建築材料の熱水分特性と内部結露解析に関する研究

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結露時の材料内の熱水分性状を解析するには,材料の熱水分物性値が不可欠であり,そのなかでも,解析に重要な役割を演じている水分拡散係数および熱伝導率が重要である。これまでケイ酸カルシウム板および発泡コンクリートを用いて,その水分拡散係数および熱伝導率を測定し,それらの単層材料を用いた結露・再蒸発実験を行い,その実験に対する数値解析を行い,単層材料の結露・再蒸発機構の解明のための研究を行ってきた。今年度はさらに実験試料として石膏ボード,木材等の建築材料を用いてそれらの熱湿気物性値の測定および単層材料の結露・再蒸発実験を行う予定であったが,より実際的な多層壁の結露・再蒸発時の水分挙動の解明を先に行った方がよいと考え,その一段階として,これまでに熱湿気物性値が測定されているケイ酸カルシウム板および発泡コンクリート板の2種類の材料を用いて,2層壁の水分挙動の解明を優先させることにし、他の建築材料の物性値及び結露・再蒸発実験はその後に行うことにした。前記の2種類の材料を重ね合わせた2層壁体の片面が断湿された場合について,その内部に結露が生じる過程および内部結露水が再蒸発する過程の材料内部含水率を熱水分同時移動方程式を用いて予測計算し,その結果について考察した。また,この2層壁体の試料を作成し,室内をある温湿度条件に設定して,試料内の結露・再蒸発過程における含水率変化測定実験を行い,上記の予測計算結果との対比・検討を行った。その結果,2層壁内の温度差及び含水率差が同じであれば,室内空気側に水分拡散抵抗の大きな材料を配置した方が,その逆の場合より壁内の平均含水率は小さくなることが分かった。