窓の断熱はこうするべき!防寒、防熱、結露対策から始まる効率の良い方法

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窓から入り込む夏の日差しや冬の冷気、「窓に発生する結露は仕方ない」と諦めていませんか?
特に、室内外の温度差が原因で発生する結露はカビを繁殖させ、健康被害につながる危険性もあります。

これらの問題には、窓の断熱性を高めることで対処できます。
夏の強い日差し、冬の冷たい空気に対しては、窓に遮熱シートを貼ることで防げます。窓ガラスの交換や二重窓の取り付けも、窓の断熱性を高める効果があります。
しかも、これらの取り付け作業は、自分でも行えるのです。出費を抑えたい人は、商品の購入費用だけでリフォームが可能です。

ぜひ窓の断熱性を高め、快適な住まいを実現しましょう。

「断熱」とは?冬の寒さ/夏の暑さ対策は窓の断熱から

部屋の温度を一定に保つのはなかなか困難です。特に、外気温との差が大きいほど、室温を一定に保つにはたくさんのエネルギーが必要になります。

窓は外気に直接触れる部分であるため、部屋の温度に影響を与えやすい場所です。つまり窓の「断熱」機能を高めると、外気温の影響を受けにくい部屋にすることができます。
まずは断熱に関する正しい知識を持ちましょう。

断熱がもたらす省エネ効果

断熱機能を持たせた窓は外気の影響を受けにくくなり、夏は涼しく冬は暖かい室温を保つことができます。そのため、エアコンや暖房器具を頻繁に使う必要がなくなり、「省エネ効果」が得られるようになります。

断熱と遮熱の違いは?

断熱によく似た言葉に「遮熱」があります。どちらも室温を調整するための対策ですが、効果や方法は異なります。違いをよく理解することが、快適な空間づくりに役立ちます。

断熱

「断熱」とは、窓を通じて伝わる熱の量を小さくすることです。
熱には均一になろうとする性質があり、日差しが強い夏は暖められた窓を通じて部屋の温度が上がり、外気温の低い冬は冷えた空気が伝わり部屋の温度が下がります。
そのため、伝わる熱の量が小さい窓は、夏に室温を上がりにくくし、冬に下がりにくくなるのです。

遮熱

「遮熱」は、人が熱を感じる長波長の光(長波長放射)を反射させて遮ることを指します。このとき感じる熱を“放射熱”といいます。
放射熱とは、物体から放たれた熱をほかの物質が吸収する「熱エネルギー」のことです。
カーテンやひさしなどで遮熱した窓は、熱を感じる光を減少させて暑さを感じにくくしているのです。

このように、断熱は「窓から伝わる熱を小さくすること」、遮熱は「熱を感じる光を遮ること」「部屋を暖める日光を遮ること」を意味しています。

断熱遮熱"

つまり、遮熱効果のあるひさしなどでは冬の寒さに対応できず、あくまで夏の暑さ対策としての効果しか見込めません。通年で効果を得たければ、遮熱と断熱の両方の対策を検討する必要があります。

断熱性が低いアルミ製の窓枠

窓枠の種類によっても断熱効果が変わります。
アルミは加工が簡単で扱いやすいため、一般的な窓枠に多く用いられています。しかし、熱を伝えやすく断熱性が低いことが難点です。

アルミと窓ガラスの熱伝導率(熱の伝わりやすさ)を比較すると、以下のようになります。
アルミ:窓ガラス≒200:1

すなわち、アルミはガラスの約200倍も熱を伝えやすいのです。

「窓ガラスを交換しても断熱効果が感じられない」「冷暖房にかかる光熱費が下がらない」場合は、アルミサッシから大量の熱が出入りしている可能性があります。

断熱することで得られる恩恵!電気代の節約

断熱の効果

断熱によって外から伝わる熱の量を小さくすると、毎日が過ごしやすくなるだけでなく、電気代の節約にもなります。
室温の変動が少なくなると、急速に部屋を暖めたり冷やしたりする必要がなくなります。

冷暖房の光熱費に頭を悩ませている人は、窓の断熱を改善すると電気代を抑えられる場合があります。
また、サッシに使われる素材も見直しましょう。アルミサッシから樹脂製のサッシとペアガラスに交換した場合、電気代が1年で20~30%も抑えられます。

