建築断熱材

建築断熱材は、建物の熱外被を形成する建築材料です。断熱材として、建物の暖房エネルギー要件または冷房負荷（したがって二酸化炭素排出量も）を削減し、防音効果も提供します。

断熱材は、その構成（天然または合成材料）、形態（断熱材、ブランケット、緩衝材、スプレーフォーム、パネル）、構造的寄与（断熱コンクリートフォーム、構造パネル、わら俵）、機能モード（伝導、放射、対流）、熱伝達に対する抵抗、環境への影響などによって分類できます。放射バリアと呼ばれる熱反射面が材料に追加され、伝導だけでなく放射による熱伝達を減らすこともあります。

どの材料または材料の組み合わせを使用するかの選択は、さまざまな要因によって異なります。グラスウールとEPS（発泡性ポリスチレン）は、2022年に圧倒的に最も一般的に使用された建築用断熱材であり、次に石綿、PUR（ポリウレタン）とPIR（ポリイソシアヌレート）製の硬質フォームが続きました。 ^[1]バイオベースの断熱材（粒状コルク、麻製のマット、羊毛または吹き付けセルロースフレーク製のフリースなど）は、断熱材市場全体に占める割合は依然として小さいものの、増加しています。^[2]

断熱材の中には火災や健康へのリスクを伴うものもあり、アスベスト繊維や尿素など、そのリスクが極めて大きいため使用が禁止されているものもありますが、古い建物では依然として使用されています。火災が発生した場合、EPS または XPS 製のプラスチック断熱材は制御不能な状態で急速に溶解し、煙や有毒ガスが発生することがあります。

建物で使用する断熱材の種類と量に影響を与える要因には、次のものがあります。

• 熱伝導率
• 湿気に対する敏感さ
• 圧縮強度
• インストールの容易さ
• 耐久性 - 圧縮、湿気、分解などによる劣化に対する耐性。
• 寿命終了時の交換の容易さ
• コスト効率
• 毒性
• 可燃性
• 環境への影響と持続可能性

建物と気候に関する考慮事項:

• 建物が位置する地理的地域の平均的な気候条件
• 建物が使用される温度

最適なソリューションを実現するために、多くの場合、複数の材料を組み合わせて使用​​し、異なるタイプの断熱材を 1 つのフォームに組み合わせた製品もあります。

スプレーフォームは、ガンでその場に吹き付けるタイプの断熱材です。 ポリウレタンとイソシアネートのフォームは、ガンの先端で混合して膨張するフォームを形成する 2 成分混合物として塗布されます。セメント系フォームも同様の方法で塗布されますが、膨張しません。スプレーフォーム断熱材は、コンクリート スラブ、未仕上げの壁の壁空洞、下地の内側、または下地や乾式壁に開けた穴から仕上げ壁の壁空洞に吹き付けられます。

• 膨張して漏れ、隙間、貫通部を密閉し、空気の流れを遮断します。(これにより、虫やその他の害虫の侵入も防ぐことができます)
• プラスチックシートの防湿層よりも優れた透過性評価を備えた半透過性防湿層として機能し、結果としてカビの繁殖を引き起こす可能性のある湿気の蓄積を減らします。
• 完成した壁を壊すことなく、壁の空洞を埋めることができます (断熱材の場合のように)。
• 狭いスペースでもうまく機能します (緩衝材と同様ですが、より優れています)。
• 防音効果があります (緩衝材と同様ですが、より優れています)。
• 硬化中に膨張し、バイパスを埋め、空気の浸入に対する優れた耐性を提供します (バイパスやエアポケットを残す可能性のあるバットやブランケットとは異なり、一部の種類のルーズフィルよりも優れています。ウェットスプレーセルロースはこれに匹敵します)。
• 構造的安定性が向上します (ルースフィルとは異なり、ウェットスプレーセルロースに似ています)。
• 梁と垂木の間など、緩衝材が使用できない場所にも使用できます。垂木の間に使用すると、スプレーフォームが下地の下側から突き出ている釘を覆い、頭部を保護します。
• 少量でも塗布できます。
• セメント系フォームは耐火性があります。

• 従来の断熱材に比べてコストが高くなる可能性があります。
• セメント系フォームを除くほとんどのフォームは、燃焼時に有毒ガスを放出します。^[3]
• 米国環境保護庁によると、発泡材の50%を占める有毒で環境に有害なイソシアネートへの曝露の可能性を正確に評価するにはデータが不十分であるという。 ^[4]
• 使用方法や建築基準法、環境に応じて、ほとんどのフォームは、家の内部に乾式壁などの断熱材で保護する必要があります。たとえば、15 分間の耐火性能が必要になる場合があります。
• メーカー推奨温度に加熱された基材に塗布しないと、硬化中にわずかに収縮する可能性があります。
• CFC はもう使用されていませんが、一部の企業ではHCFCまたはHFC を発泡剤として使用しています。どちらも強力な温室効果ガスであり、HCFC はオゾン層を破壊する可能性があります。
• 多くの発泡断熱材は石油化学製品から作られており、化石燃料や石油の使用を削減したい人にとっては懸念材料となるかもしれません。しかし、再生可能またはリサイクルされた資源から作られた発泡断熱材も登場しつつあります。^{[5] [6]}
• R 値は経年とともにわずかに低下しますが、環境と平衡に達するとR 値の低下は止まります。このプロセスの後でも、安定した R 値は非常に高くなります。
• ほとんどのフォームは日光や溶剤からの保護が必要です。
• 一部のフォームは、使用する化学物質やプロセスの関係で、既存の建物構造に後から取り付けるのが困難です。
• 保護マスクやゴーグルを着用しないと、一時的に視力が低下する可能性があります。（2～5日間）
• 建物内部の空気を新鮮な空気でリフレッシュできない場合があるため、HVAC システムに新鮮な外気の供給源が必要になる場合があります。

