結露を防ぐ冷却用断熱材の厚み計算方法

周囲の空気より低温の配管やタンクは、正しく断熱しないと表面に結露が発生し、床に水が滴り落ち、構造物を傷め、断熱材自体も本来より早く劣化します。「厚く巻けば解決する」と誤解されがちですが、実際には冷却用断熱材の厚みは周囲空気の露点(Dew Point)から計算する必要があり、目分量では決められません。

「十分な厚み」が結露ゼロを意味しない理由

冷却用断熱材は、保温用(高温側)断熱材とは異なる原理で設計します。保温用断熱材は熱損失の低減が目的ですが、冷却用断熱材は断熱材外表面の温度を常に周囲空気の露点より高く保つ必要があります。外表面がどこか一箇所でも露点を下回れば、その場所で即座に水蒸気が凝縮します。保温用断熱材の厚み表を冷却ラインにそのまま流用すると、原理が異なるため厚みが不足するのが通常です。

必要な厚みを左右する変数

• 配管・タンクの表面温度: 低温であるほど、外表面を露点より高く保つためにより厚い断熱材が必要になります
• 周囲の気温と相対湿度: 相対湿度が高いほど露点も上昇し、必要な厚みも増えます
• 断熱材の熱伝導率(k値): 材料ごとに熱伝導率が異なるため、計算には使用する材料の実際の値を用いる必要があり、概算値では不十分です
• 防湿層(Vapor Barrier)の完全性: 厚みの計算が正しくても、防湿層が一箇所でも破損していれば水蒸気が侵入し、断熱材内部で凝縮します

計算の基本的な考え方

正しい厚み設定とは、年間を通して想定される最も湿度の高い条件下でも、断熱材外表面が露点より高く保たれる厚みを選ぶことであり、平均的な条件ではありません。タイの場合、乾季よりはるかに湿度の高い雨季の相対湿度をもとに計算する必要があります。乾季の気象条件だけで設計すると、雨季に入った途端に結露が発生します。

現場でよく見られる失敗

• 保温用断熱材の厚み表を冷却ラインに流用: 原理が異なるため、得られる厚みは通常不足します
• 継ぎ目やサポート部での防湿層の破断: 断熱材セクション間の継ぎ目、ハンガー・サポート部、バルブや継手周辺が見落とされがちです
• 季節ごとの最大湿度を考慮しない: 最も乾燥した条件のみで設計すると、湿度が上がった際にシステムが機能しなくなります
• バルブや継手周辺の施工不備: 形状が複雑な箇所は巻き残しが起きやすく、最初に結露が発生する場所になります

まとめ

冷却用断熱材の結露防止は厚みだけの問題ではなく、設置場所の実際の露点から計算し、防湿層をあらゆる箇所で完全に保つことが必要です。Centrotecのチームが冷却用断熱材の厚み計算と、完全に密閉された防湿システムの施工についてご相談を承ります。お気軽にお問い合わせください。