家づくりコラム

【高断熱複層ガラス・真空ガラス・Low-Eガラス】窓ガラスの断熱効果を高めるには?

こんにちは!埼玉県鴻巣市にある高断熱・高気密な注文住宅工務店「佐藤ホーム」のブログ編集部です。

夏は涼しく、冬暖かい。

そんな快適な暮らしを手に入れるため、家づくりで断熱性を重視する方が増えています。高い断熱性を実現するには、壁・床・天井を断熱材でカバーすることに加え、窓の対策をすることが非常に重要です。

窓断熱のキモは、「サッシ(窓枠)」と「ガラス」ですが、「ガラス」は窓の面積の大半をしめるため、断熱に果たす役割はサッシ以上に大きいものです。近年、窓ガラスの性能は飛躍的に向上し、断熱効果の高い製品が続々と開発されています。そこで今回は、断熱ガラスの種類とその効果についてわかりやすくご紹介します。

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高断熱な窓

断熱窓を選ぶなら知っておきたい「断熱ガラス」の種類

ガラスは熱を伝えやすい素材なので、1枚ガラス(単板ガラス)では、窓ガラスの表面温度は外気温とほぼ同じになってしまいます。

そこで、ガラスの断熱性能を高めるために、「枚数を増やす」「ガラスとガラスの間にガスを充填する」「特殊な金属加工をする」などの方法が生み出されました。求める断熱性能にあわせ、これらを適宜組み合わせて使用します。

枚数が増えるほど性能もアップする「断熱複層ガラス」

複層ガラスとはその名の通り、複数枚の板ガラスを重ねた構造のガラスです。2枚のガラスを用いる「ペアガラス」、3枚の「トリプルガラス」、4枚の「クワトロガラス」が存在します。断熱複層ガラス・ペアガラス・トリプルガラス

ガラスを複層にすると断熱性能が高まるのは、ガラスとガラスの間にある空気の熱伝導率が、ガラスよりも小さいからです。枚数が増えるほど断熱性能も高くなりますが、厚みと重量も増してしまうというデメリットもあります。

特殊なガスを注入すれば、断熱複層ガラスの性能はさらに強力に

複層ガラスの断熱効果をさらに高めるため、ガラスとガラスの間に「空気よりも熱伝導率の低いアルゴンガスやクリプトンガスを充填する」「真空状態にする」といった方法も併用されます。アルゴンガスよりもクリプトンガスの方が熱をさえぎる効果は高く、真空にするとさらに断熱効果が上がります。

熱放射を遮断する金属をコーティングした「Low-E(ローイー)ガラス」

Low-E(ローイー)ガラスは、ガラス表面に金属加工を施し、室内に入る日射熱をコントロールすることで、断熱性を高めたものです。一般的に、ペアガラス(Low-Eガラス+通常のガラスの組み合わせ)で販売されています。Low-Eガラス

金属加工とはいっても透明なので、見た目は通常のガラスと同じです。複層ガラスのうちの1枚をLow-Eガラスにすることで断熱効果がアップするため、ペアガラスなら、トリプルガラスと同等の断熱効果が得られます。

「断熱型(日光取得型)」と「遮熱型」の2タイプに分かれるLow-Eガラス

ペアガラスのLow-Eガラスは、室内側と室外側のどちらにLow-Eガラスを用いるかでその特性が異なり、以下の2つに大別されます。

 

  • 断熱型(日射取得型)Low-Eガラス

日射熱を程よく室内に取り込めるので、日光の当たりにくい窓や寒冷地に適している。

  • 遮熱型Low-Eガラス

日射熱を室内に取り込みにくく、断熱型 Low-Eガラスよりさらに断熱性が高い。

 

断熱型と遮熱型のどちらを使用すべきかは、建物の立地や日照条件、窓の位置などを検討して決めます。

窓ガラスの種類で、熱貫流量(U値)はどう変わる?

高断熱な窓にすると U値はどうなる

窓の断熱性能を比較するには、熱の通りやすさを示す「熱貫流率(U値)」を用います。ここまでにご紹介した断熱ガラスのU値を比較してみましょう。U値が小さいほど、断熱性能が高いことを示します。
(共通条件:ガラスの色は透明・厚さは6mm)

    • 単板(1枚)ガラス・・・5.85W/㎡K
    • ペアガラス(空気層12mm)・・・2.84W/㎡K
    • ペアガラス(空気層12mm)+Low-Eガラス(断熱型)・・・1.88W/㎡K
    • ペアガラス(空気層12mm)+Low-Eガラス(遮熱型)・・・1.63W/㎡K
    • ペアガラス(アルゴン層12mm)+Low-Eガラス(断熱型)・・・1.59W/㎡K
    • ペアガラス(アルゴン層12mm)+Low-Eガラス(遮熱型)・・・1.30W/㎡K

 

参考資料:「国土技術政策総合研究所資料 建築研究資料 No.150平成25年省エネルギー基準(平成25年9月公布)等関係技術資料 -非住宅建築物の外皮性能評価プログラム解説-」

 

単板ガラスをペアガラスにするだけで、熱の通しやすさが半分程度に抑えられることがわかります。トリプルガラスにしたり、アルゴンガスの代わりにクリプトンガスを注入したりすれば、断熱効果はさらに向上していきます。

目指すべきU値は地域の気候条件によっても変わるので、家づくりのプロと相談しながら、どのガラスを用いるか決めると良いでしょう。

関連記事:【令和2年版】埼玉県は3つの地域に分かれている?「省エネルギー基準地域区分」とは

高断熱複層ガラスなら、不快な「底冷え」の原因になるコールドドラフトも怖くない

窓の断熱性を高めることで、カビ腐れの原因となる冬場の結露に加えて、「コールドドラフト」も効果的に防げるので、住まいの快適性が飛躍的にアップします。高断熱な窓のある部屋
コールドドラフトとは、暖かい室内の空気が冷たい窓に触れることで冷やされ、ガラス面から床面を這うように冷気が下りていくこと。

冷やされた空気は下に向かうという性質があるので、このような現象が起こります。「ドアをぴったり閉めているのに、すきま風を感じる」「暖房をつけているのに底冷えがする」などの背景には、コールドドラフトが隠れていることが珍しくありません。

コールドドラフトが発生すると、エアコンの効果を感じにくいので、暖房費がかさみます。さらに、エアコンを強めることで室内に温度の高い気流と低い気流が生じ、皮膚の乾燥も進みます。コールドドラフトはまさに、不快の悪循環を生み出すのです。

コールドドラフトを防ぐには、窓の断熱性能を高めることが効果的です。高断熱複層ガラスとあわせて、断熱性にすぐれた樹脂サッシを使用すると、コールドドラフト対策ができます。

高断熱な家づくりは窓から始まる!「高断熱複層ガラス使用の注文住宅」を埼玉で建てるなら佐藤ホームへ

鴻巣市の高断熱な佐藤ホーム

こちらの記事でもご紹介した通り、窓から出入りする熱量は膨大なので、高断熱な家づくりには断熱窓ガラスと断熱サッシが欠かせません

佐藤ホームでは、高断熱複層ガラスと樹脂サッシを積極的に採用しております。高断熱・高気密な注文住宅を建てるなら、ぜひ佐藤ホームにお任せください。

建築が対応可能なエリアは以下の通りです。
質の高いサービスを提供するため、限られた市町村のみ対応していますが、記載している他にも対応可能な地域がありますので、お気軽にお問い合わせください!

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