ＩＮＤＥＸ １．建築と環境 ２．内断熱の鉄筋コンクリート建築 ３．外断熱の鉄筋コンクリート建築 ４．冷暖房 ５．室内環境 |
|
１．建築と環境 |
|
鉄筋コンクリートの鉄筋は空気中に曝されていると、腐食して錆が発生しますが、コンクリート中にあるとコンクリートのアルカリ性により腐食から鉄筋が保護され腐食しません。温度による膨張率もコンクリートと鉄筋がほぼ同じなため、温度による伸縮の違いによる剥離や破壊も起きません。 コンクリートは保護されなければ、化学反応によって、コンクリート表面からアルカリ性が消失していき、鉄筋腐食、コンクリート爆裂へと劣化が進行します。 |
| ３．外断熱の鉄筋コンクリート建築 コンクリートのアルカリ性を消失させるＣＯ２、コンクリートの細孔空隙内部に浸透・拡散蓄積する飛来塩分、雨水の浸入、コンクリートの乾燥収縮、日射伸縮などを防ぐと伴に、タイルなど外装材に対するコンクリートの拘束力などの影響を無くすことができれば、鉄筋コンクリートの劣化抑制と外装材剥離の抑制が可能となります。 外断熱は鉄筋コンクリートの外側から断熱しますので、適切な方法であれば、外部からの日射、ＣＯ２、雨水などのを防ぎ、このような問題を解決できます。しかし、外断熱をしても、それが不適切な方法の場合、コンクリートのＣＯ２との化学反応によるアルカリ性消失と外装材剥離は解決できません。 断熱材がＣＯ２や飛来塩分、水分などの気体や微粒子が通り抜けてしまう材質であれば対策になりませんので、断熱材の材質が重要になります。気体や液体、微粒子の鉄筋コンクリートへの浸入拡散を防ぐために効果的な断熱材は完全独立気泡発泡体の構造を持つ断熱材が適しています。その他に材質として、耐候性、耐水性、耐アルカリ性が必要です。 外装仕上げが、直接、断熱材に施される場合については、日射による仕上げ材の温度変化が大きくなります。工法として、温度収縮、乾燥収縮や凍結融解などによる外装材剥離が起きない工法でなければなりません。 これらの性能が確保されていれば、１００年以上の長期使用に耐えうる鉄筋コンクリート建築が可能となります。  完全独立気泡発泡の断熱材が鉄筋コンクリートの外側にあると、鉄筋コンクリートの劣化を確実に抑制できる。断熱材には耐候性、耐水性、耐アルカリ性が要求されます。外装材の耐候性、剥離防止が重要です。 Page Top |
|
４．冷暖房 外断熱参考文献、国立情報研究所リンク |
| ５．室内環境 外断熱された鉄筋コンクリートが、適切に冷暖房されると、室内温度と壁温度が同調します。下記グラフは札幌における１１月～５月にかけての温湿度データーです。茶色が壁温度、緑色が室内温度、青色が室内湿度の実測データーです。室内温度２１℃～２３℃に対し、壁温度が１８℃～２０℃、温度差２℃～３℃で同調しています。一方、室内湿度は鉄筋コンクリート余剰水が充分含まれている竣工引渡し初年度の冬季でも、概ね３０％あたりで空気は乾燥しています。  外断熱室内環境参考文献 国立情報学研究所リンク 学術講演便概集．Ａ－１，材料施工 社団法人日本建築学会 2003(20030730) 1109 ＲＣ造タイル張り外断熱工法の開発 その２ 室内環境の検討 室内温度と壁・床・天井の温度が近い温度で同調すると、体感温度が快適に感じます。各部屋の温度差も小さくなり人にストレスのかからない環境となります。 壁・床・天井が露点温度を下回らないで安定すると、冬季では今まで窓際の壁や床、部屋の隅、押入れなどの温度が低い部分などの結露がなくなります。外断熱により結露しない室内環境が整うと、結露の心配をすることなく室内湿度のコントロール（調湿）が出来るようになります。 体感温度に関しては、湿度からも影響を受けていますので、調湿により、さらに体感温度が改善されます。 空気は大雑把に８割弱の窒素と２割と少しの酸素、残りがその他二酸化炭素やアルゴンなどと１％～３％の水分で構成されていますが、その空気の熱量を計算すると次のようになります。 温度ｔ＝２２℃、湿度（相対湿度）＝５０％の空気（湿り空気）のｍ3当たりの熱量は、 このときの絶対湿度 ｘ＝０．００８kg/kg(ＤＡ）とすると 比エンタルピーｈ（湿り空気熱量） ＝ 乾き空気熱量＋水蒸気熱量 ＝ ０．２４×２２℃ ＋ （５９７．３＋０．４４１×２２℃）×０．００８kg/kg（ＤＡ） ＝ ５．２８kcal/h（乾き空気熱量） ＋４．８６kca/h（水蒸気熱量） ＝ １０．１４kcal/h（湿り空気熱量） この様に、僅か１％～３％程度の水分が担う熱量（計算式の水蒸気熱量、４．８６kcal/h）が他の殆どを占める気体と同じくらいの熱量を持つことが分かります。調湿は、室内空気の熱量を同時にコントロールすることにもなりますので、湿度はとても重要な要素です。  湿り空気１立方メートルの内、水分は１％～３％、重さで１０グラム程度。 湿り空気の持つ熱量の半分程度はこの水分が持っている。 建物温度、室内温度、室内湿度が人為的にコントロール可能になると、空気の熱量（乾き空気熱量＋水蒸気熱量）と建物の熱量のコントロールが可能になり、体感温度の調節ができるようになります。 建物全体の温度が安定すると、急激な温度変化による、血管の収縮、血圧、脈拍などの変動を起こすヒートショックの危険が抑えられます。ご高齢の方が家庭内でヒートショックにより死亡する数は年間１万人以上と言われ、家庭内死亡原因の１／４を占めてます。 結露しなくなることで、カビの発生、ダニの繁殖が無くなり、喘息やアレルギーの原因である、ダニの死骸や糞、カビの胞子などが取り除かれます。インフルエンザウィルスも建物内温度を２０℃以上に安定させ、湿度を５０％まで加湿できれば、ウィルスの繁殖を抑えることができます。  建物温度が安定し、結露が無くなる。結露が無くなると調湿が出来るようになる。温度と湿度の調節により、建物全体の熱量をコントロールできる。外断熱は、室内環境を快適で健康的な住環境にします。 Page Top |
