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温度差に注意!結露の原因、仕組み、発生条件とは|住宅のプロがメカニズムや影響を解説

窓の結露

結露で窓やサッシ、壁、床などが「また濡れてる…」で済ませていませんか?結露を放置すると大事な家や体に影響があることを認識されていない方が非常に多く、家と体という大事な財産を守るためにも、「結露とは何か?」「結露はなぜおこるのか?」を知り、適切な防止や対策をしていく必要があります。

 

結露とは?

冬になると、気づかないうちに窓ガラスに水滴がついていて、カーテンが濡れていた…そんな困った現象が起きますね。これが結露です。ただ窓のあたりが濡れるだけでしょ?そう思って放っておくと、いろんな被害が出てしまう厄介な現象なのです!

家への影響

カーテンを濡れっぱなしにしておくと、カビやシミの原因になります。そして結露は窓だけでなく、壁にも発生することがあります。そうなると、壁紙などの内装材も傷んでいきますし、湿った木材が腐食することもあります。こんなダメージがじわじわ進行すると、住宅の寿命にも関わる事態が起こるのです。

体への影響

影響を受けるのは家だけではありません。そこで過ごす人間の健康にも被害をもたらすことがあります。湿気がもとで発生したカビやダニを吸い込むと、気管支炎や喘息、アトピー性皮膚炎などの症状を引き起こすことがあります。特に免疫の弱いお子さんや高齢者がいるご家庭にとっては、心配な事実ですね。

このように、結露とは単純な現象でありながら、その被害は思った以上に大きいのです。正しい対策をとるために、まず発生のしくみを理解しておくことが大切です。

 

なぜおこる?結露が発生する仕組み(メカニズム)

結露は、暖かい空気とそれよりも冷たい物体とが触れたときに発生します。もっとも身近なのは、夏に冷たい飲み物を入れたコップの外側に水滴がつくことですね。眼鏡をかけてお風呂に入ると眼鏡がくもる。これも結露です。

では、なぜこうした現象がおこるのでしょうか。

空気の中には水蒸気が含まれていますが、一定量の空気中に含むことができる水蒸気の量は、空気の温度によって決まっています。空気の温度が上がればより多くの水蒸気を含むことができ、温度が下がれば含める水蒸気の量は減っていきます。冬の空気が乾燥しやすいのはそのためです。

次の図は、湿り空気線図といって、一定の体積の空気中に含むことができる水蒸気量が、温度ごとにどう変化するかを表したグラフです。

湿り空気線図

図:湿り空気線図

グラフの横軸は空気の温度を、縦軸は空気中の水蒸気量を、曲線は湿度を示します。室温の縦線と湿度の曲線が交わる点を見れば、空気中の水蒸気量がわかるようになっています。例えば、室温20℃、湿度40%の空気中の水蒸気量は約0.006kg/kg(DA)です。

この空気が急に冷やされた場合、どんなことが起こるでしょうか?

空気の温度が変わっても、空気中の水蒸気量は変わりません。

図中の赤い横線を右から左に追っていくように、室温約17℃のときに湿度が50%、約11℃の時に70%…と、室温が下がるにつれて湿度が高くなります。そして約5.5℃まで下がると、湿度は100%となります。これよりも空気の温度が下がれば、湿度は100%を超えてしまう、つまり、今空気中にある水蒸気を含みきれなくなります。

すると、水蒸気(気体)は凝縮されて、水(液体)になって現れます。これが、結露という現象です。

冬の室内の空気は暖房によって外よりも温かく保たれ、水蒸気も多く含まれています。その空気が、外気に冷やされた窓ガラスの表面に触れると…急激に温度が下がり、湿度が限界の100%に到達します。すると、空気中に保てなくなった水蒸気が凝縮されて、窓ガラスの表面に水滴となって現れるのです。

 

結露を防止するために必要なことは?

結露は湿った空気と、その空気よりも冷たいものとが出会うことで発生します。
ですから、結露を防ぐには次の2点が有効です。

  • 窓や壁の表面温度と室温の差を小さくする
  • 湿った空気を室内に溜めない

具体的には、窓や壁の断熱性能を高めることと、湿気が溜まらないように換気や除湿を心がけることになります。断熱性能とは、窓や壁が建物外部の気温の影響から建物内部を守れるか、という性能です。これは窓や壁の材質、厚みといった仕様で決まります。

住宅の中で結露が発生しやすい場所は、大きく3つあります。

  • 窓ガラスの表面、北側の部屋の壁などの冷えやすい場所
  • 浴室、洗面所、トイレなどの水気の多い場所
  • 押入れ、クローゼットなどの湿気が溜まりやすい場所

ですから、特に重点的に対策をしたいところです。

もし対策をしても、結露ができてしまったらどうするか?
水分を放置しないで、できるだけ早めにふき取ることが大切です。

さきほど湿気を取り除くことを結露の防止策として挙げましたが、一方で冬は乾燥を防ぎたい季節でもあります。乾燥で体の調子が悪くならないように、冬は加湿器を利用している人も多いのではないでしょうか。長く過ごすリビングや寝室では、除湿よりも加湿を優先したいですよね。そうすると、どうしても結露ができやすくなります。

発生を防止できないならば、その後の処理をしっかりすることで家や人への被害を最小限にとどめるようにしたいですね。

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中谷 花織(なかたに かおり)

  • 保有資格:一級建築士、消防設備士甲種1類
  • 専門分野:衛生・空調設備
早稲田大学卒業後、ゼネコン設計部に入社。工場施設、学校施設などの衛生空調設備の設計業務を行う。現在は、建築や空調関係のコラム執筆などを行っている。
住宅や建物は、暮らしに密接に関わるわりに知らないことも多い存在かと思います。身近な疑問を皆さんにわかりやすくお伝えしたいです。

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