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世界基準から見た日本の窓
トップ画像の模型写真のとおり、リビング(南側)は私の強いこだわりで「吹き抜け+大開口+木製サッシ」にすることにしました。
ただし、大きな窓を採用する場合、その断熱性能が低いと「夏暑く・冬寒い、おまけに冷暖房費がかかる家」になってしまうので注意が必要です。
実は、この窓の断熱性については、日本は世界的に見ても非常に遅れています。残念ながら、同じアジアで気候も近い、中国や韓国の基準以下という現状です。
窓の断熱性能は「U値(熱貫流率)」という指標で比較します。単位は「W/㎡・K」、読み方は「ワット・パー・平米・ケルビン」です。1㎡当たり、1時間でどれだけ熱が逃げるかを表す単位で、この数字が小さいほど高性能であることを意味します。
多くの国では、窓の重要性が認識されていて、このU値の最低基準が設けられていますが、日本にはいまだに最低基準が存在しません。
中国や韓国で使用してはいけないレベルの窓を自宅に採用するというのは、やはり抵抗があります。そこで、U値の最低基準を「2.33W/㎡・K以下」とすることにしました。2.33はあくまでも最低基準で、できる限りフィンランドやドイツの基準に近づけることを目指します。
窓の断熱性を上げるには、①サッシ枠と②ガラスの性能を上げる必要があります。①サッシ枠は熱をとても伝えやすいアルミ製ではなく、熱を伝えにくい樹脂(プラスチック)や木製の枠を採用する必要があります。
≪ 熱伝導率比較 ≫
・アルミニウム: 236W/m・K
・プラスチック: 0.21W/m・K
・木材: 0.15~0.25W/m・K
断熱性と併せて、自然素材の風合い(デザイン性)を重視し、木製サッシを採用することにしました。木製サッシメーカー選定とコストダウンについては、こちらの記事をご参照ください。
ガラスの断熱性能を上げる方法
つぎにガラスの断熱性能を上げる一般的な方法をご紹介します。
①Low-Eガラスを採用する
②複層ガラスにする(ペアガラスやトリプルガラス)
③空気層を厚くする
④空気層に断熱性の高いガスを入れる
⑤スペーサーをアルミではなく、樹脂製にする
①Low-Eガラスを採用する
Low-Eとは、「Low Emissivity(ロー・エミシビティー)」の略で、「低放射」という意味です。特殊金属膜をコーティングした低放射(Low-E)のガラスをLow-Eガラスと呼びます。
この特殊金属膜の働きにより、夏は太陽熱を適度に遮蔽し、冬は室内の暖かい熱を逃げにくくしてくれます。特殊金属膜を室内側に設けるか、室外側に設けるかで、その効果が若干異なりますので、お住まいの地域の特徴を考慮して決めましょう。
≪ Low-Eガラス位置 ≫
・室内側:冬場重視(冬場の日差しを取り込みたい)
・室外側:夏場重視(夏場の強い日差しを遮りたい)
ちなみに我が家は、比較的温暖な静岡県のため、冬の寒さ対策よりも夏の暑さ対策を重視してもよいと考えましたが、妻は寒いのが大嫌いのため、Low-Eガラスを室内側に設けることにしました。断熱タイプと呼ばれるタイプです(夏場重視は遮熱タイプ)。
また、冬は床暖房を24時間運転する予定のため、夏場の冷房費よりも圧倒的に冬場の暖房費の方がかかることが予測されます。年間の冷暖房費の削減効果の観点からも、断熱タイプを選択することにしました。
私、個人的には夏の暑さの方が嫌いなので、遮熱タイプを選びたかったのですが、背に腹は変えられません笑
②複層ガラスにする(ペアやトリプルガラス)
ガラスを複層にすることで、ガラスとガラスの間に空気層を設けます。空気は熱を伝えにくいので、断熱性能が向上します。ペア(2枚)ガラスよりも、トリプル(3枚)ガラスの方が、空気層が増えるため断熱性能は上がります。
ただし、ガラスが増える分コストは上がりますし、ガラスはかなりの重量があるため、操作するときも重くなります。トリプルガラスの採用は、このバランスを考えて選択する必要があります。
③空気層を厚くする
空気層は、薄いよりも厚い方が断熱性能は高まります。一般的には12mmが多いと思いますが、私は当初から14mmでオーダーし、検討を始めました。検討する過程でガラス屋さんに相談し、サッシの構造上の限界である16mmまで厚くしてもらうことにしました。
④空気層に断熱性の高いガスを入れる
通常、空気層にはドライエアー(乾燥した空気)が封入されますが、空気よりも断熱性能が高いガス(アルゴンガス等)を入れることで、断熱性能を上げることが可能です。U値に与える影響はそこまで大きくないため、費用対効果の観点から、通常のドライエアーとしました。
⑤スペーサーをアルミではなく、樹脂製にする
ガラスとガラスの間の空気層にあるスペーサー。こちらもアルミ製が一般的ですが、断熱スペーサーと呼ばれる樹脂製のものもあります。サッシ枠と同様に熱伝導率が低いため、窓の断熱性能を上げることができます。我が家でも一部の窓で断熱スペーサーを採用しました。
防犯ガラスの採用
断熱性とは関係ありませんが、1階の窓は防犯上の観点から、すべて合わせガラスにしました。合わせガラスとは、2枚のガラスの間に、こじ破り防止の特殊フィルムを挟み込みます。万が一割れた際の飛散防止にもなります。CPマークを取得しておりますので、導入予定のアルソックと併せて万全です。
以上、様々な角度から多角的に検証した結果、最終的に我が家のガラス仕様は以下のとおりとなりました(ガラス単独でのUgは1.4です)。
そして、気になる木製サッシを含めた窓全体としてのU値は・・・
U値1.5W/㎡・Kをクリアしたことで、大開口リビングのプランでも快適性と経済性(冷暖房費)を維持することができそうです!
北欧デンマークの基準をクリアしたー!!笑