窓の結露１（結露のメカニズム）

スマッチ達人ブログの達人、石川英一（においの事件簿の熱橋の空間）さんから窓の結露と畳のカビについてご質問をいただきましたので「お題」としてＵＰし回答とさせていただきます。
（回答が遅れましたことを）

ご質問は
●毎年のことだそうですが、急に気温が下がると全体の窓に結露がひどいそうです。
特に１階の窓の結露がひどい！また畳にカビが発生している。・・・でした。
※条件：床断熱（ポリスチレンフォーム57ｍｍ）、土間コンクリート、床下換気は基礎換気口、床下温室度は未計測、

熱橋の空間（調査物件）の構造体は小屋裏の写真をみると鉄骨系のプレハブ住宅のように判断されます。

鉄骨系住宅の構造の主体は工場で溶接、防錆をした鉄骨を柱や梁として利用して、木質パネルで床や外壁を構成します。木造軸組構法を木軸を鉄骨に置き換え たようなものです。

そのため、他の木造住宅と比べると、熱伝導率が極めて大きく、柱、間柱部分、窓台などの鉄骨部材が熱橋になりやすく、結露発生の危険が極めて高いことがあげられます。
また、鉄骨系住宅の場合には外壁や間仕切り壁の構造が在来木造工法に近い構造となることが多く、外壁に繊維系断熱材を充填していても気流止がない場合は壁内に外気が通風され断熱性能の低下につながるケースも少なくないのです。

また、木造住宅と比べると冷熱橋が多く、そのため壁、天井の表面温度を低下させてしまう問題と、気密防湿層がなければ内部結露障害など、在来木造工法と同様の壁内結露の心配がある問題も抱えています。

お題は「窓の結露は何故起きるのか？」ですが、
解決方法を探る前に基本的な結露発生のメカニズムをちっょと復習・・・を！

■結露発生のメカニズム
よく当たり前のように使われる空気は80％が窒素の20％が酸素、二酸化炭素など他の気体からなっています。結露として問題にする水分はその他の気体の中に水蒸気の形含まれています。
この水蒸気が液化する温度（沸騰点）が他の気体より高いため、常温ではある一定の量しか気体のままでいれない性質をもっています。つまり、空気に含むことができる水蒸気量は限られている訳です。

その大きさ（量）は気圧と温度によって変化します。
（言い換えれば、圧力が一定な地上ではその水蒸気量を含むことができる器の大きさは温度によって決まる。）
一般的に家庭で使われる湿度計は相対湿度計ですが、この相対湿度とはこの許容限度に対し、どの程度（％）の水蒸気が含まれているかを示す尺度で、この限度いっぱいに水蒸気を含んだ状態が相対湿度100％の飽和空気ということになります。

また結露対策によく使われる言葉に「露点温度」という用語があります。
これは空気がに水蒸気がどれだけ含むことができるかを逆の尺度で・・・・温度を下がるにしたがって小さくなる器が何℃で器からあふれるか（飽和とか結露する）化を示しています。

左図は縦軸が空気中の水蒸気の絶対量（絶対湿度）を示し横軸に温度を示した空気線図と呼ばれるもので空気の温度と水蒸気の関係を示す物です。

器の大きさに相当する相対湿度100％の曲線Aが温度のよって変化すること読み取れます。
例 えば、暖房している居間では相対湿度が70％だった温度25℃の空気（点B)も水蒸気を含んだまま押し入れなどに流れ込んで温度が下がれば縦軸の絶対湿度 が変わらないまま図中、左へ移動して器が小さくなって19℃のところで相対湿度100％の線（点C)ぶつかります。これ以下では水蒸気が支えきれない温 度、露点温度に達し、、所謂、飽和状態になったことがわかります。
さらに冷やされて温度が下がれば、水蒸気を吐き出しながら点Dに至ります。

こんな現象が様々な要因によって温度差が激しい冬には家の窓や浴室や壁などに毎日のように起きています。

結露の多くの原因は空気中の水分が家の各場所の温度に比例して多すぎるか、水分に比例して家の温度が低すぎるかというバランスの問題につきることになります。

したがって、空気の露点温度以上に表面温度を上げるか、表面温度に見合った限度以下の空気中の水分を保つことが結露対策になることになります。

明日は、
さらに「窓の結露２（結露を起こさない住まい方）」から原因と解決に続きます！

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Comments

[投稿： 臭気判定師匠]

ありがとうございます！
明日の記事も含めて参考にさせて頂きます。