熱伝導率とは？ 建築用語をわかりやすく解説

熱伝導率とは？ 建築用語をわかりやすく解説

熱伝導率とは何か？

熱伝導率とは、熱の伝わりやすさを表した値のことです。 熱伝導率が大きいほど、熱が伝わりやすく断熱性能が悪いと言えるでしょう。熱伝導率を算出する方法は、物質の両面に1度の温度差があるとき、1時間に1㎡当たりどれだけの熱量が伝わるかを測定します。熱伝導率の単位はW／m・Kです。
熱伝導率の逆数をとると、熱抵抗という値が得られます。熱抵抗は、物質が熱をどれだけ通しにくいかを表す値です。熱抵抗が大きいほど、物質は熱を通しにくくなります。
熱伝導率は、材料の種類と密度によって変化します。例えば、アルミニウムなどの金属は熱伝導率が数百という値をとるのに対して、コンクリートやモルタルは約1.5、グラスウールなどの断熱材は0.1以下の値をとります。
熱伝導率を物質の厚さで割った値は熱伝導係数と呼ばれます。熱伝導係数は、物質の表面から内部まで熱が伝わる速さを表す値です。熱伝導係数が大きいほど、物質は熱を伝えやすくなります。
熱伝導率は、熱流入係数や熱損失係数などを計算する際に必要になる値です。

熱伝導率の単位は？

熱伝導率の単位は「W/m・K」です。この単位は、1平方メートル当たりの面積を横切る熱の量を、1度の温度差で1時間に伝えたときの値を表しています。例えば、熱伝導率が1.0 W/m・Kの物質であれば、1平方メートル当たりの面積を横切って、1度の温度差で1時間に1ワットの熱を伝えます。熱伝導率は、物質の種類や密度によって変化します。例えば、金属は熱伝導率が高く、断熱材は熱伝導率が低いです。

熱伝導率を測定する方法

熱伝導率を測定する方法とは、物質の両面に1度の温度差があるとき、1時間に1㎡当たりどれだけの熱量が伝わるかを測定することを言います。熱伝導率の単位はW／m・Kです。

熱伝導率を測定するためには、物質の両面に1度の温度差を作り出し、その間の熱流量を測定する必要があります。例えば、一つの容器に高温の液体、もう一つの容器に低温の液体を入れて、それらを物質で隔てて接触させます。そして、高温の液体から低温の液体に伝わる熱量を測定することで、熱伝導率を求めることができます。

熱伝導率の測定方法には、大きく分けて2つの方法があります。1つは、物質に一定の温度差を与えて、その間の熱流量を測定する方法です。もう1つは、物質に一定の熱量を与えて、その温度の上昇を測定する方法です。いずれの方法も、物質の熱伝導率を求めることができます。

熱伝導率の高い材料

熱伝導率の高い材料とは、熱が伝わりやすい材料のことである。熱伝導率が大きいほど、熱が伝わりやすく断熱性能が悪いと言える。一般的に、金属は熱伝導率が高く、断熱材は熱伝導率が低い。

金属の中では、アルミニウム、銅、鉄などが熱伝導率が高い。アルミニウムの熱伝導率は約236W／m・K、銅の熱伝導率は約401W／m・K、鉄の熱伝導率は約80.2W／m・Kである。これらの金属は、熱伝導率が高いため、熱が伝わりやすく、断熱性能が悪い。

非金属の中では、コンクリート、モルタル、ガラスなどが熱伝導率が高い。コンクリートの熱伝導率は約1.5W／m・K、モルタルの熱伝導率は約1.1W／m・K、ガラスの熱伝導率は約0.8W／m・Kである。これらの材料は、金属ほどではないが、熱伝導率が高いため、熱が伝わりやすく、断熱性能が悪い。

断熱材は、熱伝導率が低い材料のことである。断熱材の中では、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバーなどが熱伝導率が低い。グラスウールの熱伝導率は約0.04W／m・K、ロックウールの熱伝導率は約0.04W／m・K、セルロースファイバーの熱伝導率は約0.04W／m・Kである。これらの断熱材は、熱伝導率が低いため、熱が伝わりにくく、断熱性能が良い。

熱伝導率の高い材料は、熱が伝わりやすい材料のことである。一般的に、金属は熱伝導率が高く、断熱材は熱伝導率が低い。熱伝導率の高い材料は、断熱性能が悪い。

熱伝導率の低い材料

熱伝導率の低い材料とは、熱が伝わりにくい材料のことです。熱伝導率が低いほど、断熱性能が高く、熱が逃げにくい性質があります。熱伝導率の低い材料には、グラスウール、ロックウール、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、木質繊維板などがあります。これらの材料は、住宅の断熱材としてよく使用されており、断熱性能を高めることで、冷暖房費の節約につながります。

熱伝導率の低い材料は、住宅の断熱性能を高めるために重要な役割を果たしており、断熱材として使用することで、冷暖房費の節約につながります。