窓を変えれば冬の寒さが辛くなくなる!?窓の性能、種類、計画のポイントを解説!
2023.11.13
2023.01.23
11月に入り、本格的な寒さが到来。暖房器具をフル稼働しているというご家庭も多いのではないでしょうか?電気代の高騰を気にしつつも、家の中では暖かく過ごしたい!でも、いくら暖房しても室内は寒いまま・・・そんな声もよく聞きます。なぜ暖房しているのに家の中が寒いのでしょうか?
それは、家の断熱・気密性能が低いから!断熱・気密性能を高めることで、冬暖かく夏涼しい、外気温に左右されない室内環境を実現するための大前提なのです。そして、断熱・気密性能を高めることが家づくりにおいて不可欠だという認識は、ここ数年でかなり広がってきています。
しかし、壁や天井などの断熱性能とともに家の快適性や省エネ性を大きく左右する「窓」についてはどうでしょうか?
「よく分からないから住宅会社任せにした」なんて声もよく聞きます。どんな窓を使うかで住まいの快適性や省エネ性は大きく変わります。
この記事ではデータや実例を交えて「窓」の役割を紹介しながら、「窓選びから考える家づくり」をご提案します。
かしこい窓選びで、真に心地よく、長く安心して暮らせる家を手に入れましょう。
冬は窓から暖かさが逃げて、夏は暑さが入ってくる!快適かつ省エネをかなえる高断熱窓とは?
快適かつ省エネをかなえる高断熱窓とは?
夏に室内が暑くなったり冬に寒くなったりするのは、壁や屋根、窓などから熱が出入りしているから。
下の図はアルミ窓(複層ガラス)の家でどのくらいの熱が流入出しているかを示したものですが、断熱材が施工されている壁や屋根、床に比べて、圧倒的に窓からの熱の出入りの割合が大きいことが分かります。
特に、日本の住宅でこれまで一般的に使われてきたアルミ窓は熱を伝えやすいため、夏は窓から熱が流入して暑くなり、冬は室内の熱が流出して寒くなってしまいます。
つまり、いかに建物の断熱・気密性能を高めても、窓の断熱性能が低ければ、快適・省エネな家にはなりえないということです。
建物全ての面積から言えば小さな割合でしかない窓からこれほどまで多くの熱が出入りしているということは、つまり窓の断熱性能を高めて熱の移動を抑えることができれば、温熱環境や省エネ性は改善できるということです。
例えば、樹脂窓(トリプルガラス)にすれば、冬の熱の流出割合はわずか20%と、アルミ窓(複層ガラス)の6割も削減することができます。
(YKK AP 株式会社調べ)
窓を変えれば、冬の体感温度はぐんと上がる!
壁や天井、床や窓の表面温度が低いと、そこに熱を奪われるため体感温度が低くなります。
例えば、冬、外気温が0℃で室内温度が20℃の場合、アルミ窓(単板ガラス)の室内での体感温度は15℃ですが、樹脂窓の室内では19℃。窓の違いだけで約4℃もの差が出ます。断熱性能が高い窓は表面温度が室内温度に近い温度に保たれるので、同じ室内温度でもぐっと暖かく感じられます。
また、温度は快適性を損なうだけでなく、家族の命に関わるリスクともなるため注意が必要。窓の断熱性能が低い家は外気温の影響を受けるため、冷暖房している部屋とそうでない部屋の間に温度差が生まれますが、この温度差がヒートショックを引き起こす原因となります。
窓の断熱性能はフレームとガラスで決まる
窓は「フレーム」と「ガラス」で構成されており、両方の断熱性能が高いことが重要。「フレーム」の素材にはアルミと樹脂、木の3 種類がありますが、なかでも樹脂の熱の伝わりにくさはアルミの約1400 倍です。
また、「ガラス」は枚数が多いほど断熱性能が高くなり、複層ガラス(2 枚)の断熱効果は単板ガラス(1 枚)の約2 倍となります。
さらに、Low-E 複層ガラスなら断熱性能はさらにアップ。初期コストはかかりますが、窓の断熱性能次第で住まいの快適性や省エネ性に大きな差が出ることを踏まえてきちんと選びましょう。
Low-E複層ガラスとは?
