[特集]

最新 非住宅の断熱基準と鋼板製外装材 ( 修正版・上 )旭化成アドバンス株式会社
建材本部 建材事業部 次長

金子優一「建築物省エネ法」が本年 4 月に施行され、その内容を「平熱基準と鋼板製外装材（上）』の修正版を掲載します。

成２８年省エネ基準」と呼び、省エネ基準適合基準等運用

なお、6 月号に掲載した『最新方法（参考図・省エネ性能の水準の異なる 3 つの基準）製外装材（下）』の修正版はホームページに掲載します。

非住宅の断熱基準と鋼板も示されました。昨年 5 月号に掲載した『最新非住宅の断はじめに断熱義務化始まる

３．鋼板製外装材と断熱。法規に対応した工法の整理 ( ６月号）
。			

「建築物省エネ法」が 2016 年 4 月に施行され、建築物の考え方は、どの程度の断熱材を部位別に配置すればいい省エネ基準適応が着工条件となった。これに併せて非住宅かという基本を押さえることだ。そのあとは国立研究開発

建築物については一次エネルギー消費基準を満たすとこと法人建築研究所のＷＥＢプログラムで計算をすれば結果がを判定基準とする、などの運用方法も正式に示された。非出てくる（図３）。今回はその流れや仕組みを理解し、断熱住宅分野の「平成２５年省エネ基準」にある「ＰＡＬ＊」レベルの感覚を身に付けていただくことを目的としたい。という外皮の基準は誘導基準を適用するときには必要とな１る。そこで、本誌 2015 年 5 月号、6 月号に掲載した解説を修正し再掲する。
改正省エネ基準は、これまで段階的に運用されてきたが、2015 年の 4 月から「平成２５年省エネ基準」に完全な切り替えとなった。また、2015 年 3 月 24 日に省エネ基準への適合義務化が閣議決定された。2017 年度から温暖化ガスの排出量削減のため、多くの人が利用する延床面積 2000㎡以上の大型店舗やホテル、病院や集会施設などの非住宅建築物で、確認申請時に省エネ基準を満たさないと着工を許可しないというのだ。対象は着工棟数の 6%（約 3000 棟）に過ぎないが、一次エネルギー消費量は 36% をも占めている。
いよいよ義務化の第一歩がはじまった。
防耐火のレベルが満たされないと着工できないように、断熱性能も配慮せざる得なくなった。平成 25 年基準は断熱性を有する外壁材としてスタンダードなＡＬＣ 100㎜厚でも配慮が必要なレベルである。
さて今回は鋼板製外装材において、この建築の断熱性・省エネにいかに対応していくか以下の３つのポイントを２回に分けて考えていきたい。			

省エネルギー基準の現状
非住宅の基準「ＰＡＬ＊」とは■ 省エネ措置の届け出制度はあったがさて現状の「エネルギー使用の合理化に関する法律」（以後省エネ法）における規制はどんなものであろうか。省エネ法では建築主の自主的な取り組みを促しており、300㎡以上の建築物については「省エネ措置の届け出」が義務付けられている。規模の小さい住宅においては基準に対し順守することを奨励していた。しかしながらその運用は「1993 年の基準にすら著しく外れているものは公表」するなど軽い罰則を科すというものである。違反しても建築着工を止めることはできなかった。17 年からは延床面積2000㎡以上の非住宅分野から適合の義務化、いわゆる建築着工条件となる（表１）。
■ 省エネルギー基準の改正
改正省エネ基準では、以下の二つの基準を満たさねばならなくなった。
表１

