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高反射率材料の新展開    
New Developments of High-Reflective Materials
[コードNo.2010T735]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■監修/ 松尾陽(東京大学名誉教授)
■体裁/ B5判 289ページ
■発行/ 2010年 5月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 70,200円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-0220-1

 
★ヒートアイランド対策の有望な手段として期待される高反射率材料!
★冷房負荷低減、ひいてはCO2排出削減にも有効!
★国内外の市場動向、多種多様な材料の基礎・応用、性能評価法まで徹底解説!

刊行にあたって

 本書の書名であるが、「高」反射率というのは太陽の放射熱の内の赤外線成分をよく反射するという意味である。窓ガラスの場合には古くから熱線吸収ガラスとか熱線反射ガラスなどが使われてきた。ところが近頃のようにヒートアイランド問題が深刻となり、都市の気温が上昇するということになると、今度はガラス以上に建物の屋根や外壁、舗装その他の不透明な表面材の性質が重要になってくる。なぜならば、一般に屋根、壁等の方が窓よりも面積が大きく、それだけ都市空間に与える熱的インパクトが大きいからである。
 高反射率材料は上記のような背景のもとに、ここ10年ほどの間に開発され、使用されるようになった新しい材料である。すなわち、都市の高温化を防止して都市内でのエネルギー消費を抑制する目的で、ひいてはCO2排出削減による地球温暖化防止に有効な手段として高反射率材料が注目されるようになった。したがって歴史的にはきわめて若い材料であるが、ようやく社団法人日本塗料工業会などの手によってその性能の評価法が整備され、その有効性が確認されるようになってきた。また、地方自治体等のヒートアイランド対策においても有望な手段として認知されるようになってきた。
 本書はこの新しい材料の、おそらくわが国では最初の、解説書である。
 本書が今後の高反射率材料の開発と製品の普及のための一助となれば幸いである。
(「はじめに」より一部抜粋)
2010年5月  東京大学 名誉教授 松尾 陽

執筆者一覧

松尾陽東京大学 名誉教授
吉田篤正大阪府立大学大学院 工学研究科 機械工学分野 教授
近藤靖史東京都市大学 工学部 建築学科 教授
三木勝夫三木コーティング・デザイン事務所 所長
上埜博基(株)センテック 代表取締役社長
船倉省二DIC(株) 顔料技術本部 主席研究員
真田和俊戸田工業(株) 品質保証グループ グループリーダー
池田征弥テイカ(株) 岡山研究所 第1グループ
外岡和彦(独)産業技術総合研究所 エレクトロニクス研究部門 主任研究員
村瀬俊和市場創造(株) 代表取締役社長
筒井宏明日本ペイント(株) 工業用塗料事業本部 遮熱グループ
酒井孝司明治大学 理工学部 建築学科 教授
澤西良三アーキヤマデ(株) 総合企画室 技術担当主幹
五十嵐麻ヤ住友スリーエム(株) コンストラクションマーケット技術部
武田雄日本道路(株) 技術研究所 研究部長
井原智彦(独)産業技術総合研究所 安全科学研究部門 社会とLCA研究グループ 研究員
千坂善秀ダイキン工業(株) 化学事業部 塗料事業推進部
竹林英樹神戸大学大学院 工学研究科 建築学専攻 准教授
大橋伸一三協立山アルミ(株) 技術開発統括室 技術企画部 技術企画課 主事
大上俊彦日本ファインコーティングス(株) グローバル開発本部 国際グループ グループリーダー
藤本哲夫(財)建材試験センター 中央試験所 環境グループ 統括リーダー
清水亮作(財)日本塗料検査協会 検査部 課長
村田泰孝崇城大学 工学部 建築学科 助教

