CO2削減の実現へ….

特殊反応型無機質系塗材 シポテックス クール工法 とは

省エネ省力化時代の画期的な特殊反応型無機質系塗材シポテックスは、従来の合成樹脂、水性エマルジョン系塗料とは異なり、アモルファスシリカを含有しているので強アルカリ度を示すコンクリート製品表面に塗装した場合、アモルファスシリカが余剰アルカリ成分を反応吸収するのでエフロレッセンスの影響を排除します。

01更にこの反応により生成したエトリンガイドの針状結晶が躯体表面の微細孔にまで侵入し、付着力が強化されます。
また、シポテックス中には耐薬品性、耐候性、耐水性等に優れた特殊変性アクリルエマルジョンが混合してあるので、この樹脂と特殊セメント系ゲル及びエトリンガイドの相乗作用により、耐透水性のより強固な塗膜が得られ、この塗膜は経時と共に強度が増加します。
弊社は30年前(H16年現在)にこの特殊反応型無機質系塗材を開発し、建築・土木構造物が抱える様々な問題の解決に取り組んで参りました。

超対候性、強力な付着力、耐透水性、30年の実績 = シポテックス

シポテックス クール工法の紹介動画ダウンロードはこちら

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省エネ、環境対策に役立つ シポテックス クール工法


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シポテックスクールベースはシポテックスの特殊なベースが持つ本来の超耐候性、強力な付着力、防水性に更に火山噴出物を用いたシラスバルーンを加えることにより断熱性を付加した多機能特殊反応型無機質塗材です。
このシポテックスクールベースとシポテックスクールコートを組合せて遮熱、断熱、防水、保護、美装といった複数の効果を同時に併せ持つ塗膜を形成する工法がシポテックスクール工法です。

シポテックス+シラスバルーン+クールコート = シポテックス クール工法


シポテックス クール工法の主な特徴

●クールベース工法による木陰効果
クール工法がもたらす木陰効果により建物内部の温度が下がり、夏場の作業環境が改善されます。
●省エネルギー・省資源・CO2(温室効果ガス)削減
冷房電力の節約により電力コストが削減され、省エネルギー化が実現でき、CO2(温室効果ガス)削減に役立ちます。また、屋根材を長期に渡り保護し、屋根の寿命を延ばし、屋根用建築資材の有効活用、省資源にも役立ちます。
●多機能塗膜
防水、防錆、防音、屋根材の強化再生等、塗料のみの工法では得られない多機能なクールベースと高耐久性のクールコートを組み合わせた工法です。
●長年に渡る実績
遮熱断熱工法がまだ一般的ではなかった30年前から施工実績があり、日本国内、海外を含め現在(H16年11月)150万m2以上の実績があります。


塗材から地球環境を考えるシポテックス クール工法

電力コストの削減、省エネルギー化、屋根材の長寿命化、建築廃材の削減等の効果をもたらすシポテックス クール工法は地球環境の保全やCO(温室効果ガス)削減にもお役に立ちます。
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太陽が照りつけているときに木陰に入ると、涼しく爽やかで気分も落ち着いてきます。
シポテックス クール工法は、建物の内部にこの木陰のような涼しさをもたらす工法といえます。
屋根や外壁にシポテックス クール工法を施工することによって太陽熱を遮断し、室内に快適な環境を創ります。

 

 


シポテックス クール工法 による温度変化の実測例

1.コンクリートスラブ屋根表面での温度測定例

10204-1 その差なんと14.6℃


2.スレート屋根の施工部と未施工部の温度差実測例(7月 晴天 午後2時測定)

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●お客様の声
シポテックス クール工法を施工したら室温が外気温より低くなりムッとする暑さがなくなりました。


3.2階建て鋼板屋根工場を半分施工した場合の温度比較実例

10時から16時まで2時間毎の各温度を5日間測定し、その平均を比較しました。
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シポテックス クール工法 で電力コストが削減できます

シポテックス クール工法により作業環境の室温を下げると冷房電力が節約でき、電力コストの削減や省エネルギーにつながります。

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施工前後の電気使用量比較(屋根面積約9,300m2の場合)

電力消費量が最大になる8月に約22×103kwhの節電ができ約25.6%の省エネ効果がありました。

電力コストの削減
最大電力の抑制により
年間基本料金 約140万円
使用電力料金 約160万円
年間合計 約300万円削減

 

●お客様の声

冷房電力節約についての感想…最大電力の抑制が行え、年間の基本料金が削減できた。これにより、変電所増強費用が節約でき、ほぼ3年(計画では9年)で投資回収が行える予定。これらは予想外の結果だった。今後、室温を一定にコントロールすることも容易に出来そうだ。
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遮熱塗料のみの工法と何が違うのでしょうか?