省エネ措置の位置付け

１．省エネルギー基準の現状。非住宅の基準「ＰＡＬ＊（パルスター）」とは。
２．必要な断熱性のレベル。断熱の考え方について掌握する。
2

参考図

3

特集●最新※ＰＡＬとは Ｎｅｗ

Ｐｒｉｍｅｔｅｒ

Ａｎｎｕａｌ

非住宅の断熱基準と鋼板製外装材Ｌｏａｄの略
建築用途 用途室別の使用時間・発熱量

図１

図２

ペリメータゾーンの積算

図３①「外壁、窓を通しての熱の損失の防止に関する基準」

る。各階の屋内周囲空間（ペリメータゾーン）の年間熱負

これは従来から規定されていたものだが、今回、建物外周荷（単位ＭＪ （/ ㎡・年））をペリメータゾーンの面積合計（㎡）部の断熱性と日射の遮蔽の評価方法が見直しされた。

で除した値と定義される。ＰＡＬ＊の基準値は表 2 のよう②「一次エネルギー消費量に関する基準」に示されている。ＰＡＬ＊の断熱性計算とペリメータゾー

建物ごとに冷暖房設備、機械換気設備や照明、給湯、昇ンの面積計算のポイントを以下にまとめた。図１、図２、降機の個別の評価から一次エネルギーの総合的消費量が基図３も見ながら理解いただきたい。

準を下回ることに見直された。前述の web プログラムの●年間熱負荷の算定（図１）

手順は①のデータを完成、②の計算をしていく流れである。

①年間の熱負荷は外気温度や日射による熱の取得損失に今回の基準は建物と設備機器を一体化して、全体で省エ対し、冷暖房を行って建物内部の温度が季節ごとの基ネを実行し CO の排出量削減を総合的に達成しようとす準温度を維持するという前提に立っている。

るものである。

＊例：夏の外気平均気温や日射による熱の取得に対２し室内基準温度 26℃に保つための冷房負荷。

■ その目指すレベル②建物用途別に目標値が定められている。

①の断熱性は、住宅と非住宅では省エネのレベルや計算室用途別に定められた空調時間に対して、冷暖房を使用方法は違うが、その断熱性基準はどちらも 1999 年基準レし、基準温度に保つ。

ベルといわれている。改正によって、基準計算方法が一部＊建物内部の照明や人の密集度など発熱（潜熱）や変更になったり、標記方法が変わっている。
新しい②の一次エネルギー基準でも比率の一番大きな冷暖房のエネルギー消費量のレベルは①の基準を満たせばほぼクリアできるように連動し、その他のエネルギー消費の総量でクリアすることが必要となった。
■ 非住宅の断熱性

PAL ＊まずは大まかな概念をご理解いただきたい。非住宅にお換気の影響についても用途室ごとに反映されている。
③壁や屋根、窓、外気に接する床など、使用する建物周囲空間（外皮）の断熱性能を確認する。
④外皮空間面を通じ部屋ごとに内外に移動する熱量計算をＷＥＢ上で行う。
●ペリメータゾーンの面積計算の範囲（図１・２）①屋根直下の階の屋内空間
５m の屋内空間②外壁中心線から水平距離③外気に接する床の直上の屋内空間

ける第一の基準はＰＡＬ＊といわれる年間熱負荷係数であ
4

表２
建物用途
事務所等
ホテル等
病院等

地域別

PAL ＊

PAL ＊

１地域

２地域

３地域

４地域

５地域

６地域

７地域

８地域

430

430

430

450

450

450

450

590

客室部

560

560

560

450

450

450

500

690

宴会場部

960

960

960

1250

1250

1250

1450

2220

病室部

790

790

790

770

770

770

790

980

非病室部

420

420

420

430

430

430

440

670

820

1300
1440

物品販売業を営む店舗等

学校等

飲食店等
集会所等

用途別

610

610

390

610

390

390

710

450

710

450

710

450

500

680

680

680

810

810

810

910

図書館等

540

540

540

550

550

550

550

映画館等

1470

1470

1470

1500

1500

1500

1500

体育館等770770770900900900900690670

1100
2100

「平成 25 年省エネルギー基準に準拠した算定・判断の補法および解説」より

表３

地域区分

実際には都市ごとに地域指定される● PAL ＊の計算

また、常温倉庫、冷蔵冷凍倉庫、生産に温度管理が必要一次エネルギーの総量（年間熱負荷）を単位面積当たりな工場などは別な意味で断熱の検討が必要であり、営業倉の係数にする。その係数が表２に定められた基準値以下と庫の場合は倉庫業法でも断熱性の規定がある。