複層ガラスの内側に熱の伝わりを抑えるLow-E 膜という金属膜をコーティングしたものです。
Low-E 膜により冬は室内の熱を外に逃がさず、夏は熱が入るのを遮断し、夏涼しく冬暖かい室内を実現します。
Low-E 膜には紫外線を70%以上カットする機能もあり、日焼けによる家具や床の退色・変色を防ぐのにも効果的。Low-E 複層ガラスには「日射取得型」と「日射遮蔽型」があり、窓の位置などに合わせて選ぶことができます。
「日射取得型」は日射を程よく取り入れつつ室内の暖かさ・涼しさを逃がさない仕様です。夏の日射を庇や外付けシェードで調整できて冬は日射を暖房熱として生かしたい南向きの窓や日の当たりにくい窓に向いています。
一方、「日射遮蔽型」は夏の日射をカットしながら室内の暖かさ・涼しさをキープしてくれるので、夏の日射や西日が気になる西向きの窓に最適です。
冬の窓際が寒い原因は?
先ほども紹介したように、窓は断熱性能が低いと表面温度が外気温に左右されます。下のサーモグラフィは冬の樹脂窓とアルミ窓を撮影したものですが、樹脂窓が18~20℃を示すオレンジや緑色になっているのに対し、アルミ窓は12 ~ 13℃以下を示す青一色です。
暖房をつけていても窓辺が寒いのは、窓で冷やされた空気が足元にたまるコールドドラフト現象によるものです。窓の断熱性能を高めれば、室内の寒さの原因となる熱の流出とコールドドラフト現象を防ぎ、窓辺を心地よい居場所にすることができます。
窓の結露を防ぐには?
冬の窓と言えば「結露」というイメージを持っている人も多いのではないでしょうか。冬に窓が結露するのは、窓が家の中で一番温度が低い場所だからです。つまり、窓、特に窓枠に断熱性能の高い樹脂や木材を用いて窓の表面温度が下がらないようにすれば結露は抑えられます。
結露を放っておくとダニやカビの温床となり、ダニのフンやカビの胞子などを吸い込むことで家族がアレルギー症状や喘息を引き起こしてしまうことも…。断熱性能の高い窓にして結露を防ぐことが、家族の健康を守ることにつながます。
高断熱窓で冷暖房費が節約に
断熱性能の高い窓を採用して熱の流入出を抑えることができれば、当然、冷暖房エネルギーも少なくてすみます。下の図は、アルミ窓とアルミ樹脂複合窓、樹脂窓(複層、トリプルガラス)のそれぞれで、どのくらい年間の冷暖房費が削減できるのかを算出したものです。
提供:YKK AP株式会社
岩手県盛岡市や東京では最大約29%もの削減になるという計算に。この削減幅が住んでいる間ずっと続くと考えれば、窓選びがいかに重要かがよくわかります。
パッシブデザインに基づく窓プランニング
パッシブデザインとは
断熱・気密性能と共にこれからの住まいに不可欠となるのが、自然の力を活用する設計手法「パッシブデザイン」。
例えば季節によって変わる日射角度や風の吹き方などを踏まえて建物や窓を配置し、大きさや種類、軒の長さや角度などを設計します。
夏は日射を遮って室温の上昇を抑え、冬は取り込んで室温を上げます。窓を開ければ風が気持ちよく通り、照明なしでも昼明るい室内を実現することができます。そうすれば、冷暖房機器や照明機器の使用エネルギーを最小限にでき、夏に快適かつ省エネな家になります。
その基本となるのが断熱と日当たり、風通し。つまり、「窓」の設計が肝と言えます。
例えば、断熱性能の高い窓を採用し、夏は涼しく冬は暖かく過ごせるよう、シミュレーションに基づいて窓の配置や大きさ、スペックを選択。どこにいても心地よい風を感じられるよう、風の流れを予測して窓を配置し、“風の通り道”をつくります。
室内にたまった熱を排出し、快適な室温を保つのも窓の大切な役割のひとつです。実例を参考に、窓の役割とプランニングのポイントを見ていきましょう。
