「緑の家」のA(As)グレードとBグレードの基礎　その2

さて・・・読者さんから質問を頂きました。

関心はスラブ下の断熱材あるかなしかの影響・・・。

もう少し解説が必要だと思いましたので投稿します。

まずべた基礎におけるスラブから熱の移動を考えます。すると・・・

A点の熱の移動は鉄筋コンクリート内での移動を表す緑色と、鉛直方向地面に逃げる青に分解できる。但し「緑」の矢印は360度全周を一つにしたもの。

このようにA点における熱は真下地面に移動する熱「青」と鉄筋コンクリート内に移動する熱「緑」に分れます。A点が家の中心部の時、真冬の実測により青より緑へ熱が移動する量が大きいことが推察できました。

で・・・緑と青の比率を更に推測してみます。

青い部分が移動する熱の量をイメージ化したもの。周囲は鉛直方向の移動量は大きいが、中央部は極わずか。しかも人工的断熱材を入れると更に少なくなるが、人工的断熱材が及ぼす影響は全断熱性能の2から3割。それでも価値があると思われる時に人工的断熱材を設置する事になる。
但し地中の16度は上部建物が存在したときの温度としてふさわしいかの知見なし。

同時にスラブ下の断熱材あり無し影響もその性能から考えると・・・

新潟県の良好な敷地の場合、その地質は砂質であることから砂の熱伝導率を0.9w/ｍ･kを使うと、スラブ下の年間ほぼ変動しない地面まで5から7m（16度）として、また単純化するために地中内水平方向への熱の移動は無視すると、

50mm断熱材ありで1.0w/m2

断熱材無しで1.3w/m2

となります。この0.030.3w/m2の差が単純に鉛直方向への移動量の差です。実際は水平方向へも逃げるので差も大きくなります。

実測（真冬）でこのA点から逃げる熱流量平均は3.5W/m2程度だったので・・・

鉄筋コンクリート内以外の緑方向への熱の移動を無視した場合、「緑」対「青」の比率は概ね2：1となります。

熱の移動は中央部あっても外気温により影響を受ける事が実測からわかり、緑色の方向への熱移動抑制が必要。「緑」の矢印は360度全周を表す。

たぶん実際は相当複雑な熱の移動になっているはずですが、それを考慮しても緑方向への熱の移動を一番最初にコントロールする必要があります。ですので基礎外側に断熱材をはる基礎断熱が一番簡単で最初に行う良い方法です。何らかの理由でできない場合は、「緑の家」A(As）グレードのような一部外貼り基礎断熱が良いと思われます。

熱移動の境界条件が一番よい湿った地面とスラブの接触面に断熱材を設置することで効果的に断熱性能を発揮させたA(As）グレードの基礎。

そして既に外張り断熱の基礎であれば、次はスラブ下の断熱材の検討となります。新潟県のような気候では白アリ、地中内昆虫・微生物と逃げる熱の抑制量を天秤にかけ、設計に反映すれば良く、他の気候では各因子の重みが変わります。よって一律これが良いとはならず、地域・環境、住い方思想によって都度考える事が良いでしょう。

何度も繰り返しますが、床下暖房の家では快適性はなんら変わり無いので快適さはその条件から外れますが、移動する熱の量は床下暖房しない家より多くなります。