断熱材R値

お住まいの気候区分の推奨R値と材料の厚みを求める

R値は、材料が熱の流れにどれだけ抵抗するかを測定します — R値が高いほど断熱性能が優れています。 米国エネルギー省は国を8つの気候区分に分け、区分と建物の部位(屋根裏、壁、床)ごとに推奨R値の範囲を公表しています。上でご自身の区分、部位、断熱材を選択すると、推奨R値の範囲と、それに到達するために選んだ材料が必要とする厚みが表示されます。

考慮すべき主な要因

• 気密性は、R値そのものと同じくらい実際の性能に影響します。 断熱材は伝導による熱の流れを遅くしますが、貫通部の周りの隙間、密閉が不十分な継ぎ目、密閉されていない屋根裏のバイパスといった空気漏れは、空気(とそれが運ぶ熱)をほとんど断熱材を迂回させてしまいます。断熱は十分でも気密性が不十分な空間は、実際には定格R値を下回る性能しか発揮しないのが一般的です — 気密対策は通常、断熱材を追加する前か、それと同時に対処されるべきもので、後回しにするものではありません。
• 圧縮された断熱材は、定格R値を下回る性能しか発揮しません。 グラスファイバーのバット断熱材が、配線やパイプ、標準より狭い間柱間隔によって、設計上の厚みより小さい空間に押し込まれると、定格性能のかなりの割合を失います — 施工の質は、材料の選択自体と同じくらい重要です。
• 防湿層の配置は、R値とは別の、気候固有の考慮事項です。 一部の気候では、湿気を管理しカビや木材の腐食を避けるために、壁や天井構造の特定の側に防湿層が必要です — これはこの計算機のR値/厚みの見積もりでは扱われない実際の施工上の詳細であり、断熱材の選択と合わせて正しく行う価値があります。

計算式

必要な厚みは、基準R値(お使いの区分・部位における推奨範囲の中間値)を材料の1インチあたりのR値で割って求めます。

$$\vC{\text{厚み(インチ)}} = \frac{\vA{\text{基準R値}}}{\vB{\text{1インチあたりのR値}}}$$

ここで使用されている一般的に公表されている1インチあたりのR値: グラスファイバーバットと吹き込みセルロースは約R-3.5/インチ、硬質フォームボードは約R-5.0/インチ、そして硬質発泡ウレタン(クローズドセル)は約R-6.5/インチです — 実際の製品はメーカーと密度によって異なります。

計算例

スプレーフォーム で断熱した ゾーン5 の屋根裏の場合：

1. ゾーン5の屋根裏の推奨範囲はR-49〜R-60なので、基準R値（中間値）は $\vA{(49 + 60) \div 2 = 54.5}$ です。
2. スプレーフォームは1インチあたり約 $\vB{6.5}$ のR値を持つため、必要な厚みは $\vC{54.5 \div 6.5 \approx 8.4}$ インチです。

推奨R値の範囲と材料の1インチあたりのR値の数値は、建築エネルギー基準のガイダンスが随時更新されるため、公表元の情報源と照らし合わせて定期的に見直されています。

よくある間違い

• 間違った気候区分を使用する。 区分の境界はDOEの気候区分マップに従っており、州境ではありません — 複数の区分にまたがる州（沿岸地域と山岳地域の両方を持つ大きな州など）は、その内部でも推奨R値が 大きく異なることがあるため、州で決めつけず実際のマップを確認してください。
• ゾーン4の太平洋岸北西部の例外。 気候区分4自体、壁・床の目標値が異なる2つのサブ区分に分かれています — 区分4の大部分（「4A/4B」の混合湿潤地域）はここに示す数値を使用しますが、太平洋岸北西部の狭い沿岸地帯（「Marine 4」/「4C」）はゾーン5の高い目標値を代わりに使用します — その沿岸地帯にお住まいの場合は上記のゾーン5をご使用ください。
• R値が高い材料は常にコストで有利だと思い込む。 スプレーフォームは1インチあたりのR値が最も 高いですが、ほとんどの市場でR値あたりのコストも最も高くなります — グラスファイバーバットや吹き 込みセルロースは、より厚くする必要はあるものの、同じ空間を安く断熱できることが多いです。
• 必要な厚みが実際に空間に収まるかどうかを無視する。 壁の間柱の深さ（標準的な2x4で3.5インチ、 2x6で5.5インチ）は、材料の1インチあたりの定格R値にかかわらず、空間充填断熱材がどれだけ入るかを 制限します — それを超える場合は、より厚いバットではなく、連続した外部断熱材の追加が必要になり ます。
• R値を実際の性能における唯一の要因として扱う。 気密性と適切な防湿層の配置は、どちらも施工され た断熱材が定格性能にどれだけ近づくかに影響します — 施工が不十分な高いR値は、施工が良好な低い R値よりも性能が劣ることがあります。

知っておくと便利なこと

• 断熱された空間の暖房・冷房システムのサイズを決めていますか？ヒートポンプサイズ計算機は、空間の 断熱レベルを入力の一つとして使用します。
• 断熱材だけでなく、建物の外皮全体がどれだけの熱を失うかを見積もりたいですか？熱損失計算機は、 断熱、窓、空気の侵入という要因を一つの見積もりにまとめます。
• 特定の部屋の冷房負荷に必要な機器を計算していますか？BTU・エアコン容量計算機は、部屋の広さと断熱 品質を組み合わせて使用します。