ガラスの断熱性|ガラスを厚くしても断熱性は変わらない!?

ガラスは、熱を通しやすい素材として広く知られています。
では、ガラスが厚くなると断熱性能はどうなるか、ご存じですか?

実は、フロートガラスの場合、厚みを増しても断熱性はほとんど変わりません。
では、実際に厚さと断熱性の関係を詳しく見ていきましょう。

ガラスの断熱性は「熱伝導」でほぼ決まる

材料を通って熱が移動する現象のうち、ガラスの熱移動は 熱伝導 が中心です。

ガラスは固体材料としては比較的熱を通しやすく、たとえば建築用途で一般的なフロートガラス(ソーダライムガラス)の熱伝導率は以下になります。

ガラスの熱伝導率

約 1.0 W/(m·K)

熱伝導率はその素材固有の値であり、厚みを 3mm にしようが 10mm にしようが変化しません。
つまり、“ガラス自体の熱の通しやすさ”は厚みによって改善しないのです。

断熱性は「表面熱伝達抵抗」が支配的

建築で使われる断熱性能の指標である U値(熱貫流率) は、

  • 室内側の表面熱伝達抵抗(Rsi)
  • ガラス自体の熱抵抗(厚さ/熱伝導率)
  • 室外側の表面熱伝達抵抗(Rso)

の合計で決まります。

実はこのうち、表面熱伝達抵抗の占める割合が非常に大きいため、ガラス厚が断熱性に与える影響は極めて小さいのです。

ガラス単体の厚みを増やしても、熱の逃げやすさはほとんど変わらず、表面の抵抗(熱の出入り口)が断熱性能を決めます。

シミュレーション:ガラスを極端に厚くしたら断熱性はどうなる?

現実的には 3〜10mm が建築でよく使われる厚さですが、断熱性への影響をより明確にするために30mm や 100mm(10cm)という極端な厚さも含めて比較します。

▼ 前提条件

  • 熱伝導率 λ = 1.0 W/(m·K)
  • Rsi = 0.11
  • Rso = 0.04

これらで計算すると以下のようになります。

■ 単板ガラスの厚さ別 U値(3〜100mm)

ガラス厚総熱抵抗 RtotalU値(W/㎡K)
3mm0.1536.54
6mm0.1566.41
10mm0.1606.25
30mm0.1805.55
100mm0.2504.00

シミュレーション結果から分かること

30mm にしても U値は 6.4 → 5.55 程度

わずか 約 0.8 の改善であり、実務上は誤差に近いレベルです。

100mm(10cm)という現実離れした厚さでも U値は 4.00

ガラスを 33 倍厚くしても、U値は 1/1.6 程度にしか下がりません。

結局、ガラスは「熱伝導率が高すぎる」

どれだけ厚くしても、ガラスは断熱材にはなりません。
これは、コンクリート(λ ≒ 1.6)に近い、熱をよく通す材料であることが理由です。

ではなぜ複層ガラスは断熱性が高いのか?

一方、複層ガラス(ペアガラス・トリプルガラス)は高断熱として知られています。
この違いの理由は以下の通りです。

▼ 複層ガラスの断熱性能を生む主役は「空気層・ガス層」

  • 空気層が対流を抑える
  • アルゴンやクリプトンガスが熱伝導を低減する
  • Low-E膜が放射熱をカットする

つまり、ガラスの断熱性を高めているのは“ガラスそのもの”ではなく“ガラスとガラスの間の空気層”です。


ガラス単体で断熱性を高める方法は?

厚みではなく、以下のような方法が効果的です。

● Low-Eガラス

金属膜により放射熱を抑え、単板としては最も断熱性が高い。

● 熱線吸収ガラス・熱線反射ガラス

冷房負荷低減に寄与するが、断熱(冬期)への効果は限定的。


断熱性ではなく “強度” の観点では厚みが重要

ガラス厚が断熱性に影響しないとはいえ、厚みを増す合理性は確かに存在します。

▼ 厚みが重要となるケース

  • 厚みを増す=強度・耐荷重の確保

安全性・構造的要求であり、断熱とは役割が異なります。

まとめ:ガラス厚は「強度」、断熱は「構造」で決まる

この記事で扱ったように、ガラスの厚みは断熱性にほとんど影響しません。

・ガラス厚を増やしても断熱性能はほぼ変わらない
・ガラスは素材として熱を通しやすく、断熱材にはならない
・断熱性能を高める決定要因は“空気層・ガス層・Low-E膜”
・厚みは断熱ではなく「強度」のために必要

ガラスの断熱性の正しい理解は、建築設計、中期的な仕様検討、さらにはガラス工事の技術判断において非常に重要です。

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