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炭を使った床下実験。国産備長炭、外国産備長炭などいろんな調湿材があります。




既存の家屋を使った炭の敷設実験の紹介

次は、実際の住居を使って、約四年にわたり調湿材の能力を実験した結果が、図書を通じて公表されていますので 、要点をご紹介いたします。尚、掲載されている名称等は、解かりやすいように若干の変更を行いました。


参考図書:増補版・炭を使う知恵  木炭・木酢液による生活環境の改善法
炭おこしサミット実行委員会編 発行者:川辺書林

<実験の概要>
【実験実施期間】:1990年10月〜1994年8月
【実験場所】:埼玉県浦和市(居住中の民家)
【実験面積】:約23坪
【実験方法】:23坪を三つの区分に分けて比較対照とする。
[実験の配置図]
調湿材の配置図

区分の内訳は、調湿材を敷いていない部分(従来地)、調湿材を敷設した部分(炭地)、地面からの水分蒸発を防ぐ目的でビニール を敷いた部分(ビニール地)とし、各区測定毎に、@外気の湿度、A各区分の湿度、B従来地、炭地の木材含水率、C敷設した炭の重量変化の四つを観測している。
一回毎の観測データーは、10日間であり3時間ごとに 測定している。但し、木材含水率は、従来地と炭地を対照に一週間に一度の測定。又、炭の重量は1993年10月から従来地に敷設した炭袋、5袋を対照に一週間ごとに測定した。

尚、従来地には途中から炭を敷設し、又、ビニール地にも途中から炭を敷設している。敷設した年月は次の表をご覧下さい。
実験期間、及び、測定(観測)の工程表を下記に示します。


(観測工程表) 実験の工程表
 
[測定機器]
【外気温度】:熱電対センサー(Ttype)
【外気湿度】:湿度センサー(バイサラ社製)
【木材含水率】:ベイツガの含水率測定用試験体を床に吊り下げる。
 
≪床下湿度の結果を月平均としてグラフに表します。≫ 床下湿度表
(床下の湿度結果)

外気の湿度に関しましては、変動が激しいためグラフによる表示はしないものと致します。
但し、外気の湿度が下がれば、床下の湿度も下がる傾向は間違いないです。

冬期にかんしては、ビニール地の湿度が一番低いことが確認できますが、夏期には、炭地とほぼ同じ状態、若しくは、それ以上に湿度が上昇しています。
これは、ビニール結露が発生したことが原因と考えられます。よって、地面からの水分蒸発を防ぐだけでは湿度を下げることが出来ないということが言えるでしょう。

1994年2月以降の湿度については、ほとんど三区分とも差が生じていないことがうかがえ、これは実験当初の1991年2月とは、明らかに違っている大きな現象と言えます。


(木材の含水率結果)

最初の夏期の従来地の含水率は23.8%であり、これは飽和状態 に近いと言えます。 また、同じ時期の炭地の含水率は20%であり、その差は約4%であります。

それが、最終期にはその差がほとんど無いことがうかがえ、これは炭を敷設した場合、 木材の含水率が「約4%程度減少する」といえる結果であります。

しかしながら、前記に述べましたように、、劣化が始まる含水率は25〜30% であり、炭を敷設したことによる約4%の低下、即ち、20%か24%では大きな違いが あると言えます。

 
(炭袋の重量については、文面のみの記述といたします)

途中から敷設した従来地の炭袋、5袋を対照に測定した結果でありますが、敷設時の10月頃の袋重量は、5袋ごとに大きな差が生じていて重量率6〜19% と、非情にばらつきの多い結果となっています。これは、敷設箇所による空気孔の位置の違いや、風の循環の違いが影響したと考えられるでしょう。

しかしながら、冬期にはその差はほとんど無く重量率は2%となっています。 これは、夏期には水分を吸収し、冬期には水分を放出している証拠であり、「炭は呼吸している」といわれる由縁であります。

 
<まとめ>

家屋の劣化を進めるのは大きく分けて、「腐朽菌」と、「白蟻」であり、 繁殖には、「温度」と、 「湿度(水分)」が必要不可欠である。そのうち湿度にかんしては、人工的に防止できる唯一の対策であると考えられます。

要するに、木材への水分吸収阻止することです。
床下に、炭を敷くことで木材の含水率は、夏期でも20%前後に押さえられることが立証されていて、腐朽菌の繁殖含水 率の25〜30%を大きく下回る実験結果が得られています。

この約5%の軽減は、科学的には非情に難しい数値でありますが、を使えば削減可能な数値であり、 正しく、恐るべし自然のパワーなのです。それも、一度敷設すれば30年は大丈夫。
炭を敷けば、カビが繁殖していた床下も2年程度でなくなるといった事例も参考図書では紹介されています。

蟻害にかんしても、水分や湿度は非情に大事な危険因子ではありますが、如何せん、その数値が特定されていません
但し、ヤマトシロアリは15%程度の含水率では、繁殖しないとされていますが、イエシロアリは水分を運ぶ習性があり、又、ヒラタキクイムシも乾燥材を好む習性があることから安心は 出来ません。

又、地面からの水分の蒸散を防ぐのも重要であり、上記の床下湿度のグラフ結果から観ても解かる ように、ビニールシートがあっても、夏期にはそれ程の差は有りませんが、冬期は明らかにビールシートと炭の 両方を施工したほうが湿度が下がっています。


以上の結果から、
 
≪総論/重要ポイント!≫

「建物を劣化から守るには、柱の含水率を25%よりできるだけ下げる。」そのためには、床下に炭を敷設し、出来れば床面に厚さ7cm以上のコンクリートを打設する。これが一番の工法 かと解します。

コンクリートの打設は、冬期の床下湿度を更に下げるのが目的でありますが、グラフを見ても解かる ように、コンクリートの打設が無くても、木材の含水率は炭だけで20%となっています。
よって、コンクリートの打設は、余裕を持った対策と言えるでしょう。

以上、いろいろな方法で知りえた知識を、当社なりの方法でまとめてみました。
当該情報が、今後、木造建築の維持、管理に付き参考になれば幸いです。

 
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