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シポテックス クール工法 は特殊反応型無機質系塗材のクールベースが入っており、遮熱塗料のみの工法では総塗膜厚がミクロン単位であるのに対し、クール工法はミリ単位の施工塗膜が確保され、防水、屋根材の保護といった遮熱塗料のみの工法にはない様々な効果を同時に併せ持つ工法です。


シポテックス クール工法の断面イメージ

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シポテックス クールベースが持つ主な特徴

1.屋根母材の保護、長寿命化

○スレート、コンクリートスラブの場合

10307-2・中性化防止(酸性雨、海塩粒子、炭酸ガスの浸入を防ぎます)
・苔の発生を抑える(吸水しないので苔が生えません)
・スレート厚みの減少を抑える
(劣化から屋根を保護し、アスベスト粉塵の発生を抑え、発ガン性物質の拡散を防止します)
・スレート強度の復(分厚いベースが強度を保持します)

○鋼板屋根(折板、瓦棒)の場合

10308-2・伸縮追随(弾性ベースが伸び縮みに追随します)
・防錆(外的要因を排除し、アルカリ雰囲気を持続します)
・熱膨張を抑える(遮熱断熱効果で熱膨張が抑えられ鋼板の焼付塗料も割れません)

 

 

2.防水

耐水性、耐候性の優れた緻密な弾性ベースが雨水の浸入を阻止します

3.防音

弾性ベースが雨粒の衝撃を和らげると共に、制振作用で雨音を小さくします

4.クールコート(上塗り)が長持ちする

元々耐候性の優れたクールコートですが、クールベースを中塗りに使用することによって下地からの劣化が防がれ、スレートやスラブに直接塗った場合よりも遥かに長持ちし、遮熱効果が長期に渡り持続します

このようにクールベースがあることにより、遮熱断熱以外にも様々な効果が発揮されます。

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熱容量(heat capacity)

物体に熱を加えて温度を上げる時、温度上昇の度合いは物体によって異なっている。温度変化のしにくさを表したものを熱容量と言います。
ある物体に熱量Q(cal)を加えた時、温度がΔT(℃)変化したとすると、この物体の熱容量Cは次の式で表されます。単位はJ/Kまたはcal/℃

スクリーンショット(2013-04-25 20.41.20)

ΔTは何度温度が変化したかを表します。例えば6℃→11℃になったならΔTは5℃となります。


比熱(specific heat)

単位質量の物質の温度を単位温度(1℃)上げるのに必要な熱エネルギーを比熱と言います。単位はJ/kgKまたはcal/g℃ 単位換算は1J/kgK=0.23889cal/g℃

比熱の大きい物質は「熱しにくく、冷めにくい」性質があり、比熱の小さい物質は「熱しやすく、冷めやすい」性質を持っています。

一般に金属は比熱が小さく、少しの熱エネルギーでどんどん温度上昇するので、太陽光の輻射熱で熱されやすい物質であると言えます。

参考 単位がcal/g℃場合 水=1 鉄板=0.105


熱容量(heat capacity)の違いによる温度上昇の差の例

例えば真夏に海水を少しコップにすくって放置したとします。
そのまま放置し続けるとコップの海水は少しずつ温まりぬるくなっていきます。
しかし海全体の海水がコップの中の海水と同じ温度まで温まることはありません。
同じ物質でも温度上昇に差が出るこの現象は熱容量の差によるものです。

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スクリーンショット(2013-04-25 20.42.34)

 

熱容量が大きいと同じ熱量Qを受けても温度上昇ΔTが小さくなる


比熱(spacific heat)の違いによる温度上昇の差の例

真夏にコップにぬるいコーヒーを入れて放置したとします。また、近くには車が停めてあるとします。
そのまま昼間に数時間放置したとしてもコップのコーヒーがホットコーヒー並に熱くなることはありません。一方で、停めてあった車のボンネットは素手で触れない位熱くなります。
この温度上昇の差は物質ごとに比熱が違うことによって起こります。


