窓ガラスの省エネルギー対策 遮蔽対策の必要性 建物の屋根、壁などの断熱対策は検討されますが、意外に見落とされて いたのが窓ガラスの省エネルギー対策、遮蔽対策です。 最近では、窓ガラスの省エネルギー対策は重要なテーマとして位置付け られており、検討・対策がおこなわれています。 ゼロコン株式会社 建物室内が暑くなる原因 建物内に侵入する熱の割合 効果的な省エネ対策をするには？ 建物室内が暑くなる原因 建物内に侵入する熱の割合 効果的な省エネ対策をするには？ 窓からの熱の侵入を抑える 遮蔽対策が必要。 窓ガラスの遮蔽対策の目的 窓ガラスから室内に侵入するもの（地表に到達する太陽光線） 紫外線 （ＵＶ） 280nm 近赤外線 （ＩＲ） 可視光線 380nm 紫外線（UV）：太陽光線 紫外線（ ）：太陽光線 ５％ シミ、ソバカス等、身体へ影響を 及ぼす原因となる波長。 室内の床、壁、家具、商品等を 褐色、劣化をさせる原因となる 波長。 780nm 可視光線：太陽光線 ４５％ 物質に当たって目に見える波長。 可視光線の透過率が窓ガラスの 採光性の評価になる。 2500nm 近赤外線（IR）：太陽光線 近赤外線（ ）：太陽光線 ５０％ 肌を刺すようなジリジリ感や人が 暑さを感じる波長。 物質を温めるのに適した波長で、 温められた物質から熱が再放射 される。 窓ガラスの遮蔽対策の目的 窓ガラスから室内に侵入するもの（地表に到達する太陽光線） 紫外線 （ＵＶ） 280nm 近赤外線 （ＩＲ） 可視光線 380nm 紫外線（UV）：太陽光線 紫外線（ ）：太陽光線 ５％ シミ、ソバカス等、身体へ影響を 及ぼす原因となる波長。 室内の床、壁、家具、商品等を 褐色、劣化をさせる原因となる 波長。 780nm 可視光線：太陽光線 ４５％ 物質に当たって目に見える波長。 可視光線の透過率が窓ガラスの 採光性の評価になる。 2500nm 近赤外線（IR）：太陽光線 近赤外線（ ）：太陽光線 ５０％ 肌を刺すようなジリジリ感や人が 暑さを感じる波長。 物質を温めるのに適した波長で、 温められた物質から熱が再放射 される。 効果的な省エネルギー対策の為 侵入をカットする必要である。 窓ガラスの遮蔽対策の目的 窓ガラスから室内に侵入するもの（地表に到達する太陽光線） 紫外線 （ＵＶ） 280nm 近赤外線 （ＩＲ） 可視光線 380nm 紫外線（UV）：太陽光線 紫外線（ ）：太陽光線 ５％ シミ、ソバカス等、身体へ影響を 及ぼす原因となる波長。 室内の床、壁、家具、商品等を 褐色、劣化をさせる原因となる 波長。 身体を守り、褐色・劣化を防ぐ為 侵入をカットする必要である。 780nm 可視光線：太陽光線 ４５％ 物質に当たって目に見える波長。 可視光線の透過率が窓ガラスの 採光性の評価になる。 2500nm 近赤外線（IR）：太陽光線 近赤外線（ ）：太陽光線 ５０％ 肌を刺すようなジリジリ感や人が 暑さを感じる波長。 物質を温めるのに適した波長で、 温められた物質から熱が再放射 される。 効果的な省エネルギー対策の為 侵入をカットする必要である。 窓ガラスの遮蔽対策の目的 窓ガラスから室内に侵入するもの（地表に到達する太陽光線） 紫外線 （ＵＶ） 280nm 近赤外線 （ＩＲ） 可視光線 380nm 紫外線（UV）：太陽光線 紫外線（ ）：太陽光線 ５％ シミ、ソバカス等、身体へ影響を 及ぼす原因となる波長。 室内の床、壁、家具、商品等を 褐色、劣化をさせる原因となる 波長。 身体を守り、褐色・劣化を防ぐ為 侵入をカットする必要である。 780nm 可視光線：太陽光線 ４５％ 物質に当たって目に見える波長。 可視光線の透過率が窓ガラスの 採光性の評価になる。 採光性（透明性）を確保する為 透過させる必要がある。 2500nm 近赤外線（IR）：太陽光線 近赤外線（ ）：太陽光線 ５０％ 肌を刺すようなジリジリ感や人が 暑さを感じる波長。 