• オープンセルフォームは多孔質であるため、水蒸気や液体の水が断熱材を透過します。クローズドセルフォームは非多孔質で、水分を透過しないため、半透過性の蒸気バリアを効果的に形成します。(注意: 蒸気バリアは、使用する断熱材の種類に関係なく、通常、建築基準法で義務付けられています。お住まいの地域の要件については、地方自治体に確認してください。)
• クローズドセルフォームは優れた断熱材です。オープンセルフォームの R 値は一般的に 1 インチあたり 3 ～ 4 (1 インチあたり RSI-0.53 ～ RSI-0.70) ですが、クローズドセルフォームは 1 インチあたり 5 ～ 8 (1 インチあたり RSI-0.88 ～ RSI-1.41) の R 値を達成できます。スペースが限られている場合、より薄い断熱層を使用できるため、これは重要です。たとえば、クローズドセルフォームの 1 インチの層は、オープンセルフォームの 2 インチとほぼ同じ断熱係数を提供します。
• クローズドセルフォームは非常に強度が高く、断熱面を構造的に強化します。対照的に、オープンセルフォームは硬化すると柔らかくなり、構造的な強度がほとんどありません。
• オープンセルフォームは、設置後にトリミングし、廃棄物を処分する必要があります。オープンセルフォームとは異なり、クローズドセルフォームはトリミングがほとんど必要なく、廃棄物もほとんどまたはまったくありません。

• オープンセルフォームにより木材の呼吸が可能になります。
• オープンセルフォームは防音壁として非常に効果的で^[要出典]、通常の周波数範囲ではクローズドセルフォームの約 2 倍の遮音性を備えています。
• オープンセルフォームは、より経済的な収量をもたらします。
• オープンセルフォームは発熱反応温度が低い場合が多く、電気配線、配管、その他の建築部品のコーティングに悪影響を与えません。

セメント系フォーム

一例としては、AirKrete ^[7]があり、インチ当たり R-3.9 (RSI-0.69) で、塗布の深さに制限はありません。無害です。耐火性があるため、炎に直接接触しても煙が出ず、ASTM E-814 テスト (UL 1479) に従って、3.5 インチ (89 mm) (または通常の 2 インチ × 4 インチ (51 mm × 102 mm) のスタッド壁) への塗布で 2 時間の防火壁となります。防音に最適で、他のフォームのように反響しません。環境に優しい。非膨張性 (内装シースが設置されている既存の家屋に適しています)。完全に持続可能: 酸化マグネシウムセメントと、海水から抽出した酸化マグネシウムから作られた空気で構成されています。空気で吹き付けられています (CFC、HCFC、その他の有害な発泡剤は使用していません)。塗布中でも無毒です。収縮したり沈降したりしません。VOC 排出ゼロ。化学的に不活性 (MSDS によると、暴露による既知の症状はありません)。虫に強い。カビ防止。水に溶けない。短所：記載されているR値を達成するために必要な低密度では脆く^[8]、すべてのフォームと同様に、従来の繊維断熱材よりも高価です。2010年、オンタリオ州建築基準委員会は、エアクリートが建築基準の特定の用途の要件に準拠していないと裁定しました。裁定では、「提案された断熱材は不浸透性ではないため、水や湿気が壁のアセンブリに入り込み、建物の要素に損傷や劣化を引き起こす可能性があります。」と述べています。 ^[9] 2014年8月21日現在、ドメインairkretecanada.comは放棄されているようです。

ポリイソシアヌレート

通常R-5.6（RSI-0.99）^[10]または安定化後はわずかに向上します。安定化ボードではより高い値（少なくともR-7、またはRSI-1.23）になります。^[11]ポリウレタンよりも燃えにくいです。

フェノール樹脂注入フォーム

トリポリマー R-5.1/インチ (ASTM-C-177) など。気密性が高いことで知られています。トリポリマーは、グラスファイバーとセルロースを含む壁の空洞に取り付けることができます。無害。塗布の深さによる制限はありません。耐火性 - 炎の広がり 5、煙の広がり 0 (ASTM-E-84) - 炎に直接接触しても煙はまったく出ず、3.5 インチ (89 mm)、または通常の 2 インチ × 4 インチ (51 mm × 102 mm) のスタッド壁で 2 時間のファイアウォールとなり、ASTM E-199 に従って塗布します。防音に最適、STC 53 (ASTM E413-73)。他のフォームのように反響しません。環境に優しい。非膨張性 (内部シースが設置されている既存の家屋に適しています)。完全に持続可能: フェノール、発泡剤、空気で構成されています。空気で吹き付けられます (CFC、HCFC、その他の有害な発泡剤は使用していません)。塗布中でも無毒です。収縮や沈降がありません。VOC 排出ゼロ。化学的に不活性 (MSDS によると暴露による症状は確認されていません)。虫に強い。カビが生えません。水に溶けません。短所: すべてのフォームと同様に、平方フィートあたりの価格のみを比較すると、従来の繊維断熱材よりも高価です。平方フィートあたりの R 値と価格を比較すると、価格はほぼ同じです。

ポリスチレン（発泡ポリスチレン（EPS）および押出ポリスチレン（XPS））

独立気泡ポリウレタン

白または黄色。さまざまな発泡剤を使用できます。吸水性と水蒸気に耐性があります。: 市販の独立気泡ポリウレタン製品の例:

1インチあたりR-8。Ecomate®は、環境に中立的な影響を与える商標登録された発泡剤技術およびポリウレタンファミリーです[1]（世界特許は2002年にFoam Supplies Incorporated（FSI）に付与されました。これは、天然メチルメタノエートをベースにしたクロロフルオロカーボン（CFC）、ハイドロクロロフルオロカーボン（HCFC）、ハイドロフルオロカーボン（HFC）を含まない、新世代の環境に優しい発泡剤です。

