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  1.RC造の外断熱工法とは(一般論)  
建築の断熱の手段と目的は、一般的に内外の界壁(外壁、屋根、床、開口部など)に熱貫流率の小さい材料(断熱材など)を用いて伝熱抵抗を大きくし、建築内部の温度をできるだけ安定させて快適な室内温度環境を保持し省エネルギーを図る事といえる。しかし、各部位に断熱を施す事によりその手法によっては(建物の内側か、外側か)上記の効果とは裏腹に様々な障害を発生させる事がある。
RC造では内断熱を施す事により(我が国のRC造建築はほとんどこれである)、構造体や防水層へのヒートストレスが増大してクラックが発生し、さらに屋上防水層の破壊を招き、その結果雨水などの躯体内部への浸透を許すことになる。その結果コンクリートの中性化が促進され、鉄筋の発錆によるコンクリートの破裂など、構造体自体の寿命が短くなる。建築自体、膨大なイニシャルエネルギーを費やして建てられるものであるだけに、その寿命を長くする事も大きな省エネルギーといえ,ライフサイクルコスト(LCC)低減の具体策といえる。
     
               
               
      コンクリート中性化のメカニズム      
         
               
               
 

2.外断熱の意義と効果

 


1.建物の長寿命化
2.躯体蓄熱(蓄冷)効果による省エネルギー
3.結露抑止

     
               
               
       
1.建物の長寿命化について

■断熱工法の違いによる躯体寿命への影響

外断熱工法の採用により、有害なガスや酸性雨、炭酸ガスを含む雨水等からコンクリート躯体を保護し建物の長寿命化に大きく貢献することは言うまでもありません。
       
前述したように内断熱の建物のコンクリート躯体は経年の劣化や振動、ヒートストレスでクラック等が発生しやすく、そこから上記有害ガス等が浸入しコンクリート中性化の原因となります。
ここでは外断熱、内断熱、無断熱それぞれの建物の冬季における(設定温度:外気温0℃、室温22℃、定常計算)躯体温度分布の違いとヒートストレスによる躯体への影響について、RC造壁式構造の屋上パラペット周りを例にとり考えてみます。

     
               
               
               
      外断熱と内断熱との比較      
         
       
●外断熱の場合、躯体温度は外気温にあまり影響されず室内温度に順応するため、躯体にかかるヒートストレスは微小であり、躯体の伸縮もほとんど無くクラック等も生じにくい。

●内断熱の場合、断熱材の性能や厚さにかかわりなく躯体温度は外気温0℃に限りなく近くなります。
※夏季は逆に例えば外気温35℃に近くなることもあり(この場合屋上の表面温度は70℃以上)、季節によっても躯体は外気温の影響を大きく受け、伸縮を繰り返すことになります。したがって、クラック等も生じやすく躯体中性化の大きな原因となります。

     
               
        ちなみに無断熱は・・・      
               
       
●無断熱の場合、躯体は内外のヒートストレスを同時に受けますが、そのストレスは内断熱よりは躯体にとって優しいということがいえます。

     
       
以上の比較検討からも、建築物の長寿命化を図るためには、外断熱の優位性は明確であり、従来の内断熱は、非常に問題があると言わざるを得ない。
     
               
               
               
       
2.躯体蓄熱効果による省エネルギーと結露抑止

外断熱工法を採用することにより、コンクリート躯体は大きな蓄熱体として存在することになり省エネに効果を発揮します。
しかしながらRCB外断熱工法は、RC躯体を外断熱するだけでは外断熱工法とは言えないと考えています。

いかに速やかに室内温度をコンクリート躯体に伝播させ蓄熱(または蓄冷)させるかが重要であり、内装仕上げはこれを阻害するものであってはなりません。

結果として、躯体温度と室温とは同準となり結露抑止効果を生むことにもなります。

     
               
               
               
      内装仕上げは特に重要です。例えばGL工法等の空気層を伴う内装仕上げは熱の移動を妨げ躯体蓄熱を阻害します      
         
               
               
  3.内装仕上げの自由度について  
RC造の外断熱では内壁面の温度が安定している為、普通の居室であれば基本的にはどのような内装仕上げを行っても内断熱に比べ、結露は発生しにくい。
但し、前述のシミュレーションのとおり、内壁のコンクリートへの熱供給(熱移動)がスムーズに行われやすい熱伝導率の高いものか、熱容量の小さいものを内装仕上げ材料に選ぶ事が望ましい。 望ましい順番に・・・・

1.コンクリート打放し
2.塗料の直塗り
3.プラスター、珪藻土などの直仕上げ
4.モルタル、タイル、クロス直貼り。吹付けタイル
5.木板、合板6mm厚以下の直貼り等