外張り断熱と充填断熱の違いと選び方
住宅の断熱工法を調べると、「外断熱」と「内断熱」という言葉が使われることがあります。木造住宅では、柱や梁の外側へ断熱材を施工する方法を外張り断熱、柱と柱の間へ断熱材を施工する方法を充填断熱と呼ぶと、断熱材の位置をより正確に説明できます。
外張り断熱は高気密で、充填断熱は気密性が低いという説明も見られますが、気密性能は断熱材の位置だけでは決まりません。気密層をどこにつくり、窓や配管まわりをどのように施工するかが重要です。
また、どちらか一方を選べば結露が起きないというものでもありません。断熱、防湿、気密、通気、換気を一体で設計する必要があります。この記事では、木造住宅での用語、各工法の特徴と注意点、両方を組み合わせる付加断熱まで詳しく説明します。
断熱材を入れる位置による違い
外張り断熱
外張り断熱は、柱や梁などの構造躯体の外側を断熱材で包む方法です。断熱材を外側へ連続して施工することで、柱や梁を通じて熱が出入りする熱橋を減らしやすくなります。
構造躯体の外側へ断熱材、通気層、外装材を設けるため、壁全体が厚くなります。窓、玄関ドア、軒、バルコニー、配管の固定方法など、外装との納まりを丁寧に計画する必要があります。
断熱材が構造躯体の外側にあるため、柱間の空間を配線や設備、収納に利用しやすい場合があります。ただし、断熱材の厚さや種類によって、外装材を支える下地やビスの設計が必要です。
充填断熱
充填断熱は、柱や梁で囲まれた空間へ断熱材を施工する方法です。木造住宅で広く使用され、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー、吹付け硬質ウレタンフォームなど、さまざまな断熱材を選べます。
柱間の空間を利用するため、外張り断熱と比べて壁厚の増加を抑えやすく、一般的な外装や窓の施工方法を使いやすいことが特徴です。
一方、柱、間柱、筋交い、配線、配管などによって断熱材が途切れたり、隙間や圧縮が生じたりすると、本来の性能を発揮しにくくなります。断熱材の種類に合った施工と検査が重要です。
付加断熱
付加断熱は、柱間の充填断熱に加えて、構造躯体の外側にも断熱材を施工する方法です。充填断熱の厚さを活かしながら、外側の断熱材で柱や梁の熱橋を減らし、より高い断熱性能を目指せます。
断熱材が二層になるため、壁厚、窓の取付位置、防湿層、通気層、外装の固定などの設計が複雑になります。材料を増やせば自動的に高性能になるのではなく、各層が連続し、湿気が安全に排出できる構成になっているかを確認します。
外張り断熱のメリット
構造躯体を外側から包みやすい
柱や梁の外側へ断熱材を連続して施工するため、構造材を通じた熱橋を減らしやすくなります。断熱ラインを図面上で追いやすく、複雑な間取りでなければ連続した断熱層をつくりやすい方法です。
ただし、基礎、屋根、窓、バルコニーなどの接続部で断熱層が途切れないようにする必要があります。壁だけを外張り断熱にしても、ほかの部分に大きな熱橋があれば、住宅全体の性能は十分に高まりません。
柱間を設備スペースとして使いやすい
断熱材を構造躯体の外側へ設けることで、柱間に配線や配管を通しやすくなる場合があります。室内側の気密・防湿層を傷つけずに設備工事を行える構成も計画できます。
実際の設備スペースは壁構成によって異なります。外張り断熱でも、室内側へ別の気密層や下地を設ける場合があります。
構造材の温度変化を抑えやすい
柱や梁が断熱層の内側に入るため、構造材の温度が室温に近づきやすくなります。適切な防湿・通気計画と組み合わせることで、構造材周辺の温湿度変化を小さくすることが期待できます。
ただし、雨水の浸入や室内からの水蒸気の移動を防ぐ設計が前提です。外張り断熱であれば構造材が必ず乾燥するという意味ではありません。
外張り断熱の注意点
外壁が厚くなりやすい
構造躯体の外側へ断熱材と通気層を設けるため、外壁全体の厚さが増えます。狭い敷地では、建物外形や軒、隣地との距離へ影響する場合があります。
窓が壁の奥に入る場合は、水切り、庇、外観、清掃方法も確認します。
外装材の固定方法が重要
外装材や下地を、断熱材を挟んで構造躯体へ固定します。断熱材の厚さが増えるほど、固定するビスや下地にかかる力を検討する必要があります。
断熱材の圧縮、外装材の重量、風圧などを考え、採用する工法の認定や施工基準に従います。
材料・施工費が増える場合がある
専用の断熱材、長い固定部材、複雑な窓まわりの施工などにより、充填断熱より費用が高くなる場合があります。
工法名だけで費用を比較せず、目標UA値、窓仕様、断熱材の厚さ、施工検査を含む総額で比較してください。
充填断熱のメリット
一般的な木造住宅へ採用しやすい
柱間の空間を利用するため、一般的な木造軸組工法や枠組壁工法で広く使われています。多くの施工会社に経験があり、断熱材の種類や価格帯も幅広く選べます。
構造材の寸法を活かして断熱材を施工できるため、敷地側へ壁厚を増やしにくいことも特徴です。
費用と性能のバランスを取りやすい
断熱材の種類や厚さを選ぶことで、地域と予算に合わせた性能を計画できます。高性能なグラスウールなどを隙間なく施工すれば、高い断熱性能を目指せます。
充填断熱だから低性能ということはありません。窓や屋根・床の断熱、気密施工を含めた住宅全体のUA値で確認します。
充填断熱の注意点
断熱材の隙間・圧縮を防ぐ
