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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?

住宅の外壁材料の種類(参考までに)

  ●外装材の種類
塗り替え塗装は、既存の塗膜の上に新たに塗膜を作る作業ではあるが、既存の塗膜の付着が悪く浮いているような場合は、新たな塗膜を、直接、基材上に造膜する必要があるので、既作の塗膜を掻き落して塗装することになる。 従って、既存の塗膜だけでなく、幕材にも直接塗装に適合する塗料を選択する必要があるので、各種外装材の特性を知らなくてはならない住宅金融公庫等の統計によれば、住宅外壁基材には、おおむね下図に示す材科が使われていた。全体的な傾向として、モルタル塗りの優秀な職人さんが少なくなったことや、現場工期短縮化のニーズが強いために、湿式工法が減少し乾式工法によるサイデイング外壁が多くなってきている。このようなサイディング材には、新しく開兌された素材や改貿された表面仕上げの材料が、使われていることが多いともいえるので、塗替え時に使う仕上げ材の選択は慎重でなくてはならない。塗替え対象の外装材科には、付帯部材としてアルミニウム(水切り、モール等)、銅(屋根材等)、ステンレス(水切り、屋根材等)、その他合金(建具煩、サイディング、手摺材)、合成ゴム(ガスケット)、塩化ピニル樹脂(雨樋)、もしくは、塩化ビニル樹脂積層鋼板(屋根材、軒天)等も使われているので、これらの材料についても理解していないと塗装剥がれ等のトラブルを発生させる。

 ・セメント系の外壁

  セメントは、石灰石(CaO)にシリカ(Si02)、アルミナ(Alz03)や、酸化鉄(Fe203)を混合して焼成したクリンカーを粉砕して作られている。セメントは、水を加えると発熱して水和反応し、結品化が進んで硬く化する。生コンクリートには、この硬化に必要な水分が約15%含まれており、時間が経過して徐々に、水分が失われるものの、おおよそ7~8%は内部に残留しアルカリ骨材反応を起す。

   アルカリ骨材反応とは、水分が高濃度の水駿化イオンによって強アルカリ性になり、シリカと反応してゼリー状(ゲル)になり、固まりながら膨張する現象をいう。このアルカリ成分は、コンクリートの強度を保つために挿人されている鉄筋をさびさせないという重要な役割をする特性があるものの、塗料の塗膜に悪い影響を与えるので、アルカリに弱いフタル酸系塗料の使用を避け、また、塗装時点では、Ph9程度以下に下げておくことが必要である。さらには、塗膜の表面にシーラーを塗布して、基材に含まれるアルカリ成分から遮蔽し、直接接触することを避けることも重要である。セメント系の下地にシーラーを塗装することは、遮蔽機能と合わせて、吸い込みの均一化と塗膜の密着力を高める働きもあるので、丁寧に均一に塗布することが重要であると言える。ただし、下地が乾燥していない状熊で、透湿性の低い塗料で被覆してしまうと、気温の低い時に、炭酸塩や硫酸塩が析出し、エフロレッセンス、白華、あるいは、はなたれとも呼ばれる現象を示すので注意しなくてはならない。なお、エフロレッセンスとは、コンクリートやモルタルに含まれているカルシウム分が水分で溶けて表面に移行し、空気中の炭酸ガスと化合して桔晶した固形分であり、炭酸(Na2So4)等が含まれている。
  エフロレッセンスは、コンクリートの中に含まれている水分だけでなく、その他に、外壁パネルのジョイント部やモルタルに張られたタイルの裏側に浸入した雨水によっても発生することもあるので、これらの部分の防水処理を確実に施工することも重要な管理ポイントである。なお、コンクリートの強度を保つために重要な役割をする鉄筋は、前述のように、アルカリ性の環境下では不動態化被膜か形成されいて錆びないが、中性化すると錆が進行する。中性化とは、アルカリ成分が空気中の炭酸ガスと反応して中和するものであり、コンクリートの表面から始まり、徐々に内部に進行し鉄筋を錆びさせることになる。また、コンクリートにクラックが発生して外都から空気や水が浸入していく場合も中性化を促進する。
  このような現象を防ぐために、水、セメント比を小さくし、鉄筋のかぷり厚さを一定以上確保し、クラックを発生させないようにすることがコンクリート施工管理上の重要管理ポイントであるわけだが、塗装の役割から見れば、表面に防水性能の良い塗装をすることにより中性化防止に寄与させるということになる。このように、セメント系外壁は、幕材自体が様々な劣化の性状を示すので、塗り替えの場合、事前調査をしっかりと行9て適切な処置をしなくてはならない。処置が必要な場合、これらの補修に使うモルタルには、アクリル樹脂エマルジョンに粗骨材を混ぜ合わせたものとエポキシ樹脂に娃砂を混ぜ合わせたものがあり、後者の方が性能的に優れているがコストが高い。また、柵かなひび割れの場合は、フィラーとシーラーの機能を兼ね合わせた一般型セメント系フィラーやカチオン型ポリマーセメント系フィラー、あるいは、徴弾性フィラーが使われる。なお、硬化したセメントの表面は、ジャンカや不陸、ひび割れが多いので、モルタルやフィラーにより衣面を平滑化することになるが、その表面状態により、必要とする下塗材が500 g/平米~1200 g/平米までぱらつき、見込んだ以上の最を使うことになるので注意する必要がある。

 ・基材の種類:

  ①モルタル外壁: 
セメント(または、生石灰)に砂を混ぜ、練り上げたものが「モルタル」と呼ばれ、コンクリート外壁の仕上げやタイル、レンガの目地に使われている。戸建住宅に多いモルタル外壁である「ラス下地セメントモルタル塗り璧」は、調合、混練されたセメントを、針金を網状に組んだワイヤーラス、または、薄い鋼板に刻み目を入れて引き伸ばし網状にしたメタルラスに塗り上げて仕上げられる。重厚感があり、言わば、日本の終戦後の主役の外璧であったが、工期がかかること、耐久性能の不安(乾燥収縮によるひび剤れ、地震による剥がれ等の恐れ)があるため、他の工法におされて少なくなってきた。ひぴ割れ、はがれ等の異常は、下地強度の問題、ラスの取付方法、セメントモルタルの配合、塗布厚さの不足等の要因があり、多くは、施工管理上の問題で発生する。防水シートを内部に入れていたとしても、もし、このようなひび割れが発生すると、この部分から雨水が入り、構造体を傷め、白蟻の被害を受けることになるので、住宅の耐久性に重大な影響を与える。塗り替え塗装を行う場合、表に示すようなモルタル特有の異常現象の有無を事前に確認しなければならない。
 
