外気温38.5度でもエアコン不要の建物があった
米国インディアナ州のリフレクティックス社では、壁、天井にリフレクティックス遮熱材を施工しています。この工場では、真夏日の外気温38.5℃でもエアコンを使用しないで快適に作業しています。
リフレクティックス遮熱工事の効果
リフレクティックスを施工した時の、施工前と施工後の赤外線写真です。
リフレクティックス遮熱カバー工事をした工場の事例を見てみます。
施工面積 屋根:約5000平米、外壁:約2000平米。床面積:約4000平米
施主様の目的
工場内の温熱環境の整備による作業効率の向上
熱中症対策
空調設備増設検討からコスト削減
施工後の効果実績
工場必要冷房負荷1,815kwに対して、既存設備200kwのみで対応可能に。
(エネルギー削減率89%)
※以前は、冷房が全く効かず工場内温度が45℃まで達していた。
以上のように、リフレクティックス遮熱工事は驚くべき効果を発揮します。
では、なぜこのような結果になるのか?熱移動について見ていきましょう。
快適さは温度?
外気36℃の太陽の下が暑かったので、木陰に入って涼んだ、という経験はみなさんあると思います。体温36.5℃とすると、外気はそれより涼しい温度ですから、本来涼しく感じなければなりません。しかし、暑い。
暑く感じるのは太陽の輻射熱が直接体に当たって熱を発しているからです。木陰に入ると木の葉が輻射熱をカットしてくれますので、涼しく感じます。
また、36℃のお風呂に入った場合にぬるく感じることも、経験している事と思います。暑い・寒いと感じるのは周囲の温度だけではなく、輻射熱というものが影響してくるようです。
断熱と遮熱の違い
太陽の輻射熱を遮ると暑く感じない、という事例を出しましたが、輻射熱とは、あまり聞きなれない言葉ですので、少し説明します。
熱移動の3原則、というものがあります。熱が伝わるには、伝導・対流・輻射という3つの伝達方法があるというものです。伝わり方のイメージは、下の図をご覧下さい。
熱移動は、アイロンの熱のように接触して移動する伝導熱移動、ファンヒーターの熱気やエアコンの冷気のように、周囲と比べて暖かい(冷たい)空気が動いて移動する対流熱移動、そして太陽光のように、当たった物の熱を発生させるような移動である輻射熱移動があります。
3種類の熱移動は、ひとつの物体から常に発生しています。アイロンの例でいうと、熱くなった面を触った時は、伝導熱移動。熱い部分の近くに手をかざしたときに感じる熱気は対流熱移動、離れていても感じる熱は輻射熱移動になります。
太陽から地球への熱移動の場合は、接触していないので伝導ではなく、宇宙空間は空気もないので対流でもない。太陽から地球への熱移動は、全て輻射熱移動になります。
では、建物内での熱移動の割合はどの程度なのでしょうか?下の図をご覧ください。
ビルディングの空間を通過する熱流の輻射、伝導、対流の割合
ペンシルバニア州立大の報告によれば、ビル等の空間での熱損失の大半は、伝導熱と対流熱によると考えられていましたが、実際ほとんどの熱伝達は輻射熱によるもので、その量は全熱移動の75%を占めると述べています。
全米の多くの機関でも、暖かい壁から、冷たい壁の間の熱の通過は夏冬変わらず、その65〜80%は輻射熱によるものということで一致しています。従って断熱材を厚くしたり、熱伝導率を低くしただけでは快適空間は生み出せないのです。
(参照:リフレクティックスカタログ)
実は、建物の中の熱移動も、輻射熱での移動がほとんどを占めています。特に、「下方への熱の流れ」、つまり屋根から室内方向への熱の伝わり方は、93%が輻射熱です。
では、輻射熱はどのように遮ればよいのでしょうか?
ここで断熱材と遮熱材の違いが出てきます。次の図をご覧ください。
建物内部の熱移動と、その対策資材をご覧ください。一番熱伝達の割合の大きい輻射熱を遮ることは、断熱材ではできません。遮熱材が必要なのです。
遮熱材とは、輻射熱を反射させる材料のことで、反射率「大」=効果「大」となります。
ちなみに、絶対零度(-273℃)以上の温度は、全て熱です。私たちが熱気・冷気と感じるものは全て熱なので、輻射熱を反射する遮熱材は、夏も冬も同じように効果を発揮します。
(熱反射イメージ)
反射率の違い
リフレクティックスは、高純度アルミ(99.99%)を使用し、バブル型樹脂を挟んだ7層構造・厚さ8mmの遮熱材です。次に各種素材の反射率を見てみます。
素材 | 反射率 |
---|---|
銀 | 99% |
リフレクティックス | 99% |
金 | 98% |
アルミ | 92.45% |
アルミ合金 | 75〜91% |
アルミ蒸着品 | 35〜60% |
レンガ | 7% |
ガラス | 5% |
スレート | 8〜10% |
木 | 2〜10% |
タイル | 5〜15% |
一般の断熱材は反射率が10%しかないため、残り90%の輻射熱を吸収、反対側に放射してしまいます。リフレクティックスは、反射率99%。ほとんどの輻射熱を跳ね返します。 吸収する残り1%の熱は、エアーキャップによる断熱層が熱伝導を防止しますので、最強の遮熱であり、断熱材と言えます。 反射率99%の素材は、銀もしくはリフレクティックスです。
リフレクティックスの素材であるアルミは反射率が高い素材ですが、アルミ合金や、アルミ蒸着品では反射率が落ちます。リフレクティックスとアルミの反射率の違いは、
アルミ純度と研磨による光沢UPの効果によるものです。
(注:反射率が1%落ちると、熱抵抗値が15%減少します)
またアルミの厚みも重要です。リフレクティックスの厚みは17ミクロン(17/1000mm)。これはアルミ99%純分率の限界の薄さです。20ミクロン以下の厚みですと、熱伝導はほぼ0%に近付きます(薄いほど高性能です)。
エアーキャップとの接着はプラズマ溶着です。接着剤のように劣化をしないので、長期性能を期待できます。また、その強度は耐圧40t/平米です。
リフレクティックスの特徴
最大の特徴は、設計段階で以下の値を提示することができる点です
1、遮熱値を含んだ熱負荷係数を求める事ができます。
2、エアコン等の設備容量を求める事ができます。
3、年間の電気代を求める事ができます。
4、年間の省エネ率を求める事ができます。
5、年間の二酸化炭素削減率を求める事ができます。
リフレクティックス遮熱工法の省エネ率は通常「63%」です。
前述した愛知県の工場の場合は、現地調査し、必要な空調設備容量を計算して、空調設備を導入するよりも屋根・外壁の遮熱カバー工事の方が安価だったことから、工事採用となったそうです。
リフォーム・新築工事の時に、以前と比較してどの程度必要な空調設備量を減らし、費用を浮かす事が可能なのかを計算することができますし、場合によっては、店舗・事務所リフォームの際に建の補助金を利用することも可能です。
まずは、お問い合わせください。
塗装をする、雨漏りする、暑い・寒いから何とかしたい、もっとリフレクティックスのことについて知りたい、実際にどの程度効果がでるのか知りたいなど、気になっている場合には、まずご相談下さい。ご予算・現状に応じた解決方法をご提案します。