【窓で欠陥住宅をチェック】知らないと怖い家を腐らせる結露

一生の買い物であるマイホームが「欠陥住宅」と言われたら、
どんな気持ちがするでしょうか
実は諸外国の基準からすると、
日本のほとんどの家に欠陥があると判断されてしまいます
簡単な見分け方は「窓」を見ること
結露によるカビの被害をきちんと知って、
安全で快適な家を建てましょう

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結露が発生する住宅は欠陥住宅!?

冬季にアルミサッシとガラスがびっしり結露している場面は、日本の冬の風物詩とされるほど、誰もが見たことがある光景ではないかと思います。この原因は後程詳しく解説しますが、サッシの断熱性能不足、そして部屋の温度差です。

本来ならば建物に適切な結露対策が施されていれば、サッシに結露が発生することはありません。ところが、ほとんどの住宅では結露対策が適切になされていないため、ほとんどの住宅ではサッシにびっしりと結露が張り付いています。

海外の建築家が日本に来た時に、衝撃を受けるのがサッシに「結露受け」がついていることだそうです。日本の住宅では結露受けが最初からサッシについています。つまり結露が起きることは問題とされておらず、その対策が最初から製品に施されていると言う意味となります。結露が発生することが前提となっていることが、海外の建築家からすると信じられないのです。

なぜなら、諸外国では結露が発生する住宅は欠陥住宅であり、結露が発生するような家を建築してしまったら訴訟に発展するほどの大問題です。諸外国では結露が発生することは許されない欠陥であるため、結露受けは「あり得ない機能」なのです。

「結露が多発する住宅は欠陥住宅である」という認識がない日本では、私たちは結露と共に生活してきました。その結果、結露によって発生したカビによる健康被害が多発しています。また、壁の中の結露によって建物の構造が劣化して住宅の寿命が短くなってしまうなど、結露を原因として様々な問題が発生しております。

そもそも結露を発生させないことは、建築的には問題なく対応できます。結露対策をおろそかにしてきた、建築業界の罪は重いと言わざるをえません。

ウェルネストホームでは、「結露ゼロの住まい」を提供するという、ごく当たり前のことを実現させるため、様々な結露対策を抜かりなく実施しております。

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結露のメカニズムの基本「飽和水蒸気量」

結露のメカニズムを理解するために、まずは空気と水蒸気の基本からスタートしましょう。

私たちの周りの空気には必ず水蒸気が含まれており、この水蒸気は0.0004μm(1μmは1,000分の1ミリ)という非常に小さい粒子で、肉眼では見ることは出来ません。(よくお湯から発生している湯気が水蒸気だと思っている方が多いのですが、あれは目に見える程度のサイズの小さな水滴が空気中に対流しているものであって、水蒸気ではありません)

この微細な水蒸気は、目には見えませんが私たちの周辺の空気に1㎥当たりに2~30gほど含まれています。空気は温度によって含むことが出来る水蒸気の量が変化し、温度が高いほど水蒸気を多く含むことができる特性を持っています。気温別に空気が含む事のできる水蒸気の量を表した飽和水蒸気圧曲線図というものがあり、これを見ると一直線ではなく温度が高くなるほど含むことが出来る水蒸気の量が拡大していることがわかります。

例えば、10℃の空気は最大9.4g/㎥の水蒸気を含むことが出来ますが、20℃の空気では17.29g/㎥、30℃では30.35g/㎥もの水蒸気を含むことが出来るようになります。このように温度あたりに含むことが出来る水蒸気の限界量を「飽和水蒸気量」といいます。

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結露のメカニズムの基本「相対湿度」と「絶対湿度」

空気の中に含まれている水蒸気の量をあらわした数値が湿度です。湿度には「相対湿度」と「絶対湿度」というものがあります。

湿度50%とは、その空気の飽和水蒸気量の50%まで水蒸気が含まれているという意味であり、気温が10℃ならば4.7g/㎥、20℃ならば8.64g/㎥の水蒸気が含まれています。この飽和量に対して含まれている水蒸気の%割合が「相対湿度」、後者の空気1㎥に実際に含まれる水蒸気の質量が「絶対湿度」です。