   軽微なひびわれ(クラック)ならば、異常箇所だけを補修して上塗りすれば解決するが、著しい異常の場合は、かきおとして下地から補修する必要がある。ひび割れは、クラックスケールを使ってひぴ割れ帽を測定し、補修方法を決める。クラックの幅の狭い場合は、樹脂モルタルやセメントフィラーを使って割れた部分を埋める。
   クラック幅0.5mm以上の大きい割れの場合は、割れの部分を中心にして、U字溝(幅10mm X 深さ10mm)を作り、シーリング材を充填する。浮きが発生している場合は、下地(コンクリート等)と接着不良を起こしているので、ハンマーで打検して調査し、異常音の箇所については、穴をあけてモルタル層の厚さ、浮き代を確認し、エポキシ樹脂の注入による補修をする。既にこのひぴ割れ部分から漏水している場合やモルタル面が浮いてしまっている場合は、モルタルを完全に撤去して下地を再仕上げしなくてはならない。さらに、欠損部が大きい場合は、構造耐力に関わらない部位であることを確認の上、バックアップ材の挿入、エポキシ樹脂の注入、あるいは、パテ状エポキシ樹脂やポリマーセメントの充填により補修し、フィラー処理後ザンダーで平滑化する。なお、欠損部から鉄筋が露出している場合は、鉄筋に防錆塗料を塗布した上で補修仕上げしなくてはならない。ひび割れや浮きが大きい場合、構造耐力に関わる重要部位については、その原因を究明することも大切である。もし、これが地盤沈下等により発生している場合は、短期間に再発する可能性もあるので、充分注意しなければならない。
  ●プレキャストコンクリート板、押出し成形セメント板:
プレキャストコンクリート板は、現場に持ち込んでそのまま組み立てられるように、予め工場で鉄筋を入れて成形されるコンクリート板(PC板)をいう。同様の材料に、ガラス繊維やカーボン繊維を混入させて強化させたもの(FRC板)や押出成形セメント杖がある。
一般的に、PC板は、ひび割れは少ないが、す穴が見られ、強いアルカリ性を持っているのが特徴であり、現場塗装する場合は、レイタンスやエフロレッセンス等を除去し、樹脂モルタルやセメントフィラーを用いて下地処理を行うことになるか、これらの材料は、表面が緻密に仕上がっているので塗膜が剥離する可能性があり、含浸タイプの2液型エポキシ樹脂シーラーが使われる。工場で量産され、使用されるまでのリードタイムがあるので、現場打ちと比較して品質は安定しているものの、吸水性かあり、雨水を吸い込んだ場合、十分に乾燥していないと塗装後に変色やはがれを起すことがあるので、現場保管中は雨水にあてないように注意しなければならない。 その他に、PC板は、笠木、庇、斜壁等の小さい部位にも使われるが、見付け面積は小さいものの汚れやすく、上端から塗膜の裏に水が入って剥離することがあるので、低汚染性塗料を使って平滑に仕上げ適切な水切りで納めると良い。
  ●軽量気泡コンクリート板:
プレキャストコンクリート板の一種で、通称「ALC板」と呼ばれており、セメント、石灰、珪砂に発泡剤(アルミ粉末)を入れて成形し約180℃&10気圧でオートクレープ(高温高圧蒸気)養生して作られる軽量で、耐火性に優れ保温性が高いが、表面の強度が弱いので欠けやすく、また、表面層が粗く細かい穴があいているので吸水性が商く、表面を保護し、透湿することを防がなくてはならない。外壁材として使う場合は、防水性の問題からたて方向に取り付け、外都側を防水処理し、内装側は通気性を確保できる仕上げにして、パネル間の目地をシーリング材で防水処理する。表而の仕上げに際しては、最初にシーラーの働きも兼ね備えたフイラー(サーフェーサー)を塗布して表面を平滑にし、塗料がしみ込んでしまうことを防ぎ、塗料の付着性を高められるように下地処理を行う。 
   ひび割れの場介、あるいは、素地が欠けている場合、その欠損部の状態を見て、補修方法を決めることになる。ひび割れ部分の幅が0.2mm 未満の場合、ひび割れ部分を中心に50~60mm程度の幅の部分をワイヤブラシで清掃し、ヘラを使ってパテ状のポリマーセメントモルタルを幅10mm、厚さ2mm程度に塗り、乾燥させて平滑に仕上げる。なお、ひび割れ部分が動く場合は、可撓性エポキシ樹脂を使う。クラックの幅が1mm以上ある場合、ポリマーセメントモルタル、あるいは、エポキシ樹脂モルタルを充填し補修することになる。この場合は、欠損部を約10mm幅のU字状にカットし、溝の内部の切粉等を除去してプライマーを塗布後、シーリング材を塗り込んで乾燥後表面を平滑に仕上げる。その後、油脂、チリを除去して清掃し、充分に乾かし、全面塗装して仕上げる。
  ●サイディングボード外壁材料:
セメントにバインダーとして繊維や木質チップ、ケイ酸カルシウム等を混入した各種のサイディングが開発されており、不燃外壁材料として使われている。アルカリ性は弱く水分は少ないが吸水性は高く、また、表面の強度が強くないので粉化する現象があり、外壁塗装する場合は注意しなくてはならない。当初は、半永久的にもつ建材であるといわれていたが、これらの材料も、切断面からの吸水や、表面が劣化して吸水することにより、反り等が発生する。工場で塗装して出荷されるものと、無塗装品を現場塗装する場合がある。無塗装品は、工場でシーラーを塗布して出荷されているが、これはあくまで吸水を防止するために塗られているにすぎないので、現場塗装の場合は、あらためて、上塗りすることになる。また、セメント系材料のため、フタル酸系峻科は避け、アクリル系、あるいは、アクリルウレタン系の弾性塗料を塗ることになるが、吸水している状態で塗装した場合、色ムラ、変色、付着不良を起こすことがある。サイディングパネル間にガスケットが使われている場合、ガスケッツトにクラックがなく、きちんと挿入されていて、防水上の問題がないことを確認する。ゴム系ガスケットに塗装した場合、材料に含まれている可塑剤の影響を受けて、黒ずみや剥がれが発生することがあるので、影響度の少ない2液型アクリル・ウレタン塗料を使うと良い。
  ●コンクジートの打ち放し仕上げ外壁:
最近は、腕のよい職人さんが少なく、工期、工事費用もかかるので、一般的とは言えないが、商級感があり、個人住宅の外壁にもコンクリートの打ち放しで仕上げられることが多くなった打ち放し仕上げの場合、コンクリートの外壁自体が水を通すので、撥水剤が塗布される。

コンクリートの裏而に膜を作らず、浸透するので、コンクリートの質感を生かしはするが、部分的な色違いや補修跡が目立ちやすく、黒ずみや汚れが出やすい。このため、耐候性の良いアクリルシリコンやフッ素系の塗料を塗布し、表面を保護することになる。塗り替える場合は、高級感を損なわないよう下地処理の段階から細心の注意を払って仕上げなくてはならないが、特に、雨だれ跡や黒ずみがある場合、目地、水切り、笠木等の形状や納まり方に問題がないかよく調べてみる必要かある。

  ●その他セメント系外壁材
GRC:
GRC製品は、耐アルカリ性のあるガラス繊維で補強することにより曲げ強度、引張強度等を高めたセメント加工品(Glass Fiberreinforced Coment)である。25~40mm程度の長さのガラス繊維が数%混入されており、軽量で耐久性のある不燃建材、外壁材として軒天等に使われている。表面は緻密で吸い込みは少ないもののアルカリ性は強く、乾燥して含水率を下げるには時間がかかる。最近は、このような複合材料の開発が進んでおり、類似の繊維補強製品として鋼製品補強コンクリート(Street-Fiber reinforced concrete)があり、遮音・間仕切壁や階段が作られている。
  ●木質系セメント板;外壁材
間伐材等を切削し、セメントと混ぜ合わせて圧縮成形されて作られており、分類すると、木片をリボン状に切削して混練する「木毛セメント板」と比較的細かく砕いた木片を混ぜている「木片セメント板」がある。これらの材料は、木片とセメントの混合比や成形時の圧縮荷重の大きさにより、密度の違うものが作られており、比重0.7以上の物が「硬質木毛セメント板」「硬質木片セメント板」と呼ばれており、外壁材として使われることも多い。本質的に、アルカリ性は弱く含水率も低いが、一般に表面は粗く吸水性が高いので、片面が水を吸い込んだ場合、反ってしまうので注意する必要がある。なお、比重0.7未満の物は、「普通木毛セメント板」「普通木片セメント板」と呼ぱれ、家具や内装に使われている。これらの材料も、半永久的にもつ建材であるといわれていたが、切断面からの吸水や表面が劣化して吸水することにより、反り等が発生する。従って、塗装する場合は、膨張、収縮に追随できる弾性塗料を塗ることが望ましいか、吸水している状態で塗装した場合、色ムラ、変色、付着不良を起こすことがある。

 ・金属系外壁材料

  ●金属系外壁材料
金属系外装材には、カラー鋼板、亜鉛メッキ鋼板、塩ビ鋼板等の鉄系素材やアルミ、ステンレス板等がある。軽量で施工性がよいので各種外壁材に使われており、屋外階段やフェンス、物干し等の鉄部やベランダの手摺や笠木、サッシ等の建具等や、他の材料、例えば、石膏ボードやウレタン発泡体と複合した外壁サイディングや屋根材として使われている。これらの部材の塗り替えについては、材質、既存の塗膜の種類を事前に把握し適切な下地処理と塗装仕様の選択をしなくてはならない。特に、鋼材の場合は適切な防錆処理、その他の金欄材科にっいても、材質に適したプライマーを塗ることか重要である。
  ●基材の種類: 鋼材の外壁材
鋼材を成分で分類すれば炭素鋼と合金鋼、用途により分類すれば、一般的な普通則と特殊な成分を加えて強度を高めた特殊鋼がある。建築用途に使われる普通鋼は、形状により、鋼板、鋼管、条釧(型鋼・軌条・線材等)に分類され、鋼板には、いろいろな種類がある。これらの鋼材は、加工性が優れているので、外壁サイディング、階段、雨戸、パラペット、水切り等の住宅部材に幅広く使われているが、長期的に住居の品質を保つという観点から見れば、錆対策が非常に重要である。これらの錆には、黒錆と呼ばれる四三酸化鉄(Fe3O4)と赤錆(Fe2O3)がある。前者は、高温下で形成されるものでスケールと呼ばれており、強い磁性を持っているが安定した酸化物のため、時間の経過につれて増大することはないものの、いずれは剥がれてくるので、塗装を行う前に完全に除去しておく必要がある。一方、後者の赤錆(Fe2O3)は、時間の経過と共に発生し増大するのでこの処理と対策を充分に考えなくてはならない
   理論的に、酸素と水が存在すれば、電気化学的反応により錆が発生する。この原理は、しばしば、乾電池の働きにより説明されるように、電解液中の亜鉛と炭素棒の組み合わせにより電流が発生し、亜鉛か腐食する現象である。また、ステンレス鋼B(+極)と普通鋼A(一極)のような異種の物貿か接している場合にも、電解液の役目をする水分があれば、水の中に酸素が溶けこんでいるので、電流が発生しAの腐食か進むことになる。水の中にある鋼材の腐食か進む現象は、鋼材が単独であっても、鋼材自体が単独の結晶ではなく、異種の結晶も含まれているために、電解液(溶存酸素のある水分)があれば、これらの結晶体の間で電気化学的反応が発生することにより、腐食が進むと言われている。常温の空気と水分があれば、錆を生成し腐食が進行する。