物質を温めるのに適した波長で、 温められた物質から熱が再放射 される。 効果的な省エネルギー対策の為 侵入をカットする必要である。 窓ガラスの遮蔽対策の効果 遮蔽対策 無し 遮蔽対策 有り 遮蔽対策済みの 窓ガラス 太陽光線 太陽光線 再放射 褐色・劣化 紫外線が侵入 ①シミ、ソバカスなど身体に影響がある。 ②カーペット、家具、商品等の褐色、劣化が起きる。 近赤外線が侵入 ①肌を刺すジリジリ感や暑さなどの不快感がある。 ②床などが温められ熱が再放射され、室内温度が 上昇します。結果、冷房使用量が増加する。 紫外線の侵入をカット ①シミ、ソバカスなどから身体を守ります。 ②カーペット、家具、商品等の褐色、劣化を防止し、 床材などは交換時期が長くなります。 近赤外線の侵入をカット ①肌を刺すジリジリ感や暑さなど不快感が軽減 される。 ②床などが熱せられ難いので再放射も減り、冷房 使用量も減少します。 ガラスの遮蔽対策製品① ガラス製品 ①高性能熱線反射ガラス ガラスの表面に金属酸化物などの膜を コーティングした、反射（ミラー効果） 性能の高いガラス。 ②複層ガラス ２枚の板ガラスの間に空気層を密封 した、断熱性能の高いガラス。 ③高性能熱線反射複層ガラス （Low-Eガラス） 複層ガラスの室外側ガラスの空気層 側に特殊金属膜をコーティングした、 断熱性と遮熱性を備えたガラス。 ガラスの遮蔽対策製品② 建築資材 ④ガラス用遮蔽フィルム 窓ガラスに貼る事で可視光線を透過させながら、紫外線、 近赤外線の侵入をカットする遮熱性能を備えたフィルム。 ⑤ガラス用遮蔽コーティング 窓ガラスにコーティングする事で可視光線を透過させながら、 紫外線、近赤外線の侵入をカットする遮蔽性能を備えた コーティング。 ＺＥＲＯ ＣＯＡＴ 光学特性 ＺＥＲＯ ＣＯＡＴ 分光透過率試験 ＺＥＲＯ ＣＯＡＴ 塗膜性能 ＺＥＲＯ ＣＯＡＴ 省エネ効果 遮蔽対策製品の光学特性比較 地表に到達する太陽エネルギー 可視光線透過率 日射透過率 遮蔽係数 近赤外線カット率 紫外線カット率 3㎜フロートガラス ９０ ８６ １．０ ２２ ２８ ＺＥＲＯ ＣＯＡＴ ７０ ４１ ０．６７ ９０ ９５ 一般的なコーティング ８０ ５８ ０．８１ ６０ ９５ 高性能遮蔽フィルム ７０ ４２ ０．６１ ９０ ９９ 高性能熱線反射ガラス ４２ ３４ ０．６０ ７０ ８０ 遮蔽対策製品の比較 高性能 熱線反射ガラス 高性能 遮蔽フィルム 一般的なガラス用 遮蔽コーティング ゼロコート 採光性 △ ◎ ◎ ◎ 近赤外線カット性能 △ ◎ △ ◎ 紫外線カット性能 ○ ◎ ◎ ◎ 施工コスト △ ○ ◎ ◎ 耐久性・耐候性 ◎ （20年以上） ○ （10～15年） ○ （10～15年） ◎ （20年以上） 20年以上） 保証期間 ◎ （10年） ○ （5年） ○ （5～10年） ◎ （10年） 10年） ガラスの熱割れとは 熱割れとは 取り付けられた板ガラスが日射を受けた場合、中央部は早く温度が上昇します。 一方、サッシにはめ込まれた周縁部（エッジ部）は日射を受けずサッシや躯体への放熱もあって温度上昇は遅くなり、 板ガラスの中央部とエッジ部とでは温度差が生じます。 中央部は膨張するのに対し、エッジ部は低温状態で膨張しません。この結果、エッジ部が中央部の膨張を拘束する 事となり、ガラス固有の強度を超えるとガラスは破壊します。これを「熱割れ」と言います。 熱割れ現象 ガラスの熱割れ原因 ①板ガラスの切断面にキズがある。 サッシ内のガラスは 日射を受けないので、 温度上昇は遅くなる。 エッジのカットが悪いとガラスの熱応力が低下する。 ②サッシとの断熱が小さい。 ガラス中央部は日射を 受けるので、熱を吸収し、 早く温度があがる。 エッジ部が冷えることを防止する為、ガラスとサッシが 直接接触しないようにガラスとサッシの間を断熱する。 