住宅を計画するときに窓の性能を考えたことありますか？
大きな窓をつけて、明るく、風通しの良い家を夢見ます。
住宅のなかで熱くなる原因、寒くなる原因となるのが窓です。
知ってましたか？
実は、窓（サッシ）からの熱損失は意外と大きいのです。
今回は、窓の性能について触れていきます。
こんな方におすすめ
- トリプルサッシのことを知りたい
- 新築住宅を考えている
- リフォームで断熱サッシを考えている
建物の中で熱損失が一番高いのが窓です。
つまり窓が大きいと暑く、寒くなります。
正し、冬場に日射によって熱を室内に伝えるのも窓です。
本記事で学べる事
- サッシの種類による性能の差
- サッシの断熱性能
目次
窓とは
窓と聞くと思い浮かべるのはガラス窓だと思います。
一般的に総称を窓（サッシ）と呼んでいます。
窓（サッシ）は複数の部材で構成されています。
窓は、ガラスの部分とガラスを囲む部分、外枠の部分に大きく分かれています。
枠の材質、ガラスの種類でサッシの性能が分類されます。
サッシに求められること
通風のため
掃除のために窓を開けて風を取り入れ換気をする方が多いんじゃないですか？
高温多湿な日本では窓を開けて換気をする習慣があります。
室内の汚れた空気、淀んだ空気を外に放出し新しい新鮮な空気を取り込む役割があります。
採光のため
サッシから外の光を室内に取り込みます。
サッシのおかげで日中も部屋の中が明るくなりますよね。
サッシの取り付ける場所、高さによって光の入り方も変わります。
また、建築基準法でも部屋の大きさ用途によって採光の基準があります。
デザインのため
家の外観・内観を決めるポイントにサッシがあります。
サッシの使い方で、住宅の顔が変わってきます。
取り付ける位置、高さ、数等バランスを考え配置する必要があります。
断熱のため
昔の住宅は、サッシと言っても木製で隙間が多かったりして隙間風等が入ってきていました。
家の中で暖をとっても、サッシの隙間から暖かい空気が逃げていき家が寒くなっていました。
近年は住宅の性能が上がる事で、サッシの性能も上がり断熱性も上がりました。
材質も、アルミや樹脂性の商品が登場しています。
また、ガラスも単板ガラスだけでなく、複層ガラスの登場や、断熱性が高いトリプルガラスやガスを注入した商品などが出回っています。
窓の断熱性を高める事は、家の断熱性を高める要因に繋がります。
サッシの種類
サッシには数種類あります。
- アルミサッシ
- アルミ製複合サッシ
- 樹脂サッシ
- 木製サッシ
違いは、サッシの材質の違いとなります。
断熱性能
サッシの性能の順番は下記のようになります。
木製サッシ＞樹脂サッシ＞アルミ製複合サッシ＞アルミサッシ
素材の熱の伝え方で性能が変わってきます。
熱伝導率の違いが性能の差です。
数値が低い方が熱を伝えずらい事になります。
- アルミ：200
- 樹脂 ：0.17
- 木 ：0.12〜0.19
つまり、アルミサッシは樹脂サッシとの約1000倍違うことがわかります。
北国で樹脂サッシが採用されている理由は、熱の伝え方。
外気の寒さを室内に伝えずらい「樹脂サッシ」が採用されています。
熱を伝えずらい事は、結露の低減に繋がります。結露が生じにくいとカビ等が発生しにくいですね。
ガラスの種類
ガラスにも種類があります。
昔は単板ガラスのみでしたが、近年は種類が増えています。
ガラスの断熱性が向上しています。
単板ガラス
一般的なガラスです。強度や防犯性のメリットはないです。
透過性や採光性はあります。
一般的にフロートガラスと呼ばれています。
ペアガラス（Low-e）
ペアガラスは２枚のガラスを合わせたものです。複層ガラスとも言います。
ガラスとガラスの間に空気層を設ける事で断熱性をあげています。
また、ペアガラスに金属膜フィルムをコーティングしたLow-eガラスは遮熱効果があり日差しや熱の低減に繋がります。
Low-eのフィルムによって見え方も変わります。また、性能も少し違います。
色の違いのよって日射取得率や遮蔽係数に違いが出てきます。
トリプルガラス
ペアガラスが2枚なのに対し、トリプルガラスはガラスが3枚あるものをいいます。
ガラスの層に空気より重く断熱性の高いアルゴンガスまたはクリプトンガスを封入し、遮熱効果の高いLow-Eガラスを使用しています。
非常に断熱性が高いのですが、その分重量が重いというデメリットがあります。
空気層に入る素材による熱伝導率の違い
- 空気 ：0.024
- アルゴンガス ：0.016
- クリプトンガス：0.009
数値が低い方が断熱性能は上がります。
※熱伝導率：W/(m/k）は、物質ごとの熱の伝わりやすさを表します
ある物質において、熱の伝わりやすさが示された値のこと。物質において温度差がある場合、温度の高い部分から低い部分へと熱の移動現象が起きる。
この熱の移動の起こりやすさが熱伝導率としてあらわされる。
サッシの性能
サッシの材質の種類やガラスの種類について触れてきました。
それぞれを組み合わせた時の性能に触れていきます。
性能は熱貫流率で表します。
室内側と室外側の温度差を1℃にした時1時間の間に、窓ガラス1㎡あたりに対して、どれだけの熱量が通過するかという数値です。
簡単に言うと、1時間に伝わる熱量のこと。
熱の伝わりやすさを表しています。
熱の伝わりやすさなので、熱が伝わりにくいほど、値が小さくなります。
値が小さいほど、断熱性能が高いことを意味します。
アルミサッシは性能的に参考にならないので割愛します。
トリプルスマージュ スマージュ
当然、ペアサッシよりトリプルサッシの方が性能は高いです。
サッシの種類
サッシには形状に合わせて種類が複数あります。
- 引き違いサッシ
- たてすべり出し窓
- よこすべり出し窓
- 上げ下げ窓
- FIX窓
etc・・・・
その中でも引き違いサッシについて触れます。
引き違いサッシは、隙間がないと動きません。
作りの形状的に必ず隙間が空く構造になっています。
住宅の窓を全て引き違いにすると、しないときとC値が0.3変わるデータがあります。
0.3数値が違うと言う事は暖かい空気が逃げてしまって寒くなる要因になります。
大事なお話
ここまでサッシ、ガラスの性能について触れてきました。
では、サッシの断熱性能について考えましょう。
トリプルサッシが性能が良いのはわかりましたね。
トリプルサッシの熱貫流率は0.85W/(㎡・K)
グラスウール１６Kの熱伝導率λ0.045
厚み５０mmと仮定します
熱貫流抵抗＝厚み0.05➗熱伝導率0.046
＝1.0869
熱貫流率＝１➗熱貫流抵抗1.0869
＝0.9208
グラスウール１６K５０mmの熱貫流率は0.92となります。
つまり、トリプルサッシをつけても、グラスウール１６K５０mm程の断熱性能しかないのです。
性能が上がったサッシですら、それほど断熱性能が高い訳ではないのです。
大きな窓をつけると言う事は、その分寒くなると言う事です。
家が寒くなる原因の一つが「窓」である理由です。
窓は必要性を考えて大きさを選びましょう。
トリプルサッシを付けても寒いと感じる方もいるかもしれません。
それは、住宅の性能も関係してきます。