比熱・熱容量の違いによる熱しにくさの違いのイメージ

netsu2鉄板は比熱が小さく、熱しやすい為、夏場の太陽光の熱エネルギーを直接受けると高温になり、屋根から大量の輻射熱が室内に放出されることになります。

 

 

 

 

netu1シポテックスクールベースは熱しにくい性質を持っている為、同じ日射量でも鉄板に比べて約10~20℃の温度差が生じ、輻射熱の発生が抑えられます。

 

 

 

 


クール工法の熱容量

熱容量は比熱×質量で算出されます。m2当たりの熱容量を計算するにはm2当たりの乾燥塗膜質量を基に計算します。

シポテックスクール工法クールベースクールコート

クールベースが1mm厚の場合

1mm厚の乾燥塗膜重量×クールベースの比熱=351cal/℃m2
クールコートの熱容量
乾燥塗膜重量×クールコートの比熱=60cal/℃m2
同様にして

クールベースが2mm厚の場合

2mm厚の乾燥塗膜重量×クールベースの比熱=703cal/℃m2

クールベースが3mm厚の場合

3mm厚の乾燥塗膜重量×クールベースの比熱=1054cal/℃m2

シポテックスクール工法のm2当たりの熱容量計算をまとめると

クールベース(1mm厚の場合)+クールコート=351cal/℃+60cal/℃=411cal/℃

クールベース(2mm厚の場合)+クールコート=703cal/℃+60cal/℃=763cal/℃

クールベース(3mm厚の場合)+クールコート=1054cal/℃+60cal/℃=1114cal/℃


遮熱塗料との熱容量の比較

一般的遮熱塗料の比熱が約0.4、塗布量が約0.4kg/m2、固形分が約50%とすると 400g/m2 wet ×0.5×0.4cal/g℃ = 80cal/℃m2→遮熱塗料のm2当たりの熱容量

シポテックスクール工法の熱容量(1mm厚)

411cal/℃

(2mm厚)

763cal/℃

(3mm厚)

1114cal/℃

一般的遮熱塗料の熱容量 80cal/℃シポテックスクール工法の方が1mm厚で約5倍以上、2mm厚で約9.5倍以上、3mm厚で約14倍以上の熱容量があり、同じ熱量を受けても計算上5倍から14倍温度上昇しにくいことが分かります。
5倍とは例えば5calで5℃上昇するか1℃しか上昇しないかの違いです。

・遮熱塗料のみの工法

遮熱塗料のみの工法


80cal/℃熱容量小さい

塗膜は100μm程度と薄く、熱容量も小さい為、長時間太陽光に曝されると反射しきれなかった日射の熱を受け次第に温度が上昇します。

・シポテックスクール工法

シポテックスクール工法

411~1114cal/℃熱容量大きい
塗膜は1mm~3mmと厚く、熱容量も大きい為、日射を反射しきれなくても温度上昇を最小限に留めます。
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シポテックス クール工法は太陽熱をダブルで遮断

遮熱塗料のみの工法とは違い、シポテックスクール工法では、1.5~3mmのクールベースの厚塗り塗膜がある為に、クールコート(遮熱)とクールベース(断熱)の両方で太陽熱を遮断します。

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シポテックス クール工法は 太陽熱を効率よく遮断します


シポテックス クール工法は遮断熱効果が維持されます

遮断熱の効率が良いだけでなく、クールベースを使用することで、クールコートが長持ちし、遮熱塗料のみの工法よりも遮熱効果が長期にわたり持続するので、冷房電力削減効果も大きくなります。

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クールベース の躯体保護能力で維持管理費削減

屋根母材の保護、長寿命化、防水、防音など遮熱塗料のみでは得られないクールベースの様々な躯体保護効果により、屋根材の張り替えや、補修等、維持管理に必要な経費が削減できます。

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外部からの劣化要因により表面が劣化していきます。その結果、スレートの張り替えや、カスの定期的な掃除など、維持管理費が掛かります。

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スレートの細かい繊維質と苔がホコリと入り混じって堆積しています。清掃しても一年で1cm程度カスが溜まってしまいます。毎年このカスの分量だけスレートが劣化していることが分かります。

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耐候性の良い特殊反応型無機質系塗材であるシポテックス クールベースがスレート全体を覆ってしまうため劣化浸蝕を防ぎます。
スレートの劣化が止まった為、繊維質のカスが出なくなり、毎年行っていた清掃の手間が省ける様になり、清掃費用が節約できました。