相対湿度は%、絶対湿度はg/㎥で表現されます。私たちが日ごろ「湿度」と呼んでいるのはこの相対湿度です。

また、絶対湿度の亜種で比湿(重量絶対湿度)というものがあります。比湿とは空気1kgに実際に含まれる水蒸気の質量で、g/kgで表現されます。水蒸気は必ず比湿の低い方へ流れる、という性質を持っていますので防露設計などで登場します。(プロの間では絶対湿度というと比湿を指す場合が多いかもしれません。)

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結露が起こるメカニズムと3つの対策

空気と水蒸気の関係を踏まえ、いよいよ結露のメカニズムについて解説いたします。

結露とは「空気中に含まれている水蒸気が、水蒸気飽和温度より低い物質に接触することで液化して水になり、その物質に付着すること」という現象を指します。ザックリいえば「空気中に隠れていた水蒸気が冷却されて再び液化した水」が結露です。

具体的に考えてみましょう。室温23℃・相対湿度50%・絶対湿度10.28g/㎥の空気が、8℃の冷えたサッシガラスに触れることで急激に8℃まで冷やされたとします。8℃の空気の飽和水蒸気量は8.27g/㎥ですので、溢れた2.01g/㎥が空気から追い出されて、結露水としてサッシ枠やガラスで水滴化します。なお、この相対湿度100%超えとなる温度を「露点温度」と呼びます。

結露の正体は、室温が露点温度を下回った事で空気中の水蒸気が液化された水です。つまり結露を発生させないためには、「空気が接触する物質の温度をその空気の露点温度以下にならないようにする」ことが必要となります。

露天温度以下になる場所を造らないためには、以下の3つの方法が有効です。

– 露点以下の表面温度を室内に作らない(断熱)
– 室温を上げて空気の水蒸気のキャパシティを上げる(暖房)
– 室内の空気に含まれる水蒸気の量を下げる(除湿)

上記の結露のメカニズムからわかる通りウェルネストホームの様な高性能住宅では、部屋間の温度差がほとんど発生しません。そのため、部屋の温度差が原因で発生する結露が発生することが無くなります。また、高性能建材でサッシですら室温とほとんど変わらないため、室内で暖められて湿った空気が露点に達することはありません。*1)

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結露の起きやすい場所

家の中でも特に結露が発生しやすい場所、というものがあります。これは以下の水蒸気の3大特性の影響です。

– 温度が高いほど多くの水蒸気を含むことが出来る

– 比湿(g/kg)の高いところから低いところへ流れる

– 水蒸気の粒子は非常に小さい

水蒸気は家中のすべての部屋で、同じ量になろうとする性質があります。(温度に関係なく比湿g/kgの高い部屋から低い部屋に湿気が流れる)そして、水蒸気はものすごく小さい粒子なので、壁などを簡単にすり抜ける性質があります。

この2つの性質が合わさることで、例えばキッチンで炊事をしたときに大量に発生した水蒸気は、たとえドアが閉まっていても壁やドアをすり抜けてほかの場所にガンガン流れていきます。そして、結露は家の中で温度が低いところ(露点温度以下)で発生します。つまり、北側にある暖房していない寝室や子供部屋、押し入れの中などの壁など、そして住宅において最も断熱性能が低いサッシの金属フレームや窓ガラスに発生します。

暖房している部屋ではサッシの表面温度も室温に引っ張られてあったかくなっていたりするので、結露を防ぐことが出来る場合があります。しかしながら、暖房していない冷たい部屋のサッシはさらに温度が低く、露点温度を優に下回ることが多いために、結露することが多くなります。特に暖房室で加湿器を回そうものなら、ほぼ確実に結露するといっても過言ではありません。

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使っていない部屋にも要注意!

ふだんあまり使わない和室や押し入れがカビくさいのは、その多くは結露が原因です。断熱不足の家ばかりの日本では、リビングだけ暖かく、その他の部屋と温度差がある生活方式が一般的です。リビングで温められた空気には湿気が多く含まれます。そのため、北側の冷えた部屋の乾燥した空気との比湿の差が発生するため、リビングの湿気は冷えた部屋へと移動していき、冷えた部屋で飽和して結露してしまいます。

結露を防ぐ最も有効な対策は、室内の温度差を無くすことです。つまり、家全体が高気密・高断熱であれば家の中に結露が発生するリスクは大幅に減少するのです。結露に悩まされない生活のためには、家全体の温度差を無くす事がポイントになります。