   これらの腐食は、赤錆(Fe2O3)と呼ぱれ、塗膜に対して、色々な現象を示す。比較的軽徽な錆の場合、塗膜の下から、点状になって浮き出てくる場合があり、「点錆」と呼ばれる。エポキシ系錆止め塗料の場合は、塗膜が下地に密着しているので、塗膜下に糸状に広がる「糸錆」が発生する。錆によって、体積が彫張して塗膜が膨れるような場合は、「膨れ錆」、あるいは、塗膜がやぶれてしまう場合は、「割れ錆」になる。あたかも、花びらが開いたような現象を示すので「花咲き錆」とも言われ、さらに、錆がはがれてしまう「浮き錆」に進む。いずれにしても、金属に塗装する場合には、錆を完全に除去して清浄化し、塗膜が素地に完全に密着することにより空気や水が入り込まない表面状態を作る必要があり、下記のような処理を行うことがポイントになる。
  1: 皮スキやサンドペーパーにより、錆やゴミを除去し、水分を荻い、脱脂洗浄により表面を清浄にしてなじみをよくする。
2: 平滑な表面の場合は適度に粗面化してアンカー(錨)パターツをつけ、塗膜が付着する足掛かりを作る。
i3: 金属の地肌は活性状態になっている場合は錆びやすいので、リン酸塩により化成被膜処理により不活性化する。これらの防錆処理は、単独、もしくは、複数の原理を組み合わせて行われるものであり、表に示すように、錆の進行度を一定の期間は遅らせる効果がある。そして、最初の処理内容と錆の進行状況を見なから、防諸効果の残存期限内に塗り秤えをしなければならない。
4: 鉄郎を塗装する場合、錆から保護するという観点から考えれば、塗り残しがなく出来るだけ厚膜塗装をしなければならない。従って、塗りにくい箇所、雨水が滞留しやすい箇所、目にふれにくい裏側やF側、コンクリート等に埋め込まれている簡所から塗り始めると良い。
  ●亜鉛メッキ鋼板:(外装材)
亜鉛メッキされた釧板は、自動車や家電製品だけでなく、屋根材や水切り等の外装材として住宅関係にも多用されている。亜鉛メッキ鋼は、亜鉛自体が腐食されつつ釧材の腐食を防ぐ役割をしつつ、鋼材に電気防食作用を与える働きがある。例えば、通称「トタン」と呼ばれるメッキ鋼板には、およそ、或に示す量の亜鉛が付着しており、亜鉛メッキの表面が空気と接触すると亜鉛分か徐々に腐食され、生地(鋼板)の錆の発生を遅らせるようになっている。なお一般に、亜鉛の錆は白いので「白錆」といわれる。・鉛の年間腐食輦は、一般地の場合、屋外曝露時およそ10g/平米 海岸の場合、およそ15g/平米と曾われているので、理論的には、10年以上の耐食性は期待出来る。
 
電気防食作用の例としては、薄い亜鉛メッキ鋼板の切断面が、メッキされないで露出していても錆が出ないことで説明される。なお、鋼板の厚さが厚い場合は、電流密度が小さくなるので防食作用は少なく、鋳が発生することになる。この亜鉛メッキ鋼板は、外観がジルバ一系の色に限定されているので美観を良くし、より長期の耐久性を求めて、塗装されて使われることが多いが、亜鉛メッキ面は、本質的に塗膜が付着しにくいので、下地処理を確実に行わなくてはならない。雨戸や屋根材、サイデイングに使われる着色亜鉛鉄板は、工場でコ
イルの状態でメッキ面をリン酸亜鉛等で化学処理を行い、アクリル樹脂やポリエステル樹脂が焼き付けされている。焼付け塗装を2同行ったものが「2コート2ベーク」、3回行って耐久性を高めたものは「3コート3ベーク」と呼ばれている。近年は、このような寿色品が使われることが多いので、新しい製品を現場嶮装することは少ないものと思われるが、あえて、塗装する場合には、サンドペーパー、研磨布で表面を粗し、適切なプライマーを嶮布して塗装するこのプライマーは、エッチングプライマーと呼ぱれ、プチラール樹脂、ジンククロメート、りん酸、アルコール等からなる金属表面処理用塗料である。
  主として、りん酸が金属と反応して表面を「粗」にし、また、プチラール樹廟と反応して塗料の付着性の高い被膜を生成するように考えられており、このプライマーを使わない場合、金属の表面に、塗料の成分と亜鉛が反応して亜鉛石嶮の被膜を作るので、塗晨の付着性が非常に悪くなることがある。 この着色亜鉛鉄板は、紫外線や大気中の亜硫酸ガス、塩風等により、光沢の低下、チョーキング、変退色等の典l的な痘膜劣化現象を示しつつ、亜鉛メッキ面には白錆、鉄面には赤錆が発生する。 従って、このような劣化が下地のメッキ屑に届く前に塗り秤える必要があるが、一律に劣化するのではなく使われている環境や部位、形状に左右されるので、定期的に進行度を見る必要がある。
  ●アルミニウム外壁材:
アルミニウムは、ボーキサイト等の原鉱石から取り口したアルミナ(A1203)を電気精錬して作られており、Mn、Mg、Si等を加えて改質された合金もある。 鋼材に比べて1/3の比璽のため軽量で加工性が良く、表面に安定した酸化物の被膜を作るので耐食性に優れている。絶対的な強度がないものの様々な断面形状の押出成型が可能で軽量のわりには強度かあるので、家庭の車庫の構造材、大型建物のカーテンウォール工法の壁材や、開口郎サッシや出窓、バルコニーの手すり、水切り等の付帯部材として使われており、近年では、戸建住宅のサイディング材としてリフォームにも使われている。このような製品は硫酸浴の巾で陽極をアルミニウムにして酸化被膜形成させたものであり、一般的には、「アルマイト」という商品名で呼ばれている。以前は、アルミニウム本来のジルバ一色が多かったが最近は、ブロンズ、アンバー、フラー7ク等に着色塗装し耐侯性を高めている。従って、基本的には耐食性に優れているので塗り替え塗装をする機会は少ないが、アルカリには弱く、薄い塩酸、硫酸等には侵されるため塩害地域や二酸化硫黄濃度の高い[業地域、あるいは、異種金属。こうしょくコンクリートとの接触により著しい孔食が兌生する場合がある。また、衣面強度がそれ程強くないので、傷つけられた箇所が腐食されるので注意しなくてはならない。このような腐食や退色している場合、アクリル系塗料を使って塗り瞥えを行うが、塗料の付着性がよくないので、サンドプラストーサンドペーパー研磨-シンナー類で脱脂により目粗して塗装する。現場塗装の場合は、適切なプライマーを使えば脱脂だけでも塗装町能だが、サンドペーパーで目あらしを行い、付着性を高めると良い。 
  ●その他の金属外壁材:
現場塗装の機会は少ないが、その他に建築用に使われている金属には、下記のものがある

 ・ステンレス鋼(Steel special use Stajnless)ニッケル、クロムやモリブデン等の添加物の違いにより色々な成分のものかあり、代表的なものに下記の3種類がある。
  オーステナイト(18-8)系……SUS304 SUS316
  フェライト(18クロム)系………SUS430
  マルテンサイト(13クロム)系…SUS410
 これらの最人の特徴は耐食性に優れていることであり、キッチンのジンクやドアーノブ等だけでなく、崖棋材や外壁サイディングも開発され、美しさや耐久性をさらに高めるため峻装されたものもある。基本的に錆の心配がないので塗り替える必要はないわけだが、塩分たい4sやその他有害なものが飛来する環境や甫水とゴミ・ホコリ等が堆積する簡所では錆が発生する。従って、海岸や工業地帯、あるいは、屋根h温水器架台周囲等は定期的なチェックを行い清掃すると共に、偽みがある場合は速やかに塗装することが必要である。

 ・銅
熱や電気の伝導性が商く加工性に優れた材斟であり、建築用としてあまといは屋根材や爾樋にも使われている。空気中の炭酸ガスにより保護膜を形成するもののアルカリ成分や海水に弱い。改質された鋼の合金には、亜鉛を加えた黄銅(真鋳)、すずを加えた青銅(ブロンズ)があり、各種建築金物や装飾品に使われている。 

 ・チタン
耐食性、加工性に優れ、鋼と同じ程度の強度だが半分程度の重量のため、屋根材に使われるようになった。商価ではあるか、銅のように酸性雨の影響も受けず、腐食等の問題は発生しないので、嶮装を必要としない。

 ・石材、およびタイル系外壁材料:

  外璧や玄関付近のコンクリート等の表面に石材やタイルが貼り付けられる。直接塗装をすることはないが、汚れている場合、これらの外装材について洗浄作秉を行うことがあり、また、塗蔽作業中に損傷させることもあるので、その性状を知っておく必要がある。住宅に使われる石材を人きく分類すると自然石と人造石があり、衣に示すように様々な石材か使われている。火成岩は、マグマが冷えて凝固したもの、水成岩は、砕けた岩石や生物の死骸が水中で沈積したものである。その他に使われる石材の種類には、火成岩や水成岩が熱と圧力で結
晶化した変成岩があるが、内装用に使われる。
  ・大理石:
白地に美しい斑紋がある「大理石」は、変成岩の代表的な石材であるが、セメント製品の表而材に種石としても使われており、この人造大理石はFテラゾー」と呼ぱれている。これらの外装材は、圧縮強度が強く耐火性に優れ加工することによって天然の芙しさが得られるものの外部からの衝撃による割れだけでなく、施工不良により、欠け、脱藩が発生することかある。うわぐすり、また、多少でも吸水性があると稽薬のひびわれや、寒冷地では凍結破壊をすることがあるので、吸水性のない材料であることが重要である。

・タイル:
タイルについては、用途別に分類すると内装タイル、外装タイル、モザイクタイルがあり、焼成される素地の質により分類すると或に示す3種類がある。タイルは、非常に高級感のある材料だが、一般に20~25kg /・の重量がかかるので躯体に負荷をかけることや剥がれて脱落するトラブルが発生していた。タイルの張りつけは、従来、セメントモルタルを使って、積みh
げ張り(通称「タンゴ張り」)、圧着張りにより張りつけられていたが、下地との接着面に水が浸人し凍害により剥離したり、下地の変形に追随出来ないで剥がれる問題があったため、最近は、SBR(スチレンブタジェンラバー)を混入したラテックスモルタルが使われている。このような技術改善が行われてはいるものの、優秀な職人が少なくなりつつあり、出来るだけ、施工品質を安定化させ、現場作莱時間を短縮するために、工場で予めボードに貼り合わせて取り付けるサイディング方式が多くなっており、一般に、モルタル等を使用する湿式工法に対し、乾式工法と呼ぱれている。最近では、既存の外壁にパネルを上貼りすることによりタイル張りにリフォームした場合、定期的な塗り替えが不要になるリフォーム用サイディングが販売されている。わずら塗り替えと比べておよそ3倍以上の費用がかかり、塗り替える煩わしさから解放されるメリットがあるが、タイルの表面には、微細な凹凸、気泡があり、仙薬、浸透性の撥水剤、汚染防止塗料等が塗られているものの、酸性雨の影響やホコリ、排気ガスが付着して汚れを発生させ、また、タイル表面から析出したシリカやカルシウム成分が固着することがある。
  目地部については、湿式工法の場合のアルカリ成分の析出、乾式工法の場合は、パネル間に装着された目地材の劣化もあるので定期的なメンテナンスをする必要がある。最近は、タイル外堆の普及に伴い、磁器タイル専用・7)洗浄剤が市販されており、洗浄後、アクリル・シリコン塗料によりクリヤー塗装する工法が開発されている。その他、酸化チタンを表面に塗布し光触媒反応を利用した耐汚染技術が開発されている。光触媒反応は、酸化チタン(Ti02)が紫外線を浴びることにより、臭いや汚れ等の有機物を水と酸素に分解する性能があり、又、空気中の水素を引き寄せて表面に親水基を生成して汚れを付着し難くする親水性能を持っている。これらの作用により、雨水等で汚れを洗い流すセルフクリーニング効果を発揮することが出来るので、今後、外壁面やガラス面の汚れ防止等に広く利用されるものと思われる。

 ・塩化ビニル樹脂:

  プラスチックは、一般に成型性や彩色性、耐水・耐薬品性に優れているので、日常生活に多くのプラスチック製品が採用されているものの、耐火、耐熱性に劣り、塗料が劣化するように紫外線にも弱いので外装材として使われるものは少ないが、塩化ビニル樹脂については、比較的使われることが多い。一般に、口f塑剤が10~60%配合されている軟らかい塩化ビニル樹脂を軟質塩化ビニル樹脂、可呼!剤がこれ以下かまった(配合されていない硬質塩化ビニル樹脂かある。塩化ビニル樹脂は、耐薬品性、防湿性や耐久性に優れ、燃えにくいという特徴もあるので、壁紙、床材等の建材製品に使われているが、添加された可塑刑白体の耐侯性は良くないので、外装材の用途としては可塑性成分の少ない硬質のものが使われており、雨樋、塩化ビニル管や鋼板を被覆積層した庇、軒天、水切り板や屋根折板、金属瓦等に使われている。一般的に、プラスチック製品を塗装する場合、これらに可塑剤が添加されていると、その影響を受けて塗料の付着性が良くないという問題があり、硬質塩化ビニル樹脂についても、鋼板との積層や折り曲げ等の加工性を付加するために、その添加量は少ないものの可塑剤が添加されている。 そこで、じわりと析出する可塑剤成分を遮断するために適切なシーラーを下塗りをする必要があるが、通常の環境の場合、約10年で可塑剤の析出が終了、退色し、その後、チョーキングが進行し、微細なクラックが入り始める。この時期になれば、可塑剤の影響も受けないので、2液型アクリル・ウレタン塗料を上塗りなしで、直接塗装することが出来る。なお、塩化ビニル積層鋼板の場合、錆に弱い鋼材と積層されているので、積層したシートの劣化が進んで膨れている場合や、局都的なキズ、あるいは端部から水が入って錆が発生している場合は、完全にシートをはがして錆を落として再塗装することが必要である

 ・木質系外装部材:

   在来の木造住宅の外装には、戸袋、屋桃部妻板、窓枠、而格了一等に木材が使われていたが、20世紀後半からの世界的な木材資源の不足、製品価格の高騰、あるいは、耐久性の問題から、木質系部材を外部に露出する部位に使うことは少なくなっており、無垢11ではなく二次加工したものを使うことが多くなっている。従って、直接現場塗装する機会は少なくなっているが、建材として下記のような材料が構造材や下地材として使われている。

 ・下地材の種類:

  ①、構造材:
木造住宅の柱は、強度、酎久性、見栄えが要求され、ヒノキ、杉、ツガ等の針葉樹が使われる。耐久性が要求される土台には、防腐剤を注入したヒノキ、カラマツ、ベイツガが使われ 梁には、大きい荷重がかかるので、強度のあるアカマツ、ベイツガの他、和小扁には松丸太が使われる。
②、合板:
通称ベニヤと呼ばれる合板は、カバ、プナ、シナ等の国産材やレッドラワン等の南洋材が使われ、木材を薄くむいて木ljを直行させて接着剤で貼りあわされている。表面に天然木の薄板をつき板合板やメラミン樹脂を被覆した特殊合板と木地のままでこのような二次加工をしていない普通合板がある。 さらに、普通合板は、その使用場所に対応してー・・般的な普通合板、コンクリート型枠用合板、構造用合板があるが、その品質は、貼りあわせに使われている接着剤の耐水性能により左右されることになるので、その使用環境を考えて選択する必要がある。建築用外装材には、長時間屋外にさらされるので、1類(タイプ1)か構造用合板規格に規定された性能をもち、常時湿潤状態の場所でも使える特煩合板を使わなくてはならない。
③、集成材
集成材は、人工乾燥した木材から節や割れ等の欠点を取り除いた引き板を木目に沿って、長さ、幅、厚さの方向に集成し接着したものである。節、割れ、反りや放れ等の木材特有の欠点が取り除かれ、強度が高まり、品質的にも安定しているので、建築用途の需要が伸びている。集成材には、あかまつ、からまつ、ベイマツ、ひば、ひのき等の針葉樹だけでなくラワン等の広葉樹も幅広く使われている。用途別に分ければ下記の種類がある。
  ●造作用集成材および化粧貼り造作用集成材
    ひき板や小角材を集成、接着した素地のままの集成材であり、階段手すりやパネル
    カウンターパネル等に使われ、化粧貼りしたものには、化粧柱、長押、さらに、表面を
    溝加Eして敷居、鴨居等に使われる。
  ●構造用拠成材および化粧貼り構造用集成材
    引き板をその繊維万向に対してほぼ平行に積層し、楠造耐力を高めて使われる。
    柱、桁、梁等の直材や湾曲したアーチ等の強度を重視した用途に使われる。
●木材の腐朽
木材は、種々の菌(カピ、バクテリア、キノコ等)により容易に腐Rjるのが最大の欠点であり、この腐朽性は樹種によって差がある。一般的には、外壁に付着するかぴと同様に、下記のような適度な水分と一定の温度があれば繁殖する。木材の含水率20%以上(最適条件30~60%)温度 10~40℃(最適温度20~30℃) そして、水分が多く腐朽が始まった木材にはシロアリが繁殖して食害を受ける。日本には、10種類のシロアリが生息し、この内、温暖地のイエシロアリと低温に強く、ほぼ令国的に分布するヤマトシロアリが木材を食害する。

住宅の外壁材料についての考察:

  タト壁材とは?:タト壁のなり立ちとタト壁材
 外壁とひと口に言っても、その意味するところは受取り手によって様々である。建物の外部に接する壁・外壁全体を間仕切壁との区別で部位的に外壁と呼ぶ人もいれぱ、その仕上げだけを指して外壁とみなす人もいる。 建物の全体計画をする立場、施工する立場、ながめる立場といった外壁へのかかわか方によってそういった違いができるわけで、当然外壁材という言葉によって連想されるものもまちまちである。これから外壁材というテーマで話を進めるにあたって、ある程度同一の意味的基盤を用意するために、ここで用いる外壁材の定義付けをしておこう。 一般に言う外璧・外壁材料とは、その素材、構造に関係なく、その建物の部位を呼ぶ総称である。 すなわち外部環境と内部とを仕切る役割をする壁全体を示し、広義には開口部(窓、玄関、排気口など)をも含む。特殊部分である開口部はここでは一応除外して考えるが、開口部も外壁の一部であるということは常に頭の隅に置いていてほしい。 外部と内部を仕切る壁・外壁は完成したものを見る限り一枚の版状のものであるが、その内部のなり立ちは様々である。コソクリート躯体だけの壁・外壁のように単一素材で外部表面から内部表面でできているものもあれば、それに外観の良さとか断熱性を付加するためにクラッド材やグラスウールを着せたものもある。また、木造軸組のように躯体構造そのものが壁としての遮へい機能を有さないために、ふさぐための下見板といった材料を組合せて基本的、外壁としての機能を生み出しているものもある。 

   このように、外壁を分解して考えてみると、一般に外壁材といわれるものの守備範囲は場合場合によって違って解釈されやすいことが良くわかる。極端な例ではパネル式のプレハブの 「めくら」部分の部品は外部の仕上げから一次構造材、内装仕上げのビニールクロスで全部積層されたパネルと;なっているが、これもそのシステムの中では外壁(部)材と呼ぱれている。広義の外壁のなり立ちを要素別に分解して把えるためのモデルである。打放しのコンクリート壁などはこれらの要素がいっしょくたにたったようなもので、説明が不適当なので、木造をイメージしていただけれぱモデルの意味が理解されやすいと思う。広義の外壁を建物全体を支える構造材と、空間を遮へいするための版面を構成する材料、その両者を結ぶ役割の下地、そして最表面の仕上げといった要素によってなり立っていると考える。外壁市場を極力広く把えようとするならぱ、内壁(外壁の室内側)仕上げから、構造、外壁仕上げまで全部の要素を対象として考えることになり、おさまりがつかなくなる。 したがってこれから話題とする外壁材とは、外側の仕上げ、構成材、構造材、それをバックアップする下地材までの範囲を対象とし、しかも乾式構法に分類されるべき版的性状を有した2次部材を指すものとする。

   外壁材に要求される性能
  要求性能と外壁材の一次目的機能 外壁材全般に人的、物理的K要求される性能を大iかにとらえてみたのが表1である。 性能のうち、施工性、保守性といったものは外壁として構成される部材の組立方法や手順、寸法、道具フ1:どの問題であって、完成した外壁の性能を云々する中心とはならず、外壁部材の作られ方によって二次的に定iつてくる工法の機能もしくは能率である。1だ、透過性能も、省エネルギーなどの要請により積極的に取上げられる場合、つiり光を取込むとか、太陽熱を吸収するとかいった11かは遮へ吋生能の不完仝さを補うための手段であることが多い。
  したがって、外壁材を性能面でとらえて開発したり評価する時、必ず検討すべき性能項目は、外壁の意匠性、強度性能、遮へい性能だと考えることができるこの3つの性能をどうバランス良く組合せるか、あるいはどの性能を切離すかといったところに材料開発者も建築設計者も腐心するのである。 3つの性能領域を外壁材の構造の問題として理解しやすくするために、積層順位をイメージした3つの機能区分に再分類したのがある。後の考察ではこの機能区分を念頭におく。

●.住宅で特に要求される性能:
諸性能は建物の構造、用途を問わず全般に要求されるものである。そこでその中でも特に住宅用の外壁材、外壁が備えるべき性能と思われるものをマークしてみたのが丸印である。他の用途の建物、たとえぱオフィスとか学校などの大規模でコンクリート造が主なものと較べて、住宅(戸建)を特徴づけてみると、次のよう4ことが上げられる。ひとつは木造軸組構造が多いことである。このことはすなわち外壁材、または外壁の構造で防火、防水、遮音、断熱といった性能を確保してやる必要を示している。 もうひとつは施工者が材料選択をするケースが多いことであって、これは施工性が時には他性能以上に評価されることの可能性を意味するこの点に関しては後で別に取上げよう。

   以上、外壁材、外壁の構造などに要求される性能の概略を知ったところで、それらを満たそうとするところの外壁構成材料にはどんな種類があるのかを考えてみよう。新しい製品を開発しようとする時、与えられた素材あるいは加工技術の外壁材としての適用方向を策定するのに必要な作業である。
 タト璧構成材の種類と特性
 性能の守備範囲による分類 
 外壁の構造・構成方法には着色のみを目的とした材料やテクスチャー材など単性のものをいくつも現場で組合せていって所定の総合性能を作り出す方法や、ひとつの部材でいくつもの性能を満たすように作られたものをポンと取付けて完成とする方式など千差判別である。単性能の材料を現場で集めてゆく方式は素材そのものや接合材に不定形なものが多いため、いわゆる湿式工法に分類されることが多く、多性能のものは逆の理由で乾式、半乾式と呼ばれることが多い。 ここで話題の中心とする外壁材は、あくまでも版的性状を有する部材であって不定形の素材ではないから当然乾式もしくは半乾式の範ちゅうに属するものであるが、その中でも前に述べたように性能の守備範囲が幾種類もあって、それそれに構成・構造材料としての用途、目標性能レベルなどの特長を異にしている。 カバーする性能の範囲が少ないからといって外壁材として不充分と即考えられるわけではないし、逆にオールマイティだからといって高度とみなすことにはならない特定の性能をより確実に保つため、あるいは建物の外形色彩といった要求により広く対応するために、あえて守備範囲を狭めてある外壁材もあるし、反対に全性能項目をカバーしようとするあまりにそれぞれの性能レベルを低くアンバランスに備えてし'まうものもある。 そういった性能の守備範囲によって決定づけられる外壁材・構造材の建材としての特性を把握するために試みたモデル化が表2である。 各々の外壁材の性能をきわめて定性的にとらえていることと引例が少ないことで多少わかりにくいが、よくモデルをながめてみると、守備範囲を次のように分類することができる。

 
 こうした様々なタイプの外壁材が生まれる背景には、市場ニーズの他に生産者側の諸条件が多く働いているように思われる。たとえば守備範囲の狭い製品のあるものは、そのメーカーの素材供給環境や加工技術限界によってやむなく範囲を狭めているようであるし、他の製品では汎用性を活かし市場を広くすることをねらいで、あえて狭めているものもある。素材メーカー系の製品には必然的にこういったタイプが多い。一方、加エメーカー系の製品では多くの素材を複維に加工して組合せることによって付加価値を売ろうとする体質上、守備範囲の広いタイプが主となってくる。 そういった生産者サイト'の製品タイプの決定構造に対し、設計の立場からそれぞれのタイプを評価してみると表3のように相対比較ができる。
 
 各々の評価項目を5段階で定性的に評価してみたものであり、段階が高いほど項目の満足度が高いということになる。 全体を比較しながらながめてみると、全項目にわたって満足しているタイプはなく、設計上の自由度に優れたものは設計施工作業面で劣り、その逆に自由度を落したかわりにその他の項目での評価を確実にしているタイプもある。理想を考えるならば全項目を充分に満たす外壁材・構造材という注文になるのだが、数量的多さを意味する自由度と、数の少なさの結果である合理性というそもそも相反発しあう要素を同時に得ようとするのであるから、望みこそすれ現実のものとするのは非常に困難であろう。 

ここで最も注意すべきことは、仝項目を満たしたのは良いがすべて50点だといった帯に短しタスキに長しといった外壁材を作ってしまうことである。ある一部の機能を無視した設計というのはあり得るが、すべてが適当でよいという場合はほとんどといってよいほどない。たとえぱ、施工手間はどんなにかかっても良いからこの仕上げを施したいというケースは、予算と工期の許す限り成立するが。適当な仕上げで良いというような建物は、予算が少ないか施主が直接住まない貸家であったりで、施工や設計はできるだけ速やかに終えられなけれぱならない。50%の合理性では、成り立たないはずである。
  図を

