SPI工法

夏涼しく、冬暖かい健康生活! ケンワスタイルの外断熱の家

 

SPI工法=それは「空気が設計した家」です。

<夏モード>

基礎ダンパー・室内窓を開けることにより、新鮮な空気を建物内に取り込み、トップ排気口から湿気を含んだ熱気を排出します。

工法解説図(夏)<冬モード>

基礎ダンパー・室内窓・トップ排気口を閉めることにより、寒気の侵入を防ぎます。暖房器具や人体からの生活排熱も屋外に逃がさずに建物内を対流により循環させ、結露を防止します。

工法解説図(冬)

 

 

SPI断熱パネルは断熱材の短所である温度・湿度変化による伸縮をカバーしました。

SPI断熱パネルの4大性能

「SPI断熱パネル」は外張することにより断熱・気密・防水・防風の4つの性能を発揮することができます。
通常は断熱材・気密材・防水材・防風材のそれぞれを施工することが必要ですが、「SPI断熱パネル」を施工することで他の素材を省略することができます。
そして、その特殊な実(さね)形状により外張断熱材の弱点である構造材と断熱材の温度・湿度による伸縮をカバーすることができます。(※特許取得済み)
高い防水性能 高い断熱性能
※IBEC物性値表より抜粋


基材であるA種押出法ポリスチレンフォーム保温板3種は透湿抵抗値の高い素材です。 透湿抵抗値が高いという事は、水・湿気を非常に通しにくいので高い防水性能を意味します。
上の表より他の一般的な断熱材と比較してもSPI断熱パネルが高い断熱性能をもっていることがわかります。
また、尺モジュールとメーターモジュールのどちらにも対応可能な充実の製品ラインナップを揃えています。


SPI断熱パネルと従来品との比較

SPI断熱パネルと従来品比較
柱・梁・合板などほとんどの建築材料は気温と湿度の変化により伸び縮みをするといっても過言ではありません。 高性能な断熱材の押出法ポリスチレンフォームでさえ、温度差によって1m当たり1ミリ前後の伸縮があります。 上の図のように断熱材の継手部分を気密テープだけで処理する一般的な外断熱工法では、新築後2~3年のうちに継手部分の気密テープが剥がれて隙間ができ、気密・断熱性能を損なう恐れがあると心配されています。
その点、SPI断熱パネルは特殊な実(さね)形状により木材や断熱材自体の伸縮をカバーしています。長く住む家の断熱・気密性能を確保する為の「断熱材として当り前の性能」はこの特殊なかたちによるものなのです。

SPI断熱パネルの特殊ジョイントの性能

SPI工法通気断面図
SPI断熱パネルは外張することで、特殊ジョイントが「水返し」の役割になり劣化した外壁のコーキングなどからの雨水の浸入を一定量防ぐことができます。素材の押出法ポリスチレンフォームの高い透湿抵抗値(水や湿気を吸わない性能)と合わせて、万が一の雨水の侵入を未然に防いでくれます。
※SPI断熱パネルは外装材ではありませんので、防水仕上材としては利用できません。また、屋根面に関しては4寸以上の屋根勾配が必要となります。

SPI断熱パネルは気密性能の大臣特別認定を取得

SPI断熱パネル水密試験これはSPI断熱パネルのジョイント部分の性能を検証するための水密性能試験の模様です。水密試験とは、2時間半にわたり冷たい水と9段階の風圧を浴びせながらデータを採取する試験です。
試験終了後に写真のように試験官がジョイント部分を一部カットして接合状況を確認しました。長時間にわたり断熱材が冷やされた為接合部分に約1.5ミリの隙間が生じ、断熱材が縮んでいたことがわかりました。
しかし、結果として漏水状況は確認されず、水密試験の過酷な風水圧に耐えることが証明されました。
これが一般的な気密テープのみの施行では耐えられないことが容易に予測できます。

 

 

