『窓』の重要性や基本をわかりやすく解説！

住宅における『窓』の重要性

家の中に居ると、夏場は窓や壁・天井からジリジリと暑さを感じたり、冬場は窓からの冷気や色々なところからスキマ風を感じたりする場面があるかと思います。

こういったところから熱損失があり、室温を快適な温度でキープできないことは、実体験として感じている人が多いのではないでしょうか。

では実際、住宅での熱損失の割合はどこが大きいのか、部位ごとに比較してみましょう。

驚くべきは、窓などの開口部を通して、冬に暖房の熱が逃げる割合は58％、夏の冷房中に熱が入ってくる割合は73％にも及ぶことです。

家の中で熱の出入りが一番大きいのは『窓』などの開口部ということになります。

住宅の断熱性能を高めようと考えると、まず壁・屋根・床などの断熱材に注目する人が多いのではないでしょうか。

しかし、熱損失の割合から考えると、住宅の断熱性能を改善するには、一番に窓の断熱性を高めることだとわかります。

日本の「ものづくり」は優秀で、自動車や家電といった工業製品は世界でも一流のイメージがあると思います。

ですが、なぜか窓・サッシの性能に関しては非常に低レベルなのが現状です。

この記事では窓の基本や構造、性能の世界基準との比較などを解説します。

窓の基本

熱伝導率・熱貫流率

まずは窓の性能を知るためには、『熱伝導率』・『熱貫流率』が重要になるので、これら２つを簡単に解説します。

興味がない方は飛ばして読んでもらって構いませんが、『熱伝導率』・『熱貫流率』はどちらも数値が小さい方が断熱性能が高いということだけ、理解しててください。

世界では『窓』に対して断熱性能（熱貫流率）の基準値が定められています。

あくまで上記は最低基準であり、推奨基準でいうとさらに高く設定されており、例えばドイツでは0.9以下、お隣りの韓国では1.6以下が推奨基準となってます。

しかし、日本では最低基準値すら設定されず、性能の低い窓が多く流通している原因の一つになっています。

昨今の日本における新築一戸建てで一番多く使用されているのは、「アルミ樹脂複合サッシ＋Low-Eペアガラス」の組み合わせになります。

この組み合わせの場合、窓のサイズ・タイプ・メーカーによって多少の違いはありますが、熱貫流率は 2.3〔W/m²ｋ〕前後です。

世界と比較すると、まだまだ低いレベルだということが一目瞭然です。

では『窓』の性能を上げるには、どうしたらよいのでしょうか？

後半で解説していきます。

窓の構造

一概に『窓』といっても、様々な部材で構成せれており、各々を断熱性の高いものにして組み合わせることで、窓全体の断熱性能を上げることができます。

↓実際の窓の断面をみると、このようなパーツの組み合わせで構成されています。

ガラス

ガラスは使用する枚数によって断熱性能が異なります。

記事の前半で少し解説しましたが、熱伝導率が「ガラス＝1.0」なのに対し「空気＝0.024」なので、ガラスを複層にし、熱伝導率の小さい空気層を間に挟むことで、外気温の熱が伝わりにくい構造にして断熱性能を高めています。

一般的には、ガラスを１～３枚使用する窓があります。

昔の住宅は単板ガラスが当たり前でしたが、近年の住宅では複層ガラス以上が標準になっています。

サッシ

窓枠部分にあたるサッシは、材質の種類（熱伝導率の違い）によって断熱性能が変わります。

現在、販売されているサッシは、アルミサッシ・アルミ樹脂複合サッシ・樹脂サッシ・木製サッシが一般的に販売されています。

昔は鉄サッシもありましたが…

熱伝導率が「アルミ＝200.0」「樹脂＝0.2」「木＝0.16」ですので、性能が良い順番に並べると↓の図ようになります。

日本の住宅用サッシでよく使用される「アルミ」「樹脂」を比べてみると、熱伝導率が「アルミ＝200.0」「樹脂＝0.2」と1000倍もの差があるので、断熱性能の差は一目瞭然だと思います。

