ドライビット「アウサレーション®」世界標準の外断熱工法
サンクビット 世界標準の外断熱工法


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『建築技術』掲載

「省エネ」「結露抑制」「建物の長寿命化」…etcで、ブームが到来

 外断熱が話題になっている。外断熱の建物が増加する中、基準法の改正で、外断熱工法への制約条件が大きく変化してきた。外断熱関係者にとっては、待ち望んでいた積極導入の機会の到来である。本題の法改正・環境変化情報をご紹介する前に、背景の国内事情からご案内したい
改めて、、外断熱工法とはなにかといえば、鉄筋コンクリートなどの熱容量の多い構造体の屋外側に、断熱材を設ける工法、と定義されている。つまり、熱をためられること、その外側をしっかり断熱すること、が重要なポイントとなる。
  外断熱のメリットとしては、以下の点が挙げられる。
  まず、「省エネ」である。単に高断熱・高気密にするだけで空調費を減少しようというのではない。例えば関東では冬の昼夜に外気温は大きく変化するが、うまく設計された外断熱の建物は、昼間太陽から受けた熱量をうまく躯体に蓄熱し、夜の最低気温を空調なしでも10数℃に維持できる。夏は躯体を直射日光で加熱しないため、換気も含めてうまく設計し運用すると、クーラーなしで28℃以下の室内環境を保てる。すなわち蓄熱を活かした総合的なパッシブ建築メリットとしての省エネである。
次に、「室内温度の安定」がある。RC造躯体の温度が内断熱のように大きく上下動しない。空調に頼らないで室内全室(トイレ、浴室までも)が快適室温になり、身体への負担が少ない。病人やお年寄り・乳幼児にとっては夏冬の厳しい時期に、大きなメリットとなる。
さらに、「結露の抑制」がある。内断熱では冷たいRCの外壁内側と発泡断熱材の間の結露は避けることは出来ない。この結露は2-3ヶ月でカビやダニの温床となり、室内に浮遊する真菌数の増加やかび臭いにおいにより、室内の環境を劣化していく。内断熱のこのような被害は、目に見えないだけに普段は気づかれないが、タンスを外壁の内側に設置したりすると、カビが内装材の内側まで出てくるので、最近では気にする人も増加している。外断熱にすることで、構造的にこの壁体内結露を解消でき、室内環境を大きく改善できる。
  また、「建物の長寿命化」がある。RCの外壁を酸性雨や直射日光の下に十年以上も暴露していると、熱膨張収縮や鉄筋の腐食などから表面クラックが生じ、冬季の凍結融解と連動してRC外壁の表面劣化が進行していく。これは建物の寿命を短くする主要因となる。外断熱の建物では断熱材がRCの外壁を保護するため、構造躯体の耐用年数を大幅に延長する。
  そして、「居室内スペースの拡大」がある。RC外壁の壁芯をベースで考える居室床面積上では、内断熱の断熱材と内装材は実質的な有効床面積を小さくしてしまう。外断熱の場合、RCの内壁面がそのまま室内側の壁にできるので、居室内スペースが拡大する。
  最後に、「VOC等の排除」がある。内装材を省略できる分、VOCなどの化学部室を排除した内装仕上げが可能となる。
  現在の実感では温暖化防止や省エネなどの社会的背景よりも、大半のケースでは内断熱の結露被害を嫌った健康住宅指向がその需要背景のようである。防露のための外断熱改修工事も増加している。
現在、RC建築で、外断熱を希望する物件の傾向としては、集合住宅・戸建住宅・病院・施設などの住居・施設系建物が多い。また、地域も北海道から九州までとブームが全国的に拡がっている。大半のケースで、施主の要求で外断熱指定となっているようである。

