建物の気密性

建物の気密性（エンベロープ気密性とも呼ばれる）は、建物エンベロープ内の意図しない漏れポイントまたは領域を通じた内向きまたは外向きの空気漏れに対する抵抗として定義できます。この空気漏れは、煙突、外部風、機械換気システムの複合効果により、建物エンベロープ全体の差圧によって引き起こされます。 ^[1]

気密性は、建物の基本的な特性であり、風圧や煙突効果により、建物の亀裂や隙間、その他の意図しない開口部から屋外の空気が制御不能に漏れ出すことによる浸入や浸出に影響します。 ^[2]

気密性の高い建物は、適切な換気システム（自然換気、機械換気、ハイブリッド換気）と組み合わせることで、いくつかのプラスの効果をもたらします^{[3] 。 [4]}

• 熱損失が少ないため暖房費が安く、暖房や冷房の設備容量も小さくなる可能性がある。
• より高性能な換気システム
• 湿気が空洞内に入り込みにくくなるため、カビや腐敗の可能性が低減します^[5]
• 隙間風が少なくなり、温度快適性が向上

多くの研究で、建物の外壁を密閉することで大幅なエネルギー節約ができることが示されている。 ^{[1] [6] [7]}建物とダクトの気密性に関する ASIEPI プロジェクトの技術レポートでは、中程度の寒冷地域 (2500度日)の暖房需要に対して、外壁の気密性によるエネルギー影響を、床面積 1 m ^{2あたり年間 10 kWh 程度と見積もっている。 [1]}気密性の向上によるエネルギー節約を示す実験データは、英国の Building Research Establishment ^[6]や REHVA ジャーナルの気密性に関する特別号でも発表されている。^[7]彼らは、英国の状況では空間調節エネルギー使用量を 11.5 m ³ /(m ^{2 ·h) @50 Pa (平均電流値) から 5 m 3} /(m ² ·h) @50 Pa (達成可能) まで15% 節約できると結論付けている。

建物の気密性が熱損失に与える影響を考慮すると、良好な気密性により、より小さな暖房および冷房容量の設置が可能になる場合があります。逆に、気密性が低いと、浸入熱損失を適切に見積もって機器のサイズが決定されていない場合、望ましい室内温度条件を達成できない可能性があります。

エネルギーの観点からは、気密性を高めることがほとんどの場合望ましいですが、浸入によって室内の汚染物質が希釈されてしまうと、室内の空気質が損なわれる可能性があります。^[8]しかし、建物全体の空気交換率は十分であっても、建物の漏れによって制御不能な空気の流れが生じ、部屋の換気が悪くなる可能性があるため、この希釈がどれほど役立つかは不明な場合が多いです。^[9]この悪影響は、フランスの状況における数値シミュレーションによって確認されており、一般的な機械換気システムでは、密閉されたエンベロープで室内の空気質が向上することが示されています。^[9]

比較的暖かく湿度の高い側から比較的冷たく乾燥した側へ空気が漏れると、温度が露点以下に下がるため、結露やそれに関連する損傷を引き起こす可能性があります。^{[10] [11]}

漏水は一般的に建物の外壁の以下の場所で発生します。^[12]

• 壁と他の壁または床との接合部
• 窓枠と壁の接合部
• 電気機器
• アクセスドアやその他の壁貫通部

一般的な漏れ箇所を図に示し、以下に説明します。

1. 下階・垂直壁接合
2. ジャンクション窓枠/垂直壁
3. ジャンクション窓のまぐさ/垂直壁
4. ジャンクションウィンドウの露出 / 垂直壁（水平ビュー）
5. 垂直壁（断面）
6. 穿孔垂直壁
7. 最上階 / 垂直壁の接合
8. 最上階の貫通
9. ジャンクションフレンチウィンドウ/垂直壁
10. 傾斜屋根・垂直壁接合
11. 貫通傾斜屋根
12. 傾斜屋根 / 屋根棟接合
13. 傾斜屋根/窓の接合
14. ジャンクションロールブラインド/垂直壁
15. 中間床・垂直壁接合
16. 接合部外装ドアまぐさ/垂直壁
17. ジャンクション外装ドア敷居/敷居
18. 下階/床下または地下室への侵入
19. ジャンクションサービスシャフト/アクセスドア
20. 接合内壁・中間床