優れた省エネルギー効果を発揮する屋根断熱と確かな性能をもつSPI断熱パネル。

比べて一目瞭然!屋根断熱と天井断熱の違い

天井断熱の熱画像

天井断熱

※外張断熱工法促進協議会資料より

上の熱画像写真の赤色の部分は45℃以上、青色は28℃、黄色~緑色はその中間の温度です。
小屋裏の写真の上の赤い部分は屋根の裏側、下の赤い部分は天井裏に敷かれた断熱材です。屋根の裏側と天井の断熱材共に45℃を超える熱気がこもっていることがわかります。
室内の写真では、小屋裏の熱気が天井と壁を伝わって室内に放射されてるのがわかります。室内の人の頭部も温度が上がっており、まさに頭暑足寒の状態です。
小屋裏側の屋根写真のわずかに青い部分は、換気用のガラリですが熱移動していないことからほとんど効果が無いことがわかります。

屋根断熱の熱画像

屋根断熱1 屋根断熱2屋根断熱3 屋根断熱4
SPI断熱パネルで屋根断熱をしている小屋裏空間の熱画像写真です。断熱材の表面は水色で33℃と屋根面の熱が若干伝わっていますが、木材は濃い青色で室内温度と同じ28℃です。
断熱材をくり抜くと屋根面の温度がはっきりと見えます。手をかざすと暑い湿った空気が流れているのがよくわかります。
屋根断熱5屋根断熱は天井断熱と比べて、均一に青色となっていてしっかりと断熱されているのがよくわかります。
一方天井断熱は、熱画像の色ムラが大きく断熱効果にもムラがでているのがわかります。

下の写真は同じ小屋裏内の壁面の熱画像です。屋根断熱6 屋根断熱7屋根断熱8 屋根断熱9
外壁面は太陽の直射熱を受けています。窓部分は温度も高く断熱効果が低いことがよくわかります。
屋根面と同様に断熱材をくり抜いてみます。外壁表面温度が53℃ありましたが、くり抜いた通気層の温度は45℃でした。他の数か所で通気層の温度を測りましたがやはり同じ45℃でした。
屋根断熱10
撮影時の気温状況
SPIモデルハウス(伊奈実験棟)
H20年9月10日
時刻 13:50 晴れ
外気温度 30℃
小屋裏室内温度 28℃
屋根裏断熱材表面温度 33℃
外部通気層内温度 45℃


上の屋根断熱してある建物の外観写真です。写真左方向が南です。他の方向より外壁の温度が高いのがわかります。また、屋根面は全て赤く高温になっているのが分かります。場合によっては、外壁面で55℃、屋根面で80℃に達することもあります。
しかし、SPI工法の建物の室内温度は28℃を保っており、SPI断熱パネルの断熱効果と通気層による排熱効果が上の熱画像でよくわかると思います。

 

 

3つの通気層が夏涼しく、冬暖かい暮らしを実現しました。(特許取得済み)

<第一の通気層>

第一の通気層図
第一の通気層はSPI断熱パネルの外側にあります。
空気が外壁の下端部分に取り付ける「通気水切り」から入り、「外壁通気胴縁」と「屋根通気胴縁」によって外壁・屋根とSPI断熱材の間を流れ、「棟換気」により外気へと排気されます。
これは機械設備を一切使用しない、「自然エネルギー」によるものです。
この第一の通気層を空気が流れることで、太陽の直射熱で暖められた外壁と屋根面の温度を下げることができます。
また、SPI断熱パネルは高い透湿抵抗値(水・湿気を吸いにくい性能)により梅雨時期の湿った空気を室内側に通さず、空気が流れるため結露を防ぐことができます。
SPI断熱パネルが外の湿気から建物をバリアするはたらきをします。

<第二の通気層>

第二の通気層図
第二の通気層はSPI断熱パネルと内装材の間、つまり壁の中にあります。
基礎部分に取り付ける「基礎ダンパー」を開閉することにより新鮮な空気が入り、「通気床合板」「内部胴縁」「小屋裏連通口」を通り、「トップ排気口」から屋外へと排気されます。
第一の通気層と同じく、第二の通気層も基本的には「自然エネルギー」によるものです。(取り付け位置によりトップ排気口の開閉を電動とする場合があります。また、夏場に使用する小屋裏補助換気扇は電気エネルギーを必要とします。)
夏は「基礎ダンパー」と「トップ排気口」を開け、壁体内の熱気・湿気を排気して、冬は「基礎ダンパー」と「トップ排気口」を閉じることで壁体内を空気が対流して結露を防止します。