外断熱ブーム到来で注目された欧米との違い

 さて、RC建築を外断熱とするには、外壁の外側を断熱する必要がある。国内ではこれまで発泡系の断熱材による防火上の課題があるため、外断熱工法は「外断熱防火認定」という建築基準法の法規制(以下「旧法認定」という)のもとに展開されていた。
筆者の会社は乾式工法EV資材を販売する江本工業外断熱部の立場と、改正基準法により可能となった薄塗湿式工法ドライビット資材を販売するサンクビットの立場をもつ(表1)【省略】前者では、これまで、不燃で構成された「EV乾式外断熱工法」(図1)【省略】を全国展開してきた。
  最近建築雑誌でも外断熱をテーマにした特集ものが増加しているが、そのほとんどは「外断熱防火認定」という「旧法認定」に従って記述されている。20年前より外断熱の普及に注力をしていた江本工業は旧法認定に対し、「不燃で部材構成される工法は認定不要」の欄外規定を確保し、EV外断熱工法として展開してきた。欧米の事情を知り、外断熱の総合メリットを認識し、外断熱を普及したいとの強い思いが、行政に通じた結果としての「法規制緩和・欄外規定獲得」であった。最近では、旧法認定の各種制約を嫌い、多くのメーカーが本欄外規定での工法開発に向かっている。
  一方で、外断熱に関心を持った人が欧米の建築視察に行くと、最も注目するのが透湿薄塗による湿式外断熱工法(EPS)である。欧米の外断熱工法の7割以上と言われるこの工法は、50年以上の歴史を持ち、改修が8-9割と言われる欧米の建築の中で、中心的な外断熱工法である。卓越した性能・耐久性・意匠性・経済性を併せ持つため、各国の外断熱積極導入の鍵となる技術である。しかし、透湿理論にかなう本来の薄塗り仕様では旧法認定の防火規制により、国内導入はこれまで不可であった。日本独自の法環境により、残念ながらブーム到来後も従来同様「外断熱は良いらしいが高コスト、改装は難しい」との考えが定着していた。

基準法改正で大きく変化してきたRC外断熱事例

 このような環境の中で、本年に入り建築基準法改定の具体的内容が明らかにされてきた。グローバリゼーションの影響を受け、行政指導等の廃止により、旧来の外断熱工法の防火認定制度は失効した。新法のもとでは「すでに存在する耐火躯体に対し、後施工方式の外断熱工法も、耐火躯体と一体のものとして、構造の性能(火災に対する非損傷性・遮熱性など)を評価すること」となった。
この大きな環境変化の中で、「これまで不可能であった国内のRC耐火建築物への、薄塗湿式外断熱工法の適用」が欧米と同様、可能となった。

熱橋のない断熱、水蒸気理論に適った透湿性能

■米国が育てた世界の湿式工法
 前述のように、透湿・密着型の湿式外断熱工法は約50年以上の歴史を持ち、現在では7割以上と欧米で最も普及した外断熱工法である。中でも米国ドライビットシステムズ社は、この湿式外断熱工法で揺るぎない地位を占めている。特にRC建築向け湿式外断熱工法「アウサレーション®」(図2)【省略】は、世界へ展開している商品である。
  同工法は透湿性ビーズ法ポリスチレンボード(EPS)を断熱材に使い、左官作業と一部塗装作業で仕上げる工法である。EPSは国内ではその9割が梱包材・魚箱などに使用されているが、欧米では約8割が建築用断熱材であり、特にRC分野(外断熱)では6-7割がEPSである。施工現場では、断熱材の表面に透湿接着モルタルを付着させ、断熱材をRC躯体へ接着する。左官のコテ作業で、ガラス繊維補強メッシュと透湿接着モルタルとを一体化させ、断熱材表面へ薄く仕上げる。最後の仕上げ材はコテで塗り上げるタイプと、ローラー仕上げによる塗装タイプがある。洗練された施工方式で、外断熱工法の3要素「高断熱・適度な透湿・上階への延焼防止」を確保した工法である。
  現在は、ドライビット社だけで北米・中近東・南米・オセアニア・東南アジア・中国など世界46カ国以上で、年間1千4百万m2以上を施工し、35年間累積約2.3億m2の販売実績がある。生産も米国5拠点の他・カナダ・ポーランド・中国の計8拠点で行い、実質上の世界標準外断熱工法ともいえる。
  湿式外断熱工法「アウサレーション® 」の特徴を以下に列挙する

