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建物の遮熱対策

 今年の夏は酷暑となり、室内でも熱中症になる人が続出しました。
 9月に入ってからも厳しい残暑が続いています。

 地球温暖化の影響で、今後もこのような酷暑が続くと予想されます。
 建物の暑さ対策が、今まで以上に重要になってきます。

 建物の暑さ対策をする上で、改善の余地が大きい部分があります。
 それは遮熱対策です。
 多くの建物は「断熱」対策はしていても、
 「遮熱」対策は十分にされていない場合が多いと思われます。
 今回は遮熱対策についてご紹介します。

 

輻射とは?

 熱が伝わる方法は、伝導、対流、輻射の3つがあります。

 「伝導」は、カイロを手に持って温もりを感じたり、
 フライパンで加熱料理をするように、
 熱があるものに直接触れて熱が伝わることです。
 断熱とは、主に伝導による温度変化を防ぐために行われます。

 「対流」は、エアコンのように空気を介して熱が伝わるものです。

「輻射」は、赤外線(電磁波)の光エネルギーが物質に照射され、
 物質の原子やイオンが振動し、熱エネルギーに変換されて
 熱が発生するものです。
 ストーブ、ヒーター、こたつ、暖炉などがこれにあたります。
 遮熱は、この輻射による温度変化を防ぐものです。

 太陽によって建物の温度が上昇するのも「輻射」です。
 地球は太陽と離れており、その間には空気もないため、
 伝導や対流は起こりません。
 太陽から発せられる赤外線(電磁波)が地球に届き、
 屋根や壁にあたって温められることで、室内の温度も上がるのです。

 建物内を通り抜ける熱の割合として、
 輻射が75%、対流が20%、伝導が5%と言われています(※)。

 ※多くの遮熱シートの事業者が紹介しているデータであり、
  出典はペンシルバニア州立大学の調査とされていますが、
  原典は確認できておりません。

 そのため、夏の暑さ対策においては、
 輻射を防ぐ対策である「遮熱」が重要となります。

 なお、通常の断熱材は伝導を防ぐ効果がありますが、
 輻射には効果がなく、
 場合によっては、輻射によって断熱材に熱が蓄積することさえあります。

 主な遮熱対策としては、屋根や壁に遮熱シートを施工するか、
 屋根や壁に遮熱塗装をする方法が挙げられます。

 

遮熱シート

 夏に自動車を屋外に駐車するときは、
 日射を遮るために窓にアルミ製の反射シートを貼ることがあります。
 アルミニウムは赤外線(電磁波)を反射する性質に優れており、
 純度99.8%以上のアルミニウムは赤外線の90%以上を反射します。

 これと同じように、住宅にもアルミ製の遮熱シートを施工します。
 アルミ製の遮熱シートを屋根や屋根裏、壁、床下に貼り付けることで、
 輻射を防ぐことができます。
 建物の新築時、あるいは屋根や壁のリフォームによって
 施工することになります。

 あわせて、遮熱シートの下に断熱材を設置すれば、
 屋根の熱による伝導の気温上昇を防ぐことができ、
 また冬場には伝導による室内の熱の放出を防ぐこともできます。
 遮熱シートがあることで、断熱材の蓄熱を防ぐこともできます。

 冬場の日中は、遮熱シートが太陽からの輻射を防ぐため、
 日照による室内温度の上昇が抑えられますが、
 遮熱シートは室内からの輻射による熱の放出を防ぐため、
 保温効果もあり、寒さ対策としても有効です。

 なお、一般的な遮熱材はアルミ製のため、
 結露しやすいことがネックです。
 結露対策がされている遮熱材を使うか、
 施工時には通気などの結露対策を万全にする必要があります。

 遮熱シートの効果に関する実験の例をご紹介します。
 株式会社ライフテックと静岡大学工学部 中山顕教授が
 平成24年8月に行った実験では、
 住宅を想定した瓦葺きの同じ大きさの2つの建物について、
 遮熱材「サーモバリア」を設置した建物と、
 設置しない建物とで、真夏に屋根下の温度差を比較しました。

 その結果、遮熱材を施工した方が気温が最大で9度低く、
 エアコンの消費電力に換算すると18%の電力の削減ができることが
 示されました。

 

遮熱塗装

 遮熱塗装は、既存の建物でも、大掛かりなリフォームをしなくても
 比較的容易に屋根や壁に塗装することが可能です。

 多くのメーカーが多くの種類の遮熱塗料を発売していますが、
 遮熱効果、塗料の耐久性、遮熱効果の耐久性、色、価格が、
 選択する際の主な要素と言えます。

 遮熱効果が高くても、塗料の耐久性が高くなければ、
 すぐに剥離・摩耗してしまい、塗りなおす必要があります。
 塗料の耐久性が高くても、遮熱効果の耐久性が高くなければ、
 すぐに遮熱効果が落ちてしまいます。
 色については一般に白っぽい方が遮熱効果が高くなります。

 遮熱塗装をする場所については、
 夏季に太陽の日射を最も受ける屋根は水平に近いため、
 遮熱塗装が有効です。

 壁面については、夏季の太陽の角度を考慮すると、
 実は南壁はそれほど日射を受けません。
 一方、気温の高い午後・夕方に日射を受ける西壁は、
 水平の1/3程度、南壁の2倍以上の日射を受けるため、
 遮熱塗装をする効果があると言えます。

 遮熱塗装の効果に関する実験の例をご紹介します。
 日本ペイントが愛知工場で平成21年に行った実験によれば、
 プレハブの建物に日本ペイントの遮熱塗装をした場合と
 一般の塗装をした場合で、室内の地上1.5メートルの高さの
 温度を比較しました。
 その結果、遮熱塗装をした方が気温が最大で3度低いことが
 示されました。

 

 さて、遮熱対策を適切に行うことで、
 夏季の室内温度の上昇を抑え、
 エアコンの使用電力を抑える効果が期待されます。

 既存の建物でも遮熱塗装なら対策することが比較的容易です。
 夏を快適に過ごすためにも、地球温暖化対策のためにも、
 遮熱対策を検討してはいかがでしょうか。

 

 【参考】

 ・日本遮熱株式会社 http://topheat.jp/thb/heat.html
 ・株式会社佐武 遮熱と断熱の違いについて
  https://www.fsatake.co.jp/ref/
 ・サーモバリア 株式会社ライフテック
  https://www.e-lifetech.com/thermobarrier/test.html
 ・日本ペイントの遮熱塗装の効果
  https://www.nipponpaint.co.jp/thermoeye/factory/proof/index.html
 ・遮熱塗装の効果 https://miracool.jp/column/archives/117

 

この原稿は名城企画株式会社が発行する「名古屋・東海収益不動産NAVIメールマガジン」の
2020年9月14日発行分の転載です。