<第三の通気層>

第三の通気層図
第三の通気層は窓やドアなどの開口部を開放して、「トップ排気口」から排気する経路になります。
一般の建物は、無風状態では窓を開けてもほとんど空気が動きませんが、SPI工法の建物は肌で風を感じるくらい空気が動きます。 それは、高気密でありトンネル効果と差圧効果を利用したSPI工法だからこそ可能なのです。展示場などで体感したお客様はみなさん驚かれます。
もちろん、第三の通気層も第一・第二の通気層と同じく「自然エネルギー」によるものです。
なお、第三の通気層は夏は「開ける」ことで居室内の熱気と湿気を外に排出して、冬は「閉じる」ことで暖房器具や生活排熱で暖められた空気を逃がさないようにします。

<夏モードと冬モード>

夏モードと冬モードSPI工法の住宅には「夏モード」と「冬モード」があります。
「夏モード」は第一の通気層から第三の通気層全てを開放した状態をいいます。
第一の通気層で日差しによる外壁・屋根面の熱気を逃がし、第二の通気層で壁体内の熱気を排気し、第三の通気層で室内に風を取り入れます。
同じ温度・湿度でも風を受けると夏は「涼しい」と感じます。反対に冬は「寒い」と感じます。わかりやすく言うと、扇風機の風を受けて夏は「涼しい」と感じますが冬は「寒い」と感じるのと同じことです。
つまり、「冬モード」は第二の通気層と第三の通気層は閉じるのです。高い断熱性能をもつSPI断熱パネルで覆われた建物は閉じることで暖かさを保つことができます。
SPI工法の住宅の住まい方は、「夏モード」「冬モード」それぞれで「暑さ」「寒さ」を感じる時だけエアコンなどの冷暖房を利用する暮らし方になります。
気候条件と個人差にもよりますが、SPI工法の住宅を建てられた人の中には、ほとんどエアコンを利用しないという方もいらっしゃいます。

<一般の住宅の場合>

一般の住宅
一般の住宅では空気が流れるような設計はおこなわれていません。
外壁面には通気層をもうけることが普及してきましたが、SPI工法の第一の通気層のような経路は確保されてないことが多いです。特に小屋裏空間で行き止まりになり、熱気や湿気がこもるような施工方法をよくみかけます。
多くの断熱の施工方法は壁体内に充填するので、やはりここにも第二の通気層のような経路はありません。当然、室内で発生した熱気や湿度は壁の中に閉じ込められた状態になります。
居室に窓は多く設計されますが、採光のための窓がほとんどです。気密性も高くないので温度差や差圧を利用しての通気は難しいです。
SPI工法の住宅は、季節と住む人の感覚により家が「衣替え」できるのが特徴です。一般の住宅では、どうしても冷暖房を利用することが必須になり、適切に湿気を排出できずに建物の寿命を縮める可能性があります。

SPI工法が「空気を設計」するのはこうした理由からなのです。

 

自然と科学のハイブリッドシステム

夏モードと冬モード、季節に合わせて衣替えができる住宅です。

SPI断熱パネルは外張り専用の断熱材です。
高い断熱性能はもちろん、いつまでも安定した断熱効果が提供できます。
将来の廃棄の際もリサイクルが可能だから安心です。

SPI工法システムは、外断熱と自然通気工法を組み合わせたSPI独自の特許工法です。

自然通気工法のメリット

自然の排熱・排湿機能によって建物内の調湿・抗菌・防臭・消臭効果が得られます。

 

夏場の空気の流れ

夏場の空気の流れを見る

 

