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閉め切った部屋の湿度
閉め切った部屋は湿気がひどいので、窓を開けましょう。こんな事を言われると誰も反対しませんね。 しかし、閉め切った部屋には、湿気はどこからはいるのですか。 入って来た湿気はどうして出て行かないのですか。 壁や天井や床は湿気の移動に対して、一方交通なのでしょうか。 外の湿度は一年中、上がったり下がったりします。対応して、室内の湿度も影響を受けるでしょう。室内の湿度の年間平均は、外気の湿度の年間平均になりませんか。 以上永年の疑問です。工科大学建築科教授に伺っても、ハッキリしませんでした。どうも壁材などが含む（あるいは含める）水の量と室内空気が含む水の量のバランスを上手に計算するとよいような気がします。
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先ほどの回答で、ポリマーという言い方が悪かったと思いますので補足しておきます。 重合しているわけではありませんから、ポリマー状とはいってもポリマーではなくクラスターですね。かつてロシアの科学者がポリウォーターという概念を提唱しましたが、現在では否定されています。 ポリウォーターは水分子が重合した場合の考え方で、クラスターは分子間力によるものです。 外気で高エネルギー状態にある水分子が部屋の中で徐々にエネルギーを失うと、分子間力によって分子集合体が成長します。 クラスターが一定以上に成長すると液体の水になります。蒸気は気体でなく液体であるという話を聞いた事があるかと思いますが、この概念で説明が出来ます。 そもそも、液体の水は通さず蒸気だけを通すという半透膜の動作原理はクラスターのサイズなんですね。 さて先ほどの仮説ですが、クラスターの成長を阻止する概念から考えると、閉め切った部屋でも扇風機を回したり放電させたり気温の上下を繰り返せば、湿度は外気と同じになりそうです。これが仮定通りの結果になれば証明できますね。
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#11です。 ＞二階の湿度は、一階よりましですが、それでも外気湿度より高いのです。 この部分ですが平均湿度の高い一階の影響を受けているとは考えられませんか？ 程度の差は有るが一階と同じ現象が起きているような気がしますが。 あくまでも想像ですがご指摘の現象は壁の材質には無関係のような気がするのですが。 実際床下換気扇を設置した住宅では閉め切った部屋、例えば押入れや納戸なども湿気っぽく有りません。実測した訳では有りませんがそう感じます。 床下の低温度、高湿度と言う環境が大きく影響をしているような気がします。
お礼
多くの方にいろいろ教えていただきました。私は室内の湿度変化のメカニズムを知りたいのです。湿気の侵入経路についてのご教示もいただきました。参考にさせていただきますが、今回の主題ではありません。湿度上昇の対策もいただきました。これも今後の参考になりますが、質問対象ではありません。 今までの計測は正しいかとのお尋ねもありましたが、精度は別として、間違ってはいなかったと思います。学会に発表する論文ではなく、自分が理解するための考察には十分なデータです。 以上を前提として、まとめを書くことにいたします。問題解決には遠いのですが、思考の方向付けは出来ました。お礼を申し上げ、質問箱を閉じることにいたします。 １．６方を壁体で囲まれた部屋を考えます。（壁体とは建築関係の方が、壁、床、天井を総称するときに使う言葉と思っています。） ２．壁体は空気を通しません。但し湿気は通します。（水分が壁体を通過するメカニズムが主題です。） ３．外気の湿度は年間を通じて変化いたします。 ４．部屋内部の湿度の変化はどうなるでしょうか。当然、外気の湿度変化に、いくらかの時間遅れを伴って、変化いたします。 ５．室内の湿度変化を壁体の性質で説明するのが目的です。 ａ．壁体も水分を含み、保つでしょう。ある水分量で、飽和に達すると想像されます。 ｂ．壁体と室内空気の水分を出し入れにはある平衡が成り立つと思われます。 ｃ．