構成および内容

【第1編 総論】

第1章ヒートアイランド現象の原因と対策(松尾陽)
1ヒートアイランドとは
2ヒートアイランドの実態
3ヒートアイランドの発生メカニズム
3.1人工排熱
3.2太陽熱
3.3風の衰弱
4ヒートアイランドの影響
4.1住民の健康に対する影響
4.2冷房によるエネルギー消費の増加
4.3局所的気象災害
4.4生態系の変化
5ヒートアイランド対策
5.1省エネルギーの推進
5.2植栽による日射熱の防除
5.3透水性舗装による日射熱の防除
5.4その他の水分蒸散手法
5.5高反射材による日射防除
5.6風を復活させる
6国および自治体の取り組み
6.1政府のヒートアイランド対策大綱
6.2東京都の取り組み
第2章太陽光高反射材料の基本的な原理(吉田篤正)
1太陽光の分光特性
2日射反射率
3分光反射特性
4赤外放射特性
5伝熱特性
6塗膜におけるふく射輸送
7機能性材料
8経年変化
第3章建物屋根と道路の高反射率化によるヒートアイランド緩和(近藤靖史)
1はじめに
2屋根の高反射率化
2.1屋根の高反射率化のPrivate BenefitとPublic Benefit
2.2屋根の高反射率化によるヒートアイランド緩和に関する測定
2.3高反射率化による効果と人工排熱量との比較
2.4日本における高反射率塗料
2.5高反射率材料の適材適所
3道路の高反射率化
3.1道路の高反射率化に関する夏期実測
3.2実測結果を用いた道路表面の熱収支解析
3.3全国各地における顕熱削減量の推定
3.4高反射率化した道路上の人体温熱感
3.4.1人体温熱感に関する実測
3.4.2CFD解析による人体表面温度の検討
4まとめ
第4章高反射率材料の市場動向と今後の展望(三木勝夫)
1はじめに
2高反射率材料の効果
3市場動向
4高反射率材料の効果的採用方法
5高反射率材料採用のための参考資料
6高反射材料の市場規模
7今後の展望
第5章高反射率材料の海外動向(上埜博基)
1はじめに
2高反射率材料
3高反射率塗料設計のポイント
4高反射率材料の性能試験方法
5高反射率材料の効果
6高反射率材料の適用例
7高反射率材料に対する法制度の支援
8今後の課題

【第2編 材料】

第1章有機顔料(船倉省二)
1有機顔料とその歴史
2有機顔料の色と製造法
3有機顔料の高反射率材料の展開
第2章無機・複合無機顔料(真田和俊)
1はじめに
2高反射塗料の実施事例
2.1弊社大竹事業所事務棟屋根の遮熱塗装事例
2.2高反射塗料の反射特性
2.3空調電力用の低減率
3太陽光高反射率の理論と日射反射率
3.1太陽光放射スペクトル
3.2JIS K 5602の制定
3.3高反射塗料と低反射塗料の比較
3.4有彩色顔料
4市販黒色系顔料
5弊社黒顔料の開発
5.1環境配慮顔料
5.2実験方法
5.3結果及び考察
6高反射顔料の開発の方向性
7おわりに
第3章酸化チタン(池田征弥)
1はじめに
2酸化チタンの性質
3白色顔料としての酸化チタンの光散乱
4赤外線反射酸化チタン
5アプリケーションについて
5.1塗料用途
5.2プラスチック用途
6おわりに
第4章光学薄膜(外岡和彦)
1光学薄膜のための材料
2日射熱反射膜への応用
3日射熱反射膜の最適化設計
4各種基材への日射熱反射膜コーティング
5おわりに