パッシブデザインについてはこちらの記事もぜひご覧ください。↓
おひさまに向かうパッシブの家
太陽は最強&無料の暖房・照明器具!冬はポカポカと暖かく、昼間は照明いらず
快適な暮らしに不可欠な「明るさ」と「冬の暖かさ」。
それを実現するためには太陽光を最大限取り入れられる南向きに2面以上の窓を設けることが大切です。冬の晴れた日に南向きの窓のカーテンを全開にすれば、日射熱だけで室温は上昇。断熱性能が高い家では熱が逃げにくいので、太陽光が永久無料の暖房器具となります。
こちらの家は南に向けて建物を配置。リビングに2 面の大きな引違いテラス窓を設けることで部屋の奥まで光を届け、日中は照明なしで過ごせる明るさを確保。
そして、建物自体の断熱性能を高めた上で、室内の熱を逃がさない樹脂フレームと日射取得型のLow-E 複層ガラスを採用することで冬は暖房なしでも20℃以上をキープすることができます。
ウインドキャッチ窓で風と光を室内へ誘導する
暗くなりがちな北側の玄関には、たてすべり出し窓を設置。光を取り込むとともに、窓が室外側へ大きく開いて建物に沿って吹く風をつかまえて室内に誘導(ウインドキャッチ)し風の流れをつくります。
玄関と同じく、においや湿気がこもりがちなパントリーやトイレにもたてすべり出し窓を設置すれば、しっかり換気も確保できます。
洗面脱衣所には採光・換気の窓を
北側の洗面脱衣室には、横方向を回転軸にして室外側に開く横すべり出し窓を設置。光を取り込むとともに室内にたまった熱や湿気を排出し、快適な温度・湿度を保ちます。
夏は窓の内外から日射熱をシャットアウト!風は取り込んで室内を涼しく
冬は無料の暖房器具として室内に暖かさをもたらしてくれる太陽光ですが、夏には暑さやまぶしさの原因となります。
特に、断熱性能が高い家では、室内に取り込んだ熱が逃げにくくなるため、夏の日射をいかに入れないかが重要です。そのためには朝日が差し込む東側と西日が差す西側、北向きの窓は小さめに。
南向きの窓は軒や庇で日射を遮るとともに、窓の内外にカーテンや外付けブラインドやシェードなどの日よけを取り付けてコントロールすることが必要です。効率よく日射を遮るには、窓の内側よりも外側からの方が有効。
この家では、南向きの窓の外に日射を遮りつつ風を取り込めるルーバー雨戸を設置しています。ルーバーは自由に開け閉めでき、外からの視線を程よく遮れる上、施錠できて防犯面でも安心。
また、玄関脇の袖壁で風をキャッチし、引違い窓でも効率よく室内に風を取り込めるよう建物を設計しています。
寝室は南側と対角線上の西側に窓を設置して風の通り道を確保。西日で室内が暑くならないよう、西側には日射遮蔽型でコンパクトな内倒し窓を配置。窓の上部が内側に倒れこんでくる形で斜めに開くから、外の空気を効率よく取り込んでしっかり換気できます。
高窓を設けて階段を❝風の通り道❞に。立体的な空気の流れをつくり熱を排出
2階フロアの階段正面に当たる高い位置に横長の滑り出し窓を設置。温かい空気は高いところに流れる性質があるため、この窓を開放すれば、1階の窓から入った風が階段を通り道にして2階へと導かれ、立体的な空気の流れがつくりだされます。
室内にたまった熱を窓から逃がすことで室温の上昇が抑えられ、結果、冷房エネルギーを減らすことにつながります。
また、2階の子ども部屋にはフロア側に欄間用の窓を設置。プライバシーを守りながら南側の窓から取り込んだ光を日が当たらないフロアに届けるとともに、窓を回転させることで風がフロアを通って北側の窓へと抜けるように設計されています。
こちらは「家づくり学校」を利用して家づくりを学び、パートナーとなる工務店と出会い、マイホームをかなえられたご家族のお家です。
素敵な家づくりストーリーはこちらでご覧ください。
窓の種類と特徴は?
