木の断熱性能

Thermal Insulation

丸太小屋の断熱性能を考えてみましょう。

断熱性能は，熱伝導率で評価します。壁や屋根の熱伝導率が大きいと，熱が伝わりやすいので，室温がすぐに外気温に近づきます。逆に，熱伝導率が低ければ，室温は外気温の影響を受けにくい。

スギなどの針葉樹木材の熱伝導率は0.12W/m・K，コンクリートでは1.6W/m・Kなので，無垢の木材壁はコンクリート壁の約1/10の熱伝導率です[20]。無垢の木の家である丸太小屋は，じつは優れた断熱の家なのです。住宅断熱材として一般的なグラスウールでは0.038W/m・Kであり，杉材の約1/3。

厚さL，面積Aの壁をt秒間に通過する熱量Qは

（λ：熱伝導率，θ1,2：壁の内外温度）

なので[19]，たとえば熱伝導率が1/3ならば，壁厚1/3でも通過する熱量は同じになります。つまり，平均壁厚300mmの杉丸太壁と，厚さ100mmのグラスウールは，ほぼ同等の断熱性能ということです。

朝倉（2013）を簡略化。W: 仕事率(J/s)，m: 長さ，K: 絶対温度。

拙宅では妻壁と天井裏に100mm厚グラスウールを入れてありますが，300mmの丸太壁と同等の断熱性能を達成しているはずです。逆に言えば，これ以上厚い断熱材を入れてもオーバースペックであり，無意味な投資ということになります。

天井裏と妻壁に100mm厚グラスウールをびっしりと貼り込んだところ。

熱伝導率0.038W/m・Kのグラスウールです。湿気遮断のビニール袋に入っています。

また，床下に入れたスタイロフォームの熱伝導率は0.028W/m・Kなので杉材の4.3倍の断熱性能，したがって床板の厚さ27mmを差し引いてスタイロ60mmの厚さがあれば300mm丸太壁と同等性能が達せられることになります。拙宅では50mm厚なので若干薄いけど。

なお，レンガや土壁は0.6～0.7W/m・Kなので，断熱性能は木材に負けています。土蔵は涼しそうな気がしますが，壁が厚ければともかく，そうでなければ丸太小屋の方が断熱性能は高い。

松江の拙宅は，コンクリートプレハブ住宅でしたが，夏暑くて冬寒い家でした。コンクリート壁の裏にウレタンフォームを吹きつけて「断熱」を謳っていたのですが，ウレタンの厚さが薄かったらしい。

ウレタン吹付前のコンクリートパネル。コンクリートは，上の表のように熱伝導率が高くて無垢杉材の1/13の断熱性能しかなく，厚さも50mmくらいしかありませんので，このコンクリートパネルに断熱は期待できず，吹付けウレタンに頼るしかない。ウレタンで100mm厚グラスウールと同等の断熱性能を達成しようとするなら，75mm厚に吹き付ける必要があるはずですが…　

どうみても30～40mm厚くらいしか吹き付けていないようです。

とくに拙宅の場合はコンクリートパネルそのままの陸屋根（水平の屋根）にしたので，屋根勾配がないため屋根裏通気の自然対流が起きません。屋根裏通気層は最初から考慮していない設計でした。そのため真夏の太陽で60℃以上に熱せられた屋根の熱がそのまま室内に伝わります。いかに断熱材を入れても，通気層がなければほとんど無力に等しく，真夏の2Fの暑さは耐えがたかった。エアコンをムダに回さなければ住めません。これから家を建てようという人は，この形の屋根だけは避けるべきです。