オープンセル（低密度）ポリウレタン

白または黄色。膨張して空洞を埋めて密閉しますが、ゆっくりと膨張するため、壁が損傷するのを防ぎます。水分を吸い上げにくく、水蒸気は通します。耐火性があります。一部のタイプのポリウレタン断熱材は注入可能です。

以下に、市販されているオープンセルの低密度ポリウレタン製品を 2 つ紹介します。

アイシネン

アイシネンは、ハンツマン・ビルディング・ソリューションズのイソシアネートオープンセルスプレーフォームの商標です。クラシックバージョンの熱抵抗（R値）は1インチあたり3.7で、他のバージョンはさらに高い値を持っています。^[12]このフォーミュラには難燃剤も含まれています。アイシネンはスプレー塗布に水を使用し、水とイソシアネート材料の間で発生した二酸化炭素によって化学膨張が起こります。アイシネンは塗布後最初の6秒以内に最大100倍に膨張します。アイシネンには、CFC、HFC、HCFCなどのオゾン層破壊物質は含まれていません。アイシネンには揮発性有機化合物（VOC）が含まれています。アイシネンは硬化すると有害ガスを放出しません。アイシネンの地球温暖化係数は1です。可燃性は比較的低いです。アイシネンは設置期間中、R値を失うことなく効率を維持します。アイシネンは従来の断熱方法に比べて高価です。危害が発生する可能性があるのは主に設置段階であり、特に設置者にとって危険です。^[13]アイシネンの製造には多くの有毒な石油化学物質が関わっています。

シールセレクション 500 スプレーフォーム

R-3.8 (RSI-0.67)/インチ。^[14] 水発泡低密度スプレーポリウレタンフォーム。化学反応で水を使用して二酸化炭素と蒸気を生成し、フォームを膨張させます。火炎伝播は21、発生する煙は217で、クラスI材料（最高の耐火性）になります。欠点：イソシアネートです。

断熱コンクリートフォーム(ICF) は、断熱材で作られた、エネルギー効率の高い現場打ちの鉄筋コンクリート壁を構築するための 固定型枠です。

硬質パネル断熱材は連続断熱材とも呼ばれ^{[15] 、}ポリイソシアヌレートやポリスチレンなどの発泡プラスチック、またはグラスファイバー、ロックウール、スラグウールなどの繊維材料から作ることができます。硬質パネル連続断熱材は、建物の外壁に断熱層を設け、熱橋を減らすためによく使用されます。

構造断熱パネル(SIP) は、ストレス スキン ウォールとも呼ばれ、フォーム コア外部ドアと同じ概念を使用しますが、その概念を家全体に拡張します。天井、床、壁、屋根に使用できます。パネルは通常、合板、配向性ストランドボード、または乾式壁を接着して、発泡ポリスチレン、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、圧縮麦わら、またはエポキシからなるコアの周りに挟み込んだものです。 エポキシは、断熱材として単独で使用するには高価すぎますが、R 値 (7 ～ 9) が高く、強度が高く、耐薬品性と耐湿性に優れています。

SIP にはさまざまな厚さのものがあります。家を建てるときには、SIP を接着して木材で固定します。従来の骨組みで使用されるスタッドの代わりに、SIP が構造的なサポートを提供します。

• 強力。降雨や風による外部荷重を含む荷重に耐えることができます。
• 木造住宅よりも早く建設できます。必要な木材も少なくて済みます。
• 音響的に遮断します。
• 湿気を通さない。
• プレハブパネルをトラックで建設現場に運び、現場で組み立てることができます。
• 家の周りにしっかりとした断熱シェルを作り、スティックフレーム構造でよくあるバイパスを減らします。その結果、本質的にエネルギー効率の高い家が完成します。
• 製造時にホルムアルデヒド、CFC、HCFC を使用しないでください。
• 真の R 値と低いエネルギーコスト。

• 他のタイプの断熱材よりも高価です。
• 熱的に分離したスプライン（断熱木材）を使用しない限り、スプラインと木材の固定ポイントで熱橋が発生します。

断熱材はあらかじめカットされていますが、毛布は連続ロールで入手できます。素材を圧縮すると効果が低下します。電気ボックスやその他の障害物に合わせてカットすると、空気が壁の空洞を自由に通過できるようになります。未仕上げの屋根裏の床に断熱材を 2 層にして垂直に設置すると、熱橋を防ぐ効果が向上します。毛布は、梁と間柱だけでなく、それらの間のスペースも覆うことができます。床下の梁の間に断熱材を吊るすのは難しく、不快な場合があります。梁にストラップ、ステープルクロス、または金網をかけて断熱材を支えることができます。

断熱材間の隙間（バイパス）は、空気の浸入や結露（どちらも断熱材の有効性を低減します）の場所になる可能性があり、設置時に細心の注意が必要です。同様に、断熱材が最適に機能するように、慎重な耐候性と防湿層を設置する必要があります。材料の上にセルロースの緩衝材の層を追加することでも、空気の浸入を減らすことができます。

• ロックウールとスラグウール。通常は岩石（玄武岩、輝緑岩）または鉄鉱石の高炉スラグから作られます。一部のロックウールにはリサイクルガラスが含まれています。不燃性です。
• グラスファイバー。溶融ガラスから作られ、通常20%から30%の産業廃棄物と使用済みガラスがリサイクルされています。^[16] 表面仕上げ（ある場合）を除いて不燃性です。メーカーが表面仕上げを改良して耐火性にする場合もあります。グラスファイバーには表面仕上げのないタイプ、アスファルトの薄い層で表面仕上げした紙タイプ、アルミホイルタイプがあります。紙仕上げの断熱材は防湿材であり、防湿層ではありません。アルミホイル仕上げの断熱材は防湿層です。防湿層は暖かい側に向けて設置する必要があります。
• 高密度グラスファイバー
• プラスチック繊維。通常はリサイクルプラスチックから作られています。グラスファイバーのように刺激はありませんが、グラスファイバーよりも切断が困難です。米国では使用されていません。可燃性ですが、難燃剤で処理されています。