このように考えると、室内湿度の変化は、外気の湿度変化に対応する壁体の水分保有量変化に追従すると理解されます。 ｄ．壁体内部に水分が存在する形態は様々でしょう。空隙に単純に存在する。分子の間に入り込む。分子と化合はしていないが、ある種の結合力で分子と結ばれている（水和物）などです。その形態により室内空気との平衡条件が変わります。 ｅ．極端な例を挙げます。壁体が大量の遊離した水を含む場合、室内湿度は外気の湿度に関係なく、高く保たれるでしょう。壁体が吸湿剤例えばシリカゲルのような性質を持つ場合、しかもその容量が非常に大きい場合には室内湿度は外気の変化に関わりなく、低く保たれるでしょう。 以上の考えから、今後は壁体の性質、壁体とこれに触れる空気の間の水分出し入れ平衡条件を調べて行くことにいたします。 長い間有り難うございました。
- reglus
- ベストアンサー率41% (149/356)
こんにちは。ポテンシャルなんて言葉にちょっと惹かれました。 本文についての回答でなく、他の方へのレスについての回答をいたします。 外からは入ってくるのに、中からは出て行かないという疑問ですよね？ それなりの知識をお持ちとお見受けしましたので、その方面での考察をいたします。 恐らくは空中の水分子のサイズに関係があると考えます。理想状態ではH-O-Hですが、実際の蒸気はもっと大きなポリマー状で存在していますよね。 外気に存在するときの湿気は風や温度差など諸所の関係で高エネルギー状態にありますから、分子サイズは小さくなります。荷電状態にある場合もそうですね。 一方で室内では気温も安定傾向にあり風もありませんから、凝集して大きな塊になります。壁が一種の半透膜であると考えると、凝集した分子のサイズが一定を超えた段階で、外に出るのは難しくなります。 一定以上に湿度が上昇しないのは、ポテンシャルエネルギーの観点から説明が付きます。 いかがでしょうか。 建築学の教授でなく物性物理の教授でしたら、同じように想像するかもしれません。
その前に問題があります。 １、本当に年間外気の湿度平均と室内の平均に顕著な差が有るか、と言う問題 ２、床下からの湿気の進入の問題 1に関してははっきりとしたデータが有るんでしょうか？ 2に関しては床下が土のままで床が畳の場合特に梅雨時などは湿気が進入します、問題はその後何故出て行かないかですがこれは床下の年間湿度が外気よりも高い事が原因ではありませんか？ つまり床下と言うのは空気の通りが悪く土の湿気がもろに空気を湿らせます。年間高湿度の床下にさらされていれば当然屋内の床近辺は高湿度になると思います。 又一度畳が湿気た場合部屋のほうが畳近辺よりも温度が高い為に空気は上に昇るので次から次へと床下の湿気が入ってきて決して逆向きの気流は起こらないと思います。 思考実験ですが今部屋だけを空中10メートルの所に宙吊りにして内外の年間湿度を測定すればタイムラグは有るでしょうけれど差は極めて少ないのではないでしょうか。 想像ですがご質問の答えは湿気は主に湿度の高い床下から上がってくるが温度差の関係で下向きの空気の流れは起きにくい、結局入ってきた湿気は抜けにくい、と言う事かも知れませんね。壁などから入って来るのではない、と言うことです。
お礼
No.14 の方へのお礼欄に皆様へのお礼をまとめて記しました。 有り難うございました。
補足
ご回答有り難うございます。 二つコメントをいただきました。 1に関してははっきりとしたデータが有るんでしょうか？ 2に関しては床下が土のままで床が畳の場合特に梅雨時などは湿気が進入します、問題はその後何故出て行かないかですがこれは床下の年間湿度が外気よりも高い事が原因ではありませんか？ 第一の点については、ハッキリとしたデータはありませんが、永年の経験で間違いはないと思います。 第二点の前半に関しては、おっしゃる通りです。ただ、私は部屋の境界を形作る部材という意味で、壁という言葉に天井も床も含めて書いたつもりです。この問答の遅い時期には、壁体と記しました。建築関係の方がよく使われるので。 第二点後半は正しい見方と思います。上記私の書き方であると床下の湿度は、「六面ある壁体のうち一面の外側には他に比べて、高い年間湿度の外気に曝されます。」