ガラスの熱割れ原因 ③厚い板ガラス、熱線吸収板ガラス、また、網入りガラス、 線入板ガラス。 ガラス厚（3㎜） ④ガラスに影が出来る ガラス厚（10㎜） 日射吸収率が高くなる ⑤板ガラスの裏側に熱の反射物がある。 厚手カーテンやブラインドウがガラス室内側でガラスの 近くにある場合、熱が反射したり、こもったります。 結果的にガラスの熱吸収率が高くなります。 網入りガラス 熱線吸収ガラス 厚くなると、日射吸収率が 高くなる エッジのカットがしにくくエッジ 強度が低下し、熱応力が低下 する。金属とガラスの膨張率が 違う。 ⑥暖房、冷房装置の吹き出し口を直接板ガラスに向ける。 ガラスが部分的に高温又は低温になり、サッシ部分との 温度差が発生しやすくなる。 ガラスの熱割れ原因 ⑦板ガラスにフィルムを貼る、コーティングをする、紙を貼る、ペンキを塗る。 フィルム、コーティングが 熱を吸収する。 ガラスの日射吸収率が 大きくなる。熱くなる。 ガラスにフィルム、 コーティングなどをする。 中央部分とエッジ部分の 温度差が大きくなる。 熱割れの原因となる熱応力は方位やガラス種類、影やカーテンなど、複雑な影響を受けます。 ゼロコートを施工する場合は予めゼロコートを世故する事で発生する熱応力を計算し、危険性の判定をする必要があります。 ガラスの結露について 結露が起こる原因 それぞれの温度によって空気中に含むことが出来る水蒸気の量は異なります。 高温になるほど多くの水蒸気を含むことが出来、低温になるほど少ない水蒸気しか含むことが出来ません。 高温の空気が冷たいものに触れたとき、その空気の温度で蓄える事が出来ない（飽和）水蒸気が空気から離れて、 水滴という結露（水蒸気の固体化）が発生することになります。 結露現象 ガラスの結露について 板ガラスの場合 室外温度 10℃ 空気中に含める水蒸気量 10㎜Hg ガラス表面温度 10℃ 室内温度 18℃ 空気中に含める水蒸気量 16㎜Hg ガラスの結露について 板ガラスの場合 室外温度 10℃ 空気中に含める水蒸気量 10㎜Hg ガラス表面温度 10℃ 室内温度 18℃ 空気中に含める水蒸気量 16㎜Hg 熱移動の特性で熱は低いほうへ移動しますので、冬季の場合、室内の熱はガラスを通じて室外へ 移動しようとます。ガラス表面が10℃の場合、室内の熱がガラスを通じて流出する際に、18℃から10℃に 冷やされます。 その結果、18℃で16㎜Hg含む事ができた水蒸気量が、ガラス表面付近では10㎜Hgになります。 ガラスの結露について 板ガラスの場合 室外温度 10℃ 空気中に含める水蒸気量 10㎜Hg ガラス表面温度 10℃ 室内温度 18℃ 空気中に含める水蒸気量 16㎜Hg 室内の熱が含んでいた水蒸気の16㎜Hgのうち6mmHgは飽和状態になります。 これが水滴となり、結露としてガラス表面に残ります。 ガラスの結露について 板ガラス＋ゼロコートの場合 室外温度 10℃ 空気中に含める水蒸気量 10㎜Hg ゼロコート施工 ガラス表面温度 14℃ 室内温度 18℃ 空気中に含める水蒸気量 16㎜Hg ゼロコートは熱吸収タイプの為、ガラスへ施工した場合はガラス表面の温度が上昇します。 ガラス表面が上昇することで、未施工ガラスと比較をすると結露防止、又は結露が起こりにくくなります。 ガラスの結露について 板ガラス＋ゼロコートの場合 室外温度 10℃ 空気中に含める水蒸気量 10㎜Hg ゼロコート施工 ガラス表面温度 14℃ 室内温度 18℃ 空気中に含める水蒸気量 16㎜Hg ガラス表面が14℃であればガラス表面付近の空気中に含める水分量は13㎜Hgになり、 室内の空気が含んでいた16㎜Hgのうち3mmHgが飽和状態になります。
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