「ハイブリッド・エコ・ハートQ住宅の科学」③
水分･湿度・空気線図・環境編

高 性 能 住 宅 を ご 理 解 し て い た だ く た め に 。

知って得する住宅の科学③
水分･湿度・空気線図・環境編
39 40 41

42 43 4445 46

1250.036

他、住宅に関連する環境について、4分冊の小冊子を発刊しております。住宅建築は、単に住宅を建

120

0.033
0.032
0.031
0.030

105.325kpa】

史幸工務店では、左写真の「ハイブリッド・エコ・ハートQ」③水分･湿度・空気線図・環境編の49 500.037

0.034

115110線図

湿り空気

47 480.035

3538
36 370.029

1000.028
0.027

てればよいというわけではなく、断熱性能などさまざまな数値によって性能管理が行われていま

0.026

95

【圧力 1010.025

900.024

0.020

0.019

0.017ピ0.0150.014

加熱50450.013

冷却40す。住宅の性能には、明確な基準があり、素材の採用や施工方法にも明確な根拠があります。それ

0.016

湿球
温度

55[％]

エ60ン

タ65

ル0.018加湿比[kpa]
水蒸気圧

7580

0.021

[kg/kg]
絶対湿度

0.022

70

ー

h[kJ/kg]

850.023]

35

度

湿対

相0.012

を項目毎にまとめたのが上記の小冊子です。これから順次、抜粋してご紹介致しますが、本冊子に

0.011[％0.010
0.009
0.008
0.007
0.006

30

点0.0050.004

興味のある方は、電話・インターネット等でお申し込み頂ければ差し上げます。

0.003
0.002

1520

除湿

露

25

7・8ｐの紹介

0.001

5100.000

比容積 [m03乾球温度[％]/kg]

大気中の水分の働きと多様な変化？
大気中には水蒸気となって、我々の目に見えない水分が含まれる。
◎大気（空気）の成分と性質、空気の重さ（気圧）とはどんなものか？
水の星、地球と言われるように地球は水に恵まれていますが､そのほとんどが海水です。大気（空気）の中にも水が含まれています。主に海水が太陽に温められて蒸発し、対流圏の空気中に溶け込んで、雲になり雨を降らせて地表を潤します。海面から、12kmの対流圏に存在する空気と水は、全地球生命の文字通りの「命の水」です。空気中に存在する水分はそのままでは見えませんが、目に見えない水分を湿気と言います。対流圏の空気に含まれる水分（湿気）が離合集散する空気の動きが気象です。空気の動きを理解するためには、空気と水の性質を知る必要があります。
●空気（大気）の成分
成分

表.3

体積割合[%]

質量割合[%]◎空気は暖めると膨張する。

窒素

N278.08475.524

酸素O220.9476

23.139

アルゴン

Ar

0.934

1.288

二酸化炭素

CO20.0314

0.0477膨張させると、軽くなった気体が大きな浮力（膨張）を生みま

ネオン

Ne

0.001818

0.00127

ヘリウム

He0.000524

0.000072

す。温度差のある大気と「熱気球」との間に密度の差が生まれ、空気は暖めると容積が大きくなり、冷やすと容積が小さくなる性質があります。「熱気球」が大空を高く舞うのは、空気を暖めてクリプトン

Kr

0.000114

0.00033

ヘリウムや水素などの浮遊ガスと同じように、空気中を浮遊する

キセノン

Xe

0.0000087

0.000039

ことが出来ます。

水素

H20.00005

0.000003

メタン

CH40.0002

0.0001

空気の重さは、温度や湿度によって変わりますが、標準状態と呼一酸化二窒素N2O

0.00005

0.00008■気圧と気象の単位と数値。

表.4

大気圧とは大気の圧力の事で、気象用語の気圧の事です。約100ｇの物体に働く力を1N（ニユートン）と言います。1㎡

ばれる0℃・1気圧の状態で、空気1リットルの重さは約1.3gです。※（アボガドロの法則）◎雲や雪と空気の関係。の面積に1N働く力を1Pa(パスカル)と言います。ｈPa（ヘク