また、サッシ選びは断熱性能だけでなく、結露対策にも関係してきます。

「アルミ」は熱伝導率が大きいため、冬場はキンキンに冷やされ、室内との温度差が生じ、結露が発生します。

その点「樹脂」は熱伝導率が小さいので、結露しにくいです。

Low-E 金属膜

通常のガラス面に薄い金属の膜をコーティングすることで、遮熱性能または断熱性能を高めることができます。

この金属膜を「Low-E 金属膜」といいます。

Low-E 金属膜の有無、コーティングする面の違いや透過度の違いで効果が変わってきます。

これらの違いから『日射取得（断熱）型』と『日射遮蔽型』に分けられ、窓を設置する目的や方角によって使い分けます。

ペアガラスの場合はLow-E 金属膜のコーティング面の違いを利用し、トリプルガラスの場合ではLow-E 金属膜の枚数や透過度の違いを利用することで、『日射取得（断熱）型』と『日射遮蔽型』を分けています。

ペアガラスの場合

トリプルガラスの場合

中間層

窓の断熱性を高めるためにペアガラス・トリプルガラスが使われているのは、中間層に熱伝導率の低い空気層があるためです。

この中間層での熱移動を抑制して、断熱性能を高めています。

一般的に中間層に使用されるのは、乾燥空気、アルゴンガス、クリプトンガスです。

物質	熱伝導率〔W/(mK)〕
乾燥空気	0.024
アルゴンガス	0.016
クリプトンガス	0.009

ガラスの熱伝導率が1.000なので、中間層の有無で熱貫流率は大きく変わります。

では、中間層の種類によって熱貫流率はどの程度の差があるのでしょうか？

LIXILの製品で比較してみました。（↓表）

商品名	ガラス枚数	サッシ	ガス	熱貫流率
エルスターX	トリプル	樹脂	クリプトン	0.79
		樹脂	アルゴン	0.91
サーモスX	トリプル	アルミ樹脂複合	クリプトン	1.03
		アルミ樹脂複合	アルゴン	1.11
	ペア	アルミ樹脂複合	アルゴン	1.52
エルスターS	ペア	樹脂	アルゴン	1.30
サーモスⅡ-H	ペア	アルミ樹脂複合	乾燥空気	2.33

スペーサー

窓選びで、落とし穴になりがちなのがスペーサーといわれる部分です。

複層ガラスの場合に、ガラスとガラスの隙間を形成するための部分で「アルミスペーサー」もしくは「樹脂スペーサー」のどちらかが使用されています。

何度も書いてますが、熱伝導率が「アルミ＝200.0」「樹脂＝0.2」と1000倍も違いますので、「樹脂スペーサー」を使用した窓の方が断熱性能（熱貫流率）が良くなります。

おそらく樹脂サッシの窓で採用率が一番多い、YKK APのAPW330で「アルミスペーサー」と「樹脂スペーサー」の違いによる熱貫流率を比較すると、カタログ上の数値の差はわずか 0.06〔W/m²ｋ〕です。

個人的には、熱貫流率0.06〔W/m²ｋ〕の差は、体感できるレベルなのかは疑問が残ります…。

しかし、スペーサーはサッシと同様に結露対策においても重要な部分です。

窓の中でも結露しやすいのは「サッシ」、その次が「スペーサー付近」になります。

実際、窓ガラスが結露するとき、外側から中心部に向かって結露してくることは経験上わかると思います。

「サッシ」と同様に外側になる「スペーサー付近」も結露しやすいんです。

断熱効果よりも結露対策に重点を置いて考えると、「樹脂スペーサー」の採用を検討する価値があると思います。

費用対効果をしっかり考えて検討する必要がありそうですね…。

ここで１つ問題点があり、「樹脂スペーサー」を採用しようと思っても、準防火地域などでは防火窓を使用しなければならず、現状、防火窓は「アルミスペーサー」の窓しか販売されていません。

ですが、準防火地域では窓にシャッターを付けて防火対応をすることで、通常の窓（樹脂スペーサー）タイプも選択可能になります。

シャッターを付けることができない窓は「アルミスペーサー」にするしかありませんが、開口面積の大きな窓だけでも「樹脂スペーサー（＋シャター）」の採用を検討する価値はあると思います。