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折板屋根の場合、表面の焼付塗装に細かいキズなどができて、そこに外部からの劣化要因により錆が発生するようになります。発錆をそのまま放置すると、錆による腐食が進行し、穴あきによる漏水などが発生します。その結果、折板の張り替えや、穴あきの補修など、維持管理費が掛かります。

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◯防音効果についてのお客様の声

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・学校の体育館の場合

雨の日の全校朝礼でも雨音の騒音が減って、必要以上に大声で話さなくてもよくなった。

 

 

 

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・工場の会議室の場合

以前は雨の日は会議にならない位うるさかったが、シポテックス クール工法を施工したら、雨音も気にならなくなった。

 

 

 

弾性のクールベースが折板の伸縮に追随し、保護膜が破れることなく機能し、外部劣化要因を寄せ付けません。この為、錆の発生を防ぎ、屋根の寿命を延ばします。
また、クールベースの制振作用により、雨音を和らげることができます。別途防音工事の必要がなくなり、工事総額が削減できます。
長期的にみると、錆による腐食の補修費用や、張替えのコストも削減され、維持管理費の節約に繋がります。

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面積5000m2で高さ7mの工場を5℃下げる為のエネルギー計算

熱量計算

基 本 式

熱 量=比熱×密度×体積×温度差Δt

空気の比熱(定圧比熱)

0.241cal/g・℃

空気の密度

ρ[kg/m3]=1.293/(1+0.00367t[℃])で表される

シポテックスクール工法で室温が約32℃前後で落ち着くので
ρ[kg/m3]=1.293/(1+0.00367×32℃)≒1.157kg/m3

必要な熱量Qは

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5℃下げるには48800kcal必要だということが分かる


熱量を電力量に変換

1kwh=3,600,000J  1cal≒4.1819Jだから

1kwh=(3,600,000÷4.1819)cal≒860kcalとなるので

熱量48800kcalを電力量(kwh)に換算すると

48800kcal=(48800÷860)kwh≒56.744kwh

5℃下げるには56.744kwを1時間消費することが分かる


ある工場での温度測定値(実測値)のグラフを見ると

室温が平均で約5℃下がっていることが分かる

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計算を単純化するために毎時間5℃下げるために、56.744kw消費しているとして年間の電力量を計算する


年間の冷房電力量を計算すると

冷房を必要とするのは6~9月の4ヶ月間で1日当たり9時間冷房を使っているとして計算する

年間の冷房使用時間は

9時間/日×4ヶ月/年間=9時間/日×120日/年間=1080時間/年間

年間冷房電力量は

56.744kw×1080h/年間≒61283kwh/年間


炭酸ガス削減量に換算すると

日本の各発電時の炭酸ガス排出量は平均0.38kg/kwhだから

61283kwh×0.38kg/kwh=23287.54kg≒23.3トン


年間で約23.3トンのCO2を削減したことになる

今までの実績では年間最大94000kwh削減できた記録があるので、最大で約35.7トンのCO2を削減できたことになる
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鋼鈑仕様

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スレート仕様

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遮熱断熱工法がまだ一般的ではなかった30年前から施工実績があり、日本国内、海外を含め現在(H16年11月)150万m2以上の実績があります。


JR東日本様(品川、スレート屋根)

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YKK様(スレート屋根、左:施工前 ・ 右:施工後)

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(左:途中まで施工 ・ 右:施工後)

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YKK様(瓦棒屋根、左右とも施工後)

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ホンダ様(折板屋根)

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ホンダ様(タイ国)

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ダイヤテックス様(瓦棒屋根、左:施工前 ・ 右:施工後ライトグレー色)

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京セラ様(折板屋根、左:施工前 ・ 右:施工後)

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(左:施工前 ・ 右:施工後)

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東京競馬場様(折板屋根、左:施工前 ・ 右:施工後ライトグリーン色)

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日立物流様(瓦棒屋根、左:施工前 ・ 右:施工後)

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明電舎様(スレート屋根)

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沖縄県営住宅様(壁面、コンクリートスラブ屋根、右:琉球瓦色)

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石川島芝浦機械様(スレート屋根)

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高校屋根(宮古島、琉球瓦色)

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大連マブチモーター様(中国、クールベース吹付状況)

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豚舎屋根(中国広東省、スレート屋根)

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