雲は大気中の水蒸気が凝結して、微少な氷の結晶や水の粒になトパスカル）という気象用語のh（ヘクト）は100を意味し、り、それがあつまって空中に浮かんでいる水蒸気です。雲を拡大

1ｈPa＝100Pa＝100Nです。
大気圧は海面上で【1013.25hPa】となります。これが1気すると水や氷の粒がみえます。大気中にはいつでも水分が含まれ圧、もしくは1atm(アトム)と言います。大気圧は10ｍでていますが、微細な水粒子は無色透明で我々の目には見えませ

1hPa減少します。富士山頂（3,776ｍ）では海面の3分の2程ん。温度や気象の条件などで空気中の水蒸気が凝結して、水の粒度で（約0.7気圧）、エベレスト（8,848m）では海面の3分や氷の結晶がたくさん発生すると、雲や霧になります。発生したの1程度（約0.3気圧）になります。
1気圧（1atm）は1ｃｍ2につき1.033kgf(重量キログラム)の雲の粒は、雨や雪になって地上に降るものや、太陽光を浴びて再圧力と等しくなります。1kgf=9.8Nです。

び水蒸気に戻ります。雲の粒ができるためには、凝結核が必要で■ ※アボガドロの法則。
全ての気体は､同一温度、同一圧力の下で､同一体積に同じ数す。空気中の水蒸気は凝結核に結合して、水滴になるからです。の分子が含まれていると言う物理法則。

主な凝結核は空気中の細かい塵や、海水の飛沫による塩類の粒子【標準状態（0℃、1atm）で22.4L中に1molの気体分子が含などで、このまわりに水蒸気が凝結して雲の粒となります。綺麗

まれる】1mol(モル)とは、6.02ｘ1023個の集団

すぎる空気だと雲は出来ません。

水は温度変化で、固体から液体・気体へと頻繁に姿を変える？
◎水の性質（固体・液体・気体 ）水はある一定の温度によって、固体、液体、気体、と言うように、目に見える形で変化します。水は０℃以下になると固体（氷）になり、100℃を越えると気体（水蒸気）になります。ヤカンで水を暖めると100℃で沸騰しますが、温度は100℃以上にはなりません。その代わり湯気が勢いよく吹き出します。湯気は水蒸気が空気で冷やされたもので、小さな水の粒ですから気体ではなく液体です。
湯気は冷たい物に当たると水に戻り結露水になります。水をそのまま100℃で熱し続けると、私たちの目に見えない水蒸気（気体）になって空気中に溶け込んでいきます。このある温度に溶け込んでいる水分の割合が｢相対湿度｣で表される空気中の水分量です。

◎顕熱は0℃〜100℃まで水の温度を上げる熱
直接、温度計で測ることができ、肌で感じられる熱が顕熱

水蒸気蒸発熱です。水の温度を0 ℃〜100℃まで上げるために必要な熱液体or気体図.5を顕熱といいます。

◎潜熱とはその温度に含まれる湿度の量
潜熱とは氷から水へ、水から水蒸気へと物質の状態変化に0〜100℃のみ費やされる熱量のことをいいます。100℃で沸騰した熱湯は、それ以上、温度は上昇しませんが、今度は水蒸気となって蒸発します。この様に水から水蒸気になる蒸発熱のことも潜熱といいます。氷でも同じで0℃の氷が0℃の水に変化するには、0℃の氷に333.5KＪ/Kgの熱量が必要度の量が潜熱の違いになります。

結露

も、湿度によって乾燥感や蒸し暑さが違いますが、その湿※方をします。蒸発熱又は気化熱（水から水蒸気）・凝縮熱（水蒸気から水）・溶解熱（氷から水）・凝固熱（水から氷）これらはみんな潜熱の別名です。
※（ ）内の説明は水の具体例で、他の物質についても同様に気体・液体・個体の状態変化に必要な熱量をそれぞれ同じ呼び方をします。

水滴

潜熱は物質の変化の状態に応じて、様々な呼ばれ水蒸気◎潜熱は物質の状態変化で名前を変える？

室内側です。この熱量が潜熱の正体です。人体では、同じ温度でラスガ窓