部屋が冬寒いのはなぜ?窓ガラスと断熱の仕組み

2020.09.11断熱
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冬、暖房をかけているのになかなか暖まらず、足元がひんやり・・・。そんな時は、お部屋の中なのについつい厚着をしてしまいがち。冬場によくありがちな光景ですが、そもそもなぜお部屋の中にいるのに寒さを感じてしまうのでしょうか? 今回は、そんなお悩みを抱えている方に原因と対策をご紹介していきます。

部屋が寒いのは何故?

お部屋の寒さの原因を考えてみる際、つい設備の不具合や故障を考えてしまいがちです。でも実際は、最近新しい暖房器具を購入したばかりなのに・・・こんなご経験ありませんか? 暖房設備の不具合や故障を疑う前に、一度お家の断熱性能について考えてみることが大切です。

実は、寒い冬を快適に過ごすためには、お家の断熱性能を上げることがとっても重要です。一般的に壁や天井に断熱材を使用することは常識となりつつありますが、「窓の断熱」についてはまだまだ認識が浅く、あまり重要視されていません。でも、冬の寒さからお部屋を守るためには「窓の断熱」が非常に大きなポイントとなります。では、なぜ「窓の断熱」がそんなに重要なのでしょうか?

一般的な住宅は、壁・床・天井・屋根・開口部(窓)で構成されており、外皮(がいひ)といいます。冬場、お部屋を暖めた際、外皮(がいひ)から熱が逃げて行ってしまうわけですが、実は外皮(がいひ)の中で、一番熱の出入りが多い部分が開口部(窓)なんです。では、どのくらいお家の熱が逃げてしまうのでしょうか? 

下の図を見ながらご説明していきたいと思います。これは、お家の熱が外皮のどの部分からどのくらい逃げているかを表したものとなります。

これを見るとお分かりかと思いますが、冬場暖房で暖めた熱の実に58%が窓から逃げて行ってしまうのです。「えっ、そんなに」と思われた方も多いと思いますが、他の部分と比較してもダントツでNo1です。驚きですよね。部屋の熱は窓から多く逃げていくのに、窓の断熱性能が壁や屋根などより劣っていると暖房などで暖めていても、「冬に暖かい部屋」は実現しません。お部屋の暖かさを逃がさないポイントは、ズバリ「窓の断熱」ということがご理解いただけたのではないでしょうか?

窓の断熱性能が低いとどうなる?

これまでの説明で、「窓の断熱」についての重要性はご理解いただけたかと思います。次は、窓の断熱性能が低いとどんなことが起きるか?について考えてみます。

お部屋が暖まらない、寒いというのはもちろんのこと、それ以外にもこんなデメリットがあります。

●電気代、光熱費がかかる

窓が断熱化されていないお家は、例えるならば穴の開いたバケツのようなもの。暖房で一生懸命暖めても熱が逃げてしまうので、その分電気代・光熱費がかさんでしまいます。

●不快な結露の原因となる

冬場の熱の出入り口となる窓ガラスは、低い外気温によって冷やされ、結露の原因となります。結露が発生すると見た目が悪いばかりか、カビやダニの発生原因ともなります。

●健康面への影響(ヒートショックなど)

お家の温度が低いほどヒートショックのリスクが高まります。特に居室と脱衣所・洗面所などで大きな温度が発生している場合は、注意が必要です。

 

外からの冷気をシャットアウトする方法

 お家の断熱性能向上に一役買う「窓の断熱」。ではどのような対策を行っていけば良いのでしょうか?いくつか効果的な対策をご紹介していきます。

■窓自体の性能を上げる

窓自体の断熱性能を向上させる方法として、通常の1枚ガラスなどと比べ断熱性能の高い複層ガラスや真空ガラスなどに取り替えるなどの対策が挙げられます。またサッシ(窓ガラスがはまっている枠)をアルミなどの金属製部材から樹脂や木など、金属より熱伝導の低い素材のものに取り替えることも効果的です。

■カーテン

最近では、様々なカーテンがあります。厚くて裏地のあるカーテンや保温効果をもったカーテンなど様々な種類の断熱・防寒を目的としたカーテンが登場しています。カーテンで対策を講じる場合、窓にしっかりとあわせたサイズにしないとカーテンの下から熱が逃げてしまうので注意が必要です。また完全に冷気をシャットアウトできる訳ではないので、カーテンの裏側に結露が発生していないか?など定期的に確認が必要でしょう。

■隙間テープ

隙間テープはその名の通り、窓やドアなどの隙間をふさぐテープです。熱の逃げ道となっている隙間をふさぐことによって熱が室外へ逃げるのを防ぐというアプローチですが、いわゆるすきま風の対策にもなります。但し、しっかり貼らないと効果が期待できないので、サイズや貼り方を工夫する必要があります。

■断熱シート

様々な種類の断熱シートがありますが、DIY的に簡単に取り付けが可能なものもあります。しっかりとした厚みのあるものやプチプチ素材を内側に挟み込んだようなタイプのものあります。注意点としては、サイズに注意しないといけない点と既存の窓ガラスの種類によっては、断熱シートをはることで、ガラスが熱によって割れてしまう「熱割れ」の原因となることもあるので、購入する際、事前に確認してみると良いでしょう。また、素材によっては外の景色の見え方も変わってきます。

