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CNFの成果品と可能性

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住宅建材

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日建ハウジングシステム

日建ハウジングシステム

竹CNF建材

竹CNFを活用した建材の開発と、既築集合住宅への実装によるCO₂削減効果の実証

事業概要

老朽化が進む既築集合住宅を主な対象として、省CO₂効果が高い対策となる建材の開発・設計に取り組みました。本実証は、熱の出入が大きい開口部のサッシと窓ガラス、屋根・外壁を対象としています。
開発した建材を既築集合住宅へ実装しCO₂削減効果の実測を行いました。この取り組みでは、鹿児島県薩摩川内市の地元資源である竹を原材料としたCNFを活用しています。

NILLEN HOUSING SYSTEM Life Innovative design .lab

検討内容
CNF樹脂サッシの
開発・試作に向けた検討

[目標]

アルミサッシと比較した場合で、30%のCO₂削減効果の向上を図ります。また、最終目標として、曲げ弾性率の30%の向上、熱貫流率は既存の樹脂サッシを下回らないことを目指しました。

[達成状況]

樹脂サッシ部材の補強に適するべくCNFを混練した塩ビコンポジット材料(CNF 7wt%)の曲げ弾性率は、樹脂単体比30%以上の向上、並びに、熱貫流率も既存樹脂サッシと同等であること、アルミサッシと比較して、冷暖房の貫流による熱負荷が30%削減となることを確認しました。

LIXIL

竹CNF含有塩ビコンポジット押出成形品[CNF7wt%混合]
CNF遮熱合わせガラスの
開発・試作に向けた検討

[目標]

単板ガラスと比較した場合で、太陽光線の近赤外線を約30%以上遮断することを目指しました。

[達成状況]

CNFが全有機遮熱材料の熱線吸収性能を向上させることを見出し、高い遮熱性を有するCNFナノコンポジットを開発しました。これを合わせガラスの遮熱中間膜に応用し、従来品よりも高い遮熱性を有するCNF遮熱合わせガラスを開発。日射透過率を単板ガラスに対して目標の30%以上低減しました。

FIGLA CO.,LTD.

竹CNF合わせガラス[CNF2wt%混合] 
CNF遮断熱コーティング材の
開発・試作に向けた検討

[目標]

CNFにより塗膜強度を上げることで、遮熱効果の継続年数を延ばし、現在10年の耐用年数を約1.3倍に延ばすことを目標とします。CNFの混合率を上げ、分散性をさらに向上させ、強度約1.2倍以上の向上を目指しました。

[達成状況]

耐用年数の延長は、促進耐候性試験結果より目標値の1.3倍を達成できました。耐候性試験後の引張強さは、CNF無配合品に対してCNF0.25%配合品の強度は、約1.8倍向上しました。
CNF配合品において、日射反射率(遮熱性)、熱拡散率(断熱性)の性能は維持されてことを確認しています。

株式会社 田島技術

コーティング材と塗布例[CNF0.25wt%混合]
結  果

実証住宅に敷設したCNF樹脂サッシ、CNF遮熱合わせガラス、CNF遮断熱コーティング材による効果を測定したところ、エアコンの積算電力量は、既存住戸に比べ、夏期(6~10月)で6.5%、冬期(12~2月)で2.4%、CNF建材設置住戸が削減されました。

住宅建材(竹CNF建材)紹介動画

静岡大学
(先端バイオマス利用コンソーシアム)

<共同実施機関>

名古屋工業大学、山口大学、大阪工業大学、同志社大学、倉敷紡績(株)、
YKK AP(株)、トクラス(株)、ランデス(株)、岡山県、静岡県

高断熱住宅部品

セルロースナノファイバーを利用した住宅部品高断熱化によるCO₂削減

背景と目的
高断熱住宅部品によるCO₂削減
  • ・家庭のエネルギー消費は増加傾向であり、暖房エネルギーの比率は高い(26.7%)
    ⇒暖房エネルギーの削減には、断熱性能向上が有効な手法
  • ・既存部品による断熱性能向上には限界がある
    ⇒革新的素材であるCNFの特性を利用した高断熱住宅部品の提案
  • ・CNFを住宅部品のベース素材特性を引き立てる添加剤として利用
    ⇒CNFのコスト的難点を軽減し、産業利用を容易にする
実施内容
 

・CNFの特性を活かした住宅部品の開発

CNFの特性を利用した高断熱部品の開発
CNFの「空隙制御能」、「化学的改質が可能」という特性を活かした住宅部品の手法を提示

CNF添加により、空隙サイズが均質化

・高断熱部品により住宅1戸当たりのCO₂削減

家庭における暖房エネルギー消費を低減

家庭における暖房エネルギー消費を低減
CO₂排出削減効果
事業実施後の計画
本事業で作製した高断熱住宅部品の製品化
行政機関、参画機関の系列会社を通じた広範囲での製品普及
高断熱部品を用いた住宅により大幅なCO₂削減
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