窓にはさまざまな開き方や機能があり、それぞれに適した場所で使い分けることが大切。主な窓の種類と機能を紹介します。
引違い窓・片引き窓
引違い窓
引違い窓は日本で最もよく使われている窓です。人が出入りできる高さがあるものはテラスタイプ、テラス窓と呼ばれ、庭やウッドデッキ、テラスなど屋外空間に面する窓に用いられます。
片引き窓
同じく横にスライドして開く窓には他にも、片方がFIX 窓で、もう片方をスライドさせて開閉する片引き窓や、開口部の脇に障子を収める引込み窓などがあります。
FIX窓
「はめ殺し窓」とも呼ばれる開閉できない窓です。吹き抜け上部や開閉不要の場所で、眺望や採光を目的として使われます。すっきりとしたデザインで、円形や台形など形もさまざまです。
たてすべりだし窓
縦方向を回転軸に、室外側へすべり出しながら開く窓です。外壁に沿って吹く風を開いた窓でキャッチし、室内に効率よく取り込めます。横方向を回転軸に、室外側へ開く窓は「すべり出し窓」「横すべり出し窓」と呼ばれています。
ツーアクション窓(ドレーキップ窓)
窓枠の下側を軸にして障子を室内側に倒して開く「内倒し」と、室内側に大きく開く「内開き」の2 通りの開け方がひとつのハンドルでできる窓で、欧州ではポピュラーな窓です。
片上げ下げ窓
上はFIX 窓で、下側だけが上にスライドして開く窓です。窓の開き具合を自由に調整することができます。上下どちらも可動する両上げ下げ窓もあります。
ウインドキャッチ連窓
FIX 窓の両側にたてすべり出し窓を付けたものです。左右両方から風をキャッチし、風の入口と出口があることで効率よく換気することができます。
天窓(トップライト)
屋根に設置する窓です。採光効果は壁面窓の3倍で北側の部屋でも採光を確保。また、立体的な風の流れを生み、効率的に換気することができます。
スリット窓
縦や横に細長い窓で、視線を遮りながら採光することができます。FIX 窓の他、開閉可能なタイプもあり、人が出入りできない窓なので防犯面も安心です。
窓計画のポイントは?
窓は室内と屋外をつなぐもの。だから、周辺環境や隣家との位置関係などを踏まえて、どこにどんな窓を設置すれば採光や通風、眺望、プライバシーを確保できるかを考え、プランニングすることが大切です。
せっかく南向きの大きな窓を設けても、道路や隣家からの視線が気になってカーテンを閉めっぱなし…では、日射熱の恩恵も受けられない、“使えない窓”になってしまいます。
窓から庭の木々が見えたり、遠い山々の景色を眺められたりすると、日々のふとした時に自然とのつながりや季節の変化を感じられて、暮らしはより豊かなものになるでしょう。
例えば、美しい景色が望める場所に窓を設け、額縁のように切り取るピクチャーウインドウ。
玄関の正面に坪庭を臨むFIX 窓を設けて来客を出迎えたり、天窓から青空や星空を見上げたりと、窓から見える景色を踏まえて設計することで、窓は単に光や風を取り込むための設備以上の価値を持ち、窓辺が心地よい家族の居場所に変わるでしょう。
窓計画のチェックポイント
☑ 断熱性能の高い窓か?
☑ 南向きの窓は大きく、東・西・北向きの窓は小さくなっているか?
☑ 日中は自然光だけで過ごせる明るさを確保できているか?
☑ 夏は日射を遮って涼しく、冬は日射を取り入れて暖かくなるよう計画されているか?
☑ 効率よく風を取り込んで空気の流れをつくり、換気・排気できるよう計画されているか?
☑ プライバシー確保や眺望を踏まえて計画されているか?
かしこい窓選びのためには?
ここまで紹介してきたように、建物の断熱性能とともに窓の断熱性能を高めることで夏涼しく冬暖かい家になり、光熱費を抑えられるのはもちろん、結露や室間温度差による健康リスクから家族を守ることもできます。
さらに、窓の外に見えるものを意識して設計することで暮らしの質もぐっと高まるはずです。改めて窓の役割を知り、窓を視点にこれからの住まいを考えてみてはいかがでしょうか。
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