断熱性の高い窓に変えれば、夏は涼しく冬は暖かくなり、家計も助かる

断熱性の高い窓に変えれば、夏は涼しく冬は暖かくなり、家計も助かる

年々夏の暑さが厳しさを増している日本。家の断熱性を高めれば冷房が効きやすくなり、また冬の暖房効果も高まりますが「家の断熱はまず窓から」と言われていることをご存じですか。なぜ窓なのか、どうすれば断熱性能を高められるのか。窓をつくっているYKK APの広報室・浅見周司さんに教えてもらいました。断熱リフォームを考えている人だけでなく、これから家を建てる人も必見です。

窓が住まいの中で熱の出入りが一番大きい

夏は74%の熱が入り込み、冬は50%の熱が逃げる

地球温暖化が進み、猛暑ではなく「酷暑」が頻繁に発生するようになった日本。その中で快適に暮らすためには家の断熱性を高める必要があります。しかし(詳しくは後述しますが)日本は断熱性においては実は後進国と言っていいほど、これまで家の断熱性を重要視していませんでした。

家の断熱性、ひいては家の快適性を高めるためには、窓を変えることが最も有効な方法です。なぜなら断熱材の入っている壁と比べて窓は、これまで断熱性が低く、室内の夏の暑さや冬の寒さの最大の要因でした。YKK APによると、従来の複層ガラス・アルミフレームの窓の場合、夏は74%の熱が入り込み、冬は50%の熱が逃げています。

しかし最近は断熱性の高い窓=断熱窓がたくさんあります。こうした断熱窓に変えるだけで、夏も涼しく冬も暖かい家に変えることができます。

家の中で熱の出入りが一番大きいのは「窓」
夏と冬の家の熱の出入りイメージ図
複層ガラス・アルミフレームの窓の家の場合、夏は74%の熱が入り込み、冬は50%の熱が逃げる(資料提供/YKK APによる算出例:「平成25年省エネルギー基準に準拠した算定・判断の方法及び解説Ⅱ住宅」標準住戸のプランにおける例で、AE-Sim/Heatによる計算結果より。窓の種類:アルミ(複層ガラス)

断熱窓は断熱シートや断熱ボードと何が違う?

窓の断熱性を上げるために「カーテン」や「断熱シート」「断熱ボード(パネル)」などを利用する人もいるようです。しかし厚い生地のカーテンを使ったとしても、カーテンと窓との間の隙間の空気が夏なら温められ、冬なら冷やされ、その空気が室内に流れ込んでしまうので、断熱窓ほど効果はありません。

また断熱シートを窓に貼っても、断熱性能を示す熱貫流率(下記で説明します)を比べればわかると思いますが、断熱窓ほどの断熱効果はありません。またフレーム部分はそのままなので、そこから熱が出入りしてしまいます。その割に遮光するために色が少しついていたりしますから、窓から見える景色も変わります。

断熱ボードは、窓に隙間なく貼ることで断熱性能を高めますが、隙間なく貼るほどに「外の景色を楽しむ」ことはできなくなり、また「空気を入れ換える」ことも難しくなります。

断熱窓なら外の景色を従来通り楽しめて、開ければ換気もでき、しかも閉めてしまえば家の中を快適にしてくれます。

断熱窓に変えれば冷暖房費を大きく節約できる

断熱窓に変えれば、室内の温度を一定に保ちやすくなります。そのためエアコンの稼働が減り、結果的に冷暖房費を節約することができます。窓だけでなく、もう1つの開口部である玄関ドアも一緒に交換するとさらに効果的です。

下記グラフのように、例えば東京都なら「複層ガラス・アルミフレームの窓+一般的な玄関ドア」から「高断熱ガラス・樹脂フレームの窓+高断熱玄関ドア」に変えると年間1万9900円、盛岡なら4万3000円節約することができます。

■冬24℃、夏25℃にエアコン温度を設定した場合の冷暖房費
<盛岡>
商品名 冷暖房費の合計 節約金額
アルミPG+ヴェナートD4 13万500円
アルミ樹脂複合PG+ヴェナートD3 11万3700円 1万6800円(約13%減)
APW.330+ヴェナートD2 9万4800円 3万5700円(約27%減)
APW.430+イノベストD50 8万7500円 4万3000円(約33%減)
<東京>
商品名 冷暖房費の合計 節約金額
アルミPG+ヴェナートD4 6万6900円
アルミ樹脂複合PG+ヴェナートD3 5万9600円 7300円(約11%減)
APW.330+ヴェナートD2 5万500円 1万6400円(約24%減)
APW.430+イノベストD50 4万7000円 1万9900円(約30%減)
<福岡>
商品名 冷暖房費の合計 節約金額
アルミPG+ヴェナートD4 6万5400円
アルミ樹脂複合PG+ヴェナートD3 5万9800円 5600円(約9%減)
APW.330+ヴェナートD2 5万900円 1万4500円(約22%減)
APW.430+イノベストD50 4万8700円 1万6700円(約26%減)
商品名は「窓の商品名+玄関ドアの商品名」で表記。光熱費の節約額が高いほど、断熱性能の高い窓+玄関ドアになる(資料提供/YKK AP)