   したがって、表3から読取るべきことは、各タイプの外壁材の不満足な項目を見つけ出して、それを高める努力目標を探る、といったことと、その逆に不満足た項目は切捨てより整理された形で製品特性を確立する方向を定めることの二通りがある。具体的に言えぱ、ABCタイプにおける仕上げ面での外壁材そのものの弱点を補強するために、仕上げのバリェーシを増やすか、種類数はそのままでより確実な評価の得られる仕上げに変更したり、あるいは性能設計の自由度に対応するために厚さを幾通りか用意したりという加算型の開発目標を設定することもあるであろうしBタイプにかける弱点である設計施工上の面倒さを製品白身で補うことをあえて避け、設計・施エマニュアルの整俑といったソフトな面での解決にするといった引算型の方向を採る場合もある。 
 以上のように、外壁材の性能守備範囲の種類は、生産面での特性、設計施工面での長短と深く関連しており、その内のどの種類に属すかによって同じ外壁材と呼ばれる建材であっても相当違った取扱いを受けることになる。換言するならば、設計者の立場では異なって取扱わなければならない。 しかしながら、現状の外壁材はそういった外壁全休の中での性能的位置付け、それに伴なう他の材料との適正t組合せといった側面では必ずしも満足ゆく解説がなされているとはいえず、使用現場においてかなりの混乱を招いているように思われる。

 使用する側の経験と勉強も大切だが、もうそろそろ外壁材側からの守備範囲宣言が明解に行われても良いのではなかろうか。

.素材構成による分類
 かつては住宅用外壁材といえば素人目にも判断できるほど種類が少なく、土塗り、板貼、モルタル、そして金属板といった程度で素材ボキャプラリーはほんのいくつかであった。 そしてそれらの素材がもつ性能や寿命に対するイメージもある程度共通してできていたのだが、ここ数年の次々に出現する新しい外壁材・外装材は素材そのものが耳馴れしないぱかりでなく、何重かに積層されていたりするので、どんな性質か想像するのさえ難しい。 設計者としては施主に説明するにもしどろもどろとなる。

 外壁材開発に要求される性能; 耐力性能

   建物の外壁を構造的な観点からみると、地震時や強風時に建物の構造体の一部として機能するいわゆる耐力壁と、その要求耐力は外壁自身に係わる荷重・外力のみで他の建築部位からの応力を分担しない非耐力壁とに分けることができる。ここで対象とするのは後者の非耐力壁であり、カーテンウォールなどの帳壁がその代表的なものといえる。 通常の建物の外壁に加わる荷重・外力は、主に地震荷重、風荷重、衝撃力の3つに分けることができる。外壁K作用する荷重としてはこの他にも、多雪地域での外壁への積雪による圧力や、温度変化による熱応力なども広い意味で荷重と考えることができる。 しかし、これらの荷重は。壁体への作用の仕方が上記のいずれかの範疇に含めることができるか、あるいは荷重が無視しうる比較的小さいものである。

 もちろん、これらの荷重が特に著しい地域あるいは建物用途などの場合には、その影響を考慮することが望ましいが、ここでは地震、風、衝撃力の3つの荷重に絞って述べる。 

荷重・外力に対する外壁の考え方は主体構造と同様に
  第1に人命の安全
  第2に人体の傷害保障
  第3に財産の安全

である。
 これを外壁の具体的な強度の取り方にかえると建物本体が破壊しないうちに、外壁や構造物が破壊してはならないということで、少なくともその脱落は防止するということになろう。 

 ところで、以上述べてきた荷重・外力と性能は建築部位としての「外壁」に対するもので、必ずしも「外壁材」に一致しない。壁はいくつかの外壁材が層を構成してなり立っている場合が多く、これらの場合には、要求される耐力性能の中でどの材料がどこに位置するかを明解に把握することが肝要である。 非耐力壁の耐力性能を述べるのに、ここでは大きく3つに分けて取扱う。 1つはカーテンウォール、これは1種のブレハプ製品であって、現代の「高層建築」にかかすことのできない外壁形式である。 また、これは耐力性能の面でも研究開発が進んでおり、耐震、耐風の基本姿勢・設計構造も比較的明確である。 次はサッシおよびガラスである。これは開口機能という他の外壁にない面を持ち合わせている点で他の外壁材と異なっている。

  第3は、上記二者を除く数多くの壁構成材である。むしろ、カーテンウォール、サッシがこの範疇から外れたといってよい。壁体の構成・構造も、数多くのメンバーを組合わせるものが多く、耐力機構も複雑にからみあっている場合がほとんどである。剛性の高い材料もあるにもかかわらず、その取付方法は、躯体に固定するものであったりする。 ここでは、この種の非耐力聖をかりに「非耐力固定壁」として扱う。

●外壁材に作用する荷重・外力
 地震荷重地震の時に、建物の外壁が被害を生じないようにするには2つの面からその耐震性を検討する。1つは外壁に加わった揺れによって生じる慣性力であり、もうひとつは地震時の構造躯体の変形による層間変位である。

段計震度:
 地震時に物体に生じる地震力は、震度という概念でその大きさを表すことができる。これは地震の時に発生する慣性力と自重との比を表すものである。一方、慣性力の大きさは揺れの加速度に比例するので,一力の大きさを求めるには加速度の大きさを求める必要がある。 

ところで、地震時に建物のある階に、どん々揺れが生じるかを求めるのに動的解析と呼ぱれる手法を用いる。これは建物をあるモデルにおきかえて、これに地震波を加えて応答計算をするものである。 各階床上の質量の小さなものでは、この地盤と建物の関係を床とその物体に充てはめることができる。つまり、非構造部材としての外壁に生じる加速度は、建物の床の地震応答を入力として求めることができる。外壁の局部設計用地震力はこのようフな手順をふんで求めるのが望iしい。しかし外壁の地震力を個々にこのようにして求めるのは困難で、多少大きすぎる値になっても一括して上記の「震度」として地震力を与えることが行われている。

 地震の振動は、上下方向や水平2方向といった単純な揺れをしているわけではないが、設計上は上下方向と水平2方向の3つの成分で考える。しかし、外壁を対象とした場合、慣性力は一般に上下成分および面内成分は無視してもよく、面外成分についてのみ考慮する。したがって、後で述べる建築基準法などの設計震度は、外壁面外方向に対する値と考えてよい。 しかしながら、この設計震度も外壁については、これまで荷重・外力として考慮されることはほとんどなかった。 それは、たとえば水平震度を0.2~0.3とすると、これにより生ずる荷重は、壁面に生じる風荷重K比べ非常に小さいために、計算上チェックされることがなかったためである。 

 さて、以前には加速度の具体的な値がわからなかったために、水平震度として地震力の大きさを直接与えるという方法がとられていたが、現在では、特に中高層の建物については、地震時の応答加速度を求めることが可能である。その解析結果や地震観測データによると、30m程度の建物の上層階では、床面で 0.4 ~ 1.0G という大き政加速度を生じることもあることがわかってきた。 したがって先ほど述べたように、外壁の加速度はこの床面の応答を入力とするので、さらに大きな値となる可能性が高い。

  <層間変位>
 建物が水平外力を受けると、柱が変形して各層の間に変位が生じる。ある層と次の層の相対的な水平変位を層間変位と呼ぶ。層間変位は、絶対量で表す場合と階高との比で表す場合とがある。 外壁と層間変位の関わりは、カーテンウォール構法の発達と密接な結びつきがある。カーテンウォール構法の普及や非耐力壁という概念が定着すると、これらの帳壁では、上下階の床間に生じる層間変位に対して追従することが耐震性に主要;な課題となった。特に変形の小さいコンクリート系の外壁にとっては、非常に重要な性能である。層間変位は壁に対して、面内・面外の両方向に生じる。 しかし、面外方向の層間変位については、ほとんどすべての外壁が追従でき、一般には問題とされない。面外方向については、前述のように、むしろ慣性力が問題となる。 地震時に建物に生じる層間変位の大きさを解析した例は、かなりの数にのぼっている。 31m以下の建物Kついて、これらの結果を総合すると、ほぼ次のようなことがいえる。
  1)発生する層間変位の大きさは、鉄骨造が最も大きく、RC造ラーメン構造
  壁式RC造の順に小さくなる 
  2)地動最大加速度を200galとしても、層間変位が1/150を上まわることはほとんど
  ない(鉄骨造、PC造を除く)。
  3)層間変位が大きくなるような不利な建物を想定しても、標準のものより20φ程度の
  増加にとどまる。 

   以上のように、外壁の耐震性に関わる妥素として、震度と層間変位とがあることを示した。これら水平震度や層間変位に具体的々数値を与えたものとして、建設省告示第109号(昭和46年、1622号;昭和53年)を紹介する 基準法や同施行令本文中には層間変位の値は示されていない。そこで、これを補う形で、建設省告示第109号に層間変位の数値がもり込iれている。 この中で外壁の酎震性に関する項目は、2つある。1つは飾石、張り石など、石材とタイルに関するもので、石材は構造耐力上主要な部分に、タイルは下地材に緊結することを定めたもので、具体的た規定ともなっている。 もう1つはカーテンウォールなどの帳壁に関するもので、地上階が3階以上の建物に対する規定と、高さが31mをこえる建物に対する規定の2つからなっている。
 もちろん、後者に該当する建物は前者にも該当するので、前者の規定をも満たしていなければならない。 この規定で重要次点は2つある。1つは、これらの建物に用いられる帳壁は、上部または下部の支持構造部分(ファスナーと呼ぶ)を可動にすることと規定したことで、さらに、高さ31mをこえる建物では、1/150の層間変位で脱落しないことと定められている。

