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遮熱塗料、冬は寒くならないの?


遮熱塗料をご検討中のお客様が解決しておきたい疑問

 太陽光を効率よく反射し、赤外線の吸収を抑え、室温上昇を抑制する遮熱塗料。夏だけにこれが行われるのであれば、全く問題ないのですが、遮熱塗料は冬も同様に太陽光を効率よく反射し、赤外線の吸収を抑え、室温上昇を抑制します。

 つまり、冬はお部屋を寒くしてしまう可能性があるのです。これは不都合な真実です。多くの方が「夏、暑いのも嫌だけど、冬、寒いのも嫌だな」と思うでしょう。

 では、夏の室温低下に較べて、冬の室温低下がごく僅かだとしたら、いかがでしょうか。遮熱塗料がとても魅力的に見えてきますよね。冬の室温低下がごく僅かになる理由は太陽の日射角度(南中高度)にあるのです。

汎用塗料と遮熱塗料の太陽光の反射を比較した図

屋根塗装に遮熱塗料、外壁塗装に遮熱塗料以外を使った場合

 本当に暑い季節と寒い季節は違うのですが、それぞれの日射角度(南中高度)が最高と最低になる夏至と冬至の例を用いてご説明致します。場所は北緯35.5度の東京を基準とします。

夏のほぼ垂直(約78°)に降り注ぐ太陽光をイメージした図

 ほぼ垂直に太陽光が降り注ぐイメージです。日光は屋根に当たる量が多くなりますので、遮熱塗料が大活躍します。
 外壁に当たる光、窓から室内へと差し込む光も少なくなり、窓の周辺にしか差し込みません。

冬の横方向(約31°)から差し込む太陽光をイメージした図

 水平とは言わないまでも横方向から太陽光が差し込んでくるイメージです。
 外壁にあたる光が増え、なおかつ窓からお部屋の中や奥へと差し込む光とその量も増えます。寒い季節にはありがたいことです。

太陽光の差し込む部屋の写真

 いかがでしょうか。冬は横から太陽があたるので意外に屋根の遮熱塗料はあまり活躍していません。
 なおかつ、夏とは違い、外壁が太陽で温められる時間が増えます。

 また、お部屋の中や奥へと差し込む太陽光が増えるので、遮熱塗料で屋根塗装されていても温度の低下は最小限に抑えられます。

 日射角度が低い朝や夕方を含めると、外壁やお部屋の中が太陽に温められる時間はさらに増えます。
 必要以上にお住まいの中の温度低下を気にする必要はないのです。これは嬉しい事実ですね。

一番暑い日が夏至、一番寒いのが冬至でないのはなぜなのか

東京の日照時間と気温を表したグラフ

 年によって日付は前後しますが、夏至は6月21日頃、冬至は12月21日頃です。気温は日照時間の長さに左右されることが多いので、単純に考えれば一番暑いのは夏至、一番寒いのは冬至となりそうなものですが、皆様もご存知の通り、そうではありません。

 そういえば、一日の最高気温も午後2時前後に記録されることが多いですよね。こういった現象はなぜ起こるのでしょうか。

 実は地面や空気が温まったり、冷え切ったりするのには結構な時間がかかります。
 夏至の頃はちょうど梅雨時期で実質的な日照時間も短く、地面や空気が温まり切っていません。

 夏至を迎えて、その後に梅雨が明けて、7月下旬から8月上旬頃に暑さのピークを迎えるのです。冬も同様に地面や空気が冷え切るまでに冬至から約1ヶ月かかります。
 寒さのピークを迎えるのはちょうど大寒の頃になるわけです。

空気が温まる過程を表した図

 地面よりも温まりにくく冷えにくい海上は、暑さと寒さのピークは、それぞれ約2ヶ月後にやってくると言われています。海が最も暑いのは8月のお盆の頃で、最も寒いのは2月を迎えてからとなります。

日射エネルギーの総和で考えても遮熱塗料はオトク!

 太陽から受け取る日射エネルギーの総和で考えてみましょう。仮にですが、夏に太陽から受ける日射エネルギーを100とします。
 遮熱塗料の日射反射率が50%のもので屋根塗装したとすると受け取るエネルギーは50です。夏の日射エネルギーを100とすると、冬の日射エネルギーは40程度です。このうち50%は反射しますので、受け取るエネルギーは20になります。

夏の日射エネルギーと遮熱塗料の日射反射率・建物が受け取る熱エネルギーを表した図
冬の日射エネルギーと遮熱塗料の日射反射率・建物が受け取る熱エネルギーを表した図

 夏は50のお得、冬は20の損なのでトータルでは30のお得になるのです。加えて、冬の太陽の軌道はお部屋を温めやすい、暖房が本格的に必要となるのは気温が下がる夜ということを考えると、実際には数字以上に得をしている可能性もあります。

夏が暑く、冬が寒いのはなぜ?

 地球が太陽の周りを回っていることは知られていますが、太陽はその完全な中心に位置しているわけではありません。

 地球の軌道の直径は約2億9920万kmであり、遠日点(太陽から最も遠い位置)では1億5210万km、近日点(太陽から最も近い位置)では1億4710万kmに位置しているそうです。

 このうち遠日点の時は北半球では夏、近日点の時は北半球では冬になります。太陽までの距離によって季節は左右されないのです。夏が暑く、冬が寒いのは日射角度が影響しています。

 夏至のように太陽が垂直に近い角度で当たる場合、照らされる面積は小さくなります。

地球の公転軌道を表した図

 冬至のように低い角度であたる場合、照らされる面積は広くなります。同じ光量の場合、面積が狭い方が多くの熱量を受け取ることになるため、暑くなるのです。

冬の外壁やお部屋は意外にも暖まりやすい条件が揃っていた?
冬に外壁やお部屋が温められやすい条件を表した図

 上で触れている通り、同じ光量なら照らされる面積の狭い方が受け取る熱量が多くなります。
 冬は31度という日射角度で外壁が照らされるため、条件的には夏よりも温まりやすいのです。

 それに加えて地域にもよりますが、冬は空気が乾燥しており、大気中の水蒸気も少なく、光が拡散しにくくなっています。意外にも外壁やお部屋が温められやすい条件が揃っているのです。

 遮熱塗料を選んでも冬に損することは少ないということをご理解いただけたでしょうか。
 屋根・外壁とお住まい全体を遮熱塗料で塗るのは本当に暑い地方でない限り、お勧めいたしませんが、屋根はやはり遮熱塗料をご選択になることをお勧めします。

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