これからの時代に必要な本物の高気密高断熱住宅とは？

1-1.断熱性

まず1つ目の大切な要素は「断熱性」です。
断熱はその名の通り、「熱を断つ」ことです。
「真冬であれば外部の寒い冷気を屋内に入れず、屋内のエアコンなどで作った暖気を外部に逃がさない」効果があります。

下記のような飲み物の容器ペットボトルと魔法瓶水筒を比較していただくと、イメージしやすいかもしれません。

断熱性を高めることで隣の部屋との温度差が小さくなります。
リビング→廊下→脱衣場→浴室で温度差が15℃以上あると、人体が受けるヒートショックのリスクを高めることにつながります。

また、断熱性を高めることで、冷暖房費が安くなるメリットがあります。
年間を通じて家庭で消費されるエネルギーの約25％は冷暖房が占めています。
断熱性を高めた住宅ほど、冷暖房費が少なくてすみ、省エネ生活が可能となります。また、冷暖房機自体が長持ちすることにもつながります。

1-2.気密性

２つ目の大切な要素は「気密性」です。
気密性とは、その家がどれだけすき間があり、外と室内の空気の出入りを少なくしているかを示します。

どれだけ断熱性能が高くても、すき間が多ければ屋内で作ったエネルギーはたくさん逃げていくことになります。ザルで水をすくうようなものです。

気密を高くすることで得られるメリットとして、エネルギーが逃げにくいこととは別に「湿気が入りにくい」、「害虫や害獣が入りにくい」ことが挙げられます。

築30年の住宅の壁の中

こちらの写真は、築30年近くの住宅をリフォームした際の壁の中の写真になります。
湿気が壁に入ることで断熱材や木部にカビが生えていました。
これでは、そこに住む家族の健康被害につながるリスクも高くなりますし、リフォーム費用も上がってしまいます。

気密性を高めることは、そこに住む人と建物、両方の寿命を高めることにつながります。

近年では、日本の各地域で水害リスクが高まってきています。
気密性を高めて床断熱を基礎断熱にすることで、床下に水を侵入するリスクも減らすことができます。
昨年、弊社の地元小松市でも記録的な大雨による甚大な浸水被害がありましたが、基礎断熱で気密性の高い家の水害リスクは近隣に比べてかなり低く抑えられていました。

1-3.換気

最後に高性能住宅に必要な要素が「換気」です。
現在、住宅には24時間換気システムの義務化がなされており、主に2種類の換気装置の種類が採用されています。
1つは排気と給気のどちらも機械で行う「第1種換気」、もう1つは排気を機械で、給気を自然に行う「第3種換気」です。

排気も給気も機械で行う「第1種換気」は、排気のみ機械で行う「第3種換気」に比べてコストが高くなることは容易に想像がつきます。
従って多くの工務店やハウスメーカーは、コストを下げるために安易に「第3種換気」を提案されているようです。

冬で考えた場合、高気密高断熱住宅ですと、暖房はエアコンを使うことが多いと思います。
エアコンでお部屋を暖かくして、高気密高断熱で熱を逃がさない省エネ空間を作ることができます。
ここで重要なのが換気ですが、それぞれの換気の種類の場合を見てみましょう。

第3種換気の場合

第1種換気の場合

第1種換気には、「第1種全熱交換型換気システム」というものがあります。
商品によっては熱回収率が約90％のものもあり、例えば0℃の外気が給気から屋内に入ったとしても、20℃の室温の場合では、その90％の18℃に熱交換して部屋に空気を取り入れてくれます。
そのため室内の快適空間をほぼ保ったまま、換気を行ってくれるのです。

引用LIXIL エコエア90

計画換気の大切さ

新築の場合、設計段階で換気計算を行います。
しかし、気密性が低い住宅ですと、計画した給気と排気とは別にすき間風などが生まれるため、計画通りの換気ができません。

それの相対を表した図が以下になります。

気密性能C値＝5(c㎡/㎡)の住宅の場合、給気口からの給気量は20％を下回ります。
C値＝0.3(c㎡/㎡)の住宅の場合は、給気口からの給気量は80％を超えることになります。
気密性が低い住宅では給気口以外のすき間風が多いため、本来の給気口から給気ができないことになります。

このように計画換気ができないと、ホコリやハウスダストや湿気などのカビなどで起こる健康被害リスクを高める原因にもなるのです。

2-1.UA値(W/㎡K)