 第2は帳壁に設ける嵌殺し戸の網入でないガラスには、硬化性のシーリング材を使用してはいけないという規定で、これは過去の震害から硬化性のシーリングで多くの被害を生じたことが理由である。 尚、新しく改正された施行令では層間変位に関して設計用層間変位としての規定はないが、逆に主体構造に生ずる層間変位の大きさを 1/200 に制限して、帳壁などに過大な変形を強いることのないようにしている。 ただし、帳壁などの部材に著しい損傷の生じるか、それがない楊合にあっては、1/120 で変形してもよいとされている。 外壁の水平震度として採用すべき局部震度の値としては、日本建築学会のJASS 14カーテンウォールエ事で提案されている 0.5(上下両端支持、かつ弾性設計を前提)が参考になるであろう。
また、片持支持の帳壁では、1.0をとるべきであるとする提案もある。

  ●風荷重
 建物に加わる風荷重の大きさは、
  P=C・q   P:風圧力
          C:風力係数
          q:設計用速変圧
で求める。ここで、速度圧qは圧力の法則から
  q=1/2pVxV  
          ρ:空気密度
          V:速度
で求めることができる。空気密度は標準状態で約1/8 kg・see/m であるが、その値は気圧に比例し、絶対温度に反比例する。一般に最大風速を生じるのは台風時でその時の気圧、温度を考慮すると 1/9 程度になると予想される。 また、速度は昭和9年の室戸台風の時に観測された63m/sec を、平地での最大風速として採用することが多い。
 
 ところで、風速は地上近くよりも上空の方が大きいことが知られている。 風速の垂直分布はベキ法則で与え;  
  V=vo(jL)”V:高さhでの風速      
  ho  Vo:高さhoでの風速
      n:地表付近の粗さの程度
で示す。
 nは一般に市街地では1/4、平坦フ1ところで1/7~1/8程度といわれている。 このペキ法則は地上100~200 m での範囲における一般的な風速分布を与えるものであるが、東京タワーでは、高さ67m付近にベキ法則から外れて風速の強iま層が現れることが指摘されている。 風力係数と風圧係数とは混同して用いられることがあるが、風力係数は形状係数ともいい、構造物全体あるいはその一部に働く風力の大きさを算出する際に用い、風圧係数は構造物表面に作用する局部的風圧力を表すための係数である。

 したがって、閉鎖型の建物の風力係数は外部風圧係数と室内圧係数の絶対値との和として与えられる。 風洞実験によると、外壁面一般の外部風圧係数は、建物正面で 1.0、それより両端に向って小さくなるか、あまり大きな変化はなく、端部近くで急激に小さくなる。負圧は一般に背面より側面における値の方が大きく 0.9程度 といわれる。 
 一方、建物隅角部の負圧、いわゆる局部風圧は、風向が面に対しやや斜めの時が最も大きくなるといわれ、風洞実験で -1.0以上、実在建物の測定では風速の平均化時間を3秒とすると-1.0~-1.5、特に隅角部に近いところでは最大-2.5の値になるというデータがある。

   室内圧係数は、建物の規模、密閉度、評価時間により変化するとされるが、資料が数少ない。 一般には±0.2を採用している、この室内圧係数は正圧ににあたることも、負圧になることもあるので、その絶対値を外部風圧係数に加える。風荷重を求める式に代入する値は、建築基準法などで規定している。以下にその概略を示す。
  a)建築基準法名および同施行令
 建築基準法施行令87条による風荷重は次の式で求める
  P=C・q  P:風圧
         C:風力係数                    -
         q:設計用速度圧=601/h(h≦16m)
            120t/石(h>16m)
            h:地盤面からの高さ
 ただし、同時に建設省告示第1047号Kよって速度圧の地域差を認めている。ただし、同時に建設省告示第1047号によって速度圧の地域差を認めている。風力係数Cは、風洞実験によって定めるほかは図3の値をとることとされるが、この値は一様風の風洞実験によっていることを認識しておヽく必要があろう。速度圧は、先に示した風の垂直分布の式に室戸台風の風速と観測点高(15m)そしてn=1、1/4を代人し、これを戸=1/1 としてq=1/2 V2に代入して求めたといわれている。速度圧の地域的政要因は33つの面から導入されている1つは、期待される最大風速の大きさから国内を地域分けしたもので、九州や四国フtどの台風常襲地域は他の地域よりも生じる最大風速は大きい傾向にあり、この地域差を図4のようK:設定している。
   第2は、建物の構造体を設計する際の荷重の組合せで積雪荷重を長期の荷重とする、いわゆる多雷地域ではさらに軽減を許している。第3は、一般K海岸付近では内陸より風速が大きいことから導入されたもので、海岸からの距離が8㎞以遠の内陸地方では、原則的に前出の地域係数をさらに0.8倍した値でよいとしている(表1)。 b)建設省告示第109号高さ31mをこえる建築物の屋外に面する帳壁、いわゆるカーテンウォール等の構造耐力を規定したものであるこの中で風圧は基準法施行令と同様K、
  P=C・q で求める。
 この告示では、地域係数Kあたるものは規定していないが、施行令の地域別軽減率の項は存続しているので、各地方の強風の記録攻どから低減することも可能である風力係数は原則として風洞実験Kよるとされているが推奨値として四角形断面の建物の風力係数が示されている(表2、図5)。これKよると、正の風圧の作用する壁面の風力係数を、建築物の細長比に応じて0.8~1.0の3段階に分類している。風洞実験では壁面中央部に0。8~1.0の値を示すが、実際の建物ではこれK室内圧係数が加わるために、この0.8~1.0の値を風力係数とするには小さいともいわれている。S)隅角部K生じる負圧部分についても建物の細長比K応じて規定し、その風力係数を-1.5と定めた。この局部風圧を規定したことは、これiで風圧力が主に主体構造の計算用であったのが、ヵ-テyウォールなどの比較的小-さ4面積の耐力についても規定が及んだことを意味している。

   c)高層繍築技術指針
 改訂を重ねているが、昭和銘年改訂の内容を示す。
 設計用風荷重は次式で算定する。
  P=C・q・A  C:風力係数
            q:設計用速度圧
            A:窓ガラスの見付面積
 ここでqは、建設地点の観測によるほかは次の式Kよ
る。
  q°qo・ Zw・L・ l
     q,:基準速度圧
     Zw:地域係数
     L:受圧面係数
     I:用途係数
 風力係数は原則として風洞実験Kよるが、実験Kよらフ1い場合は図6の中から類似した形状を選択する。ここで風圧係数は表3の値である。したがって風圧係数は、反対面または裏面の風圧係数を加算して求める。閉鎖型の建物の室内圧係数は±0.2である。外壁たどの局部風圧係数および局部風力係数は表4のように与えられている。これによると外壁面の風圧係数は、室内圧係数を加えて、一般壁面では±1.2となる。一般の値を速度圧にになおすと、告示109号に比べ、高層部ではほぼ一致するものの低層部では小さくなる傾向にある。設計用速変圧は、基準速度圧、地域係数、受圧面係数用途係数を掛け合せたものである。基準速度圧 q は図7のごとく、折れ線状の垂直分布を示している。 建設地点周囲の地表面粗変は環境係数として取入れている。 地域係数は再現期間100年の年最大風速にもとづいて全国を5つに分けている。しかし、これは各地域の平野や盆地にどの平地と考えられる地方に対して与えられたもので、山地ほど周囲の状況に応じて割り増す必要がある。

  受圧面係数は、小さな構造物では風の小さな渦による突風の影響を受けやすいので、受圧面の大きさに応じて係数を与えたもので 10m を基準にしている。受圧面の最大とは、通常は対角線でかく、長い方の辺をとる 用途係数は初めて導入された概念で係数を与えている。  この高層建築技術指針は、建築物荷重規準の風荷重の項とほとんど同じである。これらを見てわかるように、外壁に加わる衝撃力は、ほとんどが低層部に限られる。したがって、カーテンウォールなど高層部を中心とした外壁では、衝撃力を考慮したい場合が多く、低層部の外壁でもコンタリート系を中心に考慮しないものもある。
 
 ところで、これら衝撃力の中で、外壁に加わる衝撃力は、主にa)によってもたらされると考えてよい。 衝撃の破壊力の大きさは一般に運動量の大きさで測定する。しかし、破壊力の大きさに影響する加撃物の要因には、質量、速度、材質(主に剛直と作用時間)、形状と接触面積などがあり、これらのわずかな相異でも、衡撃の破壊効果に微妙な変化を与えることか知られている。 
 したがって、これらの要素のー面しか把えない運動量による衝撃力の試験方法(JIS A 1414 など)では不充分だとする議論もある。 しかし、どの要因がどれだけ破壊効果に寄与しているかは大部分が不明で、試験法もこれにかわる有効な方法がないために、JISの賦験法は広く行われている。 ただ、先に述べたように、破壊力の人きさに影響する妥因は様々なので、JISの試験法によったものも、この試験法の下での衝撃性能であることを認識しておく必要がある。

 外壁材開発に要求される性能: 断熱性能(結露防止)

