成果報告書詳細
管理番号20090000000147
タイトル平成19年度-平成20年度成果報告書 エネルギー使用合理化技術戦略的開発/エネルギー使用合理化技術実用化開発/住宅建築用採光断熱材の実用化開発
公開日2009/7/30
報告書年度2007 - 2008
委託先名積水化学工業株式会社
プロジェクト番号P03033
部署名省エネルギー技術開発部 研究開発グループ
和文要約本実用化開発は、透光性があり高い断熱性を有する軽量な住宅・建築開口部用の採光断熱材を、プラスチックフィルムを用いて開発するものである。その基本設計は、クリプトンなどの低熱伝導率ガスや真空、そして特殊な蒸着フィルムを用いずに、多層に配置したフィルム間に弾性樹脂スペーサを部分的に配置し薄層の空気層を設けることで対流伝熱と輻射伝熱を抑制し、熱貫流率と日射熱取得率を改善させるものである。遮音性、光学意匠性、商品力を加味した上で、熱貫流率は空気層数と総厚みにより、汎用複層ガラス(熱貫流率:3.5W/m^2K)から外壁の水準(熱貫流率:0.4W/m^2K)まで設計できる。 開発には、次の要素技術の技術融合的な取り組みを行なった。 1)品質強化策として、遮音性向上のための遮音機構の解明と性能設計 2)品質強化策として、新たな生活空間に向けた光学意匠設計 3)居住者に受け入れられる商品コンセプトを確立するためのコンセプト設計 4)上記の商品コンセプトを具現化するため、取り付け法の設計 5)事業化の可能性を、製造設備面から明らかにするための生産機構想設計 その結果、熱貫流率に関しては、プラスチック系としては最高水準である、熱貫流率:0.5(88mm厚)-1.5(18mm厚)-3.5(4mm厚)を達成することができた。市場性を有する商品コンセプトの設計に当っては、生活者を集めたグループインタビューとWebインタビューの調査手法を用い、100件のアイデアから3件の商品コンセプトにまで絞り込んだ。その3件とは、採光ブロック、高意匠内窓、簡易取り付け可能な2重窓である。実際の住宅への試験施工については、積水グループの試験住宅に実際に適用した。中でも簡易取り付け可能な2重窓は、全国40軒の積水グループ社員宅でモニター評価を行い、好評価を得ることができた。 生産機構想設計においては、目標である30m/分の成形速度を有する連続式多層積層機の基本設計を終了した。また、連続式にいたるまでの中間段階として、2m/分の成形速度を有するバッチ式多層積層機の設計も終了した。
英文要約Title: Transparent insulation material for residential houses and buildings (FY2007-FY2008) Final Report Practical Development of Daylighting Insulation Material for Residential Houses and Buildings
The goal of this project was to develop a practical daylighting insulation material using a plastic film, and the material was intended to be light, translucent, and highly effective in thermal insulation for use in openings in residential houses or buildings. In its basic design, films are stacked in a multilayer configuration without using krypton or other low thermal conductivity gas, vacuum or special vapor-deposited film. Between films, elastic resin spacers are placed in certain parts to form thin air layers, which suppress convective and radiative heat transfer and improves the heat transmission and solar heat gain coefficients. The heat transmission coefficient depends on the number of air layers and total thickness. In consideration of sound insulation performance, optical decorative effect and commercial appeal, the daylighting material can be designed at levels from a general-purpose double glazing (heat transmission coefficient: 3.5 W/m2K) to exterior walls (heat transmission coefficient: 0.4 W/m2K). In the course of this project, we took a technological integration approach to the following elementary technologies: 1) As a quality enhancement measure, elucidation and performance design of the sound insulation mechanism was performed in order to improve the sound insulation performance 2) As a quality enhancement measure, an optical decorative design for a new life space 3) Concept design to establish a product concept acceptable to the residents 4) Installation design to realize the product concept 5) Production machine concept design to elucidate business feasibility from the standpoint of manufacturing facilities As a result, we were able to obtain a heat transmission coefficient of 0.5 (thickness of 88 mm), 1.5 (thickness of 18 mm), and 3.5 (thickness of 4 mm), which are at the highest level for a plastic-based material. While designing the marketable product concept, group interviews with consumer groups and Internet interviews were used to narrow down 100 ideas to 3. The three ideas are a daylighting block, highly decorative inner window and easily installable double-glazed window. This insulation material was installed in test houses of the Sekisui Group in order to test the material in a real house. The easily installable double-glazed window underwent a monitoring evaluation at 40 houses of Sekisui Group employees across the nation and the windows received high marks. The target capacity was set at a forming speed of 30 meters per minute for the production machine conceptual design, and the basic design of a continuous multilayer laminator with this capacity was completed. As an intermediate step until a continuous machine is created, a batch multilayer laminator with a forming speed of 2 meters per minute was also completed.
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