遮熱塗料と断熱塗料の違い

遮熱塗料と断熱塗料の違い

外壁塗装に使われる塗料の違いについて見ていきましょう。遮熱塗料は熱を反射することで太陽光の熱上昇を防ぐという考え方で作られている塗料です。一方、断熱塗料は、熱伝導率の低い素材を使って熱がすぐに伝わらないようにすることで太陽光の熱上昇を防ぎます。

ただ、断熱塗料は熱伝導率が低いだけで熱をため込む性質があるため、一度熱せられるとなかなか冷めず、昼間の太陽光を夜に放出してヒートアイランド現象のもとになる場合も。

夏の夜に外気温が下がっているのに室内が暑くて寝苦しい場合は、断熱素材が夜になって熱を放射していることが原因となっている可能性があります。断熱塗料に比べて、遮熱塗料は建物内の熱上昇を防ぐのにより効果的な塗料です。

熱の伝わり方遮熱・断熱の定義

もう少し詳しく説明するために、熱が移動するメカニズムを解説します。熱移動には3種類あることはご存じでしょうか。

  1. 熱伝導:分子の移動によって熱が移動するパターン
  2. 放射熱伝達:電磁波エネルギーによって熱が移動するパターン
  3. 対流熱伝達:気体や液体の流れによって熱が運ばれるパターン※1

例を挙げながら順番に説明していきましょう。

《1.熱伝導》

分子の移動によって、高温側から低温側に熱が移動するパターンを「熱伝導」と呼びます。熱伝導はフライパンや鍋での調理を思い浮かべてもらえば分かりやすいのではないでしょうか。フライパンを熱して食材を調理すると、温度の低い食材は加熱されます。手をつないだときに、冷たいほうの手が温まるのも熱伝導です。

断熱塗料は、この熱伝導を利用した塗料です。熱伝導が悪い素材を使っているため、屋内へ熱を伝えにくくなっています。

《2.放射熱伝達》

電磁波エネルギーによって、温度の高いほうから低いほうへ熱が移動するパターンを「放射熱伝達」と呼びます。熱伝導は物質を介して伝わりますので、真空状態だと熱が移動しません。しかし、放射熱伝達の場合は、真空状態でも、低温の物質に電磁波エネルギーが当たると熱が移動するという点が、他の熱移動との大きな違いです。

一番身近な例は太陽です。日陰は寒いのに、日なたに出るととても暖かく感じるのは放射ン熱伝達による熱移動が発生しているためです。さらに例を挙げるなら、電子レンジや赤外線ストーブが放射熱伝達による熱移動により、食品を温めたり室内を暖かくしたりしています。

《3.対流熱伝達》

気体や液体を加熱すると、流動が発生することは日常でもよく見かける光景です。気体や液体の流れによって熱が運ばれるパターンを対流熱伝達と呼びます。

やかんでお湯を沸かすとき、やかんの中では液体の対流が起こり、全体が加熱される状態がその一例です。風が吹いていないときよりも風が吹いたときのほうが何だか寒いなという場合も、対流熱伝達が起こっていると考えてください。

※1:(PDF)筑波大学 阿部豊研究室 熱流体制御研究室「伝熱の基本3形態」より

「遮熱」「断熱」の定義

熱移動の3パターンについて把握したところで、遮熱と断熱の話に戻りましょう。遮熱と断熱は、これら3パターンのうち、それぞれ違う熱移動パターンを利用しています。熱移動パターンを使って遮熱と断熱を定義すると以下のようになります。

遮熱:高反射率の素材で太陽光を反射・さらには高い放射率で表面温度を下げる(放射熱伝達を利用) 断熱:低熱伝導率で屋内への熱移動を抑える(熱伝導を利用)

断熱塗料は、熱を防ぐ効果そのものも遮熱塗料に劣りますが、さらに蓄熱する性質によって夜の寝苦しさのもとになってしまう点は押さえておきたいポイントです。

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