ガラス・サッシの違いによる熱貫流率の差

実際、窓の種類の違いによって、どれくらい熱貫流率の差がでるのでしょうか。

窓の大きさ・タイプ、メーカーなどによって多少の数値の上下するので、下記の表を目安程度に見てみましょう。

記事前半でも書きましたが、熱貫流率の推奨基準がドイツで0.9以下、お隣りの韓国では1.6以下が推奨となってます。

さらには日本でも、2030年に窓に求められる断熱性能の目標値を2.08〔W/m²ｋ〕（参考資料：経済産業省）としています。
→ 目標値のレベル低くないですか…！？笑

この目標値をクリアするには、最低でも『Low-Eペアガラス ＋ 樹脂サッシ』以上の性能にしなければなりません。

アルミ樹脂複合サッシでも、トリプルガラス、中間層ガス封入、樹脂スペーサーなど他の部分で性能を上げれば、目標値をクリアできますが…　結露がですね…

樹脂サッシ一択の理由

2030年以降の日本における窓の断熱性能の目標基準をクリアするには、『樹脂サッシ』もしくは『木製サッシ』のどちらかになります。

私、個人の意見で言うと『樹脂サッシ』一択です。

その理由を解説していきます。

世界のサッシ別普及率

他の記事でも何度も書いていますが、日本の家の断熱性能は世界に比べ、かなり劣っています。

20年以上遅れていると言われたりもします…。窓の断熱性能も例外なく、かなり劣っています。

他国では、一般的に窓のサッシには何が使われているのでしょうか？

主要国だけのデータではありますが、『樹脂サッシ』がスタンダードだということが分かります。

また、アルミは熱損失が大きく、住環境を著しく悪化させ健康被害の危険があるとし、サッシへの使用が禁止されている国や一部地域もあります。

そんなアルミを使ったサッシが、いまだに標準として使われている日本ってどうなんでしょう……

樹脂サッシのメリット

結露対策

記事前半で解説した通り、樹脂は熱伝導率が小さいため、大幅に結露を抑えることができます。

結露を放置していると、周辺木材が劣化したり最悪腐ってしまう可能性もあります。

その点、樹脂サッシの場合は、結露を掃除する手間もなく、家の寿命を延ばすことにもなります。

実際に、同じ環境で『アルミサッシ』と『樹脂サッシ』とでは、どれくらい結露に差がでるのか比較すると一目瞭然です。（↓写真）

断熱性能の向上と冷暖房費の削減

今度は、開口部（窓と玄関ドア）の熱貫流率の違いで、冷暖房費にどれくらいの差があるのか比較してみましょう。

通常、冷房よりも暖房の方が消費電力が大きいため、より寒い地域の方が冷暖房費の削減量が大きくなります。

新築して数十年住み続けることを考えると、コストアップした分も十分回収できるのではないでしょうか。

費用対効果

2030年以降の日本における窓の断熱性能の目標基準をクリアするには、『樹脂サッシ』もしくは『木製サッシ』のどちらかになると、先ほども解説しましたが『木製サッシ』はどうなのでしょうか。

『アルミサッシ』＜『アルミ樹脂複合サッシ』＜『樹脂サッシ』＜『木製サッシ』の順に断熱性能は上がるので、性能面だけで考えれば、一番良いです。

しかし、同じように順に価格も高くなるため、どのサッシを選択することが費用対効果が高いのでしょうか？

ざっくりですが、カタログで性能の上昇幅と価格差を調べて比較してみました。

住宅会社によって仕入れ値や割引率が違うので参考までに…

『木製サッシ』は価格が高すぎて、コスパが悪いですね…

よって個人的には『樹脂サッシ』一択だと思っています。

木製サッシはどうなのか

『木製サッシ』は『樹脂サッシ』に比べてコスパが悪いと言いましたが、断熱性能だけ考えれば最高クラスです。

また、北欧っぽいデザインの家が好きで『木製サッシ』をどうしても使用したい、という人もいるかと思います。

価格を許容できれば採用するのは問題ないですが、定期的なメンテナンスが必要なことも覚悟してください。

木製なので日光や雨風の影響を受けやすく、定期的に保護剤を塗ったり、色褪せも出てくるので数年に一度再塗装も必要です。

さらには、家の外に木材が接することになるので、シロアリ被害のリスクも高くなります。

これら全てを覚悟した上で、それでもデザインにこだわりたい方以外は、おすすめしません。

樹脂サッシのウソ・ホント

価格が高い

ホントです。これが唯一の欠点だと思っています。

アルミ樹脂複合サッシが標準仕様の住宅会社が多いので、樹脂サッシへ変更するとオプション費用が発生するケースがほとんどです。

しかし、樹脂サッシのメリットを考えると決して高くないと個人的には思っています。

家のどこにお金を使うかと聞かれれば、一番最初に『サッシ』と私は答えます。

ところが、住宅会社によっては標準仕様を変更すると、余計な仕事が増えたり、利益率が下がったりすることがあるので、断られたり、ありえなく高い価格を提示して諦めさせる会社もあるので注意してください。