なることを確認する。

●地域基準温度となる気象データ
８地域に分けられる（表３）。該当地域ごとに決められｰ計算結果が表２の基準値以下の場合は断熱材を薄くしたり、超えた場合は断熱材を厚くしたり変更するなどすればた代表都市のデータで自動計算される。

２ 必要な断熱性のレベル。
断熱の考え方について掌握する。
PAL ＊計算の出発点は断熱材の熱伝導率である。以下ど適正な仕様に調整できる。のようにその断熱計算をするのか手順を図３に示す。はじ●用途の区分け

めに断熱性の熱伝導率、熱抵抗値や熱貫流率など解説し、年間熱負荷係数は表２にある 8 種の用途ごとに係数が違う。数字が小さいほど基準が高くなる。工場などの生產エリアやラック倉庫などは人とかかわらないので表２に掲載がないようにＰＡＬ＊では計上されない。逆に工場・倉庫においても事務所部分や荷捌き場など人がかかわる部分は対象となる。

5

旧ポイント法と今回のＰＡＬ＊の断熱性の関係を検証し、どう対応したらよいか解説したい。
2-1 断熱性とはここに、カシミアとアクリル系コットン系の３つのセーターがある。同じ厚さなら前者の順に温かい。アクリ

特集●最新ル系は厚くすればカシミア同等の保温力になるがぶくぶく

非住宅の断熱基準と鋼板製外装材

これがすべての断熱単位の基礎であり、さらに構成材のとなる。綿系では保温はあまり期待できない。また鋼製か総合集計で部位別の断熱の比較ができる。

木製のベンチに冬に座ったとしよう。鋼は体温を奪ってお●熱貫流率Ｕ

尻が冷たい。木製は体温がお尻に跳ね返ってくる感じがす

外壁構成：鋼板製外壁るのでないか。これが断熱性である。物性と繊維間の空気＋ 石 膏 ボ ー ド 12.5mm+層と厚さが関係している。図３で見たようにＰＡＬ＊は構

グ ラ ス ウ ー ル 10kg 品

成材の熱伝導率から順に考えていく。断熱性の計算に必要

50mm ＋ 石 膏 ボ ー ドな断熱を表す代表の３つの単位を説明する。

9.5mm●熱伝導率λこのような壁体全体層を通じて室内と室外でどれくらい素材別に熱をどのくらい伝える熱が移動するかというものである。構成する各建材ごとにか、それは熱伝導率λ（単位ｗ / ｍ・k）

熱抵抗値という断熱性が求められることはすでにご理解いといわれる計測値である。１ｍのただいていると思う。各材料 a.b.c. 熱伝導率と厚さからの物体があるときその反対側に１℃熱抵抗値Ｒの総合計と室内外の空気から壁体に移動する際の温度差があった時に１秒間に移に発生する熱伝達抵抗を総合計して壁体の断熱性（熱貫流動するエネルギー量（ワット）で示される。ベンチの例でも、抵抗）を計算する。

鉄 ( λ＝ 55) は熱を伝えやすく木 ( λ =1.7) は伝えにくい。
さらに断熱材と呼ばれるレベルはもっと伝えにくい。代表はグラスウール（10kg 品）で、セーターの毛糸の例

Ri と Ro は決まった熱伝達抵抗という定数である。のようにガラス繊維とその間に空気が絡んだ構造でλ＝Ra 、Rb 、Rc は各物質の熱抵抗値である。

0.05 である。このように素材の熱伝導はフォーム物質と構成材合計で面あたりに通過する熱量を示す熱貫流率Ｕは粒の細かい気泡径や気体成分などの組成で性能差が生じこの熱貫流抵抗の逆数１/ ｋである。