断熱性能はUA値という数値で表すことができます。
UA値（外皮平均熱貫流率〔W/㎡・K〕）とは、外皮(壁・屋根・床・窓)を介して住宅全体の熱がどれだけ逃げやすいかを示す数値になります。
UA値は壁・屋根・床・窓から逃げる熱の量を外皮面積で割って求めます。

UA値は地域によって国の明確な基準があります。

新築には断熱等級が1～7まであり、数値が高ければ高いほど高断熱な家になります。

また、日本でも寒い地域や暑い地域ありますので、省エネ基準地域区分を設けて、それぞれの地域ごとに断熱性能レベルの数値を明確化しています。

引用一般社団法人 20年先を見据えた日本の高断熱住宅研究会

ちなみに東京が6地域になり、石川県であれば金沢市、小松市が同じ6地域で、能美市、加賀市は5地域になります。
先ほどお伝えしましたが、国はこれからの住宅は最低でも断熱等級4、断熱等級6(HEAT20 G2)を目指してくださいと明確に方向性を示しています。

2-2.気密性 C値(c㎡/㎡)

気密性はC値〔c㎡/㎡〕で表されます。

C値は建築現場で気密検査を行う以外は算出することはできません。
現在C値の重要性は高まっているものの、新築の気密検査の普及率はいまだ数％と言われています。

「C値」には基準がない

つまり、C値の高い住宅を作っていくことは、現場レベルでは決して簡単でないことがご理解頂けると思います。
ちなみにC値10ではA3サイズ程度、C値5ではハガキ４枚程度、C値0.1台の場合は切手２枚程度のすき間になります。

2-3.断熱性能(換気による熱損失含む) Q値(W/㎡K)

もう一つ断熱性能を表す数値で大切なQ値〔W/㎡K〕があります。
UA値は外皮(壁・屋根・床・窓)から逃げる熱の量を外皮面積で割って算出しましたが、Q値は壁・屋根・床・窓にプラスして換気から逃げる熱量を床面積で割って算出することになります。

先ほどもお伝えしましたが、現在新築では24時間換気が義務づけられているため、換気がない家はありません。
従って、ある意味換気から逃げる熱量含めていない「UA値」よりも、ある意味換気から逃げる熱量含めている「Q値」の方が実測に近い数値と言えるかもしれません。

2-4.平均日射熱取得率 ηAC値・ηAH値

断熱性や気密性とは別の大切な数値として、平均日射熱取得率ηA値(イータエイチ)というものがあります。
ηA値とは、日射により室内にどのくらい熱が入るかを表した数値です。

ηA値には冷房期平均日射熱取得率(ηAC値)と暖房期の平均日射熱取得率(ηAH値)の2種類があります。

冷房期はできるだけ日射を遮り、暖房期はできるだけ日射を取得することが省エネにつながります。

つまり、ηAC値の数値は低い方が性能が高く、ηAH値の数値は高い方が性能が高いといえます。

ちなみにηAC値のみ省エネ基準地域ごとに最低基準値が設けられております。

日射を遮るためには

日射をコントロールする具体的な方法はいくつかあります。
日射を遮るのに効果的なのは、室内でなく室外で遮ることです。
具体的には建物の軒や庇を出すこと、また外付けブラインドやシェードを活用することが効果的です。

外付けシェード

外付けブラインド

また、日射を取り入れるためには、南面に大きなサッシを入れるなどの設計時の工夫が必要です。

ちなみに冬場の日射熱取得にはストーブ１台分のエネルギーを取り込めることになり、非常に省エネになります。

引用LIXIL ビジネス情報

引用LIXIL ビジネス情報

3-1.省エネ基準地域区分

改めて省エネ基準地域区分についてですが、地域ごとの気候に合わせて1～8の8つの地域に区分されていて、それぞれ求められる断熱性能が異なり、達成すべき基準値が変わってくるということになります。

引用一般社団法人 20年先を見据えた日本の高断熱住宅研究会

寒い地方である北海道が1や2の地域に指定され、南下していくにつれて地域の数字は大きくなり、東京や大阪など主な都市部では5～6地域が多くなり、最終的に暖かい地方である沖縄は8地域に指定されています。

