屋根裏断熱計算機

屋根裏断熱計算機とは？

屋根裏断熱計算機は、断熱の目標を買い物リストに変換します。屋根裏の床面の寸法、目指すR値、すでに施工されている断熱材のR値を入力すると、追加すべき吹込み断熱材（ばら状断熱材）の沈降後の厚さと、そのために購入すべき袋数が返されます。

R値は熱抵抗を表す米国の標準的な指標で、数値が大きいほど熱の流れを妨げます。断熱材は袋単位で売られる一方、性能はR値で指定されます。両者を結ぶ計算——R値1点あたりの厚さ、1袋あたりの面積——こそ、店頭で間違えやすい部分です。

どのように計算するのか？

計算は3つのステップで進みます。

1. 屋根裏の面積。 長さ $L$、幅 $W$ の長方形の屋根裏床の面積は次のとおりです。

$$A = L \times W$$

2. 必要な厚さ。 どの断熱材も、沈降後の厚さ1インチあたり一定のR値を加えます。これを $R_{\text{inch}}$ とします。すでにある $R_{\text{existing}}$ から目標の $R_{\text{target}}$ まで引き上げるには、

$$d = \frac{R_{\text{target}} - R_{\text{existing}}}{R_{\text{inch}}}$$

インチの新しい材料が必要です。屋根裏がすでに目標に達している場合、$d$ はゼロとなり、追加は不要です。

3. 袋数。 ばら状断熱材の各袋は、沈降後の厚さ1インチのときに一定の面積を覆います。この値が1袋あたりの施工量 $Y$（ft²·in）で、袋に印刷された施工量の表に記載されています。袋数は断熱材の総体積を1袋あたりの施工量で割り、切り上げた値です。袋は分割して買えないためです。

$$\text{bags} = \left\lceil \frac{A \times d}{Y} \right\rceil$$

使用した材料の値

1インチあたりのR値は、屋根裏用ばら状断熱材について公表されている標準的な値です（吹込みグラスウールはR-2.2〜2.7、吹込みセルロースはR-3.2〜3.8の範囲に収まります）。施工量は各材料の標準的な1袋における代表値です。袋数はあくまで概算として扱ってください。袋の重量と施工量の表はメーカーごとに異なるため、製品を決めたらその袋の表を確認して数量を調整してください。

計算例

40 ft × 30 ft の屋根裏をセルロースでR-38にする。 面積は $40 \times 30 = 1200 \text{ ft}^2$ です。梁がむき出しの状態（$R_{\text{existing}} = 0$）から始めると、厚さは $38 / 3.5 = 10.857$ インチになります。袋数は次のとおりです。

$$\left\lceil \frac{1200 \times 10.857}{36.6} \right\rceil = \left\lceil 355.97 \right\rceil = 356 \text{ bags}$$

同じ屋根裏を吹込みグラスウールで。 グラスウールは1インチあたりの断熱性能が低いため、層は厚くなり $38 / 2.5 = 15.2$ インチです。しかし1袋で覆える面積がはるかに広いため、袋数は減ります。

$$\left\lceil \frac{1200 \times 15.2}{110} \right\rceil = \left\lceil 165.82 \right\rceil = 166 \text{ bags}$$

すでにR-11がある屋根裏に増し敷きする。 不足分だけが問題になります。セルロースなら $(38 - 11) / 3.5 = 7.714$ インチの新材で差を埋められ、

$$\left\lceil \frac{1200 \times 7.714}{36.6} \right\rceil = \left\lceil 252.93 \right\rceil = 253 \text{ bags}$$

実用上の注意

• 吹込み直後ではなく、沈降後の厚さ。 ばら状断熱材は施工後に圧密します。上記の厚さは実際にR値を発揮する沈降後の厚さです。目標値に沈むよう少し厚めに吹き込み、梁に留めた厚さ表示のスケールで確認してください。
• 既存の断熱性能を見積もる。 既存のR値が分からない場合は、古い断熱材の厚さを測り、その材料の1インチあたりのR値を掛けてください。上の表は逆方向にも使えます。
• 気候に合わせて目標を選ぶ。 R-38は混合気候の屋根裏でよく使われる目標です。寒冷地では通常R-49〜R-60、温暖地ではそれより低い値が求められます。購入前にお住まいの地域の推奨値を確認してください。
• 空気が必要な部分を埋めない。 接触が許容されていないダウンライトからは断熱材を離し、バッフルで軒天換気口を塞がないようにしてください。さもないと省エネと引き換えに湿気の問題を抱えます。
• 関連ツールと組み合わせる。 床面積は平方フィート計算機で確認し、部屋の残りは石膏ボード計算機や塗料計算機で計画しましょう。

よくある質問

R-38の厚さはどれくらい？ 材料によります。吹込みセルロース（1インチあたりR-3.5）ではR-38は $38 / 3.5 = 10.857$ インチです。吹込みグラスウール（1インチあたりR-2.5）では同じR-38に $38 / 2.5 = 15.2$ インチが必要です。

グラスウールとセルロース、どちらを選ぶ？ セルロースは1インチあたりのR値が高いため、天井高に余裕のない屋根裏に向きます。グラスウールは1袋でずっと広い面積を覆え、水分も吸いにくいです。どちらも同じR値に到達し、違うのは厚さと袋数だけです。

古い断熱材の上に新しく足せる？ 足せます。ばら状断熱材は既存の断熱材の上にそのまま吹き込むことができ、R値は加算されます。既存断熱材のR値の入力欄はまさにこのためにあり、不足分を埋める材料だけを算出します。

袋数を切り上げるのはなぜ？ 袋は分割して買えません。355.97袋分の工事には356袋が必要で、余った端数は有用な予備になります。実際の施工量が表どおりになることはまれだからです。