■ 住まいの本質

 
 
 
  ■ 結露と耐久性

   住宅に求められる最も基本的な要件は、「構造の耐久性」と「快適な室内環境」です。
   そして、構造の「耐久性」と「快適な室内環境」に最も大きな影響を与えるのは「結露」と
   いう現象です。


    結露の原理
   結露は、水分を含んだ空気が冷やされたとき発現します。逆に言うと、
    @水分を含まない空気が冷やされても結露は発現しません。
    A水分を含んだ空気でも冷やされなければ結露は発現しません。

   結露のキーワードは、飽和絶対湿度(飽和水蒸気圧とも言う)と、相対湿度(単に湿度と言
   う)の関係がすべてです。空気が含むことの出来る水分(水蒸気)量の限界は、その空気の
   温度によって決まっています。この限度量を飽和絶対湿度と言いい、湿度100%となりま
   す。

   例えば、飽和絶対湿度(湿度100%)は、空気の温度が、
    +30℃の時は、30.4グラム/m3 、
    +25℃の時は、23.0グラム/m3 、
    +20℃の時は、17.3グラム/m3 、
    +15℃の時は、12.8グラム/m3 、
    +10℃の時は、 9.4グラム/m3 、
    + 5℃の時は、 7.8グラム/m3 、と決まっています。

   同じ、湿度60%と言っても空気の温度により含まれている水分量は違います。
    +30℃の時は、30.4×60%=18.2グラム/m3、
    + 5℃の時は、 7.8×60%= 4.7グラム/m3 、となります。


   @温度+20℃で湿度60%の空気を例にすると、
    空気中に含まれている水蒸気は、17.3グラム×60%=10.4グラム/m3 です。
    この空気が、表面温度が+5℃の部位に触れて冷やされ+5℃になった場合、単純計算で
    10.4−7.8=2.6グラムは水蒸気として空気中に存在できなくなり、水滴となっ
    て結露が発現します。

    ※表面温度が+15℃の部位では、10.4−12.8=−2.4グラムで、
    湿度が100%を超えないので結露は発現しません。


   A温度+30℃で湿度が60%の空気を例にすると、
    空気中に含まれている水蒸気は、30.4グラム×60%=18.2グラム/m3 です。
    この空気が、表面温度+20℃の部位に触れて冷やされ+20℃になった場合、単純計算
    で、18.2−17.3=0.9グラムは水蒸気として空気中に存在できなくなり、水滴
    となって結露が発現します。

    ※表面温度が+25℃の部位では、18.2−23.0=−4.8グラムで、
    湿度が100%を超えないので結露は発現しません。


    住宅の結露
   住宅の結露には、冬に起きる結露(冬型結露)と夏に起きる結露(夏型結露)があります。
   どちらも、室内の空気が、地表の熱容量(外気温度、あるいは地中温度)で冷やされて露点
   温度(結露が始まる温度)に達したときに発現します。

   具体的に言うと、冬の結露は外気温度の影響を受け、夏の結露は地中温度に影響を受けます。
   一般的に、地中の温度は、1年を通して+14℃〜+16℃を保っているので、冬期間は、
   地中温度より外気温度の方が低くなり、夏期間は、外気温度よりも地中温度の方が低くなる
   からです。


    内部結露
   空気中の水蒸気は、水蒸気圧の高い方から低い方へ、つまり、水分の多い方から少ない方へ
   と移動拡散します。冬期間は、屋外の空気中の水蒸気量はゼロ、あるいはゼロに近い状態に
   なっています。そのため、室内の水蒸気は空気と共に、壁の中、小屋裏あるいは床下を通っ
   て屋外へ移動拡散していきます。この時に空気中の水蒸気が冷やされると、そこで結露(結
   氷)が発生します。

   この現象を 「内部結露」 といい、構造体が劣化する原因となります。この現象は人の目に
   触れること無く毎年繰り返されます。特に、結氷は凍融解を繰り返すため、さらに劣化が激
   しくなります。

   結露は、「快適な室内環境」を阻害するばかりでなく、「構造の耐久性」にダメージを与え
   ます。
  
   「内部結露」を防ぐには、構造体の温度を限りなく室温に近づけるか、もしくは室内の空気
   が外部に漏れないようにすることです。
   (※外断熱は、構造体の温度が室温と同じになります。) 

   「表面結露」を防ぐには、室内に温度差を持ち込まないことです。つまり、室外と室内を明
   確に区分することです。玄関、浴室、トイレ、ホール、廊下なども室内なのですから室温が
   確保されるべきです。

   特に、玄関は、室内と室外との接点のため曖昧な室温になりがちです。しかし、玄関といえ
   ども間違いなく室内です。 それ故、玄関も室温が確保されるべき空間なのです。

   断熱、気密、換気をしっかりした上で、家の中から寒さ暑さを取り除くと、家の中に温度差
   が無くなり、「表面結露」も発生しなくなるのです。


     << 結露は、温度差の無いところでは発生しないのです。 >>


   ※「内部結露」とは、壁体内結露、床下結露、屋根(小屋)裏結露など、構造体の部位で発
    生する結露(結氷)のことです。

   ※「表面結露」とは、窓ガラス、壁、床などの表面で発生する結露(結氷)のことです。

   ※夏期に、クーラー(エアコン)等の機器で強制的に室内を冷房しても結露が発現しないの
   は、放冷部で発生している結露水を室外に排出(除湿)して、室内空気の湿度を下げている
   からです。しかし、大量の外気が入り込んだ場合、入り込んだ外気が壁面等で冷やされて、
   一時的に結露が発現することもあります。