I部の冒頭として2章では、まず、断熱外壁の変遷と現状の課題を整理し、耐久性向上に関しては、躯体の長期的乾燥維持を図るための建築的対応が必要で、その技術構築には、内部結露防止の他に壁内保有水分の扱いや外部漏水防止の設計要件を捉えることが重要であることを述べ、検討対象を明らかにした。断熱性向上に関しては、諸外国と我が国の断熱手法に対する考え方の相違に触れ、構造熱橋を含めた評価を行い、特殊材料・技術を要さない高断熱化手法の技術構築が重要であること述べ、検討対象を明らかにした。

　3章では、主に繊維系断熱材の充填断熱壁体における室内、他部位及び壁内を源とする湿気・水分への対応に関して検討を行った。冒頭で、特に開放系木造外壁の湿気性状の予測に際して、数値解析手法では施工要因や壁内通気のモデル化が難しいことなどの課題を述べ、実際の構法的条件や施工要因をモデル化した実験研究の有効性を述べた。これらの要因を考慮した実物大実験壁を対象とした、室内からの水蒸気移動、壁内保有水分などに関する3種の実験から、断熱材内側の防湿気密層と通気層の設置、壁内を他部位と空間的に独立することなどの設計要件を明らかにした。

　4章では、断熱壁体の外部漏水への対応に関して検討を行った。冒頭で、現状の乾式外装技術はシーリング材の早期劣化などに起因して、長期防水の信頼性が低いこと、多層で構成される断熱外壁に合致した既往研究が少ないことを述べた。そして、構法要因や各層の施工要因等を勘案した実物大壁体の実験から、壁体の漏水には壁内気流の有無、防風層や防湿気密層の気密性などが大きく係わり、その防止には、通気層の設置と壁内空隙の気密性の確保が重要であることなどを明らかにした。また、外部漏水防止の設計要件は、3章で導かれた設計要件とも概ね合致すること、これを満たせば住宅用薄板外装材の開放目地による外装システムの構築も可能であることなどに触れた。

　5章では、前章までで有効性が明らかとなった通気層に関して、その空隙を長期的に確保するための構法的検討を行った。各種防風材・断熱材を用いた壁体の比較実験により、防風層として一般的なシート材を用いた場合、断熱材復元力や施工時の僅かな緩みにより、通気層空隙が部分的に閉鎖され、有効開口面積が設計値の10%程度に減少する危険性があることなどを明らかにした。そして、シート材を含む各種防風材を用いた場合の通気層空隙を確保するための設計施工方法を提案した。

　6章では、住宅の一層の熱性能向上には、住宅総熱損失量の40%程度を占める外壁の性能向上が重要であり、まず、部位全体の実質熱貫流率を簡便に求めるための住宅構造別の熱橋面積比率と算定法を提案した。計算結果から、充填断熱は30〜50%程度の熱損失を占める熱橋の存在により、向上し得る断熱性能に限界があり、特に熱橋が多い枠組壁工法やパネル化工法ほどその影響が大きいこと、外張断熱は熱橋を防止し効率的な高断熱化が図れるが、施工断熱厚の制約から性能向上に限界があることを示した。そして、充填+付加断熱は、特殊な材料・工法によらずに大幅な性能向上が可能で、費用対効果にも優れることを示し、付加断熱部の下地構成に関する設計施工上の留意点に触れた。また、内部結露防止に効果的で施工性も良好な、繊維系断熱ボード材による付加断熱手法を提案した。

　I部の小括として7章では、断熱性能の向上、防露性能の確保、防水性の向上に対応する各技術を具現化し、在来木造住宅及び枠組壁工法の充填断熱と、外張断熱工法の計3種を対象に、耐久性・断熱性向上に向けた断熱外壁技術として提案した。次に、断熱外壁の設計要件を基に、床・天井・屋根などの他の断熱外皮に関する考察を行い、各部位の技術の具現化を図った。そして、地域の住宅供給の主体を担う現場生産型の住宅において、新技術を導入する際に求められる5つの条件を考察した上で、我が国の主流を占める在来木造工法を対象に、その条件を満たす断熱外皮技術の構法的な提案を試みた。

　II部の冒頭として8章では、我が国の積雪寒冷地は、世界でも希なほど多雪気候にあることを述べ、すがもり、氷柱、落雪事故などの屋根面積雪障害に対して生まれた材料的あるいは設備的対処が有する問題点を整理し、既往の研究が極めて少ないことを示した。そして、耐久性向上に向けた住宅屋根の技術構築には、屋根面積雪障害の防止を目的とした設計手法の構築と技術の具現化が重要であることを述べ、検討対象を明らかにした。

　9章では、各種断熱・換気条件を適用した実験建物の実測・観察結果から、屋根面積雪障害の原因としては小屋裏・通気層温度が大きく係わっていること、小屋裏・通気層温度の性状は、断熱方式や換気手法によって大きく異なることなどを明らかにした。そして、屋根面積雪障害発生の程度は、外気温が0℃未満の時に、小屋裏・通気層温度が-1℃以上になる頻度が概ね20〜25%程度を超えるか否かが判断の目安になることを示した。

　10章では、屋根面積雪障害に関係する小屋裏・通気層温度を捉えるためのシミュレーションプログラムの検討・開発を行った。プログラムの特徴としては、屋根面積雪モデルは、既往の実測研究を参考に、扱いの難しい降水量から屋根面積雪量への変換、融雪・再凍結時の積雪保有含水量や圧密の影響などを考慮することで、また小屋裏換気量・屋根通気量は、風洞実験によって立地条件・住宅形状・風向別に各部の風圧係数を求めて算定することで、より実態に近い条件で扱ったことである。そして、9章で述べた実測値との比較から、ここで開発したシミュレーションプログラムが、実際の小屋裏・通気層温度性状をほぼ再現できることを示した。

　11章では、まず、計算期間、立地条件、検討対象部位を絞り込んだ上で、住宅形状、断熱・換気方式の異なる45パターンの小屋裏換気量・温度、屋根通気量・温度の計算を行った。そして、屋根面積雪障害の防止に向けて、先述の温度発生頻度を25%以下に保つ断熱・換気性能を条件別に捉えるとともに、ケーススタディを行った。そこで、断熱性能の向上や換気量・通気量の確保などが障害の防止に有効であること、屋根勾配、断熱方式や換気方式の違いによって、必要な断熱性能や換気量が異なることなど、実際的な断熱・換気設計上の知見を整理した。そして、屋根面積雪障害の防止に向けた断熱・換気設計手法として、地域で展開する実務者に向けた簡便な設計法も含む3つの考え方を提案した。また、既往の小屋裏換気基準の考え方に関して、いくつかの問題点を指摘した。

　II部の小括である12章では、検討結果を基に屋根雪処理、屋根形状、断熱方式に対応する屋根面積雪障害の防止に向けた屋根設計フローを提案した。次に、換気手法、断熱手法、屋根葺材などの各構成技術の具現化を図り、融雪装置などの機械的設備に依存しない住宅屋根技術は、新たな技術開発の延長上にあるのではなく、既存の技術基盤をベースに断熱・換気を初めとする建築的手段との整合化の中から、対応策が生まれてくることを示した。そして、積雪寒冷地における屋根技術として5つの条件を考察した上で、望ましい屋根デザインを提案した。

　13章は、全体のとりまとめであり、本研究で得られた結論と今後の課題を総括した。