知っておきたいQ値、C値、Ua値

ZEHを断熱から考える

Q値、C値、Ua値
深く知ろう

その住宅がZEHに該当するかどうかを判断するための条件は、大きく分けて2つあります。高断熱による省エネを実現していることと、太陽光発電などによる創エネ設備を設置していることです。
このうちの、高断熱を判断するうえで欠かせないのが、Q値、C値、Ua値。
ここでは、これら3つの数値が示す意味とその数式の定義について解説しています。ZEHについて勉強されている人は、ぜひ目を通して見てください。

Q値とは?

Q値=熱損失係数

Q値とは、「どれくらい熱が逃げにくい家なのか」がひと目でわかる数値、「熱損失係数」のことです。住宅の断熱性が高ければ高いほどQ値の数値は小さくなり、Q値が小さい家=熱が逃げづらい家=冷暖房の効率がよく省エネ性能が高い家だということがわかります。

どうしてこのような値がZEH(ゼロエネ住宅)で重要視されているのかというと、ZEH(ゼロエネ住宅)の認定をするうえで、熱の逃げにくさや断熱性や気密性、省エネ性能を客観的な数値で判断できるようにしなければならなかったからです。

ただ、Q値を求める計算式は複雑で、数値を出すのにかなりの手間がかかります。参考までに計算式を紹介しておくと、

Q値 = (各部の熱損失量の合計 + 換気による熱損失量の合計) / 延べ床面積

という計算をしなければなりません。建物の中と外の温度を1度と仮定したとき、1時間あたりどのくらい熱量が建物の中から外へと逃げてしまうのかを求める計算式です。

式に直したものを見ると大して面倒に感じないかもしれませんが、計算をするためには屋根・天井・壁・床といった各部の断熱性能を調べ、さらに各建材を組み合わせたあと換気によって逃げる熱も考慮して計算式に当てはめる必要があります。

家全体の断熱性能と空調の効率がわかる数値なので、おしゃれさを重視して床をコンクリートの打ちっぱなしにしたり、大空間のリビングをつくったりすると、たとえ天井や壁に高性能な断熱材を使っていても断熱性が下がってQ値は低くなるわけです。

また、高気密高断熱の住宅はすき間がないため、換気のシステムが欠かせません。しかし、換気で熱が逃げてしまうと冷暖房の効果が薄れてしまうため、換気に関する数値も計算に含めています。

2013年までは主にこのQ値を用いて住宅の断熱性能を判断していました。現在は省エネルギー基準が改正され、Ua値で断熱基準が判断されるようになっていますが、いまでも快適な住宅性能を示す指針として活用されています。

C値とは?

C値=相当すき間面積

C値とは「相当すきま面積」のことで、簡単にいうと「どれくらい家にすき間があるのか」を示した数値です。C値が低ければ低いほどすき間が少ない家=高気密な家であることになります。より詳しく説明すると、C値は1平方メートルあたりに存在するすき間の面積を示す数値で、計算式は、

C値 = 住宅全体のすき間の合計面積(単位は平方センチ) / 延べ床面積(単位は平方メートル)

です。いかに断熱性能の高い建材を使っていたとしても、すき間があってすき間風が容赦なく吹き込んでくるような住宅だと、どれだけ冷暖房を使っても快適な室温にはなりません。

住宅の省エネルギー化を考えるなら、断熱性と同じくらい気密性、つまり空気の通り道の少なさにも配慮する必要があります。気密性が高い空間は、熱が逃げないため少しの冷房や暖房で効率よく室内を快適に保つことができるからです。

ちなみに、一般的な住宅のC値は10平方センチ/平方メートル。次世代エネルギー基準に該当する住宅のC値は、III地域以南で5平方センチ/平方メートル、II地域で2平方センチ/平方メートルと規定されています。当然のことながら、寒い地域で家を建てるならC値がより低い住宅を設計しないと快適に暮らせません。

ただ、残念なことにこのC値は住宅会社によって平均値が大きく違い、中には1.0を切るような住宅メーカーも存在します。たとえ同じ建材を使って同じ設計で家を建てても、施工の丁寧さが違えばすき間が生まれてしまうのです。

気密性の高い住宅を希望する場合は、相談の前に、業者の施工の傾向についてしっかりチェックされることをおすすめします。

なお、C値が高い住宅は、夏になると外のじめじめした空気と熱が室内に入って冷房の冷風が外に逃げ、冬場は冷たい空気が外から中に入ってきて暖房の温風が外に逃げるので、非常に住みづらいです。

C値が高い住宅を建てるメリットは基本的にないと考えて構いません。また、温度差のある空気が行き来すると壁の内側等に結露が発生し、そこからカビや腐食もはじまってしまうので、ZEH(ゼロエネ住宅)でなくとも一定以下のC値をキープしてくれる住宅会社を選ぶ必要があります。

Ua値とは?

Ua値=外皮平均熱貫流率

Ua値とは「外皮平均熱貫流率」のことで、「どれくらい熱量が家の外に逃げやすいのか」を表す数値です。具体的には、建物の中と外の温度を1度と仮定したときに、建物の外へ逃げる時間当たりの熱量を外皮面積(外皮=天井、壁、床、窓等)の合計で割ったもので、以下のような数式で求めることができます。

Ua値 = (各部の熱損失量の合計) / 延べ外皮面積

数値の評価としては、基本的にQ値やC値と同じく、値が小さければ小さいほど断熱性能が高いと判断するのが特徴です。

Q値の部分でも軽く説明しましたが、2013年からはQ値に代わってUa値が省エネルギー基準を達成しているかどうかの基準となりました。ちなみに、ZEH(ゼロエネ住宅)として認められるかどうかの基準は、地域ごとに若干の違いがあるものの、Ua値が「0.40~0.60以下」になっているかどうかです。
ZEH(ゼロエネ住宅)を購入するならなるべくUa値が低い住宅会社を選びましょう。

Q値とUa値は、計算式の基本的な部分は変わりません。ただ、Q値と違ってUa値は換気による熱量の損失まで考えなくてもよく、また、延床面積ではなく外皮面積で割るため、計算式が簡単になっています。
実際に冷暖房の料金まで考えた断熱性能を知りたい場合には、計算は面倒ですが換気による熱量の損失までカバーしているQ値を求めると良いでしょう。

まとめ
Q値、C値、Ua値は住宅の断熱性能を示す根拠となる数値

Q値、C値、Ua値は、住宅の断熱性能を判断するための重要な数値です。なかでもUa値は、その住宅が省エネルギー基準で示されるどの区分に該当するかを判断するための根拠となります。

込み入った式ですので、具体的にどう数値によって成り立っているか、ということまで理解する必要はありません。しかしUa値という数値は打ち合わせなどでも耳にすることが多いと思います。概要だけでもあらかじめ頭に入れておくことをおすすめします。