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カビやダニが大好きな「表面結露」

実は「結露」は2種類あります。表面結露と、内部結露です。

表面結露とは、サッシや玄関ドア、壁、天井などの表面に張り付く結露のことです。表面結露は水蒸気を多く含んだ暖かい空気が、断熱性能が低く温度の低い建材に接触することで発生します。

多くの住宅では、冬季と梅雨時期にサッシに発生します。断熱性能の低い家では壁や床などでも発生することがあります。特に熱橋で温度の下がりやすい入隅や家具の裏、温度の低い部屋の壁などで発生します。

表面結露が発生すると、その周辺にカビが発生しやすく、同時にカビを栄養源としてダニも発生しやすくなります。カビの胞子やダニの死骸やフンなどは、喘息やアレルギー疾患の原因とされており、不快なだけでなく健康被害まで発生してしまいます。

サッシが結露しているのは「表面結露」です。断熱性能が低すぎるために露点温度以下になりやすいことによって発生します。つまり、本来ならばサッシの断熱性能は、お住まいの地域の外気温と風速、部屋の中の温湿度がどの位で生活したいのか、を考慮して結露を起こさない製品を選定する必要があります。

ウェルネストホームでは健康で快適な生活を満喫するために必要な温湿度として(室温23℃湿度50%)で結露ゼロを実現するため、超高性能断熱サッシを標準採用しております。結露ゼロ生活のために必要となる断熱性能を確保することが、ウェルネストホームがU値=0.8w/m2k(フレームU値=1.0w/m2k)のユーロサッシを使用する理由です。

ウェルネスト空調システムによって、全室温度差が1℃未満の状態を維持しますので、家具の裏まで表面結露ゼロの安全・快適な住環境を通年を通して実現いたします。

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知らないと怖い、柱や土台を腐らせる「内部結露」

結露で最も怖いのは、「内部結露」と呼ばれる現象です。

冬季、暖房された暖かい空気は、外気と比較すると大量の水蒸気を含んでいます。そのため、室内の水蒸気は比湿の高い室内から低い外気へと壁を通過していきます。水蒸気は0.0004μmという微小粒子なので、木や石膏ボードなどのほとんどの建材をとおり抜けてしまいます。そのため、室内の湿気が(断熱材)の内部に侵入し、水蒸気を含むことができる限界の温度を下回った場所で発生します。この現象を「内部結露」と呼びます。

サッシやガラス部分に結露が発生する「表面結露」は住まい手が目視で確認できるから、ある程度の対応が可能といえます。ところが、「内部結露」の場合、住まい手の知らない間に壁の中がびしょ濡れになるので、健康被害や建物の劣化、断熱性能の低下などの具体的な被害が発生するまで気が付くことが出来ません。

特に厄介なのは「内部結露」が発生する状態が長引くと、柱や土台の木材を腐らせる原因となることです。柱や土台が腐ってしまっては、建物に必要な強度が失われてしまい、これでは大きな地震がくると、ひとたまりもありません。

内部結露を防ぐためには、外壁に室内から水蒸気を入れないことが欠かせません。特に水蒸気を通しやすいグラスウールなどの繊維系の断熱材の場合、高い気密性能(室内側の防湿シートの切れ目ない丁寧な施工)が必要になります。ところが、一般的なハウスメーカーでは防湿材の施工を切れ目なく丁寧に行っている会社は非常に少ないのが実情です。(防湿施工後のC値測定にて、防湿材の切れ目ない施工を確認している会社は超少数派です。)

ウェルネストホームでは、年間を通して壁の中で温度や湿度がどのように変化するかを、コンピューターシミュレーションで分析し、結露しないことはもちろんのこと、湿度80%を下回るように十分に考慮して断熱仕様を決定しております。また、施工時に防湿気密シートを丁寧に施工し、その施工精度の確認のために防湿シート施工直後に1回、竣工時に2回目の気密測定を行います。平均C値0.2という隙間のない超高レベルの施工精度を担保することで、壁の中に水蒸気が混入しないように細心の注意を払っています。そのため、家を腐らせたり、カビによる健康被害を生み出したりすることがありません。

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「換気」は最強の結露対策だけど・・・?