と表現されます。もちろん今までも考えておりましたが、十分考慮していたか反省しております。 思考実験という言葉は久しぶりに聞き、大変懐かしく思いました。初めて、相対性理論や、不確定原理を学んだときのことが思い出されます。それはさておき、高く持ち上げた部屋は、二階の部屋と考えれば、ある意味で、計測対象になります。一年締め切った家を開けたとき、一階の部屋の湿気はひどい物です。二階はそれほどではありません。ですから、貴兄の推察は当たってもおります。 強情を張るのではありませんが、二階の湿度は、一階よりましですが、それでも外気湿度より高いのです。 なお、問題が解決したわけではありませんが、この問答も長くなりましたので、そろそろ、閉めようかと思っております。結論は出ないでしょうが、皆様のお知恵を拝借して出した考え方の方向をまとめてみようかと考えております。
- sr052rzt
- ベストアンサー率36% (13/36)
>例えば、書庫。一年訪れなかった別荘。乾いた書物以上に水気を含む物はありません。 室内のものが水分を含むことに、室内の空気の流れ（いわゆる風）の影響するのではないでしょうか。同じ湿度でも人間が動いたり、窓を開けて空気が動けばものの表面から水分を奪っていくと思います。 締め切った部屋では空気が動かないので空気と物の水分量は平衡するのでは。 よく湿度１００％近い雨の日に、軒下に洗濯物を干している人がいますが、風があれば完全には乾かないが水分は減ってゆきます。 私は室内の湿度の年間平均は外気の年間平均になるのでは思います。
お礼
No.14 の方へのお礼欄に皆様へのお礼をまとめて記しました。 有り難うございました。
補足
ご協力有り難うございます。 『私は室内の湿度の年間平均は外気の年間平均になるのでは思います。』と書いて下さいました。私の質問の原点は、ここにあります。私もそう思ったのに、事実は、室内湿度が高くなるので、説明が付かなくなったのです。 勿論室内に置かれた物質と室内空気の間には、水分量の平衡が存在します。しかしその水準が上がって行くのです。 本当に多くの方の、ご意見をいただきました。現在は、No.2 の方の言われる、土壁の役割を解明すべく、努力をしております。
- paonta
- ベストアンサー率29% (41/139)
湿度（とこれのエントロピー）だけしか考えていないところに誤りがあるのではないでしょうか。 ケース１：日当たりのよい部屋 部屋の外からの熱によって部屋内の温度は容易にあがりますが、畳・石膏ボード・木板等に含まれている水分の蒸発量が増えることと相対湿度が下がることによって三者からの水分が部屋の中に引っ張り出されます。 部屋の気温が低くなると相対湿度はあがりますから一部は三者の中に戻るでしょう。でも、外気が温室状態の部屋温度以上になることは通常無いですから外気への水分を引っ張り出す力が弱く、結果、部屋の湿度が高くなるのではないのでしょうか。 ケース２：日当たりの悪い部屋 部屋内外の気温が恒常的に低いので、三者の中に含まれている水分の蒸発量（蒸気圧っていうんだっけ？）が少なく、よって外気へ逃げる水分量も少ない。三者の中に戻る水分量も少ない。 よって、仮に十分長い時間があれば部屋の中の湿気も外気に逃げていくことは考えられるが現実の天候はそうではない。 以上、無い知恵絞って考えました。 （学生さんであっても）研究者さんの質問であるようですので、密閉した容器を石膏ボードで二分して一方の室の湿度を変化させ、もう一方の湿度を計測する実験をしてみたらおのずと答えが出てくるように思えるのですがどうでしょう？
お礼
No.14 の方へのお礼欄に皆様へのお礼をまとめて記しました。 有り難うございました。
補足
ご協力有り難うございました。 多くの方のご意見を参考にしております。ただ、今回の質問は、『事実として、室内の湿度が高い』ので、高くなる理論的裏付けを助けていただきたいというのです。また対策を立てたいというのでもありません。 新しい理論が出来たら、裏付け実験も必要でしょうが、湿度変化を、測定する必要はないのです。 方向としては、No.2 の方が言われる、土壁の役割を解明すればよいかと考えています。土壁でなくても、一般的に言えば、壁体の水分保持能力です。他の材料でも同じです。
