壁体断熱材

壁体の断熱方法には多くの種類があり、大別すると新築時の断熱処理と建物運用中の改修断熱処理の2つに分けられます。

新築時の壁体断熱方法

建築物理学の観点から見ると、最も適切な方法は断熱材を耐荷重壁の外側に設置することです。この場合、結露点が断熱層内に移動するため、耐荷重壁は常に乾燥した状態を保つことができます。「結露点」とは、室内の暖かい空気が壁体内に侵入して冷却され、もはや水蒸気の形で水分を保持できなくなり、水滴として凝縮し始める場所のことです。結露点は、壁体の凍結やカビ、霉菌の発生の間接的な原因となります。

方法①：通風性のあるファサードの設置。

耐荷重壁にG字型またはU字型の支持ブラケットを取り付け、その上に垂直および水平のガイドを設置します。地域の気候や建物の用途、内部温度条件に応じて50～200mm厚の断熱材をガイドの下に敷きます。その上にセラミックステーンやファイバーセメントパネル、サイディングなどの外装材を取り付けます。このシステムの仕組みは、結露点が断熱材層内に位置し、そこで生成された凝縮水が外装材下で2～4m/秒の速度で流れ去ることによって除去されるというものです。

方法②：塗装仕上げのファサードの設置。

まず、断熱材（ミネラルウールや発泡スチロール）をセメント系接着剤で耐荷重壁に固定します。24時間経過した後、平頭のアンカーでさらに固定し、セメント接着剤で下地処理を行います。その上に下地塗料を塗り、接着剤を塗布した後、3～4mmメッシュのガラス繊維製の補強層を設置し、最後に装飾用の仕上げ塗料を塗ります。

方法③：3層構造の壁体の断熱処理。

この方法は、レンガで建てられた現代の住宅でよく採用されています。内側の壁体にはガスシリケートブロックや軽量コンクリートが使用され、外側の壁体にはレンガが使われます。これら2つの材料の間にはミネラルウールや発泡スチロールが充填されています。この構造は広く普及していますが、建築物理学の基本法則から見ると問題があります。なぜなら、多層構造では各層が前層よりも水蒸気を通しやすい性質を持つ必要があるからです。ミネラルウールの場合はこの法則が満たされていますが、発泡スチロールの場合はこれに反するため、壁体の凍結や湿気による過度な熱損失を引き起こす可能性があります。

改修時の壁体断熱方法

既存の建物では新築時と比べて施工方法の選択肢が大幅に限られています。既存のファサードを足場で囲むことができない場合や、古い壁体にアンカーを打ち込むことができない場合などが挙げられます。そんな時には以下の方法を検討することになります。

方法①：外部吊り下げ式ファサードシステム。

条件が許せば、塗装仕上げまたは通風性のある吊り下げ式ファサードシステムを使用することをお勧めします。コスト対効率の面ではこれ以上良い方法はありません。古くて弱い壁体の場合は、化学系アンカーを使用して断熱材と外装材を固定することもできます。上記の理由で吊り下げ式ファサードが設置できない場合は、次の方法に移ります。

方法②：吹き込み断熱工法。

層状構造の壁体に適しています。内側または外側の壁体に直径約25cmの切開口を設け、そこからホースを通して細かく砕いたミネラルウールを圧力をかけて送り込み、壁体内全体を均一に断熱します。この技術は西ヨーロッパやカナダで生まれ、その優れた断熱性能から建築業界で広く採用されています。

方法③：内壁体の断熱処理。

他のすべての方法が不可能な場合にのみ使用すべきです。内壁を断熱すると、壁体が完全に凍結し、「凍結・解凍」を繰り返すことで壁体が人工的に劣化してしまうためです。この場合は、室内側に専用の防湿膜を丁寧に設置する必要があります。

断熱材の選択

非耐荷重構造（例えば枠組み構造の建物）には、軽量で柔軟性があり、弾力性に優れたガラス繊維や玄武岩繊維製の断熱材を推奨します。風などの外力がかかる構造（すべての吊り下げ式ファサード）には、十分な剛性を持ち、繊維が飛散しないような特性を持ち、面材に対して垂直方向に高い引張強度を持つ断熱材が必要です。