【第3編 設計・応用】

第1章高反射率材料の適用範囲(村瀬俊和)
1はじめに
2高反射率材料の適用範囲
3高反射率材料が実際に適用されている例
3.1現場施工(ポストコート)
3.2工場内施工(プレコート)
3.3工場製品
4今後
第2章高反射率塗料の展開(屋根、道路、床)(筒井宏明)
1はじめに
2高反射率塗料のしくみ
3高反射率塗料の材料設計
4高反射率塗料の期待効果
4.1夏の冷房費削減
4.2熱収支からの地球温暖化防止
4.3ヒートアイランド抑制
4.4その他の期待効果
5高反射率塗料の展開
5.1屋根
5.2道路
5.3
5.4その他
6おわりに
第3章建物外皮用高反射率膜材料(酒井孝司)
1はじめに
2膜構造建築
3膜材料による日射遮蔽
4膜材料の日射反射率
5外皮膜によるヒートアイランド現象の緩和効果の検証
6外皮膜による冷房負荷削減効果の検証
7屋外空間における膜屋根の熱放射環境改善効果
8まとめ
第4章屋上用高反射率防水(澤西良三)
1はじめに
2建築物の防水の分類
2.1葺き屋根
2.2メンブレン防水
2.2.1シート防水工法(合成高分子ルーフィングシート防水工法)
2.2.2アスファルト防水工法
2.2.3改質アスファルトシート防水トーチ工法
2.2.4塗膜防水工法
2.3保護材の有無
2.3.1露出工法
2.3.2保護工法
2.4高反射率化可能屋上面積
2.4.1防水施工面積
3防水層の高反射率化
3.1防水層本体の高反射率化、及び標準化
3.2防水仕上げ塗料の高反射化、及び防水工事保証
4防水層の表面温度
4.1実験による表面温度の測定
4.2シミュレーションにより得た表面温度
5防水層の寿命延長
5.1熱負荷の低減効果
6おわりに
第5章窓ガラス用透明高反射率フィルム(五十嵐麻ヤ)
1はじめに
2窓ガラスの光学的要求性能
3従来の窓ガラス用遮熱フィルム
4マルチレイヤーナノフィルムの特徴
4.1高透明高赤外線反射両立の製品コンセプト
4.2赤外線の選択的反射による効果
4.3選択的赤外線反射の原理
4.3.1光の薄膜干渉
4.3.2多層膜干渉
4.3.3光学的性能における入射角特性
5窓ガラス用透明高反射率フィルムの構造
5.1ハードコート層
5.2フィルム基材
5.3粘着剤層
5.4剥離フィルム
6窓ガラス用透明高反射率フィルムの種類
6.1建築用
6.2自動車用
7性能評価
7.1明るさ・見え方〜眺望性、開放感、透明性、採光性
7.1.1可視光線透過率、可視光線反射率(JIS A 5759準拠)
7.1.2照度(実環境での測定)
7.1.3外観
7.2遮熱性能
7.2.1日射熱取得率(JIS A 5759準拠)
7.2.2遮蔽係数(JIS A 5759準拠)
7.2.3赤外線カット率(JIS A 5759使用)
7.2.4日射量(実環境での測定)
7.2.5透過赤外線量(実環境での測定)
7.2.6温度
7.3省エネルギー効果(実環境での測定)
7.4求められるその他の性能
8今後の展開
第6章舗装用高反射塗料(武田雄)
1はじめに
2遮熱性舗装とは
3遮熱性舗装の路面温度上昇抑制メカニズム
4遮熱性舗装の路面温度上昇抑制効果および定義
5遮熱性舗装の特徴
6遮熱性舗装の適用箇所
7遮熱性舗装の種類
8遮熱性舗装の性状
9遮熱性舗装の施工方法
9.12液硬化型遮熱性舗装
9.2エマルジョン型遮熱性舗装
10遮熱性舗装の特性
10.1動的安定度
10.2タイヤ/路面騒音
11遮熱性舗装の供用性能
11.1すべり抵抗性
11.2路面温度上昇抑制効果の経時変化
12おわりに
第7章自動車用高反射率塗料(井原智彦)
1はじめに
1.1自動車室内の熱環境
1.2車室内熱環境の形成要因
2自動車用高反射率技術
2.1高反射率技術のいろいろ
2.2ガラス用透明高反射率フィルム
2.3高反射率シート
2.4自動車用高反射率塗料
3自動車塗装と高反射率塗料
3.1自動車塗装の手順と役割
3.2塗装設計
3.3自動車用高反射率塗装の事例
4車室内熱環境緩和効果
4.1日射反射率向上による効果の実測
4.2自動車用高反射率塗装による効果の実測
4.3走行時における効果の実測
5実燃費改善効果およびCO2排出削減効果
5.1静止時における効果の実測
5.2実燃費改善効果およびCO2排出削減効果の評価
5.3カーエアコンの小型化
5.4クリーン開発メカニズム
6都市気温低減効果
7おわりに
第8章高反射率塗料への高耐候性フッ素樹脂の応用(千坂善秀)
1はじめに
2高反射率塗料技術応用の背景
3高反射率塗料
4高反射率塗料の理論
5高反射率塗料の効果
6高反射率塗料に対するフッ素樹脂の優位点
6.1フッ素樹脂塗料の概要
6.2高耐候性の優位点
6.3低汚染性の優位点
6.4防食性の優位点
7施工事例
7.1工場屋根
7.2船舶
7.3タンク
8おわりに
第9章高反射率瓦(竹林英樹)
1高反射率瓦の普及の現状
2高反射率瓦の開発および性能評価の状況
3高反射率瓦の性能
3.1屋根の熱収支モデルの概要
3.2屋根の熱収支モデルの計算結果
3.3他の典型的な材料との比較
4高反射率瓦の普及に向けて
第10章太陽熱高反射アルミ建材(大橋伸一)
1はじめに
2アルミ建材分野における環境技術動向
3アルミ建材の表面処理
4アルミ建材への太陽熱高反射塗装技術応用
5太陽熱高反射アルミ建材の構造
6塗膜性能
7熱反射性能と温度低減効果
8期待される効果
9ホコリや汚れ付着による日射反射率の低下
10ビル建材分野への応用例
11壁面への太陽熱高反射塗装技術適用の有効性
12ビル設計段階におけるCASBEE-HIの利用
13住宅・エクステリア建材分野への応用について
14おわりに
第11章高反射率プレコート鋼板(大上俊彦)
1はじめに
2プレコート鋼板について
3高反射率プレコート鋼板の仕様
4高反射塗料のプレコート仕様での評価
5暴露耐久性評価
6施工事例
7おわりに