冬場の空気の流れ

冬場の空気の流れを見る
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SPI工法の『外断熱・自然通気工法』は、次世代省エネルギー基準適合住宅です。

<次世代省エネルギー基準とは>

次世代省エネルギー基準適合住宅は、平成11年の省エネ法に基づき断熱・気密・防露・換気の4つの高い性能基準に適合した住宅工法で、その厳しい審査に合格した工法だけに下された評定です。

平成25年に省エネ法が改正されて、次世代省エネルギー基準適合の住宅として認定申請ができなくなりますが、平成25年に改正された新省エネ基準よりも、厳しい基準をクリアーしている住宅であることには間違いありません。

平成25年の新省エネ基準は、次世代省エネ基準より断熱・気密・防露の性能が緩和されて、断熱性能のハードルが大幅に下げられたといわれています。
SPI工法の住宅は、今でも改正前の次世代省エネルギー基準をもとに造られていますから、平成25年の新省エネ基準住宅よりも、優れた性能をもっています。

SPI工法の高性能住宅は確かな品質と施工技術の下に供給されています。


 

SPI工法の安全・快適な省エネ生活

<外断熱の効果> 

外断熱だから家中が居住&収納スペース

SPI工法の住宅は高い断熱性能と自然換気の手法で、建物内の温度差がほとんどありません。
建物内の自然対流で壁の中や天井裏、上下温度差もほとんどないので、冬でも快適な生活ができます。

 

<高気密の効果> 

防音効果の高い住宅

屋外からの騒音、花粉や粉塵もシャットアウト!
冬は隙間風もない、強風時でも静かで暖かい
ホコリが入りにくいので掃除もラクラクです♪
テレビなど家の中の音が外にもれにくい

 

換気計画も空気の流れを操作しやすい

<空気の流れが作る快適空間>

結露が起こりにくい住宅

「空気が設計した家」は住宅内に空気溜まりができない停滞しない特殊な施工技術でつくります。(特許取得済み) 
夏も冬も建物内で発生する余分な熱と水蒸気をバランスよく排出して、常に新鮮な空気を取り込んでいます。 人にやさしく、木材や造作材などにも良好な状態を保つことができます。 結露が発生する要因が少ないので、カビ・ダニの発生も極力抑えられます。

長期優良住宅の認定基準に対応してます。

<耐震等級2以上>

・大きな地震や自然災害に対しても、倒壊しない強い建物で造ります。
・耐力壁を多くして、壁の配置バランスを考え、床面も強くする。
・窓の大きさと配置を検討、省エネ効果と暮らしやすさを提供します。

・木材の接合箇所や梁の大きさ、基礎の鉄筋量などを検討する。


<省エネ等級4>


・一次エネルギー消費量に適合した高効率設備機器の採用

・外皮平均熱貫流率【UA値】と平均日射熱取得率【ηA値】を基準値以下にする
・仕様基準に適合させる(断熱材の厚さや窓の性能値など)
・自然エネルギー(太陽熱・日射・通風の利用)

<劣化対策等級3相当>


構造躯体の耐久性能を確保して、長持ちさせること
・木材が腐ったり、白蟻の被害から守ります
・洗面所やお風呂などの水を使用する場所の防水対策
・床下や天井裏に十分な点検スペースを確保する

<維持管理対策等級3相当>


水やお湯などの配管をメンテナンスし易くすること
・コンクリートの中に配管を埋め込まない
・配管の中を清掃できるようにする
・構造に影響を与えずに配管交換ができるようにする

※上記の4つの認定基準の他に「床面積」「メンテナンス計画」「書類の保存管理」「各地域での基準」などがあります。

平成25年新省エネ基準制度とトップランナー基準にも対応しています。

<一次エネルギー消費量とトップランナー基準>


トップランナー基準は、住宅の断熱性能だけでなく設備機器の省エネルギー性能も含めた基準になります。
最近増えてきた高効率の設備機器や送電設備なども評価基準の
対象になります。

SPI工法は、ベースとなる断熱性能が高く高効率の設備機器を設置することで、より省エネ性能が向上します。

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