冬の制作部屋で最初に買うのは暖房ではなく湿度計
毎年11月の終わりごろ、部屋のどこかから小さな異変が始まる。ギターのフレットの端が指に引っかかるようになり、ヘッドホンを外すときにパチッと音がして、朝になると窓の下に水たまりができている。どれも別々の出来事に見えるが、原因はひとつで、全部が湿度の話だ。 そして厄介なことに、この三つは同じ方向を向いていない。部屋の真ん中は乾きすぎて楽器が痩せ、窓際は冷えすぎて水が出る。片方だけを見て加湿器を全開にすると、もう片方で結露とカビを育てることになる。冬の制作部屋を守るというのは、要するにこの二つの事故を同時に避けるという作業で、そのために必要な道具は暖房器具でも加湿器でもなく、まず温湿度計だと思っている。 暖房を入れた瞬間に、湿度は20%台まで落ちる 電気で発熱するヒーターは水蒸気を一切出さない。暖かくはなるが、部屋の空気は乾いていく一方になる。Photo: aquila2664 / CC BY 2.5 乾燥の正体は暖房そのものだ。といっても暖房が水分を吸い取っているわけではなく、空気が抱えられる水蒸気の量が温度で変わる、という物理の話にすぎない。同じ量の水蒸気を含んだ空気でも、温めれば「満杯に対して何割か」という比率、つまり相対湿度は下がる。 数字で追うとわかりやすい。気温5℃の空気が飽和できる水蒸気の圧力はおよそ0.87kPaで、そこで湿度60%なら実際に含まれている水蒸気は0.52kPaぶん。この空気をそのまま室内に取り込んで20℃まで温めると、20℃での飽和水蒸気圧は約2.34kPaに跳ね上がる。水蒸気の量は変わっていないので、0.52÷2.34でおよそ22%。外では「そこそこ湿っている」空気が、部屋に入って暖められただけで20%台前半まで落ちる。 朝いちばんに暖房のスイッチを入れて、机に着く頃には部屋が暖まっている。あの快適さと引き換えに、湿度計の針は確実に下へ動いている。しかも冬の空気はもともと乾いているので、出発点が60%ではなく40%なら、室内は15%前後まで行く。砂漠の年間平均と大差ない数字が、ごく普通の木造の部屋で日常的に起きている。 厄介なのは、この乾燥が体感しにくいことだ。寒さは肌でわかるし結露は目に見えるが、湿度は喉の調子が悪いかどうかくらいでしか気づけない。だから温湿度計を一台置くまで、自分の部屋が何%なのかを私はまったく把握していなかった。 木の楽器は45〜55%で作られている 木は湿度と平衡しようとする材料で、空気が乾けば水分を吐いて縮み、湿れば吸って膨らむ。アコースティック楽器のメーカーが示している適正湿度がだいたい45〜55%に揃っているのは偶然ではなく、その範囲の含水率を前提に板を削り、ブレースを貼り、ネックの仕込み角を決めているからだ。工場の組み立てラインも45〜47%あたりに保たれていることが多い。ピアノも似た帯で、45〜50%前後を推奨し、短期間で30ポイントも動くような変動を避けるよう案内しているメーカーがある。 この帯から下に外れると、症状は決まった順番で出てくる。最初に出るのがフレットの飛び出しで、指板の木だけが幅方向に縮み、金属のフレットは縮まないので端が横から顔を出す。ネックの縁を手のひらで撫でたときに引っかかるなら、だいたい40%を割っている。次に、トップ板が沈んでブリッジの位置が下がり、弦高が落ちて音がビビり始める。ここまでは元に戻る変化だが、その先はそうもいかない。35%を下回ったあたりから、縮もうとする板がブレースや側板に押さえつけられて逃げ場を失い、木目に沿って割れる。ピアノの響板も同じで、薄い松の板が表面から先に乾いて反りが抜け、音程の安定が崩れる。 割れは一晩で起きるのではなく、低い湿度で何週間か過ごした結果として起きる。つまり冬のあいだずっと20%台の部屋に置いていれば、年明けのどこかで到達する。