- black_sa
- ベストアンサー率14% (30/203)
閉め切った部屋といっても完全な密閉状態では無いのでは無いですか わずかな隙間でも水蒸気は進入してきます http://www.bekkoame.ne.jp/ro/apssk/kennkou/meru/kenmeru37.html
お礼
No.14 の方へのお礼欄に皆様へのお礼をまとめて記しました。 有り難うございました。
補足
有り難うございます。教えていただいた文献は初めて見ました。いろいろ参考になります。建築学の友人にも紹介いたします。有り難うございます。 ただ、他の方にも謝罪いたしましたが、私の書き方が悪く、今回の質問は正しく理解していただいておりません。私は、湿気の侵入経路や、湿気の除き方や、対策を知りたいのではありません。それは別の問題です。私の興味は、単に、水分の移動あるいは移動速度が「入り」と「出」で異なるのは何故か知りたかったのです。 緩衝物体でもある壁を通して、領域Ａと領域Ｂの間を水分という物質が移動いたします。その時の速度が方向によって異なるのは何故かを知りたいのです。 お気を悪くされると困るのですが、しつこく申し上げれば、隙間から入った水蒸気は何故隙間から出て行かないのですか。
- bouhan_kun
- ベストアンサー率19% (1032/5208)
ま、そこまで入り組んで知りたいなら、自分で実証実験すればってことです。と、いうことで、これで最後になります。 入り込んだら出ないのは、狭い空間で滞留してるからで。長期的に見れば平均化する可能性は高いですが、それ以前に次のアタックがあるわけで、その暇はありません。そもそも空気換置の重要ファクターは、風です。それがなければ換置は効率的に進みませんから、当然外構とは状態が異なります。 また、換気がなぜ必要なのかについてはカビの発生の問題ですから、空気滞留してる状態では還流している状態より発生しやすくなりますから、還流させていないと意味がないのです。自然換気ではおっつきません。それは窓を開けていても同じですが、開けたほうが効率がいいだけです。
お礼
何回もお付き合いいただき有り難うございました。 質問の文章も、要を得ない所が多く、反省しております。
- blue_hope
- ベストアンサー率46% (120/259)
> 何故、乾期に、室内の湿気は外に出ないのでしょう。室内より、外気の湿度は低いはずです。 たとえば、普通の携帯電話を水に沈めると、水圧の関係もあって、ものの数秒で、すぐにその中は水でいっぱいになってしまいます。 逆に、それを水中から取り出して、分解せずに外部から扇風機などの風を休み無く当て続けても、見かけのスキマは殆どないので、数日経っても、100％水分が抜けきることはないはずです。 全くの想像ですが、外気の湿気が下がっても容易には室内の湿気が抜けないのは、そういう道理と似ているような気がします。 つまり、仮に室内建材（木製の天井材や床材、壁紙など）自体が水分を吸着する可能性をゼロと考えたとしても、乾燥した外気と同じ湿度になるまでに相当の日数がかかることになります。 高温多湿の日本では、乾燥した気候は長続きしないので、室内の湿度が下がろうとしたときには、天候の変化による新たな湿度の流入が始まるので、結局、いつまで経っても湿度は低くならないという状態になってしまうのではないでしょうか。
お礼
壁体の性質に言及して下さり、大変参考になりました。 No.14 の方へのお礼欄に皆様へのお礼をまとめて記しました。 有り難うございました。
補足
携帯電話の例を出して下さいました。 この例では、「入るという現象」には水圧があり、「出るという現象」には水圧がありませんね。ですから、「入り」と「出」には差があるのでしょう。 部屋に湿気が入る「入り」と「出」に差が出る理由は何でしょう。 最後の一節について申し上げれば、室内の湿度がたちまち、非常に低くなることを期待はしていないのです。外気の湿度の時間平均、例えば、年平均と室内の湿度の時間平均が同じにならないのはどうしてかという疑問です。もっとも、平均値を正確に測定したことはありませんが。
