島根県産業技術センター研究報告資第48号(2012)

料

各種建築材料の基本的吸放湿性能の評価
大畑

１. 目

敬＊・河村進＊＊から単位面積当たりの吸湿量, 放湿量を算出し経過時間に的対応させた吸放湿性能図を作成した.

住宅の天井・壁面・床などに用いる建築材料は吸放湿性

３. 結があるほうが好ましいとされ, その性能をうたったものが各種市販されている. その素材としては, 大別すると木質3.1

果

吸放湿性能に与える試験体の吸放湿面積の影響系と無機質系がある. 島根県内の地場産業にはこれらに関JIS A 1470-1:2008 によると, 試験体の吸放湿面は標準係する素材企業は多くあり, また今後土や木材などの天然として250㎜×250㎜を規定している. しかし, 材料の種類

素材を活用した建築材料は地産地消の風潮からもますますによってはその大きさの試験体が手に入らなかったため,需要が進むと思われる. そこで, これら地域素材を用いた

表1に示すようにそれよりかなり小さい試験体を測定に供吸放湿性に優れる建築材料の開発を試みることとした.

した. そこで, そのことが吸放湿性能評価に与える影響を

本報告は, そのためにまず一般的な各種建築材料, 素材

P１ (スギ合板通常面：100×100㎜, 厚さ12㎜) とP２等について基礎的な吸放湿性能を調べた結果である. 吸放(スギ合板通常面： 250×250㎜, 厚さ12㎜) の吸放湿図を湿性能の測定方法としてはJIS A 1470-1:2008建築材料の比較することにより検討した. 結果を図１に示す. この図

吸放湿性試験法−第一部：湿度応答法, 及びJIS A 1470-2:からわかるように, この二つの試験体においては, 測定面2008建築材料の吸放湿性試験法−第二部：温度応答法があ

積は吸放湿性能評価にほとんど影響を与えないように思わるが, 本報告はJIS A 1470-1:2008に準じた方法で行った.

れた.

２. 方2.1法

表１

供試材料実験に供した試験体を表１に示す. 木質系として６種,無機質系として７種を供した. 木質系の製材品や合板の吸放湿性能は, 繊維方向により違うことは周知であるが, このことを確認するため製材品では木口面, 柾目面, 板目面,合板では木端面, 通常面 (普通に使用するとき表に出る面),からの吸放湿性を測定する試験体を用意した. なお, 木毛セメント板は木質素材と無機質素材の混合物であるが, 不燃性と外見を考慮し, ここでは無機質系に分類した.
2.2

吸放湿性能測定方法

JIS A 1470−1:2008湿度応答法−中湿域に準じて行った.
この手順について略記すると, ①試験体を温度23±0.5℃,湿度50±２％の雰囲気中で吸湿履歴を経て恒量になるまで養生し, 吸放湿面を除いた5面はアルミテープを貼りつけ断湿する. ②断湿処理試験体を恒温恒湿槽 (温度23±0.5℃, 湿度50±２％) 内に設置した, 重量を継続的に測定できる天秤に載せる. ③恒温恒湿槽の設定条件を吸湿過程(温度23±0.5℃, 湿度75±２％, 12時間保持) から放湿過程 (温度23±0.5℃, 湿度50±２％, 12時間保持) に変化させ, その間の重量変化を測定する. ④得られた重量変化＊

浜田技術センター, ＊＊材料技術グループ― 16 ―

試験体一覧

大畑・河村：各種建築材料の基本的吸放湿性能の評価

図１3.2

吸放湿面積の違いと吸放湿測定結果

吸放湿性能に与える試験体の厚さの影響

建築材料の吸放湿性能を比較する場合, 製品厚さ及び製品重量の違いを検討しておく必要がある. 今回は, 製材品と合板についての厚さの違いによる影響を調べた. すなわ
ち, 製材品のSk１ (スギ木口面：53×47㎜, 厚さ5.5㎜)とSk４ (スギ木口面：50×50㎜, 厚さ25㎜) とSk６ (スギ木口面：50×50㎜, 厚さ50㎜), 及びSk２ (スギ木口面：53×62㎜, 厚さ12㎜) とSk３ (スギ木口面：53×62㎜,厚さ24㎜) とSk５ (スギ木口面：53×62㎜, 厚さ36㎜),並びにPk１ (スギ合板木端面：50×112㎜, 厚さ5.7㎜) とPk３ (スギ合板木端面：50×112㎜, 厚さ24.2㎜) とPk４
(スギ合板木端面：50×112㎜, 厚さ35.2㎜) の３つの組み合わせについて比較し, 厚さの吸放湿性能に与える影響を調べた. それぞれの各比較を図２に示す.
これらの結果から, 試験体の厚さが増すにつれ吸湿能力が高まる一方, 吸湿が飽和に達するのと吸湿した水分を完