逆にいえば、40%を割らせないというたった一本の線を引くだけで、このルートの事故はほとんど止められる。 40%を割ると、今度は静電気が機材を狙う 表示されている40%が、木の楽器にとっても電子機材にとっても下限の線になる。数字が見えるだけで対処の判断がつく。Photo: Jacek Halicki / CC BY-SA 4.0 40%という線は、楽器の都合だけで決まっているわけではない。静電気の管理を扱う規格の世界でも、ほぼ同じところに境界が引かれている。湿度が40%以上あると、プラスチックや布のような絶縁体の表面にも薄い水の膜が吸着して、たまった電荷がじわじわ逃げていく。この膜が働いているあいだは、歩き回っても服を脱いでも、電位はたいして上がらない。 40%を割るとその逃げ道が消える。表面は電荷をためる一方になり、カーペットの上を数歩歩くだけで数千ボルトから数万ボルトに達する。人間がパチッと痛みを感じるのは3,000ボルトあたりからなので、「何も感じなかった」は安全を意味しない。半導体の中には数十ボルトから数百ボルトの放電で劣化するものがあり、その場でいきなり壊れるのではなく、しばらく動いたあとで不調になるという形で出てくるのが一番たちが悪い。 制作部屋で危ないのはパッチングの瞬間だ。椅子から立ち上がってラックの裏に回り、プラグをシャーシに触れさせる。この一連の動作は静電気の実験としてはほぼ理想的な手順になっている。湿度を40%台に置いておけば確率はぐっと下がるし、それが無理な日は、プラグを挿す前に金属のラックレールや壁のコンセントのネジに手を触れて放電しておく。この一手間だけでも違う。 窓際だけは、乾燥ではなく水が出る 外気で冷やされたガラスは部屋の中でいちばん温度が低い。空気が露点を下回る場所が、ここだけ局所的にできる。Photo: Paulo O from Halifax, Canada / CC BY 2.0 部屋全体が20%台まで乾いているのに、窓だけびしょ濡れになる。矛盾しているようで、これも同じ物理の裏返しだ。相対湿度は温度で決まるので、暖かい部屋の空気が冷えたガラスに触れた瞬間、その接触面だけ温度が下がって湿度が100%に達する。抱えきれなくなった水蒸気が液体に戻る、それが結露で、境目になる温度を露点という。室温20℃・湿度50%なら露点はおよそ9℃。外が氷点下の朝、単板ガラスの表面温度が5℃や6℃まで落ちるのは珍しくないので、条件はあっさり揃う。 だから加湿を強めるほど結露は増える。露点が上がるからだ。室温20℃で湿度を60%まで引き上げると露点は12℃前後になり、窓に水が出る日が一気に増える。カビが育ち始めるのも表面の湿りが続いたところからで、室内全体の湿度を60%より上に保つのは冬にはまず得策ではない。外気がとくに低い日は、湿度をむしろ40%前後に抑えたほうが窓は安全だという考え方もある。要するに、湿度を上げる余地は「結露が出ない範囲まで」で頭打ちになる。 対処は部屋の側で決まる。まず、窓に面した壁からスピーカーとラックを離す。冷えた壁に家具を密着させると、その裏側は空気が動かず、部屋でいちばん冷たくて湿った面になる。数センチ空けるだけでも違う。次に、窓そのものの表面温度を上げる。断熱シートや気泡緩衝材をガラスに貼ると結露の量ははっきり減るし、カーテンを閉め切らずに空気を通してやるのも効く。それでも出た水は、乾く前に拭く。放っておいたサッシの溝が冬のあいだに黒くなるのは、だいたいこれを怠った結果だ。 冷えた機材を、そのまま電源に繋がない 結露は窓だけの話ではない。真冬の屋外を運ばれてきた機材は、筐体も基板も中の金属も外気温まで冷えきっている。それを暖かい部屋に持ち込むと、周囲の空気が機材の表面で露点を割り、見えているところにも、開けないと見えないところにも水滴がつく。この状態で電源を入れれば、水の膜が本来つながっていない場所をつないでしまう。 