  1. 高品質の外装が低コストである。外装の基本性能(防水・耐風圧・耐久・断熱・意匠性等)を確保しながら、水蒸気によるトラブルも排除。
  2. 軽量で地震での脱落がない。(@20-100mm厚みEPS仕上げ、被覆側メッシュ樹脂モルタルとEPS接着樹脂モルタルを合わせても約8Kg/m2)。
  3. 上階への延焼に対する防火性能に優れている。実質上の多層階外装防火国際評価基準である多層階防火試験(現、ISMA)に合格。世界各国の防火規制に適合。
  4. デザイン表現力が高い。テクスチアーは5種類以上あり、標準24色(全341色)の組み合わせ。断熱材EPSの熱線加工により2次元や3次元凹凸仕上げも可能。テンプレートによる目地表現で、タイル仕様の表現も可能。
  5. 熱橋無く省エネ効果が高い。特に改装による省エネ・住環境改善では効果大。
  6. 改装に適している。施工時に騒音問題が少なく、入居したままの改装が可能。
  7. 汚れ防止機能と防カビ機能を有している。メンテナンスに有利。
  8. 耐衝撃性が良い。日常用途で発生する台車等の衝撃に対しても損傷しにくい。

 このように、乾式工法と湿式工法との併用により、外断熱の計画は新築のみならず改装でも、非常に制約が少なくなった(表1)【省略】。弊社は昨春以降、乾式と湿式の併売となったが、乾式を求めてコンタクトされたユーザーの多くが、経済性や技術上の課題で外壁の一部もしくは全面を湿式工法へ変更検討されるようになってきた。1-2階のみ乾式タイルで3階以上はドライビット(疑似タイル仕様)というような低コスト外断熱マンション計画も出てきている。

■外断熱設計シミュレーションソフトの活用
 湿式導入で外断熱物件が増加してくると、新たな課題が出てきた。外断熱の設計検討上の課題である。現実の外断熱の設計検討段階で、多くの建築家から「外断熱の抽象的なメリットは良く聞くが、実務設計では建物の場所や方位・断熱材厚さや開口部等、各種条件での性能予想が困難であり、施主へのプレゼンが難しい」などの声を良く聞くようになった。
  そこで、外断熱ブームの立ち上がりに対応して、外断熱の設計をサポートするPC用ソフトの活用が便利である。当社でも、「ソトダンデザイナー」を昨年より販売している。外断熱設計経験の少ない設計者への温熱環境設計支援シミュレーションソフトである。

■パッシブデザイン設計支援ソフトの応用版
 「ソトダンデザイナー」は小玉祐一郎神戸芸術工科大学教授(前・建設省建築研究所)らが開発したパッシブデザイン設計支援ソフトの応用版である。外断熱建築物はパッシブメリットを期待出来るが、このソフトは非定常熱環境をPCで簡易に予測しながら、最適な外断熱設計を目指すために開発された。室温や各部位温度の経時変動を予想するとともに、暖房負荷も予測する。これによって設計者は設計の初期段階で対話的に検討を行い、断熱や集熱、蓄熱の方針を定めることが出来る。最適な設計立案や施主プレゼンに有効に利用できる。
  外断熱を希望する施主は、外断熱のメリットすなわち「省エネ」「室内温度の安定・快適」「結露の抑制」等を具体的にもとめてくる。例えば都心の集合住宅の例で、本ソフトにより「計画の内容次第で、外断熱改修前後で光熱費を1/4以下に低減可能」との予測シミュレーションを説明し、断熱仕様とその効果を施主に説明して営業している例がある。本ソフトを他社品のソフトと組み合わせ、「計画案の建築仕様では、通常の使用状態で内部結露が発生しにくいことを、施主にプレゼン」した例もある。