断熱不足で起きる結露によるトラブル

結露トラブル

冬を迎える時期になると「窓に水滴が付く」といった声をよく聞きます。朝晩の気温差が大きくなると、断熱性の低い窓には結露が発生しやすくなります。

どのような原因で、窓に水滴が付くのでしょうか。
ここでは、結露が起こる仕組みを紹介します。結露の正体を知って、結露しない窓を目指しましょう。

結露が起こるメカニズム

結露は、空気中に含まれる水分量の差によって発生する現象です。
空気中の水分量の上限は、温度によって変化します。気温が高いほど空気はたくさんの水分を含むことができ、気温が低いほど含むことができる水分量は少なくなるのです。

室温と外気温は元々違いますし、冷暖房器具を使用していると温度差はさらに広がります。
温度の高い部屋の空気は、冬の外気と接している窓に当たると一気に冷やされます。温度が下がることで、空気中に含むことができる水分の量も下がり、含むことができる上限を超えた分が水滴となるのです。
これが、結露が発生するメカニズムです。

結露メカニズム
※引用元:江田建設

温度差で発生するトラブル、熱割れ


※引用元:大丸商事有限会社

温度差が原因で起こるトラブルは、結露だけではありません。ガラスが突然割れることもあります。

ガラスの中央部とサッシに近い部分では、温度が違います。ガラスの周辺部はサッシに熱を奪われ、中央部よりも低温に保たれています。
そのため、ガラスが熱くなって膨張すると、周辺部のガラスを引っ張る力が働くのです。

温度差が大きくなれば、引っ張る力にガラスが耐えきれず割れてしまいます。これが、温度差で起こる「熱割れ」です。耐熱ガラスではないガラスのコップに熱湯を注ぐと割れてしまうことはよく知られていますが、これと同じ原理と考えるとわかりやすいかもしれません。

シートやフィルムなど自分でできる窓の断熱対策

断熱シート
※引用元:DCM HLDGS

断熱性の高い窓ガラスや新しいサッシ、二重サッシに交換したり、取り付けたりするには費用がかかるため、できれば費用は安く抑えたいものです。
そんなときは、断熱フィルムを窓に貼ると、手軽に断熱性の高い窓に変身します。

断熱フィルムのメリット

  • 冬の冷気が伝わりにくくなる
  • 外から室内が見えにくくなる
  • 紫外線をカットしてくれる
  • ガラスが割れたとき、飛散する破片の量を減らしてくれる

断熱フィルムは結露の防止に役立つほか、毎日の暮らしを助けてくれる便利な機能を備えています。

断熱フィルムの種類

市販されている断熱フィルムには、次のような商品があります。

ガラスに直接貼るタイプ

3M スコッチティント ウインドウフィルム LE65CLAR
遮熱性があり、紫外線を99%カットします。ガラスの飛散も防止します。

住理工商事 リフレシャインTW32
断熱、遮熱性が得られます。ガラスの飛散防止や紫外線カット、防虫機能も備えています。

サッシに貼るタイプ

ニトムズ 窓ガラス透明断熱フィルム
1枚の窓で、二重窓と同じ効果を得る仕組みです。
付属するシリカゲルを窓とフィルムの間に入れることで、余分な水分を吸収し結露を防ぎます。

気泡緩衝材

断熱シートは、シートの片面に「気泡緩衝材」を取り付けた製品です。気泡緩衝材とは、梱包に使われる緩衝材に近い「プチプチ」のことです。1つ1つの膨らみに空気が充填されています。
断熱シートは窓ガラスと室内の間に空気の層を作り、ペアガラスのような効果をもたらします。

断熱シートの貼り方

断熱シートの貼り方を紹介します。
必要な道具をそろえれば、素人でも簡単に貼り付けることができます。

用意するもの

  • 霧吹き
  • マジック
  • 定規
  • はさみ

手順

  1. 窓ガラスに断熱シートを当て、角を合わせて切り取る部分に印を付けます。
  2. 定規を当てて、マジックで線を引きます。
  3. はさみで不要な部分を切り取ります。
  4. 窓をきれいに拭きます。汚れているとシートが付きにくくなります。薄めた中性洗剤と雑巾で汚れを取り除きましょう。
  5. 貼り付けるシートの面を確認します。
  6. 霧吹きで窓を十分に湿らせて、シートを貼り付けます。窓ガラスの角を合わせてから貼り付けるのがコツです。
  7. シートを上から押し付けます。たわまないように注意してください。しわができたときは、はがして貼り直しましょう。
  8. 水が乾いたら完了です。

