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窓ガラスと結露



結露はなぜ起こるのでしょう

寒い日、電車に乗り込むとメガネが曇った、という現象を多くの方が経験していると思います。実は、これも結露のひとつです。では、気温や電車の空調、混雑の仕方によって曇り具合が違ってくるのはなぜでしょう。結露は身近な現象ですが、そこには意外と複雑な仕組みが隠されています。

結露のしくみをご説明します

結露はどうやって発生するのでしょう。その原理を追ってみます。空気中に含まれる最大水蒸気量は、温度が高いほど多くなり、温度が低いほど少なくなります。そして、ある温度の空気中に含まれる最大水蒸気量に対して、その時点での実際の水蒸気量の割合を表したものを相対湿度(以下「湿度」)といいます。従って、水蒸気量が一定でも、温度が変化すれば、湿度も変化するのです。下のグラフをご覧ください。温度が20℃、相対湿度が60%の状態から、温度だけが15℃に下がったとします。すると、相対湿度は82%に上昇することが解ります。(グラフ点)さらに温度が下がって、湿度が100%を超えると、空気中の水蒸気は水滴に姿を変えます。この時の温度を露点といい、この水滴が結露の正体です。例えば、温度20℃、湿度60%の空気の露点は12℃(グラフ点)です。12℃以下になると結露が発生するわけです。
さきほどのメガネの例で考えてみましょう。電車のなかの暖かい空気が、露点よりも冷たい温度のレンズに触れた時に曇りはじめます。また、空調や混雑の仕方によって水蒸気量が変化すると、露点も変化するので、同じ温度のレンズでも結露したり、結露しなかったりします。住宅の結露も仕組みは同じです。お部屋の空気が露点よりも冷たい窓ガラスに触れるとガラス面に結露が発生します。またお部屋の水蒸気量が変化すると、露点も変化するので、ガラス面の温度が同じでも、結露したり、しなかったりするのです。もちろん水蒸気量が多いほど、露点が高くなり、結露しやすくなります。

結露が発生しやすい状態とは

これまでのお話から考えると、住宅内部の水蒸気量を一定とした場合、暖房しているお部屋に比べて、暖房していないお部屋の方が、また日中よりも室温が低下する明け方などの方が、ガラス面の温度が低下するので、結露が発生しやすくなります。さらに、お部屋の隅や出窓、厚いカーテンで覆われた窓なども、ガラス面が冷たくなりやすく要注意。また暖房機器の種類、加湿器の使用、空調などによる住宅内部の水蒸気量の変化も大きく影響します。

断熱ガラスは結露に強い

窓ガラスの結露は窓際の空気が露点よりも冷たいガラスに触れることで起こる現象です。断熱ガラスは、一枚ガラスに比べて室内の暖かさを逃がしにくいうえ、外の冷たさも伝わりにくいのでガラス面が冷えにくく結露の軽減に有効なのです。

スペーシアの性能を証明します

結露は、このように多くの要因が複雑に作用して発生する現象です。だからこそ、計画的な換気を行い、室内湿度をコントロールすることに加え、断熱性の良い窓ガラスを採用することが重要です。なかでもスペーシアはご覧のとおりの高性能を発揮。さまざまな条件のもとで、最も結露しにくいことがわかります。たとえば、室内温度が20℃、室内湿度が60%の場合、複層ガラスでは、外気温度が‐1℃で結露が発生しますが、スペーシアは、-23℃まで結露の発生をおさえるのです。

結露の発生する外気温比較 (室内自然対流、戸外風速3.5m/sの場合)
■室温10℃の場合
室内湿度 品種 結露発生外気温度
60% 一枚ガラス 0℃
複層ガラス -9℃
スペーシア -29℃
スペーシア
クール
-41℃
70% 一枚ガラス 2℃
複層ガラス -3℃
スペーシア -16℃
スペーシア
クール
-25℃
80% 一枚ガラス 5℃
複層ガラス 2℃
スペーシア -6℃
スペーシア
クール
-12℃
■室温20℃の場合
室内湿度 品種 結露発生外気温度
60% 一枚ガラス 8℃
複層ガラス -1℃
スペーシア -23℃
スペーシア
クール
-38℃
70% 一枚ガラス 12℃
複層ガラス 5℃
スペーシア -9℃
スペーシア
クール
-20℃
80% 一枚ガラス 15℃
複層ガラス 11℃
スペーシア 2℃
スペーシア
クール
-4℃

※一枚ガラス(透明ガラス3ミリ)、複層ガラス(透明ガラス3ミリ+中空層6ミリ+透明ガラス3ミリ)
 スペーシア(Low-Eガラス3ミリ+真空層0.2ミリ+透明ガラス3ミリ)
※結露の発生する外気温度は、条件によって変化します。


サッシとサッシ周りの結露について


photoスペーシアに交換することでガラス面の結露は軽減できますが、サッシ部分の結露は防げません。サッシ部分の結露を防ぐには、断熱性能の高いサッシのご使用をご検討ください。

※サッシが冷やされて結露が生じることで、サッシ周辺部分のスペーシアにも結露が発生することがあります。


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