熱貫流率と熱通過率とは何か？その基本を知ろう
私たちの周りには、建物や冷蔵庫、洋服など様々なものが温度を保つために工夫されています。その中で使われる言葉に熱貫流率と熱通過率というものがあります。中学生でもわかるように簡単に説明すると、どちらも「熱がどれくらい通りやすいか」を表す指標ですが、使い方や意味は少し違います。
まずは、熱貫流率について。熱貫流率は、壁や窓などの建材を通して1平方メートルあたり、1秒間にどれくらいの熱が温度差1度で伝わるかを表したものです。単位はW/(㎡・K)（ワット毎平方メートル毎ケルビン）で表されます。
一方で、熱通過率は主に熱の移動の全体量に注目したもので、熱貫流率にその部分の面積をかけたものです。つまり、その部分からどれくらい総合的に熱が通過しているかを数値で示します。
熱貫流率は「単位あたりの熱の通りやすさ」、熱通過率は「総合的な熱の流量」と覚えておくと理解しやすいです。
熱貫流率と熱通過率の違いを具体的に比較する
では具体的に、この二つの違いを表で確認してみましょう。下の表は「熱貫流率」と「熱通過率」の違いをまとめたものです。
| 項目 | 熱貫流率 (U値) | 熱通過率 (Q値) |
|---|---|---|
| 意味 | 単位面積あたりの熱の通過しやすさを示す値 (建材の断熱性能の指標) | 実際の部分全体から伝わる熱量 (熱損失の全体量) |
| 単位 | W/(㎡・K) | W/K |
| 計算方法 | - 建材の熱抵抗の逆数 - 材料の性質で固定的 | - 熱貫流率 × 面積 |
| 使用例 | 壁や窓の断熱性能を評価する時に使用 | 建物全体の熱損失量を計算する時に使用 |
| 注目点 | 建材の質や構造が重要 | 建物の大きさや設計が関係 |
このように、熱貫流率は材料の性能を表し、熱通過率はその材料の面積や構造を含めた熱の流れの全体を示すため、使い方に明確な違いがあります。
熱貫流率が低いほど断熱性能が高いと言われるので、住宅の省エネ性能の評価にもとても大切な数値です。
日常生活での熱貫流率と熱通過率の役立ち方
具体的な場面でどう役立つか想像すると覚えやすいですよね。例えば、冬に家の中を暖かく保つためには、壁や窓の熱貫流率が低い素材を使うのがポイントです。熱貫流率が高いと、寒い外の空気の熱が室内にどんどん逃げてしまいます。
その一方で、熱通過率は家全体の設計や窓の大きさなど、どれだけ熱が家から逃げやすいかを数値で表すのに使えます。たとえば、同じ熱貫流率の窓でも面積が大きければ熱通過率は大きくなり、熱損失が増えます。これを基に、省エネ設計や断熱リフォームの効果を予測することができます。
また、家以外でも冷蔵庫や保温ボトルなど、熱の逃げを防ぐための技術でこの数値が使われています。
身の回りの断熱製品の性能を理解する時に、熱貫流率と熱通過率の違いを知っておくことはとても役立つのです。
熱貫流率というと難しそうですが、実は建物の断熱性能を評価するときにとても重要な指標です。
たとえば、冬場に窓が冷たいと感じるのは、その窓の熱貫流率が高い（熱が逃げやすい）からかもしれません。
面積が大きな窓の場合、同じ熱貫流率でも熱通過率は大きくなります。
つまり、大きな窓は暖房の熱をたくさん逃がしてしまうので、省エネのためには窓の大きさや断熱性能の両方を考えることが大事なんですね。
これは意外と知られていないポイントで、断熱リフォームを考えるときのヒントになりますよ！
科学の人気記事