   昭和54年6月に公布された「エネリギーの使用の合理化に関する法律」、通産省エネルギー法では建築主の努力として第13条に、「建築物の建築をしようとする者(以下「建築主」という。)は、建築物の外壁、窓等を通しての熱の損失の防止(空気調和設備を有する建築物にあっては、建築物の外壁、窓等を通しての熱の損失の防止及び空気調和設備に係るエネルギーの効率的利用。以下同じ。)のための措置を適確に実施することにより、建築物に係るエネルギーの使用の合理化に資するよう努めなけれぱいけない」と規定している。なお、この法律では建築主の判断基準として、住宅の場合と非住宅の場合にわけて昭和55年2月28日と29日付で告示を出している。 これを引用するとそれぞれ次のように;なる。〔通商産業省・建設省告示第2号〕事務所の用途に供する建築物に係るエネルギーの使用の合理化に関する建築主の判断の基準エネルギーの使用の合理化に関する法律(昭和54年法律第49号)第14条第1項の規定に基づき、事務所の用途K供する建築物の外壁、窓等を通しての熱の損失の防止のための措置に関する建築主の判断の基準を次のように定めたので、告示する。

  昭和55年2月28日
            通商産業大臣 佐々木義武
              建設大臣 渡辺 栄一
  1 
建築物の外壁、窓等を通しての熱の損失の防止事務所の用途に供する建築物に関しては、当該建築物の屋内周囲空間(地階を除く各階の外壁の中心線から水平距離が5メートル以内の屋内の空間、屋根の直下の階の屋内の空間及び外気に接する床の直上の屋内の空間をいう。以下同じ。)の年間熱負荷を各階の屋内周囲空間の床面積の合計(単位 平方メートル)で除して得た数値が、80に規模補正係数を乗じて得た数値以下になるようにするものとする。この場合Kおいて屋内周囲空間の年間熱負荷及び規模補正係数は、次の(1)及び(2)K定めるところKよるものとする。(1)屋内周囲空間の年間熱負荷は、1年間(日曜日及 び祝日を除く日の午前9時から午後5時(土曜日にあっては午後1時)iでの間に限る。)にぷ・ける、次のイから・ヽiでK掲げる熱による暖房負荷及び冷房負荷を合計したもの(単位メガカロリー)とすること。 イ。外気と屋内周囲空間との温度差!暖房負荷については22度と外気の温度との差とし、冷房負荷Kおヽいては外気の温度と26度との差とする。)によって外壁、窓等を貫流する熱 □。 外壁、窓等からの日射熱り 屋内周囲空間で発生する熱(2)規模補正係数は、建築物の地階を除く各階の床面積の合計を地階を除く階数で除して得た値(以下「平均階床面積」という。)及び地階を除く階数に応じて別表第1K掲げる数値とすること。
  2 
空気調和般備に係るエネルギーの効率的利用事務所の用途に供する建築物に設ける空気調和設備に関しては、当該空気調和設備が空気調和負荷を処理するために1年間に消費するエネルギーの量で熱量K換算したものを、同期間Kiヽける当該建築物の仮想空 気調和負荷で除して得た数値が、1.6以下となるようにするものとする。この場合におヽいて、エネルギーの量の熱量への換算は、別表第2の左欄に掲げるエネルギーにあっては同表の右欄に掲げる数値によるものとし、その他のエネルギーKあっては組成等の実況によるものとするほか、空気調和負荷及び仮想空気調和負荷は、次の(1)及び(2)に定めるところKよるものとする。
  (1)空気調和負荷は、次のイからホまでK掲げる熱によって生ずる負荷とすること。
 
イ: 外気と屋内(空気調和を行う場合K限る。以下同じ。)との温度差によって外壁、窓等を
   貫流する熱
ロ: 外壁、窓等からの日射熱
ハ: 屋内で発生する熱
ニ: 取入外気の熱
ホ: その他建築物の実況K応じて生ずる熱

(2)仮想空気調和負荷は、(1)のイ、ロ、ハ及びホに掲げる熱によって生ずる負荷に、排熱の回収による負荷の減少を考慮せず、次の式によって計算した量に基づく取入外気の熱によって生ずる負荷を合計したものとすること。 V=VAfN 取入外気量(単位 1時間Kつき立方メートル)屋内の床面稜(単位 平方メートル)実況に応じた1人当たりの占有面積(単位平方メートル) 平均階床面積がこの表に掲げる数値の中間値である場合におヽいては、規模補正係数は、近傍の規模補正係数を直線的に補間した数値とする。住宅に係るエネルギーの使用の合理化に関する建築主の判断の基準エネルギーの使用の合理化に関する法律(昭和54年法律第49号)第14条第1項の規定に基づき、住宅の外壁、窓等を通しての熱の損失の防止のための措置に関する建築主の判断の基準を次のように定めたので、告示する。

  1 住宅の建築主は、住宅(重ね建住宅、連続住宅及び共同住宅にあっては、住戸)の熱損失係数を、住宅の戸建形式及び地域の区分K応じ、次表K掲げる数値以下と々るようKするものとする。20 Af -この式にぷヽいて、V、Af及びNは、それぞれ次の数値を表すものとする
2 地域IKおいて、一部の壁を真壁造の工法で住宅を建設する場合にあっては、真壁造の壁体内K断熱材を充填し、その他の壁及び天#K施工する断熱材の厚さは、次の表に掲げる数値以上とするものとする。

3 地域IKお・いて、全部又は一部の部位KついてAの断熱材として1立方メートルにつき16キログラムのグラスウールを使用する場合にあっては、断熱材の厚さをそれぞれ10ミリメートル減ずることはさしつかえないものとする。

4 異フなる断熱材の複合的利用によ久この表に定める断熱材の厚さと同等以上の断熱性能を有すると認められる場合Kあっては、この表の断熱材の厚さの欄に定める数値Kよらないこともさしつかえ々いものとする。

5 特別の事由Kより、一つの部位でこの表の断熱材の厚さを減ずる場合Kあっては、他のすべての部位で断熱材の厚さに当該減じた数値の厚さを附加するものとする。ろ 設計又は施工に当たって配慮すべき事項1に定める断熱構造とする住宅の設計又は施工に当たっては、次の事項に配慮すること。
 (1)窓等の開口部は、換気上支障のフたい範囲におヽいて気密性の優れた構造とするとと
   もに、冬期にふヽける日射の受熱及び夏期におヽける通風Kよる放熱等を勧案した位
   置、規模及び構造とすること。
 (2)軒及び庇は、冬期及び夏期Kふヽける太陽高度を勘案し、日射の受熱及び趙熱が有
   効に行われる位置及び形状とすること。
 (3)玄関その他これに類する出入口のある部分は、間仕切壁又は建具等により居室と
   仕切ること。
 (4)住宅K設置される暖房又は冷房の用に供する設備は、暖房等の対象となる居室毎の
   用途、床面積及び断熱性能等に応じ、能力、設置位置、熱媒の搬送形式等が適切な
   ものであること。
 (5)断熟材の施工K当たっては、特にイ、ロ及び・ヽを勘案すること。

  住宅の熱損失係数を計算するにしろ、基本は熱貫流率である。外壁の熱の通りやすさは熱貫流率で示される。壁を貫流する熱量は、す々わち伝達から伝導、iた伝達とフ1る全過程で定常状態では、両流体間の温度差(rl - r2)K比例するとして、T時間Kは。Q=K・F・T(rl - r2 )で示される。ここKKを熱貫流率(k・/・h℃)というこれは単位時間(1時間)KI・を1℃の温度差がある時に流れる熱量を示している。しかしこの値は流体、固体、流体を通過するものK対して用いられるので、単独には物理的意味は持たたい実用上の係数と考えるべきである。熱貫流率Kの値は材料の厚さ、熱伝導率、熱伝違率から定iるもので次式で示される。そこで外壁の熱の通りやすさ熱貫流率を求めるには各材料の熱伝導率が基本とフ1つてくることがわかる。熱伝導率Kついては従来は材料メーカーのカタロダ値が採用され計算されていたが、これでは場合によっては不公平アt場合も生じてくる。そこで通商産業省生活産業局窯業建材課が音頭を取り建材委員会という委員会が誕生し、各種建築材料の熱伝導率を公けに認定し公表するという作業を行った。これも昭和55年2月29日付で通商産業省より「建築材料の断熱性に係る性能値の公表Kついて」として発表されている。料の断熱性に係る標準的な性能について公表する。フtお・、この性能値表については、今後、必要に応じ項目の追加及び数値の見直しを行うものとする。性能値の種類及び条件は、次のとお・りである。

(1)性能値の種類
 ① 均質と見々される材料Kついては、熱伝導率表示とする。
 ② 異質々材料あるいは空気層が組み合わされた材料で、かつその表面の形状が平滑
    と見攻されるものについては、熱抵抗表示とする。
(2)性能値の条件
 ① 熱伝導率は、常温(平均温度20℃程度)かつ気乾(湿度50~701S程度)の条件での
    値である。
 ② 無抵抗は、常温から気乾の条件での値である。
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