■断熱ボード(パネル)

窓に立てかけるだけなので、設置はとっても簡単です。簡易的な対策ですが、見た目が気になるといった点やお掃除の際は、都度移動させるなど面倒な点もあります。

様々な対策をご紹介してきましたが、如何でしょうか? 対策によってメリット・デメリットは存在しますが、「窓の断熱」において最も有効なのは、やはり窓自体の性能を上げるというアプローチです。既存の窓を複層ガラスや真空ガラスに替えることは、他の対策と比較すると高価となりますが、その反面、省エネ効果や結露防止性能などの効果を期待することができます。

窓を交換するメリット

「窓の断熱」においても最も効果的な対策は、窓自体の性能を上げることですが、複層ガラスや真空ガラスを導入する効果・メリットについても少し具体的に見て行きましょう。

断熱性能の違い(普通の1枚ガラスとどのくらい違う?)

下図は、ガラスを通じて熱が逃げる割合を表したものです。窓ガラスの断熱性能は、熱貫流率というもので示すことが可能です。普通の1枚ガラス(フロート板ガラス)は、熱貫流率6.0W/(㎡K)に対し、複層ガラスは3.4W(㎡K)、真空ガラスは1.4W/(㎡K)と数字が小さくなっているのがお分かりかと思います。この数字が小さければ小さいほど断熱性能が高いということになり、1枚ガラスと比較して、複層ガラスは約43%、真空ガラスは約76%、お部屋から逃げる熱を減らすことができるのです。

熱貫流率の比較

結露防止効果

結露防止には、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、断熱性能の高いガラスを採用することが重要です。下の表は、室内温度を20℃で一定に保った場合に、それぞれの窓ガラスにおける結露の発生する外気温度と部屋の湿度の関係を比較したものです。断熱性能の高いガラスほど、外気温度が低くとも結露の発生を抑えている点がお分かりになると思います。

     結露の発生する外気温度比較(室内温度20℃の場合)

(室内自然対流、戸外風速3.5m/sの場合 当社シミュレーション値)

結露の発生する外気温度比較(室内20℃)

身体への負担軽減

意外と知られていないことですが、この20年間で、家庭内で死亡する人の数は、交通事故による死亡者数を大きく上回るようになってきました。中でも「ヒートショック」が大きく影響しているといわれる溺死・溺水は増加傾向であり、高齢化する社会と住宅の断熱性能の低さが影響していると言われています。「ヒートショック」は、激しい温度差を体感することにより体に起こる悪影響のことで、冬場に暖かい部屋から洗面所・脱衣所などの寒い場所に移動する際に起こりやすく、特に断熱性の低い住宅ほど発生リスクが高いと言われているのです。断熱性能の高いガラスを採用することは、お家の中の温度差を緩和することに有効で、特に脱衣所や洗面所などに断熱性能の高いガラスを採用することもとても重要です。

部屋の熱を逃がさない真空ガラス「スペーシア」

「窓の断熱」に最も効果的な対策となる窓自体の性能UPですが、一番オススメさせていただきたいのは、真空ガラス「スペーシア」です。なぜ、真空ガラス「スペーシア」なのか?という点ですが、その構造をご説明させていただくと、なるほど納得の理由が見えてきます。

実は、真空ガラス「スペーシア」の原理は、身近な製品と共通なのです。皆さんも保温性を高めるために魔法瓶を持ち歩いたりしていませんか?魔法瓶の保温性の高さは、二重構造にした上で、内側と外側の間を真空状態にしていることにあります。真空ガラス「スペーシア」は、その魔法瓶の原理を窓ガラスに応用した製品なんです。熱の伝わり方には、「伝導」、「対流」、「放射」の3つがあります。ガラスとガラスとの間にわずか0.2ミリの真空の層を設けることで、「伝導」と「対流」を真空層によって防ぎ、さらに特殊な金属膜(Low-E膜)をコーティングしたLow-Eガラスというものを使用することで、「放射」を抑えます。その性能は、一般的な一枚ガラスの約4倍、一般的な複層ガラスの約2倍と抜群の断熱性能を発揮します。

また、真空ガラス「スペーシア」をオススメする理由としてもう1点挙げられるのが、施工の容易性です。ガラス自体が非常に薄型となっているので、今お使いのサッシがそのまま使え、サッシそのままでガラスだけを簡単に取り替えることが可能です。サッシをそのまま使えるとはとってもエコロジーですね。

スペーシア高断熱の仕組み

まとめ

 毎年やってくる冬。冬の到来に備え、今までは厚着で我慢したり、暖房の設定温度を高めたりしていませんでしたか? ご自宅の断熱性能について一度見直してみてはいかがでしょうか?

「窓の断熱」を行うことで、寒さや不快な結露ともお別れし、快適で健康的なおうち時間が得られるはずです。

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