筋交い、配線、配管、コンセントボックスなどがある部分では、断熱材を正確に加工し、隙間なく施工する必要があります。断熱材を押し込んで圧縮すると、厚さが不足し、本来の性能を発揮しにくくなる場合があります。
完成後には見えなくなるため、施工中の写真や検査記録を残すことが重要です。
柱や梁が熱橋になる
木材にも断熱性能はありますが、一般的な断熱材より熱を通しやすいため、柱や梁の部分は熱橋になります。断熱性能をさらに高める場合は、外側へ付加断熱を行う方法があります。
防湿層と壁内の湿気対策を確認する
壁内へ入った水蒸気が温度の低い部分で結露しないよう、断熱材の種類や地域、壁の構成に応じて防湿層を設けるなど、壁内へ湿気が入りにくい構成を計画します。防湿層を設ける場合は、コンセント、配管、梁まわりなどで途切れないよう、連続性にも配慮します。
ただし、防湿層の必要性や位置は、地域、断熱材、外装構成などによって異なります。一律に「必ずこの位置」と考えるのではなく、採用する断熱材の施工基準や壁全体の透湿性、必要に応じた結露計算などを確認することが大切です。
断熱工法と気密性能は別に考える
外張り断熱だから高気密、充填断熱だから低気密という関係ではありません。気密性能は、気密層をどの材料で、どの位置に設け、建物全体でどのように連続させるかによって変わります。
外張り断熱では、断熱ボードの継ぎ目を気密処理する方法や、構造用面材・室内側のシートなどで気密層をつくる方法があります。充填断熱でも、室内側の防湿気密シートや構造用面材などを丁寧に施工することで、高い気密性能を目指すことができます。
気密性能は、実際の建物で気密測定を行って算出するC値によって確認できます。住宅会社を比較するときは、特定の住宅のC値だけでなく、直近の実測平均値、測定棟数、測定時期、どの住宅を対象に測定しているかなども確認するとよいでしょう。
表面結露と内部結露
表面結露
窓や壁の表面温度が、室内空気の露点温度より低くなると、表面に結露します。断熱性能を高めると表面温度を保ちやすくなりますが、室内湿度が高すぎる場合は結露が生じます。
家具の裏、収納、北側の壁などは空気が動きにくく、局所的に温度が低くなることがあります。
内部結露
壁や屋根の内部へ入った水蒸気が、構成内の低温部分で結露する現象です。長期間続くと、木材の腐朽、金物の錆び、断熱材の性能低下につながります。
防湿層、気密層、通気層を連続させ、地域と材料に合った構成にします。外張り・充填のどちらでも設計・施工が不適切なら内部結露は起こり得ます。
断熱材の種類も確認する
断熱材は「厚いほど必ず高性能」とは限りません。同じ厚さでも、材料によって熱の伝わりやすさを示す熱伝導率が異なるため、熱伝導率と厚さの両方を見る必要があります。
ただし、断熱材単体の性能だけで住宅全体の断熱性能が決まるわけではありません。窓やドア、柱・梁などの熱橋、屋根・床・基礎などを含めた住宅全体の性能は、UA値なども確認して判断します。
さらに、施工方法、透湿性、耐水性、防火性、シロアリ対策など、採用する場所に適した材料であるかも確認しましょう。
工法を比較するときの確認項目
断熱工法を比較するときは、次の内容を確認します。
- どの建物構造を対象にした説明か
- 壁、屋根、床・基礎の断熱材と厚さ
- 住宅全体のUA値
- 柱や梁の熱橋対策
- 窓、玄関ドアの仕様
- 気密層と防湿層の位置
- 通気層と雨水排出の方法
- 結露計算
- 気密測定の実施
- 施工中の検査と写真
- 外装材の固定方法
- 将来のリフォームや設備配管
工法名のイメージではなく、図面と性能数値、施工管理で判断しましょう。
ヤマト住建の断熱構成の一例
ここまで説明したように、住宅の断熱性能は「外張り断熱」「充填断熱」といった工法名だけで決まるものではありません。ヤマト住建でも、商品に応じて外張り断熱工法や、外張り断熱と充填断熱を組み合わせた断熱構成などを採用しています。
例えばエネージュG3+では、屋根に吹付け硬質ウレタンフォーム、構造躯体の外側に高性能硬質ウレタンフォーム、充填断熱材・床下断熱材に押出法ポリスチレンフォーム断熱材を使用しています。
このように、同じ住宅会社でも商品によって断熱材の種類や施工する位置が異なります。断熱性能を確認するときは、工法名だけではなく、屋根・壁・床や基礎などにどの断熱材をどのように施工しているか、住宅全体のUA値はどの程度かまで確認することが大切です。
※断熱仕様や性能は、商品、プラン、建築地域などによって異なる場合があります。
まとめ
外張り断熱は構造躯体の外側を断熱材で包む方法、充填断熱は柱間へ断熱材を施工する方法です。両方を組み合わせる付加断熱もあります。
どの方法でも、適切な設計と施工によって高い断熱・気密性能を目指せます。外張りだから高気密、充填だから結露しやすいと単純に判断せず、UA値、気密層、防湿層、熱橋、窓、施工検査を確認してください。
FAQ
外張り断熱の方が充填断熱より高性能ですか？
工法名だけでは判断できません。断熱材の性能・厚さ、窓、熱橋、気密、施工を含む住宅全体のUA値で比較します。
充填断熱でも高気密住宅にできますか？
可能です。気密層を連続して施工し、配管や窓まわりを処理したうえで、気密測定によって確認します。
付加断熱とは何ですか？
柱間の充填断熱に加え、構造躯体の外側へも断熱材を施工する方法です。熱橋を減らし、より高い断熱性能を目指します。
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