る。しかしながらこの伝導とは伝えやすさである。実際の断熱性能とは熱の伝えにくさである。よってそれは熱伝導比抵抗＝１/ λで表される。この性能の測定温度はばらつきがあったが今後 JIS において 23℃に統一されていく。
一般に温度が高いほど断熱性は低下する。
●熱抵抗値Ｒ

ちなみに熱伝導率や熱貫流率は小さい程断熱性能がよい。
2-2 ポイント法（廃止 = 旧ポイント法と記す）のレベルと比較
改正省エネ基準には断熱材等の例示がない。これに対しセーターで考えたように素材て旧ポイント法では 5000㎡以下の建築物の断熱措置の届だけでなく厚さでも断熱性をけ出を簡素化するために 1999 年基準に応じ定められた基上げることができる。厚さを準で壁と屋根の断熱材の代表製品と厚みが規定されてい加味して断熱性能を表す単位る。断熱材の基準として改正省エネ基準でもヒントとなるに熱抵抗値Ｒ ( ヒートレジスのでまず考察する。

※この図は「熱コンダクタンス」を表している。熱抵抗 R はこの逆数になる。

タンス単位㎡ｋ / Ｗ）が使

熱性なので熱を伝える単位

熱伝導率λの逆数（熱伝導比われる。熱を伝えないのが断抵抗）と厚さを掛け合わせた数字となる。

旧ポイント法で熱抵抗値を求めると表４の様になる。こ
表４

旧ポイント法の仕様例

最高点換算
熱抵抗値		6表５

計算例の熱抵抗値を代表的な断熱材や建材ではどんな厚さになるか検証してみたい。表５に筆者が計算した断熱材の厚みを示す。例えば一般地域でもＡＬＣ壁は 131 ｍｍとなり、100 ｍｍ品では断熱性が足りない可能性がある。参考に断熱材の種別を図 4 に整理する。
2-3 ＰＡＬ＊との整合性
さて、今回の非住宅の断熱性の基準はＰＡＬ＊を算出すると説明した。「平成 25 年省エネルギー基準に準拠した算定・判断の方法及び解説Ⅰ非住宅建築物（第二版）」（以下「算定判断解説」と称す）にこの基準を作成するための図４モデル物件が断熱材の厚さを変数に 429 頁～ 512 頁に示されている。そこには各用途の代表的な部位別の建材構成次的な目標基準となる。部位を構成する断熱材などの熱抵要素が示されている。同様に基準となる一次エネルギーの抗値を総合した部位別の熱貫流率と表４で検証した旧ポイ

空気調和設備計算時の算定根拠が 340 頁～ 378 頁（代表ント法の断熱材の熱抵抗値を比較する。ここからは専門的用途を表６に示す）に記載されているが設計構成は同等のな説明になるので、2-4 まで読み飛ばしてもらってもかま仕様である。建物の開口部や階高や用途室も図示されていわない。

る。実際の建物とは一致しないが、まずはこの断熱性が一7

これに従って筆者が各モデルの断熱性を計算してみると

特集●最新表６

事務所ビル ・ホテルなど

340 頁

非住宅の断熱基準と鋼板製外装材

５・６・７地域の空気調整設備モデル

物販店

表７

上記の表７となる。
そうすると以下のことがわかる。

343 頁

集会所（屋根に金属鋼板）348 頁

計算例

る。
実際の設計は、繰り返すが、モデルより開口部面積（断◆いずれのモデルにおいても断熱材（黄色）の熱抵抗値が熱性が弱い）が多くなったり、用途室が違ったり、階高が熱貫流率を構成する要素の 60％前後を占めていることが高くなり対象面積が増加するなど条件が厳しくなることもわかる。
（濃い黄色）

あるので注意が必要だ。またモデルと建材構成が異なる物◆平成 25 年基準では、断熱材自体だけ比較すると旧ポイ件も多い。その時はその部分の断熱性の欠損を厚さや断熱ント法よりも低い断熱レベルの断熱材をモデルとしていの種別変更等で補足する作業が発生する。

