輻射熱ってなに？特徴を知って適切な暑さ対策を！

2024年2月21日

夏の暑さはただ辛いだけではありません。特に労働者の方々にとって、高温は生産効率の低下や健康にも直結する大きな問題です。

その原因の一つである輻射熱を理解し適切に対策を講じれば、暑さに打ち勝ち快適な作業環境を実現できます。この記事では、輻射熱の基本から効果的な暑さ対策まで、実践的な情報をお届けします。

輻射熱とは？3つの熱の伝わり方

熱が伝わる方法は3種類あります。伝導、対流、そして輻射です。これらは私たちの住環境や労働環境において、さまざまな形で影響を与えています。
これら3つの熱の伝わり方を、詳しく解説します。輻射熱をはじめとした熱の特性を理解し、適切な暑さ対策を立てましょう。

伝導熱：触れて伝わる

伝導熱とは、物質内の熱が移動する現象です。これは、物質を構成する小さな粒子がお互いに衝突しながら熱を伝えるために起こります。
たとえば、鍋が火にかかっているとき、鍋の底の熱が取っ手まで伝わるのが伝導熱です。さらに、熱いアスファルトに裸足で立つと、足に熱が伝わるのも伝導熱の影響です。
このように、伝導熱は物質の中を熱が移動する現象であり、その速さは物質の種類によって異なります。

対流熱：動いて伝わる

対流熱は、液体や気体の動きを通じて熱が移動する現象です。熱くなった液体や気体が上昇し、冷たいものが下降することで熱が全体に広がります。
例えば、湯沸かし器で沸騰するお湯は、上部に向かって昇り、その代わりに冷たい水が下に沈みます。同様に、ヒーターが部屋の空気を温める場合、温まった空気が上昇し、冷えた空気が下降して部屋全体が温まります。
この対流による熱の分散は、液体や気体が存在する環境において特に重要な役割を果たします。

輻射熱：空間で伝わる

輻射熱は、物体から放出される熱エネルギーが熱波となり伝わる現象です。この場合、物体間の直接的な触れ合いは必要ありません。
太陽からの暖かさが典型的な例です。太陽光が地球に届き、それによって熱を感じることができます。この現象は、暖炉からの暖かさにも見られます。暖炉のそばにいると、火に直接触れていなくても温かさを感じるのは、輻射熱によるものです。
輻射熱は、物体が熱を放出し、そのエネルギーが空間を横切って伝わる現象であり、私たちの日常生活の中で幅広く経験されます。

じつは身近にある輻射熱

輻射熱は私たちの日常生活の中に存在します。以下は、輻射熱の例です。ほとんどの方が普段から経験しているものではないでしょうか。

太陽からの熱
電気ストーブや赤外線ヒーター
アスファルトの熱
冷えた窓ガラスからの冷気

輻射熱は快適性や温度環境に大きな影響を及ぼすものであることがわかります。

では、工場ではどのような輻射熱が考えられるでしょうか。以下は工場で考えられる代表的な輻射熱です。

照明設備からの熱
工業炉からの熱
溶接作業による熱
機械やエンジンの熱

また、他にもたくさんの機械がある工場では至る箇所から輻射熱が発生するリスクがあります。さらに、工場は住宅ほど断熱性能に優れていない建物であることが多いため、温熱環境が悪化しやすいことも大きな課題です。

夏の暑さ対策！輻射熱を抑える方法

工場などの職場では、夏の暑さが作業効率や従業員の快適性に大きな影響を及ぼします。特に輻射熱は、内部温度の上昇を招き、不快な作業環境を作り出す原因になります。そこで、輻射熱を効果的に抑えるための具体的な対策を紹介します。

地面に水を撒く
庇（ひさし）をかける
遮熱シートを施工する

それぞれ詳しく解説します。

地面に水を撒く

地面に水を撒く方法は、一時的に周囲の気温を下げるのに有効です。水が蒸発する過程で熱を吸収し、それによって気温が下がる原理です。
特に、アスファルトやコンクリートのような表面は、日中、太陽の熱を吸収し熱を放射します。これらの表面に水を撒くことで熱の照り返しを効果的に減少させられます。

しかし、水の蒸発は一時的なものであり、その後は効果が失われるため、持続性はありません。また、水分が蒸発するときに湿度が高まり、一部の環境では不快感を引き起こすこともあります。
地面に水を撒く方法は、手軽にできる暑さ対策で、短期間の涼しさを得るには適しています。しかし、長期間にわたる広範囲の冷却には向いていないことが難点といえます。

庇（ひさし）をかける

夏場の直射日光を軽減する効果的な方法の一つが、庇（ひさし）の取り付けです。庇は窓やドアの上部に設置され、直射日光が室内に入るのを阻止します。これにより、室内への輻射熱の侵入が減り、温度上昇を抑制できます。

さらに、庇は冷房装置の負担を軽減し、エネルギー消費を削減する効果も期待できます。また、庇は日差しを遮るだけでなく、室内の照明環境の改善、直射日光による眩しさや家具の色褪せを防ぐ役割も果たします。

ただし、庇の設置は建物の外観や構造に影響を及ぼすため、デザイン、サイズ、材質の選定には配慮が必要です。台風のときに被害を受けないような丈夫さも考えなければいけません。適切に設計された庇は、日射熱のコントロールだけでなく、建物の外観をも向上させる要素として機能します。

庇の設置は、暑さを軽減するだけでなく、建物全体の快適性と機能性を高める効果的な対策と言えます。

遮熱シートを施工する

遮熱シートの施工は、夏の輻射熱による工場内の温度上昇を効果的に抑制する有効な手段です。一般的な断熱材だけでは防ぎ切れない輻射熱に対して、輻射熱を99％までカットするような遮熱シートも存在します。これにより、夏場に太陽からの強い熱を受ける工場内の温度上昇を大幅に抑えられます。

この効果は、従業員の熱によるストレスや疲れを軽減し、より快適で生産性の高い作業環境をつくります。特に夏の熱波時において、室内が適温に保たれると、従業員の健康と安全に大きく寄与します。

さらに、空調が完備された環境では、遮熱シートの効果により冷房装置の稼働負荷が軽減されます。結果として、建物全体の光熱費を大きくカットすることも可能になります。このコスト削減は、特に大規模な施設や多くのエネルギーを消費する工場にとって大きなメリットとなります。

遮熱シートは、太陽の熱を反射する特殊な素材で作られており、その施工も比較的容易です。適切に選定され、施工された遮熱シートは、室内の快適性を保ちながら省エネを実現する、効果的な夏の暑さ対策と言えるでしょう。