必要に応じて低毒性の難燃剤や防虫剤で処理された天然繊維断熱材は、ヨーロッパで入手可能です。 ^[17] 天然繊維断熱材は、粒状のまま使用することも、バインダー（主にポリエステル、ポリウレタン、ポリオレフィンなどの合成物質）を使用して柔軟または半硬質パネルや硬質パネルに成形することもできます。バインダー材料は新品でもリサイクル品でもかまいません。

例としては、コルク、^[18] 綿、リサイクルティッシュ/衣類、麻、亜麻、ココヤシ、ウール、軽量木質繊維、セルロース、海藻などが挙げられます。同様に、木の実の殻、トウモロコシの芯、ラベンダーのわらを含むほとんどのわら、リサイクルされたワインボトルのコルク（粒状）など、多くの植物由来の廃棄物は断熱材として使用できます。これらは通常、工業製品に比べて断熱性能が大幅に劣りますが、断熱層を厚くすることでこれを補うことができます。^[19]難燃剤や防虫/害虫処理が必要な場合と、そうでない場合があります。粘土コーティングは無毒の添加剤であり、多くの場合これらの要件を満たしています。

伝統的な粘土含浸軽量わら断熱材は、ヨーロッパ北部の気候で何世紀にもわたって使用されてきました。粘土コーティングにより、断熱材は DIN (ドイツ) 規格に準拠した 30 分の耐火等級を獲得します。

麻由来の断熱材として、麻の繊維（シブ）と石灰バインダーを混ぜたヘンプクリートがあります。 ^[20]構造強度はほとんどありませんが、麻とバインダーの比率に応じて、同等またはそれ以上のR値で耐荷重性と断熱性を提供できます。 ^[21]

2世紀100年から200年の間に、人類の文明にコルクの素材が初めて導入され、コルクが広く使用され、大規模な工業生産につながるようになったのは19世紀になってからでした。^[22]コルクは、ポルトガル、スペイン、その他の地中海諸国に生息するオークの木から収穫されます。木が20年から35年に達すると、200年以上にわたって10年間隔で収穫することができます。オークの樹皮は、何百万もの気泡で満たされた格子状の分子構造をしており、樹皮に弾力性、伸縮性、断熱性、音響減衰性、衝撃吸収性を与えています。この素材は持続可能で、再利用およびリサイクルが可能です。

コルクには、天然の結合特性を持つ純粋なコルクと凝集コルクの 2 種類があります。純粋なコルクは、加熱と蒸気処理によってコルクの粒をブロック状に成形して作られます。コルクの天然樹脂が結合剤として機能します。凝集コルクの製造には人工結合剤が必要です。

コルクは、壁、床、天井、ファサードの防音・断熱材としてよく使用されます。天然の難燃性、断熱性コルクボードは、アレルギーを起こさず、取り付けも簡単で、繊維やプラスチックベースの断熱材に代わるかなり安全な代替品です。コルクの顕著な課題は、特に床の断熱材として頻繁に使用される場合、メンテナンスや清掃が難しいことです。コルク表面に小さな損傷があると、汚れがつきやすくなります。^[23]

羊毛断熱材は非常に効率的な断熱材で、グラスファイバーと同等の性能を持ち、厚さ4インチの層でおよそR13～R16です。^[24]羊毛は結露があっても性能が低下することはありませんが、防火処理は湿気を繰り返すことで劣化する可能性があります。^[25]羊毛はカーペットや繊維産業が廃棄する羊毛から作られており、住宅や商業ビルの断熱・防音用としてロールとバットの両方で利用できます。羊毛は、触ると乾いた状態を保ちながら、結露を自重の40%も吸収することができます。羊毛は水分を吸収すると発熱するため、結露のリスクが軽減されます。羊毛には、ホルムアルデヒド、二酸化窒素、二酸化硫黄などのVOCガスを吸収して永久に閉じ込める独自の能力があります。羊毛断熱材は繊維の自然な縮れにより長寿命で、耐久テストでは100年以上の耐用年数があることが示されています。

木質繊維断熱材は、断熱・遮音のあらゆる用途に使用できるルーズフィル、フレキシブルバット、硬質パネルとして入手可能です。内部断熱材として、間柱、根太、天井垂木の間、木製床下（音の透過を減らすため）、石造壁に対して、または外部断熱材として、雨よけの外装材や屋根材として、または直接漆喰塗り/レンダリングして、木製垂木や間柱、石造構造物の上に、熱橋を減らす外部断熱材として使用できます。製造プロセスは 2 つあります ^。

• パルプ工場に似た湿式プロセスで、繊維を柔らかくし、熱と圧力をかけながら繊維内のリギンを使用してボードを作成します。ボードの厚さは約 25 mm に制限されており、より厚いボードは接着によって製造されます (変性デンプンまたは PVA 木工用接着剤を使用)。ラテックスやビチューメンなどの添加剤が加えられ、耐水性が向上します。
• PET（ポリエステル溶融結合剤）、ポリオレフィン、ポリウレタンなどの合成バインダーを添加し、ボード/バットをさまざまな密度にプレスして、柔軟なバットまたは硬いボードを製造する乾式プロセス。