建物の気密性は、通常、所定の基準圧力（通常は50パスカル）^[10]における建物の外壁からの漏洩気流率を以下の値で割った値で表される。

• 暖房された建物の容積V。50·Paでは、50Paでの換気量と呼ばれ、通常n ₅₀（単位：h ⁻¹）と表記されます。^{[13] [14]}
• 包絡面積A _{E 。50 Paでは、50 Paでの}空気透過率と呼ばれ、通常q ₅₀またはq _a50（単位：m ³ /（h·m ²））と表記されます^{[13] [14]}
• 床面積A _F。50 Paでは、特定の漏洩率と呼ばれ、通常はw ₅₀（単位：m ³ /（h·m ²））と表記されます^{[13] [14]}

基準圧力での有効漏洩面積（ELA）も、エンベロープの気密性を特徴付けるために使用される一般的な指標です。これは、基準圧力で建物エンベロープを通過するのと同じ空気流量を生成する完全なオリフィスの面積を表します。建物間の比較を可能にするために、ELAをエンベロープまたは床面積で割るか、正規化された漏洩面積（NL）を導き出すために使用できます。^[15]

これらすべての指標において、特定の建物の「気密性」の値が低いほど、建物の外壁の気密性が高くなります。

圧力と漏洩空気流量の関係は、空気流量と建物外壁の圧力差との間のべき乗法則によって次のように定義されます。 ^[16]

q _L =C _L ∆p ⁿ

どこ：

• q _Lは^{m 3} h ⁻¹で表される体積漏洩流量である。
• C _L^{は空気漏れ係数（m 3} h ⁻¹ Pa ⁻ⁿ単位）
• ∆pは建物外壁の圧力差で、単位はPaです。
• nは気流指数（0.5 ≤ n ≤ 1）

この法則により、初期測定値に関係なく、任意の圧力差での空気流量を評価できるようになります。

建物の気密性レベルは、建物の外壁に一時的に設置されたファン（ブロワードア）を使用して建物を加圧することで測定できます。ファンを通る空気の流れにより、建物内に均一な内部静圧が生成されます。このタイプの測定の目的は、外壁全体の圧力差と、それを生み出すために必要な空気の流量を関連付けることです。一般に、特定の圧力差を生み出すために必要な流量が高いほど、建物の気密性は低くなります。^[2]ファン加圧技術は、ASTM E779 - 10、^[17] ASTM E1827 – 11、^[18] CAN/CGSB-149.10-M86、^[19] CAN/CGSB-149.15-96、^[20] ISO 9972:2006 ^[13]（現在は廃止）、EN 13829 ^[14]（現在はISO 9972:2015の更新により「撤回」されている）など、多くの標準試験方法にも記載されています。

ヨーロッパ諸国のほとんどでは、規制の中に、義務的なテストの有無にかかわらず、必要なまたは推奨される最低限の気密レベルが含まれています。いくつかの国（英国、フランス、ポルトガル、デンマーク、アイルランドなど）では、規制により、特定の建物タイプまたは特定のプログラムの場合には気密テストが義務付けられています。^[21]

米国では、 2012年のIECCが義務的なテストを含む建物全体の気密性要件を採用しました。^[22]さらに、2012年5月、USACEは米国エアバリア協会と共同で新しいエンジニアリングおよび建設速報を発行し、新築および改築工事プロジェクトにおける建物の気密性と建物の空気漏れテストに関する陸軍の要件を概説しました。^[23]ワシントン州は、 6階建て以上の建物に対して、材料の空気漏れの最大要件と建物全体の最大空気透過率の両方を含む空気バリア要件を制定した最初の州でした。^[24]

建物の外皮に最低限の気密レベルを要求する自主プログラムがいくつかあります ( Passivhaus、Minergie-P、 Effinergie など)。歴史的には、1988 年に始まった Passivhaus 規格が外皮の気密性開発の礎となっていました。これは、これらのタイプの建物では極めて低い漏水レベル (n ₅₀が 0.6 ACH 未満) が要求されるためです。

2014 年 2 月 5 日現在、この記事はhttp://tightvent.eu/faqsから全体的または部分的に引用されています。著作権者は、 CC BY-SA 3.0およびGFDL の下での再利用を許可する形でコンテンツのライセンスを付与しています。関連するすべての条件に従う必要があります。

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