熱はどうやって伝わるの?
「熱移動」を正しく知ろう。
対流
ファンヒーターやドライヤー、エアコンのように、空気(液体)に乗って熱が移動することです。温められた空気が自然と情緒する現状です。大きく言うと大気の流れも同じで、季節風や編成風なども含まれます。
伝導
物と物が密着することによって熱が移動することです。電車に乗ったとき、席が空いたので座ったら座席があったかいと感じた経験はありませんか?これは、前の人の体温が座席に伝わっていたためです。もしも空気椅子のように、座席から腰を浮かせていた場合は、熱は伝わりません。キーワードは「密着」です。アイロンの熱が、他の物に伝わる現状なども伝導です。
輻射
熱線(太陽光)が、物体の中に入ると、物体の中の分子が振動して、分子同士が衝突します。このとき、物体が放射する熱を「輻射熱」といいます。その時熱を発し熱くなります。
分子同士の衝突と聞くと、ピンとこない方もいるかもしれませんが、電子レンジをつかって食品をあたためるときも同じ原理が使われています。
熱は、必ず「対流」「伝導」「輻射」のどれかの方法で移動します。この3つ以外の移動はありません。
そして、熱は高温側から低温側に移動する性質があります。
例えば、外気温36度・室内25度の状態であれば、いくら室内を冷やそうとしても、外の熱が中に入ってきてしまいます。逆に、外気温2度・室内20度の状態であれば、外の冷気は中へ、中の暖かい空気は外に出ようとします。外と中が同じ温度になるまで、続くわけです。
だからこそ効率よく、快適な空間をつくるためには、熱移動の三原則を理解した上で、熱移動をコントロールすることが必要です。
この熱移動のコントロールに一役買ってくれるのが“遮熱”です。まずは、熱(輻射熱)を反射させて跳ね返す仕組み=遮熱と覚えてください。
断熱材との違いは
どんなところにあるのか?
断熱材とは、熱が伝わるスピードを遅くする材料です。断熱材自身も熱くなったり冷たくなったりします。一方、遮熱材は「熱(輻射熱)を反射させて跳ね返す材料です。
次の図をご覧ください。
これだけでは、一見、どちらも熱移動をコントロールできるように思えるかもしれません。
熱移動の三原則の比率
前の段落では、熱移動は、必ず対流、伝導、輻射のいずれかにあてはまるとお伝えしました。
しかし、今、対策資材として使われている一般的な断熱材でコントロールできる熱移動は「伝導熱」「対流熱」の2つのみです。2つ合わせても、全体の25%しかありません。
残り75%を占める「輻射熱」に対しては、断熱材では対策がとられていないというのが、今の建設業界での現状です。
本来、「夏は涼しく、冬は暖かい家づくり」を実現するためには、熱移動の三原則を理解した上で対応を考える必要があります。しかし、今の日本の住宅基準では、遮熱剤の基準がないというのがげんじょうなんです。遮熱剤はそれを実現させる画期的な材料なのです。
これを“当たり前“だと思っていませんか?断熱材が入っているにもかかわらず、なぜ、室内の暖かい熱が抜けてしまうのでしょうか?室内を十分に冷やしたはずなのに、外から熱が入ってきてしまうのでしょうか?
その理由は、輻射熱を止めていないためです。発泡系断熱材の役目は、熱移動のスピードを遅らせること。つまり、時間が経つにつれて熱が入ってきたり、外に出たりしてしまいます。冷たい熱も同様で、温めた室内が暖房機器を切るとすぐに寒くなってしまいます。
正しい施工方法により、輻射熱の99%をカットする「遮熱材」で、シャットアウトするほうが賢く経済的にも健康的にも効率がよく、正に次世代の材料と言っても過言ではないのです。
省エネと快適な環境の両立
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