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外壁の構造と結露

   外壁塗装についていろいろ解説してますが、外壁の構造について、すこし考えてみたいと
思います。私の家は、築50年近くのものですが、壁は当初土壁で、柱の中に藁を混ぜた土
で作られていて、内側は仕上げ材料として、ペースト状の乾燥すると硬くなる仕上げ材を使っ
て、外壁は9mm程度の板張り外壁でした。昔の典型的な木造住宅で、夏は全ての窓をオープ
ンにすればまあまあ我慢でき、冬はストーブをガンガンに焚かないと居られないという、夏仕
様(家は夏をむねとせよ;どこかの書物にあったかな?)でした。エアコン、ガスファンヒーター
もない時代でしたので、真夏、真冬は住みにくい家でした。 7年前に、この家を2世代住宅
にするとき大々的にリフォームしました。壁は柱を残して全て打ち壊し、残ったのは、屋根、
基礎、柱だけとホントスケルトン状態までにして、間取り変更、壁は耐震仕様、断熱材を入れ
て、やりました。その経験から、リフォームについてお話をいたします。

一般木造住宅の壁構造

 
   最近の壁の構造は、ホントいろいろあって、解説しきれませんが、おおよそ基本的には、
上の図の様な構造になっています。断面図は真上から見たものです。柱が真ん中にあって
内側は、石膏ボード+内壁材料、外側は合板や、新建材のボードなどが使われ、一番外側
には、外壁材料が施工されます。 あといろいろ金具やら、空気層を設ける桟木、胴縁など
がる場合もあり、かなり複雑な壁構造もあります。 この外壁材料にもいろいろあって、ひと
昔まえは、モルタル(セメント)の塗りが多かったのですが・・・左官屋さんのしごとですね。
今は、向上で品質管理されたサイディングと呼ばれる、意匠に凝った、外壁材料が主流に
なっています。 軽量発泡のコンクリートのALCなども開発されています。

外壁材料としてサイディングの種類

 
サイディングは、工場で1枚のパネル
として生産され、左官職人の腕に関係
なく、施工できる。塗装は工場でされる
場合がほとんどですが、現場で塗装ができる
ものもあります。
サイディングには、表面の様子がいろいろ
あり、レンガ、石、タイルなど色、形、意匠
もホント、自由自在に生産できます。
 サイディングとは、建物の外壁に使う板のことで 15~60cm幅の板を外壁に釘・金具など
で施工します。 素材によって、窯業系、金属系、木質系、樹脂系に分類できます。
 サイディングの外壁塗装相場をお知らせしています。
1:窯業系サイディング
  主原料がセメントのサイディングは、窯業系のもので、窯業と聞くと窯で焼く「焼き物」を連想
  しますが、窯で焼くことはしませんので、正確には焼き物製品ではありません。 「焼き物」
  のような風合いをもった製品のようなものと言う意味です。しかし焼き物の様な堅牢さ、硬さ
  密度の高さなどは「焼き物」と遜色ないため、耐震性や遮音性、防火性などに優れいてる製品
  です。 デザイン的にも多種多様であり、自然石、タイル調やレンガのような風合いのものなど
  本物のレンガや石と見間違えるとうなものも盛んに開発・製造され現在に至っています。
  
  セメントになにがしかの繊維質材料を混ぜて強度を作り、成形、高圧、高温を加えて圧縮し
  固めて製品をつくります。 またこれに塗装をすることで表面を保護し、デザイン化したりします
2:金属系サイディング:
  表面はガルバリウム鋼板などで製作して、裏面には断熱材を入れたサイディングです。
  ガルバリウム鋼板は腐食し難いメッキですので、耐用年数は20年以上、塗膜は通常の10
  年程度ですが、コストパーフォマンスに優れた材料です。 アルミニュウムを使ったもの、
  ガルバリウム鋼板を使ったものとがあります

3:木質系サイディング:
  木質系サイディングは、簡単に言えば木板の外壁仕上のことです。下見板貼りや本実加工な
  ど貼り方にバリエーションがあり、通常使用される木材の種類も幾つかあります。

