工場屋根の暑さを対策するには？高温になる原因や解決策も解説！
「工場の屋根の暑さをどうにか対策したい」
「すぐに冷却効果が実感できる方法が知りたい」
夏場の工場内は蒸し風呂のような暑さに陥ることが多く、個々人の心掛けで簡単に対策できるものではありません。
異常な暑さは従業員の作業効率を下げ、さらに健康被害の要因になり得るものです。
しかし工場内の暑さの要因や温度を大幅に下げられる方法がわかれば、夏も快適に過ごしやすくなります。
本記事では工場屋根を熱する輻射熱の特徴や効果的な削減方法、工場内の高温状態を和らげるさまざまなアプローチ方法を解説します。
工場内が高温になるのを効率的に防ぐには、屋根から伝わる「輻射熱」の対策が大切です。
熱を持つあらゆる物質は電磁波を発していますが、輻射熱とは電磁波によって伝わる熱のことです。
工場の屋根を熱するのは、太陽から地球に向かって発せられた輻射熱です。
真空間を伝わる輻射熱は宇宙を介して地球に届き、物体に接触した瞬間エネルギー化し熱を発します。
高温になった屋根からは工場内に向けて輻射熱を発するので、夏場の工場内は蒸し風呂状態になりがちです。
さらに工場は熱が溜まりやすい構造で肉体労働が多いため、快適に過ごすには輻射熱を効果的に削減する必要があります。
熱の伝わり方には輻射熱の他に「伝導熱」「対流熱」があり、最も伝導率の高い熱が輻射熱です。
熱は性質上温度の高いほうから低いほうに移動しますが、輻射熱は電磁波なので空気の流れに影響されず伝導します。
360度全方向に放出されるので、温度の低い人体に直接熱が集中しやすいのが輻射熱の特徴です。
工場内のどこにいても暑さを感じるのは、輻射熱の伝導率の高さが故といえます。
狭い空間であれば空調設備を整えるだけで十分な冷却効果が得られますが、工場のような広い空間では温度の調整が困難です。
輻射熱の他にも、工場内が高温になりやすい理由は複数あります。
・屋根材がトタンやスレートであることが多いから
・機械からの廃熱があるから
・換気しづらいから
上記の理由から夏場の工場内は労働環境が過酷になり、作業効率が低下するほか労働者の健康にも悪影響を及ぼしがちです。
以下では、それぞれの理由を具体的に解説します。
工場の屋根材には熱伝導率の高いトタンやスレートが使用されていることが多く、輻射熱の影響を受けやすい傾向にあります。
厚さ1ミリ未満の鉄板に亜鉛をメッキしたトタンは、日射を受けると急速に熱を吸収する屋根材です。
またスレートもセメントを主原料とした薄い屋根材なので、比較的熱を通しやすくなります。
さらにスレートは下地材との間に隙間を設けずに施工するので、通気性が悪く熱を溜め込みがちです。
トタンやスレートは導入費用が抑えられるメリットがありますが、遮熱性に劣り夏場の暑さの要因になります。
多くの工場では熱源となる機械が常に稼働しており、廃熱により温度が上昇しがちです。
生産の現場であれば、金属や液体の加熱にヒーターや乾燥炉が使われます。
機械から放出される熱も輻射熱に該当するため、換気や送風を心掛けても暑さを避けるのは難しくなります。
工場内は外側からも内側からも人体に熱が集中しやすいため、体感温度が上がりやすい環境です。
窓や換気扇のある壁周りだけ通気性がよくなり、工場内の中心部に新鮮な空気が取り込めない状況に陥りがちです。
また大型の機械が密集して配置されていることが多く、特定のエリアに熱がこもりやすい傾向にあります。
さらに換気システムの老朽化やメンテナンス不足によるフィルターの詰まりや排気ダクトの汚れは、換気効率の低下を招くものです。
工場の暑さを軽減するためにおすすめの方法は、下記のとおりです。
・屋根材に遮熱材を使用する
・屋根に遮熱塗料を塗る
・遮熱シートを屋根に設置する
・屋根に断熱材を設置する
・工場内の空調設備を更新する
・屋根に散水システムを取り入れる
上記の方法を採用することで、工場内を快適な温度にできるかもしれません。
以下では、それぞれの方法の特徴や効果を解説します。
