窓の断熱性能とサッシの選び方熱貫流率で比較する窓の種類と、樹脂窓を標準仕様とする理由
窓には、1.光の取入れ、2.眺め、3.換気、4.通風、5.太陽熱の取込・遮断、6.断熱など、非常に多くの役割があります。窓の種類や大きさ、取付位置等の「窓の設計」は、住宅の設計において重要度の高い項目となります。窓の話のはじまりとして、今回は断熱性についてご説明したいと思います。
一般的な住宅で冬に逃げていく熱のうち、窓から逃げる量は1/3と言われています。理由は明確で、窓の断熱性能が悪いのです。窓の断熱性能が悪いと結露もしやすくなります。うっすらとした窓の結露はさほど問題ありませんが、激しい結露が発生すると、窓まわりの部材を腐らせたり、カビや雑菌の繁殖の原因となりかねません。
日本ではアルミサッシが狂いが少なくて良いとされる時代が長く続いたため、世界的には珍しくアルミ加工の技術が進み、アルミに一枚ガラスの家が多くなったことが理由であると考えられます。新築住宅においては壁に10センチ程度の断熱材を入れることが多くなっていますが、アルミ一枚ガラスの窓は断熱材に置き換えると1センチ未満の断熱性能しかありません。まるで、窓の分だけ家に穴が開いたようなイメージです。逆に言えば、窓の断熱性能を上げることは、温熱環境の上では最もコストメリットが高いと言えます。
一般的に窓の断熱性能は「熱貫流率」という数値で表します。熱貫流率は熱の伝わりやすさを表し、値が低い方が性能が高くなります。代表的な窓とガラスの組み合わせによる性能値は以下のとおりです。
| 窓の仕様 | ガラスの仕様 | 熱貫流率 |
|---|---|---|
| ①アルミ製 | 単板 | 6.51 |
| ②アルミ製 | 複層 中空層10mm以上 | 4.07 |
| ③アルミ樹脂複合 | 複層 中空層10mm以上 | 3.49 |
| ④アルミ樹脂複合 | LOWE複層 中空層12mm | 2.33 |
| ⑤樹脂製 | LOWE複層 中空層12mm ガス封入 | 1.90 |
| ⑥樹脂製 | LOWE三層複層 中空層6mm ガス封入 | 1.70 |
現在、弊社では温熱指標を計算する外皮計算でこの数値の入力を行っていますが、実際のメーカーカタログを見ると、次のようになっています。
実際は開き方・大きさ等により窓ひとつひとつ性能値が変わるので、このカタログ上の数値が平均値と思われます。数値だけの比較でも、窓の断熱性能の違いが何となく分かりますね。一般的なアルミペアの窓を樹脂トリプルの窓に交換することで、窓からの熱損失は6割削減できるそうです。
YKK社はフォーラム等で樹脂窓のシェアアップにかなり力を入れており、当時の新築住宅における樹脂窓の採用率は5割に近くなっていました。そのため、樹脂LOWEペアの単価はかなり抑えられつつありましたが、樹脂トリプルの単価はまだまだ高い状況でした。
弊社では2015年から原則、新築全棟を樹脂窓採用に一元化することで、価格を抑えて提供できるようにしました。実は弊社は、福井県でエルスター初出荷の会社です。標準的に樹脂窓ペアの「エルスターS」、ご要望により樹脂窓トリプルの「エルスターX」としています。両者の違いは、ガラスの差だけでなくフレームの多層構造の差でもあります。当時は、YKK製のAPWシリーズもほぼ同等価格で提供が可能となっていました。特に準防火地域においては、APW330防火窓の採用となります。
※本記事は2020年公開時点の情報です。現在あまや製材では、標準サッシをYKK AP「APW330」、オプションで「APW430」としています。最新の標準仕様は「新築住宅の推奨仕様一覧」をご確認ください。
今回は窓の断熱性能に絞ってお話ししました。冒頭にお話ししたように窓の設計は奥深いので、続けて方位と日射、通風についてもご紹介しています。