- bouhan_kun
- ベストアンサー率19% (1032/5208)
入り込むのは、サイフォン効果みたいなもので、低いほうに移動します。しかし、空気対流や換置がないない空間において、それが自然に出て行くことはおきにくいため、侵入した状態で滞留するわけです。 少なくとも、接地階であれば、床からの侵入が最も懸念されるのでしょう。
お礼
No.14 の方へのお礼欄に皆様へのお礼をまとめて記しました。 有り難うございました。
補足
有り難うございます。簡単なスケッチを描きます。直方体の空間、すなわち部屋を考えます。天井も、床も壁と表現します。 . || . 壁 . 外気 || 部屋 . → . → . 高湿度 || 低湿度 . || . || 外気と部屋の間に壁があります。天井と床は省略しました。No.5 の方は湿度の内外差があるときは、広い意味でのポテンシャルの差があるので、湿気が入り込むと教えて下さいました。それでは何故、乾期に、室内の湿気は外に出ないのでしょう。室内より、外気の湿度は低いはずです。同じ原理でしょう。 残念ながらまだ完全には理解できません。
- bouhan_kun
- ベストアンサー率19% (1032/5208)
入るのではなく、独自に発生するのだと思います。だから、外気との平均とはならないでしょう。 室内の湿気の発生源は、まず水周り設備です。風呂や鍋で湯を沸かしても派生します。水槽でなんか飼ってれば、それも。 次に人体です。生きてるだけで、人間はかなりの水分を放出しています。寝汗などで、布団を干さないとかびます。 また、アメなどで外気が湿気ていれば、その空気が入って、水分が壁や畳などに吸収されます。 そのような水分が、外気との還流がない状態で滞留すれば、外気より湿度があがる可能性は高いでしょう。ましてや、滞留すれば、カビの発生がおきやすくなります。皮脂などの他の要因も加味されるわけですから。 また、還流させるためには、入り口がない高断熱高気密住宅でもない限り、換気扇で逃がせば、どこからか流入しますので、窓を開けなくともそれなりの効果はあがります。ただし、発生量が換気放出量を上回れば、効果は薄くなります。
お礼
No.14 の方へのお礼欄に皆様へのお礼をまとめて記しました。 有り難うございました。
補足
ご回答有り難うございます。質問の表現が不十分でした。ごめんなさい。 人のいない部屋、調理もしない部屋が、締め切っておくと湿るのです。 例えば、書庫。一年訪れなかった別荘。乾いた書物以上に水気を含む物はありません。 絶対湿度は水分の出入りがなければ変化しませんね。（相対湿度ではない。） 湿気、水分は壁、天井、床を通してしか入り込めません。 入るなら、出てくれてもいいですよね。どうも壁が湿気に対し、逆止弁の役を果たしているような気がします。
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お礼
水の存在形態に言及して下さり大変参考になりました。 No.14 の方へのお礼欄に皆様へのお礼をまとめて記しました。 有り難うございました。
補足
有り難うございます。 水の存在形態を指摘していただき、大変参考になりました。 壁体の中の水はどのような形態で、存在しているかも興味のあるところです。化学の専門ではありませんから、曖昧な考えですが、水が、結晶分子の周りに配位されている水和物という形を習ったことがあります。このような形であると、水の移動が遅くなるのではないかと思います。（移動方向とは関係ありませんが。） 室内に、乾燥剤、例えばシリカゲルがあったとき、室内の湿度は下がります。シリカゲルが飽和に達したときには、それ以上水分の吸収はありません。逆に何らかの条件変化が起こったときには、水分を放出することもあるでしょう。壁体の材料が、このような役割をするのかなと言うのが、現在の心境です。 水分子の大きさに言及して下さり、本当に有り難うございました。全く知らない知識でした。 なお、問題が解決したわけではありませんが、この問答も長くなりましたので、そろそろ、閉めようかと思っております。結論は出ないでしょうが、皆様のお知恵を拝借して出した考え方の方向をまとめてみようかと考えております。