楽器や音響機器の取扱説明書に結露の注意書きが載っているのはこのためで、温度差の大きい場所へ移動させたときは、電源を入れずに数時間置き、結露が完全に消えてから使うように書かれている。機材の質量が大きいほど温まるのに時間がかかるので、小さなペダルなら1〜2時間、ラックやアンプのような重いものなら半日は見ておきたい。段ボールや緩衝材に包まれたまま部屋に置いておくと、ゆっくり温度が上がるので結露しにくい。箱を開けたいのを我慢するのが、いちばん簡単な予防策になる。 冬に外へ持ち出して帰ってきた機材も同じ扱いだ。リハーサルから戻って、ケースを開けてすぐ電源を入れたくなるが、そこで一拍置く。急いで得られるものは何もない。 暖房の種類で、湿度の減り方が変わる 暖房器具の選択は、そのまま湿度の設計になる。灯油やガスを燃やすタイプは、炭化水素が燃えるときに二酸化炭素と水ができるので、燃料とほぼ同じくらいの量の水蒸気を部屋に出す。灯油を1リットル燃やせば1リットル強の水が空気に加わる計算で、乾燥対策としては優秀だが、そのぶん窓は盛大に結露する。排気を外に出さない開放型のストーブを使うなら、結露とこまめな換気はセットで考えることになる。 一方、電気式のヒーターとエアコンの暖房は水蒸気をまったく出さない。カーボンヒーターもセラミックファンヒーターもオイルヒーターも、発熱の仕組みが違うだけで、空気を温めるだけという点では同じだ。だから乾燥は進む一方で、加湿を別に用意する前提になる。音が出る部屋という意味では、送風音のないオイルヒーターや輻射式が録音と相性がいい。ただし電気を食う。 もうひとつ気をつけたいのが、輻射式の向きだ。カーボンヒーターやハロゲンヒーターは正面の狭い範囲を直接温めるので、その先に木の楽器やスピーカーのエンクロージャーがあると、そこだけ局所的に温度が上がって乾く。木は部屋の平均湿度ではなく自分の表面の環境と平衡しようとするので、片面だけ炙られた板は内部に応力をためる。ギタースタンドとヒーターの正面が一直線に並んでいないか、冬のはじめに一度だけ確認しておくといい。直射日光が当たる位置を避けるのと、理屈は同じだ。 加湿器は、方式と水と置き場所で決まる フィルターに水を含ませて送風する気化式。ミネラルがフィルターに残るので、周囲の機材に白い粉が降らない。Photo: ajay_suresh / CC BY 2.0 機材のある部屋では、加湿器の方式が普通の部屋より重く効いてくる。超音波式は水を振動で細かい霧にして飛ばすので、水道水に含まれるカルシウムやマグネシウムも一緒に空中へ出ていく。霧が乾いたあとに残るのが、いわゆる白い粉だ。これが机やラックに積もるだけなら掃除で済むが、放熱フィンの隙間や基板の上に落ちると話が変わる。ミネラルは吸湿するので、積もった粉が湿気を呼び、本来は絶縁されているはずの場所に細い導電経路をつくることがある。タンクの手入れを怠れば、中で増えた雑菌もそのまま霧に乗る。 気化式は、水を含ませたフィルターに風を当てて自然に蒸発させる方式で、ミネラルはフィルター側に残る。空気が乾いているほど蒸発量が増え、湿ってくると勝手に鈍るという自己調整が効くのも扱いやすい。スチーム式は水を沸かすので粉も菌も出ないが、消費電力が大きく、吹き出し口が熱い。機材の近くに置くという前提なら、気化式かスチーム式を選んで、超音波式を使うなら精製水を入れる、というのが落としどころだと思う。 置き場所にも決まりごとがある。機材やスピーカーの真横に置かない。吹き出し口を壁や窓に向けない。床に直置きすると冷たい床面付近だけ湿度が高くなるので、少し高さを出す。そして湿度計は加湿器のすぐ横ではなく、部屋の中央あたり、自分が作業している高さに置く。加湿器の足元の数字を見て安心していると、部屋の反対側はまだ30%ということが普通に起きる。 ...