窓ガラスの結露を確実に防ぐ~冬場の結露対策

結露はどうしておこるのか。対策を考える際には理屈を知る必要がある。まずは下の図を見て欲しい。

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 外気と室温との間に温度差があると、温度は水色のようなカーブになる。結露するか否かは、壁面の温度と「露点温度」を比較すればわかる。つまり、壁の表面が、露点温度を下回れば結露し、そうでなければ結露しない。コンクリートやガラスの壁は熱伝導率がよいので、外気との温度差は小さいので室内の壁面温度が露点温度を下回って結露してしまう。
 右の図は、壁に断熱材を貼った場合。断熱材は熱が通りにくいので、断熱材の表面を露点温度以上にできる。これが断熱材で結露が防止できる原理だ。

 冷蔵庫から冷えたコップを出すと結露したり、冬の朝、自動車のボディが結露しているのも同じ理屈になる。表面の温度が露点温度以下になっているだけだ。ちなみに自動車のボディが冷えるのは宇宙に対する放射冷却が原因だ。

 

 結露を防ぐためには「露点温度」を知ることが重要なポイントになる。これは「温度」と「相対湿度」の2つによって決まる。この計算は複雑な多項式になっている。この計算をしたのが下のグラフだ。例えば室内の温度が10℃、相対湿度が50%だと、露点温度は0℃になる。この条件では、冷蔵庫から冷えたコップを取り出しても結露は起こらない。

 keturo2 まず全体的な傾向として、温度は低いほど、また相対湿度は低いほど露点温度が下がる(結露しにくい)ということがわかると思う。
 冬場の暖房を考えると、暖房にエアコンを使うか、石油ストーブを使うかによって状況が異なる。その目安を色塗りのエリアで示した。ストーブを使うと、燃料の燃焼によって大量の水が出るため結露が起こりやすい。しかしエアコンを使った場合は、空気中の水分量は変わらないので結露が起こりにくい。

 

 冬場の暖房で20℃を基準(真ん中の水色の線)としてみると、ストーブを使った場合の露点温度は9~13℃になるが、エアコンを使うと2~6℃である。ここでもし壁の温度が8℃なら、エアコン暖房では結露しないが、石油ストーブでは結露してしまう。つまり、暖房はエアコンを使った方が結露しにくく、建物も傷みにくい。マンション・アパートによっては石油ストーブの使用を禁止じているところもあるが、このような理由もあるのだろう。台所の窓が結露しやすいのは、ガスコンロを使うからだ。

 もう一つ知っておきたいことがある。窓の結露でサッシが水びたしになってしまう理由だ。これは壁際の空気が冷やされて下に流れていく「ダウンドラフト」のせいだ。ダウンドラフトが起こると湿った空気がどんどん供給されるため、速いスピードで水が連続的に生成されてしまう。

 ここまでのことがわかれば、結露対策に以下の方法が有効なことがわかる。

  1. 水の出ない方法で暖房する(燃料を燃やさない)
  2. 換気を良くする
  3. 壁面に断熱材を貼る
  4. 壁面付近を加熱する

1 は効果があるが、室内が乾燥し過ぎないように注意したい。

2 は結露の原因となる空気ごと水分を外に出してしまう。燃料を燃やす暖房で有効だが、同時に温めた空気も外にだしてしまうため暖房のロスが大きい。

3 は様々な断熱グッズが市販されているが、重要なポイントがある。それは、壁面にぴったり密着させて室内の空気が隙間から入り込まないようにすることだ。窓枠を利用して2重サッシの構造を作るタイプは最も効果が期待できるが、機密の確保に注意が要る。二重にした空間の内側に湿った空気が入ると結露してしまう。
 窓ガラスに貼り付けるタイプの商品は隙間が出来ないようしっかりした施工が必要になる。このタイプは素材が薄く断熱効果も低いので不十分な結果に終わることもある。

4 は壁際に置く細長い電機ヒータが商品化されている。産業用では古くからスペースヒータという部品があるが、家庭用でこの手の商品は最近までなかった。これは上述したダウンドラフトを抑制する効果がある。ガラスを温めるほどの効果はなく、結露自体を防ぐ能力はない。我が家ではマルチヒータを2台購入し実際に効果を確認している。
 マルチヒータは隙間風などで気流が乱れると効果が少ない。カーテンを吊してその内側の空間で使うのが効果的だ。

 

 世の中様々な結露対策グッズがある。窓ガラスにスプレーすることで結露を防止するという商品に断熱効果はない。この商品は界面活性剤を吹き付けて、単に水滴を見えなくするだけのようだ。
 透明で簡単に剥がれる吹き付け発泡剤が欲しい。これなら壁だろうがサッシだろうが、万能に使えるのだが。こんな商品はまだ世の中にない。

 

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