湿式外断熱工法の防火性能

 湿式外断熱工法の質問で最も多いのが「防耐火に関する質問」である。発泡系の断熱材料を使用した湿式外断熱工法では、下記の二つの防耐火性能が重要視される。

  1. 下地防耐火壁への「非損傷性・遮炎性・遮熱性等の悪影響を与えない防火性能」
  2. 多層階建築物での「上階への延焼に対する防火性能」

 改正後の基準法では上記(1)を証明することが法的に義務づけられている。ドライビット「アウサレーション® 」は海外同様国内でも、新法にもとづき各種条件での性能評価試験を行い、防火性能の証明を行っている。
一方、(2)に関しては基準法上まだ明確な基準は設けられていない。しかし、(2)も建築主事や消防の重要な判断基準となるため、改正法下での主事の判断規準をどうするかが重要となる。
  海外では、(2)に関する規定を設けた国は多い。湿式外断熱工法が35年以上前より普及している米国では、‘80年代初め頃より湿式外断熱に関する法規制(多層階防火試験等)が整備された。米国は現在3つの地域で法が異なるが、それぞれの法基準の中で、湿式外断熱工法の外壁仕様基準性能(防火・耐風圧・防水・塩水噴霧・耐水・凍結融解・耐衝撃性・透湿など)が規定されている。ドライビット「アウサレーション®」は3地域の法規準とも、米業界で最初に認証を取得しており、総合的な外断熱基本性能を有していることの証明となっている。
  そこで、国内でも建築主事などが上記B.の判断基準の参考に海外認定基準を利用できるようにと、(財)建材試験センターでは昨年末に、新たに「海外性能評価内容証明事業」を立ち上げた。法改正同様、グローバリゼーションへの迅速な対応の現れである。
  国内の場合、本年5月末に行政指導(建築指導課通達)による外断熱防火認定工法が完全失効されるため、今後上記湿式外断熱工法適用にあたっての、建築主事などによる判断基準が論議の対象となると思われるが、上記「海外性能評価内容証明事業」の開始は大きな意味を持ってくる。例えば地震の多い(最も防火に厳しい)米国西部の基準法(ICBO)に適合した工法であるかどうかを、判断材料の一つとすることなども可能となった。

■RC建築の改修市場の変化
 国内では、これまでRC建築の改修と言えば、単に塗装や防水シールの打ち替え、タイルの落下防止などの美装や安全・漏水対策が主な改修目的であった。世界の湿式外断熱工法による集合住宅や福祉施設などへのRC建築物の改修が可能になると、省エネ・住環境改善・建物劣化防止などとその改修メリットが飛躍的に大きくなる。この省エネ効果は、地域単位・国家単位でとらえた場合、行政面でも大きな意味合いが出てくる。そのため例えば、ドライビット製品の輸入を始めた他国の例では、建設関連省庁を中心に行政サイドでの迅速かつ積極的な政策対応を進める例が多い。例えば、お隣の中国でも6-7年前よりドライビットの官公庁所有官舎への改修プロジェクトが積極的に進められており、国家的規模で、都市単位でのエネルギー事情や住環境事情が大きく改善されている。

■グローバリゼーションと基準法の改定
 最後に、「なぜグローバリゼーションの中、基準法は改正されたのか?なぜ建材試験センターの「海外性能評価内容証明事業」が許可されたのか?」を再度考えてみたい。
  法改正は、国内RC建築の外断熱改修導入や低コスト新築外断熱の展開上意味深いものがある。地球温暖化防止や100年建築、健康住宅を目指す各種業界・各種関係者にとって、今回の基準法改定に伴う世界の湿式外断熱工法の許容は、国内建築市場を、スクラップ&ビルトから環境適応型サスティナブルな外断熱改修市場へと、変化させていくものと思われる。この新市場の創造は、急激な構造変化で失業問題が浮上している建築業界では、期待出来る成長分野になるものと予想される。 

外断熱サイト

 建築基準法改正による規制緩和を受けて、江本工業と金山化成は昨冬よりドライビット社製品の販売会社であるサンクビットを創業、従来からのEV乾式工法との協業・併売を始めた。併せて以下のような情報サイトも立ち上げている。

日本でのドライビット「アウサレーション®」製品情報掲載サイト:http://www.cinqvit.com/
米国ドライビット社の情報サイト:http://www.dryvit.com/
ユーザー交流サイト「ソトダンフォーラム」(http://www.sotodan.com) にて課題の多い外断熱建築の設計や施工そして購入や改装に関する情報を提供

温熱環境計算ソフト

 「SolarDesiner(ソーラーデザイナー)」(クワトロ)は、建築熱環境シュミレーションソフト。パッシブソーラーハウスなどに対応。元建設省建築研究所開発ソフトの「PASSWORK」準拠タイプで、神戸芸術工科大・小玉教授らが監修。一方、「calcPASS(カルクパス)」は、次世代省エネルギー基準による省エネ評価ソフト。いずれも、住宅など小規模建築を想定した、操作がしやすい簡易型ソフト。