綿断熱材は、環境に優しい断熱材として人気が高まっています。綿断熱材の R 値は約 3.7 (RSI-0.65) で、これはグラスファイバー断熱材の中央値に相当します。綿は主にリサイクルされた産業廃棄物で、持続可能性の利点があります。断熱材にはグラスファイバーに見られる有毒なホルムアルデヒドの裏地は使用されず、製造にはグラスファイバーに必要な採掘および生産プロセスほどエネルギーを消費しません。ホウ酸は難燃剤として使用されます。少量のポリオレフィンを溶かして接着剤として製品を結合します (ホルムアルデヒド接着剤よりも優れています)。取り付けはグラスファイバーと同様で、防毒マスクは必要ありませんが、材料を切断するのに少し時間がかかります。綿断熱材はグラスファイバー断熱材よりも約 10 ～ 20% 高価です。^[25]他の断熱材と同様に、高いエネルギー効率を確保するには適切な取り付けが重要です。^[27]

• 一般的なグラスファイバー断熱材と同等のR値
• リサイクル素材、ホルムアルデヒドやその他の有毒物質を含まず、製造時の毒性が非常に低い（ポリオレフィンのみ）
• LEEDや同様の環境建築認証プログラムの資格取得に役立つ可能性があります
• 繊維はかゆみを引き起こさず、空気中の繊維によるがんリスクもありません

• 切断が困難です。設置業者によっては、他の断熱材に比べて設置費用が若干高い場合があります。断熱材の効果には影響しませんが、断熱材は空洞にぴったり合うように切断する必要があるため、設置業者をより慎重に選択する必要があるかもしれません。
• 適切に設置したとしても、断熱材は空洞を完全に密閉して空気の動きを遮断するわけではありません (セルロースや発泡フォームの場合と同様)。
• セルロースとは異なり、防湿材やバリアー材が必要です。
• 漏れにより断熱空洞内に過剰な水分が入ると乾燥が困難になる場合があります。

ルーズフィル材は、屋根裏、仕上げ壁の空洞、手の届きにくい場所に吹き付けることができます。空間にフィットし、隅々まで埋めることができるため、これらの作業に最適です。^{[28]また、通常は水性接着剤を使用して、その場で吹き付けることもできます。多くの種類はリサイクル材料（}セルロースの一種）で作られており、比較的安価です。

壁の改修の一般的な手順:

• 防火壁、配管パイプ、その他の障害物を考慮しながら、ホールソーで壁に穴を開けます。検証と仕上げのために、各壁の空洞/梁セクションに 2 つの穴を開けることが望ましい場合があります。1 つは下部に、もう 1 つは上部に開けます。
• 壁の空洞に充填材をポンプで送り込み、空洞が満たされるにつれてホースを徐々に引き上げます。
• 壁の穴をふさぎます。

• セルロース断熱材は環境に優しく（80%がリサイクル新聞紙）、安全です。リサイクル率が高く、グラスファイバー（詰め物や断熱材）よりも施工者にとってのリスクが低くなります。^[29]
• R値 3.4 – 3.8 (RSI-0.60 – 0.67) / インチ (ヤードポンド法)
• 充填材は、断熱材よりも壁の空洞によく適合します。ウェットスプレーの塗布は、ドライスプレーよりも密閉性が高くなります。
• クラスIの火災安全評価
• ホルムアルデヒド系バインダー不使用
• 石油化学製品や毒性の高い化学物質を使用していません

• 材料が非常に重い場合、重量によって天井がたわむことがあります。プロの設置業者はこれを避ける方法を知っています。また、一般的な石膏ボードは、密に詰めれば問題ありません。
• 時間が経つと沈み、その効果の一部が失われます。悪徳業者は、望ましい R 値を得るために最適な数よりも少ない袋を使用して断熱材を「ふっくら」させることがあります。ドライ スプレー (ウェット スプレーではない) セルロースは、元の体積の 20% 沈むことがあります。 ^[30]ただし、予想される沈下は、記載されている R 値に含まれています。高密度パックのドライ インストールにより、沈下が軽減され、R 値が上がります。
• パッケージに記載されている R 値は実験室条件に基づいています。空気の浸入^{[明確化が必要]}により、特にグラスファイバーの充填材では効果が大幅に低下する可能性があります。セルロースは対流をより効果的に抑制します。一般に、空洞がより慎重に密閉されるため、充填材は断熱材の隙間を減らすのに断熱材よりも優れていると考えられています。断熱材自体を通した空気の浸入は十分に研究されていませんが、ウェットスプレー セルロースなどのウェットスプレー断熱材では空気の浸入は低くなります。
• 水分を吸収する可能性がある。^[31]

• ロックウールとスラグウールは、ミネラルウールまたはミネラルファイバーとも呼ばれます。岩石（玄武岩、輝緑岩）、鉄鉱石の高炉スラグ、またはリサイクルガラスから作られています。不燃性です。グラスファイバーよりも通気性に優れています。湿気や水に濡れると固まって効果がなくなりますが、水分をあまり吸収せず、乾燥すると効果が回復します。古いミネラルウールにはアスベストが含まれている場合がありますが、通常は微量です。
• セルロース断熱材。セルロースはグラスファイバーよりも密度が高く、空気の流れに強い。湿気が持続すると、セルロースに含まれる硫酸アルミニウム難燃剤（米国では時々使用される）が弱くなる。^[32]しかし、ホウ酸難燃剤（主にオーストラリアで使用され、米国では一般的に使用されている）は30年以上使用されており、湿気による影響をまったく受けない。高密度セルロースは空気の浸入に非常に強く、ネットまたは仮設フレームを使用して壁の空洞に設置するか、完成した壁に後付けする。しかし、高密度セルロースは、クローズドセルスプレーフォームのようにバイパスをブロックしますが、永久に密閉するわけではありません。さらに、断熱材や毛布と同様に、ほぼ完璧な蒸気バリアが連続していない限り、暖かく湿った空気は通過します^[要出典]。
• ウェットスプレー セルロース断熱材は、ルースフィル断熱材に似ていますが、少量の水を使用して塗布することで、セルロースが壁の空洞の内側に密着しやすくなり、セルロースが沈降しにくくなります。スプレー塗布により、空気の浸入に対する保護がさらに強化され、壁の剛性が向上します。また、傾斜した壁、屋根裏、および同様のスペースにも塗布できます。ウェットスプレーは、壁が完全に乾燥してから乾式壁で密閉する必要があるため(水分計の使用を推奨)、新築に最適です。ウェットスプレー (安定化セルロースとも呼ばれます) は、乾燥時間を短縮するために使用する水の量が少なくなります。
• グラスファイバー。通常はピンク、黄色、または白です。湿気や水に濡れると効果は失われますが、水をあまり吸収しません。不燃性です。グラスファイバーの健康への影響を参照してください。
• 粒状コルク、麻繊維、穀物などの天然断熱材は、すべて低毒性の防火・防虫剤で処理できます。
• バーミキュライト。一般的に灰色または茶色。
• パーライト。一般的には白または黄色です。
• 綿、羊毛、麻、トウモロコシの芯、わら屑、その他の収穫された天然素材。一般的ではありません。
• 粒状コルク。コルクはフォームと同じくらい優れた断熱材です。独立気泡で構成されているため、水を吸収しません。耐火性があります。ヨーロッパで使用されています。
• 木材チップ、木材繊維、おがくず、セコイアの樹皮、ツガ繊維、バルサ材、麻繊維、亜麻繊維などの植物由来の断熱材のほとんどは吸湿性があります。木材は水分を吸収するため、断熱材としての有効性が低下します。湿気があると、木材はカビや腐敗にかかりやすくなります。ヨーロッパで行われているように、壁、屋根、床のシステムを慎重に設計すれば、設計不良によるこれらの問題を回避できます。

