冬になると、室内の快適性を損なう原因の一つとして、ガラス部分からの冷気が挙げられます。
ガラスは開放感や採光性を提供する一方で、寒さや暑さの影響を受けやすい素材でもあります。
本記事では、ガラスの熱伝導率について解説し、冷気が感じられる仕組みや、その対策方法についてご紹介します。
目次
ガラスの熱伝導率とは？
ガラスは、建築において広く使用される素材ですが、その熱伝導率がどの程度かをご存知でしょうか？
熱伝導率とは、物質がどれだけ熱を伝えるかを示す値で、単位は「W/(m·K)」（ワット毎メートル毎ケルビン）で表されます。
一般的なフロートガラス（板ガラス）の熱伝導率は、約0.8～1.0 W/(m·K)です。
この値は金属などの高熱伝導率素材（例えばアルミニウムは約200 W/(m·K)）と比べると非常に低いですが、断熱性に優れた素材（例えばウレタンフォームは約0.02 W/(m·K)）と比べると高い数値となります。
この熱伝導率の高さが、ガラスからの冷気や暑さを感じる主な要因の一つです。
冷気が伝わる仕組み
冬場にガラスを通して冷気を感じるのには、主に以下3つの理由が考えられます。
熱伝導
ガラスは、外部の冷たい空気と接していると、その温度が内部へと伝わります。
ガラス表面の温度が下がると、室内の暖かい空気もその冷たさに引っ張られる形で冷えてしまいます。
冷放射
冷えたガラスは、その近くにいる人に冷たい感覚を与える「冷放射」を発生させます。
これは、暖かい体が冷たいガラスに熱を奪われ、その結果、体が冷えてしまうことで生じる現象です。
対流
窓際で冷えた空気は重くなり、下方向へ流れ込みます。
この冷たい空気が床近くに滞留すると、さらに寒さを感じる原因となります。
他の素材との比較
ガラスの断熱性能を考える際に、他の素材と比較するとその特徴がよくわかります。
| 素材 | 熱伝導率 (W/m·K) | 特徴 |
|---|---|---|
| フロートガラス | 0.8~1.0 | 採光性が高いが熱を通しやすい |
| 二重ガラス（中空層含む） | 約0.3~0.5 | 中空層が断熱効果を発揮 |
| 木材 | 約0.1~0.2 | 自然素材で断熱性が高い |
| コンクリート | 約1.2~1.7 | 強度は高いが熱を伝えやすい |
| ウレタンフォーム | 約0.02 | 非常に高い断熱性能を持つ |
この表からも分かるように、一般的なガラスは断熱材としての性能は低い部類に入ります。
ただし、工夫次第でその欠点を補うことが可能です。
ガラスの種類と断熱性能
熱伝導率を考慮したガラスの選択肢には、以下のようなものがあります。
複層ガラス
複層ガラス（ペアガラス）は、2枚のガラスの間に空気やガスを封入することで断熱性能を高めたものです。
アルゴンガスなどを充填することでさらに効果を向上させることができます。
- 特徴：熱伝導率が低下し、室内温度を一定に保ちやすい。
Low-Eガラス
Low-Eガラス（低放射ガラス）は、表面に金属膜をコーティングすることで、熱の放射を抑える効果を持っています。特に冬場には室内の暖かさを逃がしにくく、夏場には外部からの熱を遮断します。
- 特徴：エネルギー効率が向上し、冷暖房費の削減に寄与。
トリプルガラス
複層ガラス（ペアガラス）よりもさらに断熱性能を高めたものがトリプルガラスです。
3枚のガラスと2つの中空層で構成されており、寒冷地や省エネ住宅に適しています。
- 特徴：最高レベルの断熱性能。
【AGC】サンバランス トリプルガラス
https://www.asahiglassplaza.net/products/sunbalance_triple
冷気対策の方法
ガラスの熱伝導率を抑え、冷気を防ぐための具体的な対策をいくつか紹介します。
断熱フィルムの活用
簡単に施工できる断熱フィルムは、既存のガラスに貼るだけで熱の伝導を抑えます。
また、紫外線カットやプライバシー保護の効果も期待できます。
窓周辺の断熱強化
ガラスだけでなく、窓枠や周辺部分の断熱性を高めることも重要です。
断熱テープやカーテンレールの工夫が効果的です。
カーテンやブラインドの設置
ガラス面を直接覆うことで、冷気の侵入を抑えます。
特に厚手のカーテンや断熱性の高いブラインドが効果的です。
複層ガラス（ペアガラス）の導入
複層ガラス（ペアガラス）を追加することで、断熱性能を大幅に向上させることができます。
特に寒冷地での使用が一般的ですが、都市部でも採用が増えています。
まとめ
ガラスの熱伝導率は、建築材料としての利便性と課題を同時に示す指標です。
ガラスは一般的に熱を伝えやすいため、適切な対策を講じることが重要です。
断熱フィルムやLow-Eガラス、複層ガラス（ペアガラス）の活用など、現代の技術を駆使することで、冷気の侵入を防ぎつつ快適な空間を維持することが可能です。
快適な環境を目指して、ガラスの特性を理解し、適切な対策を講じてみてはいかがでしょうか？
