熱の移動と水分子を考える その⑱『窓下の熱と水蒸気移動4』ｲﾝﾌﾟﾗｽ窓の提案

顧問の坪内です。

いつも池本工務店の事業にご支援・ご協力いただきまして、ありがとうございます。

『洗面所の壁にｶﾋﾞが生えました。何故なんだろう？』の続きです。
前回は窓全体のｻｰﾓ写真を詳しくお話しましたので、今日からそろそろ本番に入ります。

これから「ｲﾝﾌﾟﾗｽ窓」の説明に入ります。
同時に室内換気の重要性も認識・実践することが肝要です。

は断熱材が施工され内壁に防湿層(ﾍﾞｰﾊﾟﾊﾞﾘｱ)の無い外壁近くで発生するのが一般的です。
後半にもう少し詳しく説明します。

いずれも室内側の水蒸気が原因です。

外冷気で冷やされ露点温度以下になっている箇所での発生となります。
下記は冬季の窓ｶﾞﾗｽに結露した写真です。


窓ｶﾞﾗｽの結露写真

さて今回の洗面所結露は

断熱性をｱｯﾌﾟさせるには動かない空気層を作ることです。
ｲﾝﾌﾟﾗｽ窓で出来た空気層は動かぬ空気の隙間が熱の伝達(対流)を防いでくれて、断熱性を高めることになります。

ｲﾝﾌﾟﾗｽ窓はこの考え方の応用で断熱性能を確保しています。
ただ、ｲﾝﾌﾟﾗｽ窓も空気層が厚くなると対流が生まれ、
断熱性能の期待を裏切ることになります。

一方で、既存窓での結露は
室内側の要らない水蒸気の除湿と考えるのが懸命です。
ところが一般的にｶﾞﾗｽに結露すると
寒い冬は毎日のことになります。
拭いても拭いても水は付きます。

『嫌になります』


ｲﾝﾌﾟﾗｽ窓の説明図

上写真はﾘｸｼﾙさんのｶﾀﾛｸﾞに掲載されている写真です。
左側窓には前の写真のように異常な量の結露水がｶﾞﾗｽ付いています。
もしこの部屋で右窓のようにｲﾝﾌﾟﾗｽ窓を取り付けて結露が解消したと考えて見ましょう。
さて部屋が暖かくなって室内で飽和水蒸気量が増加したとします。
水蒸気の圧力も高くなった水蒸気はどこに移動するのでしょう。

そうです。
今度は防湿機能の無い箇所　(圧力の逃げる箇所)　から進入し、
見えない冷たい箇所での結露やｶﾋﾞの発生を促進するのです。

即ち、箪笥の裏や、押し入れの中、内壁と外壁の間(壁体内)等に移動するのです。
これが「表面結露」より怖い『壁体内結露』の発生となるのです。

実際にﾏﾝｼｮﾝのｲﾝﾌﾟﾗｽ窓改修後や複層ｶﾞﾗｽﾘﾌｫｰﾑ後に壁紙の剥離、箪笥裏や押入れの壁での結露被害を良く聞きます。

　ｲﾝﾌﾟﾗｽ窓の設置後は水蒸気発生の抑制は勿論の事、
室内換気のｼｭﾐﾚｰｼｮﾝをｲﾒｰｼﾞした換気計画指導が重要です。
ぜひ実践したいものです。

　

寒い日に室内側内壁表面で発生します（表面結露）。
　・水蒸気量が多く、内壁表面が露点温度に達している場合
　・通常、冬期に窓部で発生する場合と同じです

①外壁が冷気や放射冷却で冷やさます
　・冷気が熱橋部分から伝達されます（ﾊﾟﾈﾙ構造の桟部分）
　・柱や間柱を通じて冷やされます。
②生活している時に水蒸気が部屋の中で拡散されます
③露点温度に達したｸﾛｽ表面で結露します
　・水蒸気は非常に小さな水の分子なので、防湿層がない場合は水蒸気が壁体内に侵入します。
　・露点温度以下の箇所があれば結露します)
④外気の低温度は　ｸﾛｽ表面　→　石膏ﾎﾞｰﾄﾞ表面　→　内壁合板表面　→　合板と桟の接点と「熱伝導」で逆に進んで冷たくなってきます。
　・露点温度は変化します。
⑤単層ｶﾞﾗｽ窓があれば、ｶﾞﾗｽ面やｱﾙﾐｻｯｼｭ面から冷気が下降し(ｺｰﾙﾄﾞﾄﾞﾗﾌﾄ現象)
　・床面や腰壁を冷やし、露点温度となり結露やｶﾋﾞの発生を促します。


表面結露の説明図


2）寒冷地　Ⅱ　型結露　

寒い日に壁体内の外合板外側で発生します。
　・ﾓﾙﾀﾙ施工の場合は金属製ﾗｽ網を固定するｽﾃｯﾌﾟﾙで結露します。

①冬期に室内で発生した水蒸気は防湿層(ﾍﾞｰﾊﾟﾊﾞﾘｱ)が無いので壁体内に侵入します。
②外壁ﾓﾙﾀﾙが冷気や放射冷却で冷やされます
③壁体内に侵入した水蒸気は木材各所に吸収されながら外側合板の冷所(ｽﾃｯﾌﾟﾙ等)で結露します
④結露すると壁体内の水蒸気圧が低くなり、

結露が結露を呼びます。
⑥同時に湿度が高くなりｶﾋﾞの発生条件が整った状態となります。


壁体内結露の説明図

下記写真は壁体内結露でﾓﾙﾀﾙ固定用のﾗｽ金網を固定する金属ｽﾃｯﾌﾟﾙで結露したものです。
①ｸﾛｽが剥がれるので
　・ｸﾛｽを捲り石膏ﾎﾞｰﾄﾞを撤去した。
②更に断熱材のｸﾞﾗｽｳｰﾙを撤去した。

③外壁ｾﾒﾝﾄﾓﾙﾀﾙを調査したが不具合は無かった。


壁体内結露の写真

④ｽﾃｯﾌﾟﾙからの水はかなりの量垂れていた。


壁体内結露の写真（結露水）


⑤この住宅は2階中心で生活されていた。
　・居間、トイレ、洗面、ｷｯﾁﾝと水蒸気の発生源が集中していた。
⑥正体は壁体内結露でした。

　　　参考（ﾓﾙﾀﾙ施工の場合は金網ﾗｽを固定する金属ｽﾃｯﾌﾟﾙで結露した写真です）

今日はここまでにして、次回にいよいよ『ｲﾝﾌﾟﾗｽ窓』の説明を致します。