セルロース断熱材に関する米国の規制基準

• 16 CFR Part 1209 (消費者製品安全委員会、または CPSC) – 沈降密度、腐食性、臨界放射束、くすぶり燃焼をカバーします。
• ASTM 規格 C-739 (緩衝材セルロース断熱材) は、CPSC 規制のすべての要素と、R 値、デンプン含有量、吸湿性、臭気、および菌類増殖に対する耐性という 5 つの追加特性をカバーしています。
• ASTM 規格 C-1149 – 露出または壁空洞用途の自立型スプレー塗布セルロース断熱材の業界規格 – 密度、R 値、表面燃焼、接着強度、くすぶり燃焼、耐菌性、腐食、水蒸気吸収、臭気、耐火性永続性 (この特性に対するテストは存在しません)、基材のたわみ (露出用途製品の場合)、および空気浸食 (露出用途製品の場合) をカバーします。
• 16 CFR Part 460 – (連邦取引委員会規制) 一般に「R 値規則」として知られ、誤解を招くような断熱材のマーケティング主張を排除し、正確な R 値と適用範囲データの公開を保証することを目的としています。

天窓、サンルーム、その他の特殊な用途では、高性能で低密度の材料であるエアロゲルが使用されることがあります。シリカエアロゲルは、既知の物質の中で最も熱伝導率が低く（真空を除く）、カーボンエアロゲルは赤外線（太陽光線からの熱）を吸収しながらも日光を通します。シリカとカーボンエアロゲルの組み合わせは、既知の材料の中で最も優れた断熱特性を発揮し、次に優れた断熱材料であるクローズドセルフォームの約 2 倍の断熱保護を提供します。

圧縮された麦わらの俵を断熱材として使用することは一般的ではありませんが、わらでできた厚い壁のR 値の高さと低コストのため、実験的な建築プロジェクトで人気が高まっています。「アリゾナ大学のジョー・マッケイブによる研究では、小麦俵と米俵の R 値はどちらも、木目方向で 1 インチあたり約 R-2.4 (RSI-0.42)、木目方向で 1 インチあたり約 R-3 (RSI-0.53) であることがわかりました。幅 23 インチの 3 連俵を平らに置いた場合 = R-54.7 (RSI-9.64)、端を上にして置いた場合 (幅 16 インチ) = R-42.8 (RSI-7.54)。2 連俵を平らに置いた場合 (幅 18 インチ) = R-42.8 (RSI-7.54)、端を上にして置いた場合 (幅 14 インチ) = R-32.1 (RSI-5.66)」(Steen 他著: The Straw Bale House、1994 年)。わら俵を充填したサンドイッチ屋根を使用すると、R 値が大幅に増加します。これは、従来の 2 x 6 断熱壁の R-19 (RSI-3.35) と比べて非常に優れています。わら俵を建築に使用する場合、俵はしっかりと詰めて十分に乾燥させる必要があります。空気の隙間や湿気があると、断熱効果が大幅に低下する可能性があります。

反射断熱材と放射バリアは、材料の表面への、または材料の表面からの熱の放射を減らします。放射バリアは放射エネルギーを反射します。放射バリア自体は、直接接触によって材料を伝導する熱や、湿った空気の上昇または対流によって伝達される熱には影響しません。このため、R 値を放射バリアと関連付けることは困難であり、不適切です。R 値テストは、材料を介した熱伝達を測定するものであり、表面への熱伝達や表面からの熱伝達を測定するものではありません。放射熱エネルギーの反射のみを測定するように設計された標準テストはありません。放射熱は熱伝達の重要な手段です。太陽の熱は、伝導や対流ではなく、空間を放射することによって到達します。夜間の熱の欠如 (つまり寒さ) はまったく同じ現象であり、数学的には放射熱が直線的に反対であると説明されます。放射バリアは、両方向の放射熱伝達を等しく防止します。ただし、表面への熱流と表面からの熱流は対流によっても発生し、一部の形状では方向によって異なります。

反射アルミホイルは、放射バリアとして最も一般的に使用される素材です。熱を吸収して保持するほどの質量はありません。また、放射率値「E 値」が非常に低く (通常、バルク断熱材の 0.90 と比較して 0.03)、放射による熱伝達が大幅に減少します。

