窓について知る:エネルギー効率と耐久性

ガラスと窓は、初期の頃から大きく変化しました。雨漏りしたり歪んだりするガラスは過去のものとなりました。今日では、ほぼあらゆる形状やスタイルにおいて、省エネ効果の高い選択肢やスタイルが数多く見つかります。しかし、話を進める前に、ガラスと窓の起源と現在利用可能なものについて見ていきましょう。

Windowsは常に効率的だったわけではない

1970年代以前、窓の真の長所は、外の景色を眺めること以外に、家の中の暖かい空気をすべて排出すること(あるいは夏の暑さを家の中に取り込むこと)だけでした。そして、エネルギー問題が深刻化するまで、住宅所有者はエネルギー効率について真剣に考えることはありませんでした。

もちろん、防風窓は長年使われてきましたが、今日の防風窓とは全く異なっていました。実際、防風窓は非常に不十分で、窓にぴったりフィットしないことがほとんどでした。さらに悪いことに、取り付けも使用も面倒でした。また、防風窓を設置すると、窓を2、5cmほどしか開けることができず、家の中の換気が悪くなることも少なくありませんでした。

しかし、今日では様々な選択肢があり、どれも既に設置されている窓の前に別の窓をハンマーで打ち付ける必要はありません。以下にいくつか例を挙げます。

ストームパネル

ストームパネルは、窓枠に半永久的に取り付けられた、ぴったりとフィットするガラス片です。ストームパネルは元のガラスに気密に接着されていないため、断熱ガラスとはみなされません。ストームパネルは断熱ガラスの上に取り付けられます。

トリプルガラスのように見えるかもしれませんが、混同しないでください。トリプルガラスは真の断熱ガラスで、3枚のガラスが2つのスペーサーの周りに密封されています。

複層ガラス

断熱窓は20世紀初頭に発明されましたが、1970年代まではあまり使われていませんでした。当時の断熱窓は、気密に密閉されたガラスと空間で仕切られたガラスで構成されていました。空気は熱や冷気の伝導率が低いという考えに基づいています。そのため、2枚のガラスの間に空気層を作ることで、窓の効率が向上します。つまり、ガラス間の空間が広いほど(標準は1/2インチから1インチ)、ガラスの断熱性能は高くなります。

もちろん、ガラス板の間の空間を空気よりも伝導率の低いガス(アルゴンなど)で満たすと、窓の断熱値が向上することを専門家が理解するのに時間はかかりませんでした。

Low-Eガラス

今日では、すべての窓メーカーがLow-Eコーティングを施したガラスを提供しています。これは主にその汎用性の高さによるものです。このタイプのガラスの仕組みを理解するには、電球から発生する熱を想像してみてください。

触ると、熱が電球から直接皮膚に伝わるため、伝導によって熱を感じます。電球から手を2.5cmほど離すと、やはり熱を感じますが、これは放射熱です。

違いは何でしょうか?伝導熱は、壁のグラスファイバー断熱材やガラス間の空気層などの断熱材を使うことで伝わる熱を緩やかにすることができます。一方、輻射熱は、暖められる対象から反射して伝わる熱です。これがLow-Eガラスの仕組みです。

Low-Eガラスは、サッシの向きによって2通りの働きをします。エアコンで涼しく保つような暑い環境では、Low-Eガラスは太陽光を反射して家から遠ざけます。

冬の寒さが厳しい地域では、Low-Eコーティングは暖房の熱を反射して室内に戻し、窓を透過するのを防ぎます。その効果は、Low-Eコーティングの向きと、コーティングを施工するガラス面によって異なります。

サンストップ

断熱ガラスやLow-Eガラスと同様に、SunStopは断熱窓のガラス板の間に貼るLow-Eフィルムです。このタイプのガラス加工が人気なのは、その化学組成を変更し、様々な機能を発揮するようにカスタマイズできる点です。

例えば、SunStopは、ご家庭の家具やカーペットの色あせの原因となる紫外線を遮断するために特別に開発されました。実際、SunStopを使用した断熱ガラスは、ガラスに当たる紫外線の86%を遮断しますが、Low-Eガラスは約72%しか遮断しません。

最高のものを提供するための競争

複層ガラス、トリプルガラス、Low-Eコーティング、サンストップ、アルゴンガスなどの発明と発見により、メーカーが実験を始めるのに時間はかかりませんでした。彼らは市場で最も効率的な窓を開発するため、様々な技術を研究し、組み合わせることに尽力しました。

その結果、窓のエネルギー効率は多種多様になりました。しかも、窓の各部品が窓のエネルギー効率(R値)に大きな影響を与えるため、その範囲は大きく異なります。

例えば、金属製のスペーサーは、断熱ガラスの間によく使用されます。しかし、スペーサーは本来遮断すべき熱も伝導してしまいます。つまり、窓の中央部分のR値は非常に高いのに対し、スペーサーが設置されている窓の周囲のR値は比較的低い場合があります。

しかし、最近の新しい窓の中には、非導電性材料で作られたスペーサーを使用したり、金属製のスペーサーが窓に触れないようにしたりすることで、この問題を解消しているものもあります。

技術の進歩と最高の製品を提供したいという熱意により、R値の異なる様々なスタイルの窓が誕生しました。しかし、価格帯も幅広く、幅広いことを覚悟しておく必要があります。高品質は投資ですが、決して惜しむべきものではありません。