る。
（黄色と緑）

この例で、表７の物販店の例のようにＡＬＣを採用しな◆全体構成モデルで計算した熱抵抗値合計（水色）は、旧いで鋼板外装材へ変更した場合は、ＡＬＣ分の熱抵抗値ポイント法で計算した断熱材単体の熱抵抗値（黄緑）を少0.26 の欠損を吹付ウレタンで補うと 8 ｍｍの厚さ増となし上回っている。

る。つまりは吹付ウレタンを 23 ｍｍ以上に変更すれば同◆したがって平成 25 年基準においても、旧ポイント法レ等レベルになる。

ベルの断熱材の熱抵抗値で計算すれば安全側の目安とな
8表８ネオマ耐火スパンウォール

2-4 代表的な鋼板使用例の検証

施工状況

今回の適合判定でＰＡＬ＊は必須ではないので、各部位の鋼板材使用例のうち５．６．7 地区でよくつかわれる工仕様は必ずしも「算定判定解説」のモデルの数値にこだわら法がＰＡＬ＊の断熱性能を満たすか用途別の総合熱抵抗値ずとも良くなった。ただし、誘導基準である「先進的省エネで確かめる（表８）。

ルギー建築物」ではＰＡＬ＊規準が必須となっている。

上記の仕様で温暖地モデル建物の年間熱負荷までは性能上は上回る。寒冷地の基準には断熱材の厚さを増すか熱伝2-5 省エネ基準適合判定

一次エネルギー消費量

導率の低い材質に変える必要がある。寒冷地域を見てみる

今回の改正で冷暖房といった空気調和設備、換気空調やと外壁ではグラスウールをネオマ耐火スパンウォール 20

照明・給湯・昇降機などを含めた一次消費エネルギー総量

Ｍ -25( 木毛セメント板 20mm とネオマフォーム 25mm

≦基準値となった。つまり、1999 年の設備ごとに評価すの複合品）に変更すれば熱抵抗値 1.44 となり熱抵抗値合る方法から建物全体の一次エネルギー消費量総量となり、計が 1.54 となる。屋根もグラスウールを 150mm とする

各設備で基準値に満たなくても総合的に達成できればよいと同様 3.0 となり、いずれも熱抵抗値合計において旧ポイというものになった。

ント法の寒冷地の基準も満たす。

9特集●最新

非住宅の断熱基準と鋼板製外装材

グラフ１表８図５法」が準備され８種の用途から 15 種の用途に拡張した。
「算定判断解説」の一例グラフ１のように設備エネルギー別、エネルギー使用比率において、断熱材とかかわりが深い空調が約半分を占めている。ＰＡＬ＊では一定以上の断熱性能が規定されるが、ＰＡＬ＊を満たさなくとも空調設備の性能や他の設備性能を上げ、全体の一次エネルギー消費規準を満たせば適合基準をクリアできる。
ＺＥＢ ( ゼロエネルギービル ) 化推進等で一次エネルギー消費の削減率 30％（Ｈ 26 年度ベース）で補助金が出るなど、税金優遇などのインセンティブが図られることになる。このような誘導基準ではＰＡＬ＊も満たす必要がある。
また一次エネルギ―のシステム計算も簡易な「モデル建物211 種の室の区分はせずに建物の空調室、非空調室の区別をするだけで計算される。手順は同じで、壁、床、（窓）、の断熱材の熱伝導率や熱貫流率を入力するわけであるが今まで述べてきた断熱レベル以上の性能を検討すればよい。
新たに、この運用の断熱材はＪＩＳ認定品が原則と規定されている。

最後に最後に断熱性の目安として代表的な断熱材とその厚さを表９に示すので、参考にしていただきたい。実際の断熱材は他の材料との組み合わせ（熱貫流率）になるので、断熱材単体で条件を満たすわけではないことに注意してほしい。

表９10