• フォイルまたは「反射フォイルラミネート」（RFL）。
• フォイル表面ポリウレタンまたはフォイル表面ポリイソシアヌレートパネル。
• フォイル面ポリスチレン。この積層された高密度 EPS は、硬質パネルよりも柔軟性が高く、蒸気バリアとして機能し、断熱材としても機能します。屋根の下側、天井、壁などに使用されます。最良の結果を得るには、空洞充填タイプの断熱材として使用しないでください。
• アルミ箔で裏打ちされたバブルパック。薄く、硬質パネルよりも柔軟性があり、蒸気バリアとして機能し、両面にアルミ箔を貼ったプラスチックのバブルラップに似ています。冷水パイプ、冷水ダクト、屋根のシースの下側によく使用されます。
• 明るい色の屋根板と反射塗料。クール ルーフとも呼ばれるこの屋根板は、夏や暑い気候のときに屋根裏を涼しく保つのに役立ちます。夜間の放射冷却を最大化するために、熱放射率の高い屋根板が選ばれることが多く、一方、日中は太陽スペクトルの放射率が低いため熱が反射されます。
• 金属屋根。例：アルミニウムまたは銅。

放射バリアは蒸気バリアとしても機能し、1 つの製品で両方の目的を果たします。

片面に光沢のある素材 (アルミ箔を貼ったポリスチレンなど) は、効果を発揮させるためには、光沢のある面を空気層に向けて配置する必要があります。アルミ箔の放射バリアはどちらの向きでも配置できます。光沢のある面は、製造工程中に圧延機で作られ、アルミ箔素材の反射には影響しません。放射バリアは赤外線エネルギーを反射することで機能するため、アルミ箔は両面が光沢がなくても同じように機能します。

断熱材は、物質（水、蒸気など）やエネルギー（音、熱、電気など）が一方から他方へ伝わるのを防ぐ／減らすバリア材です。

熱/断熱材は、熱エネルギー（伝導、対流、放射のいずれか 1 つ以上）が一方から他方へ伝わるのを阻止/ブロック/反射するバリア材料です。

反射断熱材は、反射面（または低放射率）により、一方の側からもう一方の側への放射熱（輻射熱）の伝達を反射する 熱/断熱材の 1 つです。

「断熱」についてはさまざまな定義があり、「断熱」は「バルク/質量/バット断熱」と誤解されることが一般的ですが、これは実際には特定の「R 値」で伝導熱伝達に抵抗するために使用されます。

したがって、R 値が無視できるほど小さい放射熱を反射する材料も、「断熱材」として分類する必要があります。

つまり、 反射断熱材 = 放射バリア

• 温暖な気候では非常に効果的
• 圧縮、崩壊、吸湿による経年変化による熱性能の変化はありません。
• 薄いシートはバルク断熱材よりも場所をとりません
• 防湿層として機能する
• 無毒/非発がん性
• カビが生えたりしない
• ラドン抑制剤は、床からのラドンの浸透を制限します

• 極寒の気候では他のタイプの断熱材と組み合わせる必要がある
• 箔が不良な電気配線に接触すると、電気安全上の危険が生じる可能性があります。

過去に使用されていた特定の断熱材は、健康上のリスクが認識されたため、現在は使用されなくなりました。

尿素ホルムアルデヒド断熱材は有毒なホルムアルデヒドガスを放出し、室内空気の質に問題を引き起こします。尿素とホルムアルデヒドの化学結合は弱いため、フォームセルが劣化し、時間の経過とともに有毒なホルムアルデヒドガスが家の中に放出されます。さらに、一部のメーカーは、尿素の化学結合を確実にするために過剰なホルムアルデヒドを使用していました。残ったホルムアルデヒドは、混合後に漏れてしまいます。ほとんどの州では、建物の居住者への危険性が発見された後、1980 年代初頭にこれを禁止しました。ただし、尿素ホルムアルデヒドの放出は、尿素ホルムアルデヒドが新しいときに最も多く、時間の経過とともに減少するため、壁の中に尿素ホルムアルデヒドが何年も何十年も含まれていた家屋では、修復は必要ありません。

UFFIは、材料が弱く脆いため、機械的強度がほとんどありません。その危険性が認識される前は、安価で効果的な断熱材であり、R値が高く、オープンセル構造が優れた音響断熱材であったため使用されていました。水分を吸収しやすいものの、乾燥すると断熱材としての有効性を取り戻しました。^[33]

アスベストは岩石や土壌に含まれる鉱物繊維で^[34]、伝統的に多くの住宅や建物の断熱材として使用されてきました。耐火性があり、熱や電気の絶縁性に優れ、化学的な攻撃や摩耗にも強いです。また、アスベストは砕けやすい状態（つまり、破れたり、ギザギザになったり、細断されたり、擦り切れたりして繊維が空気中に放出される状態）になるとがんを引き起こす可能性があることもわかっています。

アスベストは、家の中で見つかった場合、布やキャンバスで覆われた灰色がかった白色の段ボールのような形をしており、通常は金属のストラップでパイプやダクトの周りに固定されています。アスベストが含まれている可能性のあるもの：^[35]

• ボイラーと炉の断熱材。
• 暖房ダクトラッピング。
• パイプ断熱材（「ラギング」）。
• スラブ内のダクトとトランジットパイプ。
• 防音天井。
• テクスチャのある素材。
• 弾力性のある床材。
• 吹き付け断熱材。
• 屋根材とフェルト。

すべてのポリウレタンフォームは石油化学製品からできています。フォーム断熱材には、イソシアネート、ベンゼン、トルエンなど、人体に対する毒性が高い危険な化学物質が使用されることがよくあります。発泡剤にはオゾン層破壊物質は使用されなくなりました。フォーム原料の約50%を占めるイソシアネートへの曝露を防ぐため、スプレー作業エリアにいるすべての人は個人用保護具を着用する必要があります。 ^[4]