石川県は、下記の表のように区別されています。

6地域	金沢市、野々市市、白山市(旧松任市内)、小松市
5地域	七尾市、かほく市、白山市(旧美川町、旧鶴来町内)、能美市、加賀市

新築住宅において国が推奨している断熱基準は、断熱等級6(HEAT20 G2グレード)で、6地域であればUA値＝0.46〔W/㎡・K〕、5地域であればUA値＝0.34〔W/㎡・K〕が必要になってきます。

引用住生活産業総合情報ウェブマガジン Housing Tribune Online

3-2.小松市と東京は同じ「6地域」だけど、断熱性能も同じで良いのか？

新築住宅において、国が推奨している断熱基準は断熱等級6(HEAT20 G2グレード)です。
東京は「6地域」の区分のため、断熱等級6はUA値＝0.46〔W/㎡・K〕となります。
ちなみに石川県小松市も東京同様に「6地域」の区分ため、断熱等級6はUA値＝0.46〔W/㎡・K〕になります。

ここで疑問が出てきます。
「東京と石川県小松市の気候は同じなの？」

東京の冬と小松市の冬の写真を見比べると、どう考えても同じではないですよね？
実際、2020年1月の気象データを抜粋すると、下記のデータになりました。

数字から見ても、やはり東京と石川県小松市を省エネ基準地域区分が同じ「6地域」とするには無理があるようです。

そもそも「6地域」で断熱等級6(HEAT20 G2グレード)UA値0.46は正しいのでしょうか？
これを解決してくれるサイトがあります。

こちらのサイトでは、建築地域と建築予定の断熱性能UA値を入れることで、重要項目が断熱基準(G1～G3)ごとに「適合」「概ね適合」「不適合」を判定してくれます。
これを使って、東京と石川県小松市を比較してみましょう。

東京の場合

まずは地域を東京、UA値をG2グレード基準0.46W/(㎡・K)と入力してみます。
G2グレードの項目で、下記のような判定となりました。

① 住空間の暖房期最低室温13℃を下回らない	適合
② 暖房室温15℃未満の面積比割合10％程度以下	概ね適合
③ 平成28年度省エネ基準からの暖房負荷削減率55％以上削減	概ね適合

結果、東京ではUA値=0.46W/(㎡・K)で、G2グレードの基準は「適合」ということになります。

石川県小松市の場合

では次に地域を小松、UA値をG2グレード基準0.46W/(㎡・K)と入力してみます。
G2グレードの項目で、下記のような判定となりました。

① 住空間の暖房期最低室温13℃を下回らない	概ね適合
② 暖房室温15℃未満の面積比割合10％程度以下	不適合
③ 平成28年度省エネ基準からの暖房負荷削減率55％以上削減	不適合

これで答えが出ましたね。
東京ではUA値=0.46でG2グレードの基準を各項目「適合」と判定できますが、同じ「6地域」の石川県小松市ではほぼ「不適合」になるということです。

では、石川県小松市に適合するUA値は？

次に地域を小松、UA値を0.37W/(㎡・K)と入力してみます。
G2グレードの項目で、下記のような判定となりました。

① 住空間の暖房期最低室温13℃を下回らない	適合
② 暖房室温15℃未満の面積比割合10％程度以下	概ね適合
③ 平成28年度省エネ基準からの暖房負荷削減率55％以上削減	概ね適合

石川県小松市でG2グレード基準を満たすためには、UA値＝0.37W/(㎡・K)は最低限でも確保したいということです。

先程もお伝えしましたが、石川県内でも下記のように地域区分が異なります。

同じ県内ですが、例えば小松市（6地域）と能美市（5地域）では気候がそれほど違うでしょうか？
そこまで大きな大差はないと思います。
となれば小松市も限りなく5地域に近い6地域といってよいでしょう。

3-3.全棟気密検査を行っている会社は、品質のいい家を建てる

気密性の指標となるC値〔c㎡/㎡〕を出すためには、気密検査が必要不可欠です。
C値は国からの義務はありません。
しかしながら、社内でC値の基準を作り、全棟気密検査を行っている工務店やハウスメーカーは品質のいい家を建てていると考えていいと思います。