屋根材の下に設置する遮熱材は、建物の外観に影響を与えず高い遮熱効果が得られます。
たとえば遮熱やさん（運営：植田板金店）の「シャネリア」は、輻射熱を97％カットできる厚さ4ミリ程度の遮熱材です。
実際、もともと64.5度あった屋根裏の温度が、シャネリア施工後に32.5℃まで下がったという事例があります。
また消費電力の削減効率が最大45％になったという実績もあり、節電にも効果的です。
シャネリアをカバー工法で取り付けると、新たな屋根材との間に空気層ができ遮熱効果を最大限に発揮できます。
屋根に輻射熱を反射する遮熱塗料を塗装することも、工場の屋根と内部が高温になるのを和らげる方法です。
遮熱塗料には、どんな屋根材にも適用しやすいというメリットがあります。
また施工者によって塗りムラが生じたり、塗料の性能によって効果に違いが出やすかったりするのがデメリットです。
遮熱塗料を工場屋根に施工する場合は、効果を維持するために製品の耐用年数に応じた塗り直しを行いましょう。
遮熱シートを屋根上に設置する方法は、施工性が高いうえ屋根の温度上昇を大幅に抑えられる方法です。
たとえば遮熱やさん（運営：植田板金店）のスカイ工法では、輻射熱を反射するアルミ箔を用いた「スカイシート」を活用します。
シートは厚さ1ミリ以下と薄い素材ですが、ある調査では施工後に室温が最大11度まで低下しました。
また屋根上に設置するので、雨漏りを防ぐ効果も期待できます。
塗装のように施工者によって塗りムラが生じる心配がなく、導入費用も抑えやすい点が魅力です。
輻射熱をカットする遮熱材に対し、断熱材は遮熱材では防げない対流熱と伝導熱を防ぐものです。
遮熱材と併用すると、より効率的に夏場の工場内の暑さを緩和しやすくなります。
ただし断熱材には輻射熱をカットする効果がないので、断熱材だけの設置はおすすめしません。
断熱材の設置を検討する際は、遮熱材との併用方法や設置箇所などの詳細を業者に相談しましょう。
工場内の空調設備を新しくすれば、空気の循環や冷却がしやすくなります。
たとえば換気廃熱ファンは、天井に埋め込むことでムラなく空気を循環させられる設備です。
また可動式のスポットクーラーを活用すれば、熱がこもりやすい場所にいる従業員に向けて風を送れます。
その他エアコンを省エネ性能の高い最新式に替えると、光熱費を効率的に抑えつつ工場内の冷却が可能です。
ただし空調設備は輻射熱をカットできるものではないので、工場の暑さの根本的な解決策にはなりません。
屋根上にスプリンクラーを設置して散水すると、屋根の表面が高温になるのを緩和できます。
設備は屋根材の種類にかかわらず設置でき、大規模な工事は必要ありません。
またソーラーパネルを設置している屋根であれば、高熱による発電効率の低下を定期的な散水で防げます。
ただし水道料金や稼働にかかる電気代、メンテナンス費用などがかかり、ランニングコストは膨大になりがちです。
また日射による輻射熱をカットできるわけではないので、大幅な室温の低下は望めません。
工場の暑さ対策には複数の選択肢がありますが、暑さの要因である太陽からの輻射熱をカットすることが大切です。
まずは遮熱材の導入を検討し、屋根材の温度を下げる必要があります。
遮熱シートは施工性が高く工期も比較的短いので、「工場や事務所の暑さ対策をできる限りすぐに実施したい」という方に適しています。
もちろん屋根上に設置するタイプの遮熱材も、効果面・費用面からみて費用対効果が高くおすすめです。
遮熱材以外にも暑さ対策を考えたい場合は、断熱材や空調設備の設置も併せて考えるとよいです。
工場の暑さを効率的に対策し生産性の向上や熱中症の防止を目指すには、屋根材への遮熱材の導入がおすすめです。
遮熱やさん（運営：植田板金店）のスカイ工法や遮熱材シャネリアを採用すれば、工場内の温度を大幅に下げられます。
特にスカイ工法では屋根状にスカイシートを設置するだけなので、工場の業務に影響を与えることはありません。
熱伝導率の高い屋根材が使用されている工場も多いため、遮熱材などを活用して効率的に工場内の暑さを対策しましょう。