グラスファイバーは最も一般的な住宅用断熱材で、通常は断熱材の束として使用され、間柱の間に押し込まれます。健康と安全の問題には、ガラス繊維への曝露による潜在的な発がんリスク、裏地/樹脂からのホルムアルデヒドのガス放出、樹脂での石油化学製品の使用、および製造プロセスの環境衛生面が含まれます。グリーン ビルディングの実践では、グラスファイバー断熱材は使用されません。

世界保健機関は、グラスファイバー断熱材が発がん性がある可能性があると宣言しました(WHO、1998 ^[36] )。2001 年 10 月、国際がん研究機関(IARC) による国際専門家レビューで、1988 年の IARC のグラスファイバー評価が再評価され、グラスウールが発がん性物質の可能性があるリストから削除されました。これは、グラスウールの分類をグループ 2B (発がん性がある可能性がある) からグループ 3 (ヒトに対する発がん性は分類できない) に格下げしたためです。断熱材や防音材として一般的に使用されているグラスウールはすべて、この分類に含まれます。IARC は特に次のように指摘しています。「1988 年の IARC モノグラフによるこれらのグラスウールの前回のレビューから 15 年間に発表された疫学研究では、これらの材料の製造中の職業的暴露による肺がんや中皮腫 (体腔の内膜のがん) のリスク増加の証拠は示されておらず、全体的にがんリスクの証拠は不十分です。」

IARCの格下げは、米国科学アカデミーが2000年に「MVF（人工ガラス繊維）製造環境における繊維への曝露と肺がんまたは非悪性呼吸器疾患との間には有意な関連性はない」と結論付けた結論と一致している。しかし、製造業者は、クレームに対する補償として、製品にがんリスクの警告ラベルを付け続けているようだ。

ただし、リスクを無視すべきであると判断する前に、文献を注意深く検討する必要があります。OSHA の化学物質サンプルのページには、リスクの概要が記載されており、NIOSH のポケット ガイドにも記載されています。

ミラフレックスは、かゆみが少なく、ほこりも出にくい巻き毛の繊維を使用した新しいタイプのグラスファイバー断熱材です。工場でプラスチックや布で包装されたグラスファイバー製品を探すこともできます。

グラスファイバーの製造には大量のエネルギーが必要です。グラスファイバー繊維は接着バインダーを使用してバットにまとめられますが、このバインダーには何年もかけてゆっくりとホルムアルデヒドを放出する接着剤が含まれている場合があります。 ^[37] 業界では、ホルムアルデヒドを含まないバインダー材料に切り替えることでこの問題を軽減しています。一部のメーカーは、大豆油から作られた農業ベースのバインダー樹脂を提供しています。ホルムアルデヒドを含まないバットや、さまざまな量のリサイクルガラス（一部は50％近くの使用済みガラスをリサイクルしたもの）で作られたバットが販売されています。

セルロースは100%天然で、その75～85%はリサイクルされた新聞紙から作られています。健康上の問題（あったとしても）は軽微で、難燃剤やカビの発生に関する懸念のほとんどは誤解であるようです。^{[38] [独自の研究? ]}

• セルロースは、OSHA によって設置時の粉塵有害物質として分類されており、防塵マスクの使用が推奨されています。
• セルロースは、昆虫やげっ歯類を防ぐために、難燃剤と防虫剤（通常はホウ酸、時にはホウ砂）で処理されています。ホウ酸は、人間にとって食卓塩に匹敵する毒性があります。
• カビは潜在的な懸念事項とみなされてきました。しかし、セルロース製造業者協会によると、「カビの問題に寄与していないことの 1 つは、持続可能な建築方法と省エネに関心を持つ知識豊富な住宅所有者の間でセルロース断熱材の人気が高まっていることです。菌学の専門家 (菌学はカビの研究) は、「セルロースにはカビが生える」とよく言います。彼らは、すべての植物の細胞壁を形成する一般的な材料であるセルロースについて言及しており、セルロース断熱材について言及しているわけではありません。残念ながら、この発言は、セルロース断熱材がカビ汚染に非常に弱いという意味に解釈されることが多すぎます。実際、セルロース断熱材の好ましい湿気制御特性と製造プロセスに関連するその他の要因により、セルロース断熱材にカビが著しく生えるケースは比較的少数しか報告されていません。断熱材の深刻なカビ汚染に関する広く報道された事件はすべて、セルロース以外の繊維断熱材に関係しています。」^[39]
• 湿気は住宅にとって常に懸念事項であり、特に湿気の多い気候では、乾式壁を追加する前に断熱材が乾燥していることが確認できない限り、セルロースのウェット スプレー塗布は良い選択ではないかもしれません。非常に湿気の多い気候では、水分計を使用すると適切な設置が保証され、設置時のカビの問題がなくなります (湿気を帯びたままになっている断熱材は、ほとんどすべて将来カビの問題を引き起こす可能性があります)。非常に湿気の多い気候では、ドライ スプレー塗布も別の選択肢で、より迅速な設置が可能です (ただし、ウェット スプレー セルロースは R 値がさらに高く、壁の剛性を高めることができます)。

1999 年 5 月、北米断熱材製造者協会は、米国労働安全衛生局(OSHA) との包括的な自主的な作業慣行パートナーシップの実施を開始しました。健康と安全パートナーシップ プログラム (HSPP) として知られるこのプログラムは、断熱材の安全な取り扱いと使用を促進し、グラスファイバー、ロックウール、スラグウール断熱材製品の製造、加工、設置、除去に関する教育とトレーニングを組み込んでいます (グラスファイバーの健康への影響を参照)。 (グラスファイバー、ロックウール、スラグウール断熱材、および HSPP に関する信頼できる確実な情報については、北米断熱材製造者協会 (NAIMA) の Web サイトを参照してください)。

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