【第4編 評価】

第1章高反射率建材の評価(藤本哲夫)
1はじめに
2高日射反射率材料の評価
3高反射性を持つ開口部の評価
3.1窓ガラス用フィルム、窓用コーティング材
3.1.1光学的性能の評価
3.1.2建物としての評価
3.2板ガラス類
4熱線反射材を用いた材料の評価
4.1熱線反射材の放射率の測定
4.1.1受光用の積分球を付属した赤外分光光度計
4.1.2放射温度計(赤外線カメラ)を用いた測定
4.2部位としての評価
5おわりに
第2章高反射率塗料の性能評価(清水亮作)
1はじめに
2JIS K 5602「塗膜の日射反射率の求め方」の解説と活用法
2.1測定の原理
2.1.1日射反射率と温度の関係
2.1.2太陽日射(重価係数)の定義
2.1.3分光反射率の測定
2.1.4日射反射率の算出
2.2試験片の作製方法
2.2.1隠ぺい率試験紙
2.2.2試験板(隠ぺい率試験紙)への塗布
2.2.3試験片は塗装仕様を厳守して作製すること
2.3JIS K 5602の活用と留意点
2.3.1拡散反射標準白色板
2.3.2波長間隔が連続していない重価係数
2.3.3JIS K 5602:2008の誤り(誤植)
3おわりに
第3章高反射率塗料の現場での性能評価(村田泰孝)
1現場での性能評価の必要性と目的
1.1現場での性能評価の必要性
1.2現場での性能評価の目的と日射反射率測定の概要
2熱収支理論に基づく方法
2.1屋根表面での流入熱と相当外気温度
2.2貫流熱
2.3屋根表面での熱収支と日射反射率の評価法
2.4表面温度から日射反射率を評価する方法
3日射計を用いた日射反射率の評価法
3.1日射計を用いた日射反射率測定
3.2標準板二点校正法
3.2.1標準板二点校正法による日射反射率の評価法
3.2.2測定例および評価精度
3.2.3金属折板屋根への適用について
第4章ライフサイクルアセスメント(LCA)(井原智彦)
1はじめに
1.1LCAの概要と歴史
1.2LCAの手順
1.3高反射率塗料とLCA
2高反射率塗料のLCA
2.1LCAの目的と調査範囲
2.2インベントリ分析
2.2.1導入段階(塗料製造および施工)
2.2.2運用段階(維持管理および建築物の空調)
2.2.3ライフサイクルでのCO2削減効果(ライフサイクルインベントリ)
2.3影響評価
3ヒートアイランド対策のLCA
3.1LCAの目的と調査範囲
3.1.1評価シナリオの設定
3.1.2評価対象地域および期間
3.2インベントリ分析
3.2.1導入段階(対策製造および施工)
3.2.2運用段階(a.維持管理)
3.2.3運用段階(b.建築物の空調の増減および気温の変化)
3.2.4ライフサイクルでのCO2削減効果(ライフサイクルインベントリ)
3.2.5ライフサイクルでの気温緩和効果(ライフサイクルインベントリ)
3.3影響評価
3.3.1ヒートアイランド対策導入に伴う影響軽減評価手法
3.3.2環境影響評価
4おわりに



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