UA値とは?断熱性能の重要性と最新情報、計算方法を解説
快適な暮らしを実現するうえで建物の「断熱性能」は欠かせませんが、その性能を数値で示す指標の一つが「UA値」です。
今回は、UA値の基礎知識や計算方法、UA値が注目を集める背景などを解説します。
UA値の概要
まずは、UA値の基本を解説します。
概要や要点を押さえましょう。
UA値とは
UA値は、正式名称を「外皮平均熱貫流率」と言います。
建築物内部にある熱は外皮(屋根・外壁、床、開口部など)から、外部に逃げます。
このときに熱が外皮からどの程度逃げやすいかを示す指標が、UA値です。
UA値では、換気による熱損失は考慮しません。
UA値の「U」は国際的な熱貫流率の記号で、Aは「Average(平均)」の頭文字です。
UA値が小さいほど熱が逃げにくく、省エネ性能が高いことを示します。
貫流する熱量は、外皮の部位ごとに異なります。
そのため、UA値は建築物ごとに計算しなければいけません。
住宅メーカーが、「わが社のUA値は〇〇です」と一律に訴求しないのも、UA値は建築物ごとに計算しなければならないことが要因です。
UA値の計算式
UA値は、「単位温度差当たりの外皮総熱損失量」を「外皮総面積」で割って求めます。「建築物内部から外皮を通って外部に逃げる熱量」の程度を、「外皮全体で平均」して算出するという考え方に基づきます。
UA値は全国を8つに分け、地域ごとの気候に合わせて、基準値が設けられています。
UA値の地域区分と基準値については、後ほど詳しく解説します。
UA値の単位
UA値の単位は、【W/m2・k】とあらわします。
W:逃げる熱量
m2:外皮面積
k:室内外の温度差 です。
UA値とηAC値、C値、Q値の違い
UA値と同時に、「ηAC値」「C値」「Q値」も目にするかもしれません。それぞれ何を示すのか、解説します。
ηAC値とは
「ηAC値(イータエ-シー値)」は、太陽日射が室内に入りやすい程度を示します。
「冷房期の平均日射熱取得率」と言います。
単位日射強度あたりの日射によって建築物の内部が取得する熱量を、冷房期間で平均し、さらに外皮面積で割って算出します。計算結果の値が小さいほど、その建築物は日射が入りにくいことをあらわします。
ηAC値もUA値と同様、地域区分による基準値が定められています。
区分 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
UA値 | - | - | - | - | 3.0 | 2.8 | 2.7 | 6.7 |
住宅の外皮性能は、UA値とηAC値によって構成されます。
C値とは
C値は、建築物の気密性を示す指標です。建築物全体に存在する隙間面積(cm2)を、建築物の延床面積(m2)で割って算出します。建築物全体の相当隙間面積をあらわし、C値が小さいほど隙間が少なく、気密性が高いことを意味します。
現在、C値に関する国の基準はありません。国はUA値を重視しています。ただし、隙間があれば熱の出入りが発生し、室内の温度変化にも影響します。
C値は、建築物の内部に専門の気密測定試験機を持ち込み、測定します。実際に測定してみないと、正しいC値はわかりません。
Q値とは
Q値は、かつて使われていた断熱性能を示す指標です。建築物の各部の熱損失量と換気による熱損失量の合計を足し、延床面積で割って算出します。Q値が小さいほど熱が逃げにくく、Q値が大きいほど熱がよく逃げる建築物、という意味です。
UA値が熱損失量を外皮面積で割るのに対し、Q値は延床面積で割る点が違いです。外皮面積が同じでも、建築物の構造・間取りによって延床面積には違いが出ます。そのため、UA値とQ値に差が生じるケースもあります。
ただし現在は、UA値が断熱性能を示す数値として使われており、Q値が登場する機会はほぼありません。
UA値と最新の断熱等級
UA値は、建築物の断熱等級を考える場面で重要な指標として働きます。
断熱等級についてあらためて確認しておきましょう。
断熱等級とは
断熱等級は、建築物の断熱性能を示す指標です。2000年施行の「品確法(住宅の品質確保の促進等に関する法律)」が定めます。数値が大きいほど、高い断熱性能を持つことを意味します。
断熱等級の基準値は地域ごとに定められている
先に解説した通り、断熱等級は日本を8つの地域区分に分け、基準値が定められています。
区分は、下表の通りです。
地域区分 | 基準UA値 | 該当都道府県 |
1・2 | 0.46 | 北海道 |
3 | 0.56 | 青森県/岩手県/秋田県 |
4 | 0.75 | 宮城県/山形県/福島県/栃木県/新潟県/長野県 |
5・6 | 0.87 | 茨城県/群馬県/埼玉県/千葉県/東京都/神奈川県/富山県/石川県/福井県/山梨県/岐阜県/静岡県/愛知県/三重県/滋賀県/京都府/大阪府/兵庫県/奈良県/和歌山県/鳥取県/島根県/岡山県/広島県/山口県/徳島県/香川県/愛媛県/高知県/福岡県/佐賀県/長崎県/熊本県/大分県 |
7 | 宮崎県/鹿児島県 | |