断熱フィルム/シートを貼ると熱割れを起こす窓ガラスもある

窓ガラスの種類によっては、断熱フィルムや断熱シートを貼ると、ガラスが割れてしまうことがあります。
断熱フィルムは、日光を吸収して熱を持ちます。すると、フィルムと接しているガラスの温度も一緒に上がり、熱割れを起こすのです。
断熱フィルムや断熱シートを貼る場合は、窓ガラスの種類を確かめる必要があります。

熱割れが起きやすい窓ガラス

熱割れが起きやすい窓ガラスは以下の種類です。

  • 網入りガラス
  • ペアガラス(複層ガラス)
  • 日差しを反射、吸収するガラス

断熱カーテンの設置

窓に断熱フィルムや断熱シートを貼る以外に、カーテンを変えることでも断熱効果が得られます。
断熱カーテンは熱や日差し、冷気を遮断して、室内の暖かい空気を部屋に留めてくれます。

取り付け方は簡単です。
普通のカーテンと同じく、カーテンレールに取り付けるだけです。窓と遮光カーテンの間に取り付けます。断熱カーテンは床に垂らすことで、外から伝わる熱や冷気を遮断できます。

部屋の明るさを気にする人には、日光を通すタイプの商品がおすすめです。明るさを保ちつつ、断熱性が高められます。

窓に断熱スプレーを吹き付ける

断熱スプレーは、窓ガラスに専用のシリコンコーティングを施すことで、断熱、遮熱、結露の防止に効果を発揮します。スプレーを吹き付けると、真夏は2~4℃の違いが出ます。

手軽に断熱を始めたい人や、取り換えるまでもない小窓の断熱を考えている人におすすめです。スプレーの効果は1カ月ほど続きます。

リフォームでできる断熱対策

リフォーム業者

リフォームによって暑さや寒さを和らげたり、結露を防止したりするには、どのような方法があるのでしょうか。
断熱性の高い窓ガラスやリフォームの方法を紹介します。
窓ガラスをリフォームする場合は、性能を確かめてから決めましょう。部屋に適した製品を選ぶことが大切です。

断熱対策用の窓ガラス

断熱効果のある窓ガラスは、大きく3種類に分けられます。

  • 夏の日差しを防ぐ「熱線反射・熱線吸収ガラス」
  • 2枚のガラスが空気の層を作る「ペアガラス」
  • 既存のサッシにペアガラスを入れる「リフォーム用のガラス」

熱線反射・熱線吸収ガラス

旭硝子 サンユーログレー、サンユーロブロンズ、サングリーン
ガラスには色が付いています。
日差しを30~40%カットし、夏の冷房使用を抑えます。
主にビルや店舗に使われる窓ガラスです。

・日本板硝子 レフライト(熱線反射ガラス)
ガラスの表面を覆う金属の膜が、日差しを30~40%カットします。
目に見える可視光線は約33%も跳ね返します。
室内が見えにくい「目隠し」の機能も備えています。

・日本板硝子 グリーンペーン(熱線吸収ガラス)
ガラスの中に金属を混ぜているため、ガラスには色が付いています。
太陽の光・熱線を吸収することで、室内を快適な温度に保ちます。
室内が見えにくい「目隠し」の機能が付いています。

ペアガラス(複層ガラス)

YKK AP Low-E複層ガラス(断熱タイプ)
2枚のガラスが作る空気の層に、乾燥させた空気を入れるタイプや、熱を伝えにくいアルゴンガスを入れるタイプがあります。

・日本板硝子 真空ガラス スペーシア
2枚のガラスが作る層を真空にしたタイプです。一般に使われているペアガラスの約2倍の断熱効果があります。
また、気温が-23℃に下がるまで、結露の発生を抑えてくれます(室温20℃、湿度60%の場合)。
ガラスの厚さは6.2mmで、「リフォーム用のガラス」として既存のサッシに入れることも可能です。

リフォーム用のガラス

旭硝子 ペヤプラス・エア
既存のサッシに取り付けられるLow-Eペアガラスです。
この製品にはアタッチメント(接続する器具)が付いているため、既存のガラスを取り外したサッシに直接はめることができます。

セントラル硝子販売 窓ンナ
2枚のガラスの間に特殊なガスを入れたペアガラスです。片方のガラスは金属の膜で覆われています(Low-E膜)。使用しているサッシのまま、窓ガラスの交換が可能です。
また、この製品にはアタッチメントが付いていないため、既存の窓ガラスよりも小さいサイズを選ぶ必要はありません。