換気は最強の結露対策といっても過言ではない程、結露をとめる効果があります。

換気することで、室内で発生した大量の湿気を外に捨ててしまえば、結露が発生することを防ぐことが出来ます。お風呂に入った後に換気をするのは、お風呂で発生した湿気を外に捨てるためです。ただし、換気による結露対策には、結露に悩まされる梅雨時と冬季に大きな問題があります。

まず梅雨時の換気は、発生した湿気を捨てることはできますが、外気の湿気も非常に高いので、結露を防ぎきれずにカビが発生しやすい環境となってしまいます。そのため、梅雨時の結露・カビ対策には湿気の排出と合わせて室内側での除湿対策が欠かせません。

次に冬季の換気は、同じく発生した湿気をすてることはできますが、同時にせっかく温めた空気まで捨てられてしまうことです。冬の暖かい空気を捨てることはお金を捨てることと同意義となるため、経済的観点からも環境的観点からも望ましくありません。

以上の観点から、換気は最強の結露対策ではありますが、換気のみで結露対策を施すというのは環境にやさしくないので、お勧めできません。あくまでも換気による結露対策は最終手段として3番手にとどめておくことが望ましいといえます。

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気をつけて!ファンヒーターは結露しやすい暖房機器

冬の暖房としていまだに愛用者が多いのが、灯油ファンヒーターです。

都市ガスが引き込まれている地域ではガスファンヒーターも人気ですね。これら移動式のファンヒーターは灯油やガスなどの燃料を直接室内で燃やす方式の暖房機器で、専門的には「開放型燃焼暖房器」という分類に属しています。

最大の特徴としては、燃焼時に燃焼効率が100%と効率的であることですが、同時に室内に排ガス(PM2.5や一酸化炭素など)の汚染物質が発生するという問題点があります。(要定期的な窓開け換気)また、同じく燃焼時に燃料とほぼ同等量の水蒸気が発生するため、断熱の弱いサッシや温度の低い家具の裏などで結露が発生します。

実は、現在の高精度な気密性能の高い住宅において、定期的な窓開け換気なしでの開放型ファンヒーターの使用は厳禁です。24時間換気の換気量では排ガスを排出するには換気量不足であり、最悪は一酸化炭素中毒などで命の危険すらあります。

そのため、ファンヒーターが一般的な東北などの寒冷地では、開放型ではなくFF式という別方式のファンヒーターが普及しています。FF式とは、燃焼に必要な空気を外気から給気し、燃焼後の排ガスは室外に廃棄する、暖房中に室内空気を汚さず換気が不要な暖房機器です。

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暖房器具のメリットデメリット

ファンヒーターが結露するなら、どんな暖房器具を使えば良いのでしょうか?

よく「エアコンは乾燥するからイヤ」という声を耳にしますが、実はこの「エアコン乾燥説」は開放型ファンヒーターと比較した場合の評価になります。

確かに、燃焼時に大量に加湿する開放型ファンヒーターと比較すると、空気を温めるだけなので温度上昇とともに相対湿度を下げるエアコンが乾燥するという評価は妥当だと思います。

また、乾燥した空気を吹き付けてくるので、直接あたるとさらに乾燥感が際立ちますね。ただし、エアコンの場合は室内に排ガス(PM2.5や一酸化炭素など)を排出しないので、開放型のような定期的な窓開け換気などの手間は必要なくなります。

それぞれの暖房器具にはメリットデメリットがあります。その特性にあった暖房機器を目利きして選択することも建築のプロフェッショナルの大切な能力の一つです。

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結露によるカビや家の腐敗をゼロにするウェルネストホーム

結露ゼロの快適な生活は、本来ならば特別なものではありません。建築をよく理解したプロフェッショナルと共に家づくりを行えば、自然と手に入る当たり前の生活です。ウェルネストホームでは、結露ゼロという当たり前の環境を標準仕様としてお客様にお約束いたします。*1)

1*)室温18~23℃、湿度40%~50%というウェルネストゾーンを逸脱した、特殊な生活を行う場合には結露が発生する可能性があります。

WELLNEST HOME

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この記事を書いた人

今泉太爾
一般社団法人 日本エネルギーパス協会 代表理事 / 住宅の省エネ・快適性などに関する専門家。その他住宅に関する幅広い知見を持つ。国土交通省や長野県など、中央官庁や地方自治体の環境・住宅政策の専門委員を歴任。

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