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半地下の小さなお家計画(地熱と蓄熱) Vol. 2      Between Me And Myself ♪ 

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今日ご紹介するのは、去年の10月17日のブログ「台風19号と小さなお家計画」でご紹介した、地熱を利用する私の小さなお家計画の第二弾です。

 

この家の特徴は、半地下のベタ基礎のコンクリートで地熱と蓄熱を利用することです。

また、壁と天井は約1.2トンのセルロースファイバーで断熱・防音・蓄熱・調湿します。

 

半地下の部屋はジメジメしがちですが、1.2トンのセルロースファイバーは自重の13%=156㎏の水蒸気(水換算で一人用お風呂約一杯分)を調湿するので、冬でも過剰な結露は発生しません。

 

それどころか、夏は窓を一杯に開けてお部屋の中に風を通すことで室内は気化熱で涼しくなり、冬は適度に高い湿度(50~60%)を維持し、室内空間に漂う水蒸気がお部屋の中の放射熱を吸収して室内を暖かく保ってくれます。

 

 

下の図はその第一弾と第二弾の東側立面図です。

第二弾は第一弾に比べ構造がよりシンプルになり、施工性・メンテナンス性・スペース性などが向上しました。

 

《第一弾の東側立面図》

 

 

 

そして、第二弾の改良点は以下の通りです。

 

1)半地下の分厚いコンクリート基礎部分(ベタ基礎)は第一弾では北側が一段高くなっていましたが、第二弾では全て平らにすることで基礎コンクリート敷設の施工性が向上しました。

 

この改良により、地熱をより一層利用することがでるとともに、北側水回り床下の空間が利用できるので半地下の床面積は約30%増加しました。

 

キッチン、お風呂、トイレ等水回りは第一弾と同様に北側に配置しますが、給排水管の屋内への引き込み口は基礎コンクリートの上側に配置します。

これにより基礎コンクリートに配管用の穴を開けずに済み、メンテナンス性も向上しました。

 

 

《第二弾の東側立面図》

)第一弾では2階の床板を最初から設置しましたが、第二弾では家の中心を横断するにかかる階段だけ設置し、2階の床板は家屋完成後に必要に応じてDYIを楽しみながら敷設します。

 

30~40㎜厚の無垢杉のフローリング板をハメるだけで、2階フロアーを簡単に組めるようにしました。

 

3)屋根裏断熱は第一弾と同様に、屋根を支える垂木に2x8材を縦に設置して屋根成りにセルロースファイバーを20㎝厚で吹き込みます。

でも第二弾は、セルロースファイバーの吹込み密度を第一弾の45㎏/㎥より低い40㎏/㎥で吹込むことにしました。

 

理由は、セルロースファイバーの吹込み層が20㎝厚であれば40㎏/㎥の吹込み圧で防音&断熱は十分だと判断したからです。

 《第二弾の平面図(右側が東、上側の水回りが北、下側の窓が南)》

 《第二弾の南側立面透視図  右側が東、奥の水回りが北、手前の4面窓が南

冬は日が低いので南側壁面に設けたハッチ式3重ガラス窓4面から直射日光が室内に差し込み、基礎コンクリートに蓄熱されます。

上の第二弾の図面3枚は灰色水色紫色茶色で以下を色分けしました。

灰色基礎コンクリート

水色=南側壁面のハッチ式3重ガラス窓4面

紫色下り階段上り階段(上り階段先の2階フロアーは入居後DIYで設置)

茶色=部屋の中心を貫通する(上り階段と後付けの2階フロアーを支持)

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壁は第一弾と同様に、2x8材を間柱に使用した壁(壁厚20㎝)にセルロースファイバーを比較的低めの密度40㎏/㎥で吹き込みます。

 

密度を低めにすることで、熱伝導率の最も低い空気を繊維間に多く含むのでフカフカのセルロースファイバーは高い断熱性能を発揮します。

 

また、フカフカのセルロースファイバー繊維は、地震の振動エネルギーをしなやかに吸収し熱エネルギーに変換することで家の耐震性を向上させます。

 

そして一番の強みは、セルロースファイバーの吹込み密度が低い方が繊維間が広くなり水蒸気を吸収したり排出する機動性が高くなることです。

 

ところで、吹込み圧が低いとセルロースファイバーの重みによる沈下で壁内の上方に空間ができないか心配する向きもあると思います。

 

でも、コンフィゾーンのセルロースファイバーは壁中に吹き込んだ際の沈下しない標準吹込み密度が36㎏/㎥と低く、たとえ沈下で壁内上方に空間ができたとしてもセルロースファイバーが空気の流れを止めるので、断熱係数の一番高い空気が壁の中で密閉され高い断熱性能は維持されます。

 

また、密閉された壁内空間の水蒸気はセルロースファイバーが調湿するので壁内結露やカビは発生しません。

 

それどころか、室内が乾燥する冬季はセルロースファイバーが水蒸気を放出し室内は水蒸気の毛布に包まれたように暖かくなります。

 

湿気の多い夏季、昼は太陽熱がセルロースファイバーを乾燥させ気化熱効果で室内を冷やします。

暑苦しい夜は乾燥したセルロースファイバーが、室内の湿気を吸湿して爽快な室内空間を維持します。

 

セルロースファイバーは、まるで利水ダムのように室内空間を快適な湿度に調整してくれるのです。

実際の建築に際しては、耐震計算や建築基準への対応を設計士さんと詰める必要があると思いますが、私の小さなお家計画は完成度を上げながら、あれやこれやと楽しい時間を過ごしています。

 

私の考える家のあるべき姿を改めて以下に書かせて頂きます。

 

1.地震や強風に強い家

2.室内の温度・湿度が快適な家

3.過剰な結露やカビが発生しない健康で長持ちする家

4.お掃除やメンテナンスが楽な家

5.水害やがけ崩れの少ない土地

6.日当たり良く緑の多い環境

7.壁と天井は透湿性のホタテ漆喰仕上げで豊マイナスイオン&消臭(追加)

8.家屋完成後もDIYが楽しめる発展性のある家(追加)、等々

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下の動画は、約5㎝厚のセルロースファイバーを手のひらにのせて

火力の強いバーナーで燃焼試験をしたものです。

この試験は、セルロースファイバーが燃えずに炭化することを

証明するために行いましたが

手のひらが熱くならないことからもわかるように断熱性能も抜群なのです。

 

ガルバリウム鋼板で屋根と壁を覆い、

セルロースファイバーと三重ガラス窓で断熱すれば火事、

カビ、ゴキブリに無縁のロングライフ別荘の出来上がりです。

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セルロースファイバーの本格的な防炎性能試験もご紹介します。 

下の動画はカナダの第三者機関監視の下、火災実験を行いました。

結果は、断熱材無しの家屋が点火後40分で一番早く崩壊、

グラスウールで断熱した家屋は42分30秒後に崩壊、

セルロースファイバーで断熱した家屋は、67分後に崩壊しました。 

ホウ酸で防炎処理されたセルロースファイバーで断熱した家屋の耐火性能は

グラスウールで断熱した家屋に比べ、

崩壊までの時間比で57%上回りました。

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