ペアガラス(二重窓)、二重サッシの設置

断熱、遮熱、結露防止のためのリフォームには、「ペアガラスの設置」と「二重サッシの設置」の2つがあります。
効果や大まかな費用、使っているサッシを調べると、家や部屋ごとに必要なリフォームが分かります。

ペアガラス(二重窓):カバー工法

カバー工法は、使用する窓ガラスからサッシを取り外し、古い窓枠に新しいサッシを取り付けるリフォームです。壁を壊さずに窓のリフォームができるため、マンションでよく用いられる工法です。
「ペアガラスに換えるなら、サッシも新しくしたい」という人にはうってつけです。

ペアガラス(二重窓):既存のサッシをそのまま使う

現在使用しているサッシにペアガラスを取り付けるリフォームです。ガラスのみの交換で済むため、作業時間や費用が抑えられます。

二重サッシ

ガラスをペアガラスに換え、内側にサッシを1つ増やす方法です。

ペアガラスや二重サッシ設置の効果

ペアガラスや二重サッシの設置により、どのような断熱効果が得られるのでしょうか。

以下に解説していきます。

ペアガラス

ペアガラス
※引用元:ガラスワンダーランド

ペアガラスは2枚のガラスからできています。間には空気の層があり、外と中の空気が直接触れないように壁を作っています。

夏の暖められた空気や冬の冷たい空気は、ガラスの中の層を経て部屋の中に伝わります。
そのため、ペアガラスに換えると急激な温度変化が起こらず、過ごしやすい室温を保てるのです。

二重サッシ

二重サッシは、窓枠にサッシをもう1つ取り付けるリフォームです。
サッシが増えることで、外に面した窓と部屋に面した窓の2つができます。
2つの窓の間に空気の層が作られるため、ペアガラスと似た効果が得られます。

ペアガラスや二重サッシの設置費用の相場

費用を抑えられるなら自分でリフォームしたいと考える人もいるのではないでしょうか。
自分で窓のリフォームを行った場合と業者に依頼した場合の費用について紹介します。

DIYの場合

・窓ガラスのみの交換
商品代+ガラスの処分費用(自治体の燃えないゴミに出す袋代、ゴミ処理場に支払う引き取り料:数百円)
費用の相場:1万~4万円+数百円

・窓ガラスとサッシの交換
商品代+ガラスとサッシの処分費用(自治体の資源回収や業者に買い取ってもらう場合は無料、粗大ゴミとして回収してもらう場合は500円程度)
費用の相場:2万~7万円+1,000円弱

・二重サッシ
商品代
費用の相場:2万5,000~7万円

業者に依頼した場合

・窓ガラスとサッシの交換
商品代+工事費
費用の相場:4万~10万円+2万~4万円

・二重サッシの取り付け 引き違い窓 カバー工法
商品代+工事費
費用の相場:15万~20万円(工事費込み)

ガラスのサイズや工事する窓の数によって価格は異なります。1つの窓だけをリフォームする場合、料金が高くなるので注意が必要です。

【世界と比較】「窓の断熱」が遅れている日本

各国と日本

日本では断熱に適したペアガラスや二重窓が、一軒家やマンションの住宅に使われています。
しかし、世界の国々と比べると、日本で行われている「窓の断熱」はとても低い水準にあることが分かります。

窓の機能を左右する断熱性は、熱の伝わりやすさを表す「熱貫流率」で計られます。
熱貫流率の単位はW/m2・Kです。この値が低いほど熱が伝わりにくく、断熱性が高いことを意味します。

日本の最高水準は世界の標準を下回る

世界の国と日本の基準を比べてみましょう。

窓の熱還流率の標準値
フィンランド 1.0W/m2・K
ドイツ 1.3W/m2・K
ソウル(韓国) 2.1W/m2・K
日本 4.56W/m2・K

日本では2.33以下を最高水準と定めており、日本で最高水準の断熱性を誇る窓ですら、外国の標準値を下回っていることが分かります。

日本で夏も冬も過ごしやすく、結露のない住環境を手に入れるには、外国の基準に近い断熱性を確保する必要があります。

まとめ

窓の断熱は、快適な室内環境を整える重要なポイントです。
夏には外からの暑い空気を遮断し、冬には室内の暖かい空気が逃げるのを防ぐことで、身体的なストレスを軽減しながら、冷暖房費も抑えることもできます。
部屋が暑すぎるまたは寒すぎると感じる方、電気代が必要以上にかかっていると感じる方は、一度窓の断熱を見直してみてはいかがでしょうか。

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