4:樹脂系サイディング:
  樹脂系サイディングとは、塩化ビニル樹脂樹脂サイディングのことで、50年程前に米国で誕
  生した外壁材で、その後 1990年代に急速的に市場が広がり北米で約50%ものシェア率を誇
  る外壁材です。日本では窯業系が約70%を占めており、樹脂サイディングのシェアは約 1%
  程度です。

外壁の構造で問題になっていること

   外壁の構造で気にされているのが、断熱、結露、強度です。 外壁の強度は、地震に対す
る対策で、耐力壁などを備えたり、柱と土台の構造に話が及びます。
断熱は、外断熱が良いのか?内断熱が良いのか、議論になりますが、上の構造を採用する
と、石膏ボードと、外側の合板との間(柱の厚さ)に断熱材を入れる(充填断熱等と言います)
のが一般的です。問題は断熱材に何を使うのか?です。空気層を設けてその空気を循環
させてやる、通気工法もありますが、結構その循環システムは複雑で、リフォームには向きま
せんでした。 断熱材ですが、私が6ヶ月ほどいろいろリフォームの本を読んだり、調べたり
した結果、セルロースファイバーを選択しました。 その理由は、1:施工性で断熱材は、柱
の間に充填されるのですが、コンセント、ケーブルのジャンクションBox、いろいろな付属物
があった場合、他の断熱材は、そこを避けなければならないのですが、切ったり、その形に
断熱材を加工しなければならず、気密性が重要で長年それを保てるのは、セルロースファイ
バーがダントツでした。(単体の熱抵抗、断熱性能は、他の材料が優位でしたが・・・)
また、セルロースファイバーは、調湿機能もあるので、結露の問題にも対応しているところも
大きな理由でした。 結露が発生すると、カビなどが繁殖します。酷い場合は柱や張り、合板
を腐らせます。この為に透湿シートなどを施工します。

●結露の問題

 
   結露は、ほっておくと恐ろしい現象です。 断熱とセットになって問題になります。
つまり、断熱・熱の保温は、冬の部屋の暖かい空気が外の冷たい外気に触れて、水蒸気が
水に変わる現象で、木材を腐食させ、シロアリまで繁殖させたりして、家を蝕んでいきます。
   結露発生のメカニズムは、上の図で解説します。
特に冬、暖房で暖められた室内の空気(右側)が、少しづつ室内の壁は、石膏ボードが多い
ので、このボードから左へ抜けていきます。(石膏は水は通し難いですが水蒸気はすこし通し
ます)断熱材が、この暖かい水蒸気100%吸収すれば問題ないのですが、化学系の断熱材で
すと、化学系の材料は、水を吸収しないので、隙間から抜けていき、合板まで達します。
一方、左側は外で、外気は、外壁材の温度を下げ、合板と外壁材料との空気層は、やはり
冷たくなっていますので、合板は冷やされることになります。 この冷たくなった合板に暖かい
空気が接触すると、合板の右側では、水滴が付くことになり、結露となってしまいます。 この
結露を放置(見えないために自覚症状がなく気が付きません)しておくと、合板のまず右側に
この水が溜まり、カビが大量発生し、合板、断熱材を腐食させていきます。 多分このカビ、
腐食が、外や内側まで達して気がついた時には、すでに広範囲に渡って腐食が進行してしま
った後です。 そしておおがかりな修理をしなければならなくなります。 しかし、修理しても
この外壁の構造、結露ができる仕組みはそのままですと、また同じことが起こります。
   ですので、この外壁の構造設計、断熱材の選び方は重要な選択なのです。
素人には、難題です。 建築のプロでもわからないことが多いからです。 断熱と結露の問題
を良く知った建築会社、設計士に設計してもらわないと、とんでもなく酷い目にあってしまいま
す。 そんなに難しいシステムではないので、ご自分で少し調べれば判ることです。
何が良くて、何がいけないか?

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