C値測定の様子

断熱性能UA値に力を入れて気密性能C値を測定していない会社は山ほどありますが、気密性能C値に力を入れて断熱性能UA値に力を入れない会社は存在しません。

C値の目標値

C値向上のためには現場努力が不可欠です。
家の小さなすき間をなくしていく作業ですから当然のことです。

C値によってのすき間の目安について分かりやすくお伝えすると、下記のようになります。

C値 ＝ 1〔c㎡/㎡〕	ハガキ１枚分のすき間相当
C値 ＝ 0.5〔c㎡/㎡〕	名刺１枚分のすき間相当
C値 ＝ 0.2〔c㎡/㎡〕	名刺半分のすき間相当

昨今「C値＝0.5標準」と謳う工務店やハウスメーカーを目にしますが、C値=0.5〔c㎡/㎡〕でも自然吸気口からの給気量は65％程度しかありません。

換気計画の側面から見ても、C値は0.1～0.3は目指したいところです。

3-4.アイラシックホームの住宅性能最低基準

アイラシックホームは石川県小松市を拠点に高性能住宅に特化した小さな工務店です。
弊社が手掛ける住宅の性能の最低基準は、下記の通りです。

もちろん、全棟気密検査を行い、換気は全熱交換型換気システム、床は基礎内断熱仕様です。
北陸の夏は暑く湿気が多く、冬は寒さが厳しいため、決して住みやすい地域とはいえません。

4-1.断熱・気密処理

アイラシックホームでは基本断熱仕様として、ＳＷ(スーパーウォール)工法を採用しています。
実際の内容について、詳しくご説明します。

基本仕様のＳＷ(スーパーウォール)工法

SW(スーパーウォール)工法では、壁・天井は硬質ウレタンフォーム充填断熱※1（オプションで付加断熱※2も可）、床は硬質ウレタンフォーム基礎内断熱が基本仕様です。
※1 充填断熱…柱の中に断熱材を敷き込むこと
※2 付加断熱…充填断熱 ＋ 外断熱

引用LIXIL スーパーウォール：パネル製品

壁の断熱材の厚みですが、充填断熱の場合は85mm、100mm(UA値で約0.3前半)で、付加断熱にすると最大145mm(UA値で0.2台)まで可能です。

断熱材として硬質ウレタンフォームを基本仕様にしている理由は、「お客様に永く快適に住んで頂くための耐久性」がもっとも高いと考えたからです。
グラスウールや現場発泡ウレタン吹付、セルロスファイバー、自然素材羊毛などさまざま見てきて、現時点では最も硬質ウレタンフォームが総合的に優れていると考えています。
また、ありとあらゆる細かな隙間までコーキングや気密テープなどを用いて、丁寧に断熱処理を施します。

基礎に密着した断熱材

土間コンクリート下の断熱材

基礎工事から上棟時・上棟後のタイミングで、実際にＳＷ(スーパーウォール)工法でどの様に断熱処理や気密検査を行っているか、下記のコラムにて画像も交えて詳しく説明していますので、是非ご覧ください。

高性能（高気密高断熱）

2022年11月9日

弊社の断熱・気密処理方法

皆様、こんにちわ。 弊社は石川県小松市を拠点に小松市,能美市,加賀市を中心に 「全棟気密検査実施 、 断熱性能UA値＝０．３4W/(㎡・K)以下 、気密性 C値＝０．1c㎡/㎡、耐震等級...

4-2.換気工事

弊社は「全熱交換型換気システムエコエア90」を採用しております。 エコエア90の熱回収率は90％。例えば0℃の外気が給気から屋内に入ってきたとしても、室温が20℃の場合、その90％の18℃に熱交換して部屋に空気を入れる仕組みです。

引用LIXIL エコエア90

換気システムの施工方法

まずは、換気の穴あけ後も断熱付のパイプを入れ、断熱材とパイプの接触部にコーキング施工後、断熱ウレタンを吹付けます。

換気の穴あけ後

コーキング施工後

ダクト自体はすべて断熱付です。
理由は二つあり、一つは屋内外との温度差による結露防止のため。
もう一つはアルミダクトの場合、冬場は外部の冷気が屋内に伝わり、屋根裏に冷房エアコン可動しているような断熱欠損が起こるためです。

換気システム施工後

ちなみに換気の穴あけは、24時間の給気換気150φが1箇所ずつ、浴室の換気100φが1箇所、キッチンレンジフードの給気排気150φが1箇所ずつの計５箇所になります。
3種換気になると部屋数にもよりますが、1種換気の倍以上の穴をあける必要があると思われます。