図２

吸放湿性能に与える厚さの影響

全に放湿するのに時間がかかる傾向があることが分かる.
3.3

吸放湿性能に与える木材繊維方向の影響

前記したように, 木質系製品の吸放湿性能は繊維方向に大きく影響を受ける. このことを製材品の試験体Sk２(木口面：53×62㎜, 厚さ12㎜) とSm (柾目面：50×53㎜,厚さ12㎜) とSi (板目面：50×53㎜, 厚さ12㎜), 及び合板のPk２ (木端面：120×120㎜, 厚さ12㎜) とP１ (通常面：100×100㎜, 厚さ12㎜) の２つの組み合わせの比較により調べた. なお, Sk２はSm並びにSiに比較し２割程度,Pk２はP１に比べ４割程度吸放湿面積が大きいが, 3.1項で検討した結果, 測定面積がこの程度の違いなら単位面積当たりに換算する吸放湿能に大きな影響は与えないものと考えられるので, 比較用の試験体とした. それぞれの比較を
図３に示す.
これらの結果からすると, スギ製材品の場合木口面は柾目及び板目面に比べ３〜４倍程度の吸放湿性能を持つことが分かる. また, 板目面のほうが柾目面に比べ若干吸放湿性能がよいと思われる. スギ合板の場合, 木端面は通常面に比べやはり３〜４倍程度の吸放湿性能を持つことが分かる.

図３― 17 ―

吸放湿性能に与える木材繊維方向の影響島根県産業技術センター研究報告第48号

表２(2012)

調湿建材評価委員会の定めた吸放湿建材の評価基準１)

表３

図４

調湿建材としての性能評価＊

木質系吸放湿図

3.4

木質系材料と無機質系材料の吸放湿性能評価

今回用いた木質系材料試験体のうち, これまでに測定結果を示していないOSB, PB, IB, CoBの吸放湿性能デー
タを図４に, また, 今回測定した全無機質系材料の吸放湿性能データを図５に示す.
今回供試したすべての材料の吸放湿性測定結果を, 調湿建材評価委員会の定めた基準１)である表２にあてはめて評価してみると表３のようになる. この結果からすると, ス
ギ製材品の木口はSk１ (厚さ5.5㎜) のように薄いと吸湿量の点で調湿建材としての性能に達しないが, Sk２のように厚さ12㎜になると等級２を満足する. しかし, さらにSk４, Sk５, Sk６のように厚さ25㎜以上になると吸湿量基準の点では最高級の等級３にまでなるが, 12時間の放湿過程を経たとき調湿建材評価委員会の基準である ｢吸収した水分をおおむね70％以上吐き出すこと｣ という放湿性能
図５

無機質系吸放湿図の要件を満足しなくなる. 以上のように, 今回の測定結果― 18 ―

大畑・河村：各種建築材料の基本的吸放湿性能の評価
では, Sk３-スギ製材品木口24㎜厚, が最も吸放湿性能に(IB) は等級１を満たすがその他Oriented Strand Board優れていた. したがって, 吸湿性能と放湿性能の両者を満(OSB), パーティクルボード (PB), コルクボード (CoB)足するには, バランスのとれた厚さが必要と思われる.

は調湿建材としての性能基準を満たさなかった.

これらのことは, スギ合板についても同様である. すな

無機質系材料においては, 吸湿能として福光石 (FS)わち, 木端面もPk１ (厚さ5.7㎜) のように薄いと吸湿量と粘土焼成板 (EC) が等級１を満たし木毛セメント板が少なすぎて基準を満足しないが, Pk２ (厚さ12㎜) に(WWC) が等級２を満足したが, 放湿能としてはEC以外なると吸湿基準で等級２を満足するとともに, 放湿基準もは基準を満たさなかった. したがって, 無機質系材料では満足する. しかし, Pk３ (厚さ24.2㎜), Pk４ (厚さ35.2

調湿建材として認定され市販されている粘土焼成板以外は㎜) のような厚さになると吸湿性能は十分に満たすが, 放調湿建材としての性能を満足しなかった.

湿基準を満たさなくなる.

文

また, スギ製材品の柾目, 板目及びスギ合板の通常面は調湿建材としての性能基準は満たさなかった.

献１) 調湿建材の調湿性能評価基準. 建材試験情報. 10, 2006, p.25-

その他の木質系建材では, インシュレーションボード

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29.