8 | - | 沖縄県 |
※ さらに詳しい区分は「地域区分新旧表(国土交通省)」をご覧ください。
札幌なら0.46、東京や博多は0.87が、クリアしなければならないUA値基準となります。
最新の断熱等級では「7」が最高
現在、断熱等級は「7」まで設置されており、7が最高レベルです。
<断熱等級新設の推移>
2022年3月まで 断熱等級4が最高レベル
2022年4月 断熱等級5が新設
2022年10月 断熱等級6・7が新設
2025年4月施行の建築物省エネ法改正によって断熱等級4が義務化されます。
今後、新築建築物は、断熱等級4を満たさなければなりません。
UA値が重要な2つの理由
近年、建築物の設計において、UA値が重視される理由を、2つの視点から解説します。
省エネ基準適合義務化が始まるから
※建築物省エネ基準適合義務化に関するリーフレット|国土交通省
建築物省エネ法が改正され、2025年4月の施行を控えています。
この改正によって、すべての新築建築物に省エネ基準への適合が義務化されます。
建築物省エネ法が定める省エネ基準に適合するためには、断熱性能と省エネ性能で、基準値を満たさなければなりません。省エネ基準への適合性試審査も行われるため、これまで以上に建築物のUA値を高め、基準を満たす努力が必要となります。
高断熱住宅へのニーズが高まっているから
住宅市場全体でも、断熱性能へのニーズが高まっています。
国土交通省「令和5年度 住宅市場動向調査報告書」によると、注文住宅を取得した世帯のうち62.9%が「高気密・高断熱設備」が注文住宅取得理由である、と回答しています。
また、「ZEH」「省エネ」といったキーワードで住まいを探す人も増えていると言えます。高断熱住宅の快適性や省エネ性、健康面での安全性などが認知されるにつれ、高断熱住宅の注目度が高まっている市場状況も、確実に踏まえておきましょう。
UA値の具体的な計算方法
ここからは、UA値の計算方法を詳しく解説します。
UA値の考え方の基本
UA値は、外皮(建物の表面)1m2あたり、平均してどの程度(W)の熱が逃げるか、を考えます。計算式は、「建築物の熱損失量の合計」÷「外皮面積」です。
「熱損失量の合計」の求め方
熱損失量の合計は、外皮各部分(屋根・天井、外壁、床、開口部)それぞれの熱損失量と、基礎・土間の熱損失量を合計して求めます。
外皮と基礎部分では計算式が異なります。外皮は「U値×面積×温度差係数」で求め、基礎部分は「Ψ値×基礎の外周長×温度差係数」で求めます。
部位 | 損失する熱量の求め方 |
屋根(天井) | 屋根(天井)のU値×屋根(天井)の面積×温度差係数 |
外壁 | 外壁のU値×外壁の面積×温度差係数 |
床 | 床のU値×床の面積×温度差係数 |
開口部 | 開口部のU値×開口部の面積×温度差係数 |
基礎・土間 | 基礎立ち上がりのΨ値×基礎の外周長×温度差係数 |
U値とは
U値は、熱貫流率を示します。2009年以前は「K値」と呼ばれていました。
建築物に使われる部材の熱の通りやすさをあらわし、UA値・ηAC値に影響します。
U値の算出には、部材すべてを詳細に計算する方法と、簡便な計算方法の2種類があります。
Ψ値とは
Ψ値(プサイ値)は、部分的に断熱材が薄くなる箇所や、基礎が途切れた部分を示す数値です。「構造熱橋」とも呼び、木材を留めるボルトや屋根と壁など断熱材が交差する部分、角でつながる部分などを指します。
Ψ値は、単位長さあたりの熱損失(線熱貫流率Ψ値×長さ)で求めます。
温度差係数とは
温度差係数は、外気温と室温の差を1.0としたとき、隣接空間とどの程度の温度差があるかを示す値です。熱は隣接する空間からも影響を受けるため、隣接空間同士の熱移動を考慮し、熱の損失量を補正する係数と考えましょう。
<温度差係数>
・外気に接する壁、屋根など:1.0
・1階車庫上階の床、車庫に接する壁:1.0
・天井断熱の建築物の天井:1.0
・床断熱の建築物の床:0.7
「外皮面積」の求め方
UA値の計算に必要なもう1つの要素「外皮面積」は、建築物全体の外皮を合計して求めます。こちらは、単純な足し算で算出可能です。
UA値計算は、「U値」の計算がカギ!
UA値計算で厄介なのは、U値の計算ではないでしょうか。
U値の算出方法が複雑な上、部位ごとにU値を用いて計算しなければ、UA値が出てきません。時間がかかる上に、専門的な知識も必要です。
建築物をスピーディーに設計・施工したい時は、計算工程の外注を検討することをお勧め致します。
まとめ
UA値は住宅の断熱性能をあらわす指標です。市場や消費者の断熱性能に対するニーズも高まりを見せています。
断熱へのこだわりが、受注や施工に影響するようになる可能性も高いので、本記事を参考にUA値の理解を深めていきましょう。
省エネ計算なら、しろくま省エネセンターにお任せください!
しろくま省エネセンターでは、業界初の「省エネ計算返金保証」を行っております。
個人住宅、小規模事務所から大型工場などまで、幅広く対応しています。まずはお気軽にご相談ください!