窓の数や大きさによりますが、相場的には数十万円のアップだと思います。

数百万円アップを提示される場合は、疑って詳細を聞いてみてください。

劣化して割れる・変色する

ウソです。

プラスチックの洗濯バサミが、劣化で割れたり変色したりするように、『樹脂サッシ』もプラスチックなので劣化する…、と言う方がいますが、これは間違いです。

そもそもプラスチックの種類が違い、洗濯バサミはPP（ポリプロピレン）、樹脂サッシはPVC（ポリ塩化ビニル）でできており、全くの別物です。

PVCは割れにくく、特殊なコーティングがされており変色もしにくいです。

しかし、アルミに比べると強度が弱く、強い衝撃で割れることはあります。

また未来永劫で考えると、アルミと比べて割れや変色しやすいことは事実ですが、家に住む50～60年程度であれば何の問題もありません。

サッシメーカーも何十年もの耐久試験をしてますので、そこは安心してください。

結露しない

ウソです。

これは、逆に『樹脂サッシ』を過大評価してしまっています。

結露しにくいですが、絶対に結露しないわけではありません！

見落としがちな窓の種類によるC値の差

断熱性能について解説してきましたが、断熱と切っても切り離せない関係にある気密性能はどうなのでしょうか？

これまで解説してきたガラスやサッシの違いではC値の差はありませんが、窓の開閉方法によってC値に大きな差があります。

このように、窓の開閉方法の違いで気密性の良し悪しがあります。

一般的に多く使用されている「引き違い窓」「掃き出し窓」は気密性能が悪いため、設置する明確な目的がない場合は極力避けましょう。

住宅会社によっては、全ての窓が「引き違い窓」「掃き出し窓」という標準仕様になっているところもあるので、必ず窓の指定は自身で行ってください。

そもそも窓を付けないことが断熱性能・気密性能を高め、コスト削減にもなるため、むやみやたらに窓を多くせず必要最低限にすることを心掛けましょう。

また、採光が目的の場合は、開閉しない「FIX窓」が断熱性能・気密性能・コスト面でも、おすすめです。

設計の際は、その場所に本当に窓が必要か、また開閉は必要かをしっかり考えて検討してください。

まとめ：施主目線で思うこと

日本のサッシの７～８割は、アルミ樹脂複合サッシまたはアルミサッシだそうです。

理由はアルミが加工しやすく、価格も安価で強度もあり、他にもリサイクルの観点から見ても非常に優れた点が多いかためと考えられます。

しかし、世界を見てみるとアルミサッシの普及率は少なく、『樹脂サッシ』がスタンダードです。

さらには窓の断熱性能（熱貫流率）の基準が日本には無いことが、『樹脂サッシ』が普及しない理由の一つだと思います。

ですが、日本でも2030年に窓に求められる断熱性能の目標値を2.08〔W/m²ｋ〕としています。（参考資料：経済産業省）

もしこれが義務化されれば、2030年以降、窓の断熱性能が2.08以下の家に関しては、建築物としての適格性を失ってしまう恐れがあります。

さらに日本の住宅の高性能化が進めば基準も変わり、目標値をクリアした窓で家を建てたとしても、10年後、20年後にはやはり適格性を失う恐れがあります。

断熱性能の向上、結露対策、冷暖房費の削減などを考えるだけでも『樹脂サッシ』一択ですが、家の資産価値を守る意味でも『樹脂サッシ』一択でだと思います。

それから、地域や環境、予算によってトリプルガラスや中間層のガス封入の使用も検討するとよいのではないでしょうか。

最後に、樹脂サッシにすると

「かなり価格が上がります…」

「劣化するのでおすすめできない…」

「アルミ樹脂複合サッシでも性能は十分です…」

など言われた場合は、住宅会社側のポジショントークですので、騙されないでください！