ヒートショックや結露を抑える

ヒートショックとは急激な温度の変化で体がダメージを受けること。例えば暖かいリビングから出て寒い脱衣場で裸になると血管が縮んで血圧が上昇します。そのまま暖かいお風呂に入ると今度は血管が広がって急に血圧が下がります。こうした血圧の変動は心臓に負担をかけ、心筋梗塞や脳卒中を引き起こすことがあります。

また結露とは、暖かくて水蒸気を含んだ空気が冷やされることで、水蒸気が窓などに水滴として付着することです。グラスに冷えたビールを注ぐと水滴が付着するのと同じ原理です。特に冬になると、暖かい室内と寒い室外との温度差によって生じます。結露はカビやダニの発生源にもなります。

断熱窓に変えると家の中の温度を一定に保ちやすくなりますから、ヒートショックや結露の発生を抑えることができます。

断熱性の高い窓とは?

断熱性の高いガラスとフレームを使用した窓=断熱窓

従来日本で最も普及してきた窓は「1枚ガラス+アルミフレーム」の窓です。これよりも断熱性能が高い窓を「断熱窓」と呼びます。窓の断熱性能を高めるというと「複層ガラスにする」などガラス部分のみ想像しがちですが、「フレーム部分の断熱性能も重要です。なぜならガラス部分の断熱性能が高まっても、フレームの断熱性能が低ければ、そこから熱が出入りしてしまうからです」(YKK AP 浅見さん。以下同)。自宅の窓を見てみれば、フレームの面積が意外と占めていることがわかるでしょう。

窓の断熱性能を示す指標に「熱貫流率」があります。熱の伝わりやすさを示す言葉で、U値という表記がされ、「W/(m2・K)」という単位で表します。この数値が小さいほど熱が伝わりにくい、つまり断熱性能が高くなります。

従来の窓と最新の窓の断熱性能の違い
窓による断熱性能の違い
断熱性の高いガラス+樹脂フレームを使った窓との比較(資料提供/YKK AP)

断熱性能の高いガラス、断熱性能の高いフレームとは?

では断熱性能の高いガラスとはどんなものなのでしょうか。「代表的なのは複層(2枚)ガラスやトリプル(3枚)ガラスです。ガラスとガラスの間に乾燥した空気またはガスを封じ込めています。さらにガラスの表面に熱を伝えにくくする処理(Low-E皮膜処理)を施します」

Low-E皮膜処理が施されたガラスを「Low-E複層ガラス」「Low-Eトリプルガラス」と呼びます。ちなみにLow-Eガラスを設置する位置で断熱と遮熱のどちらを優先するかが決まります。例えば複層ガラスの場合、室内側のガラスのLow-Eガラスを設置する「断熱タイプ」、室外側のガラスに設置すると「遮熱タイプ」になります。

「他にも、ガラスとガラスの間の距離を一定に保ち、封入した乾燥空気やガスが漏れないようにするため、ガラスの四方辺縁で接着されるスペーサーというパーツの素材にもアルミや樹脂等があり、断熱性能が変わります。

さらに先述したようにフレームの断熱性も重要です。最も断熱性能が高いのは樹脂フレーム、次にアルミと樹脂を使ったアルミ樹脂複合フレーム、最後にアルミフレームとなります」

これらをまとめると、下記のようになります。

部位ごとの構成部品の組み合わせで断熱性能が変わる
窓の部位の素材による断熱性能の違い
断熱性機能 高←→低
ガラス Low-Eトリプルガラス Low-E複層ガラス 1枚ガラス
フレーム 樹脂 アルミ+樹脂 アルミ
封入する気体 真空 アルゴンガス 乾燥空気
スペーサー 樹脂 アルミ
主にガラス、フレーム、封入する気体、スペーサー(2枚のガラスの間に空気層をつくるためにガラスの周囲に挟み込む部品)を組み合わせて窓が構成されている(資料提供/YKK AP)
同じ樹脂フレームでも構成部品の組み合わせで断熱性能が変わる
APW330縦すべり出し窓+FIX連窓での比較
1 2 3
ガラス Low-E複層ガラス Low-E複層ガラス Low-E複層ガラス
フレーム 樹脂 樹脂 樹脂
封入する気体 アルゴンガス アルゴンガス 真空
スペーサー アルミ 樹脂 樹脂
熱貫流率(W/(m2・K) 1.37 1.31 0.99
同じ商品で、構成部品を変えた場合の熱貫流率の比較。断熱性能の高い部品を使うほど窓としての断熱性は高まるが、その分価格も高くなる(資料提供/YKK AP)

このように同じ商品でも構成部品の組み合わせ方にバリエーションがあり、採用する側の目的や地域、予算に応じて選びやすくなっています。

日本の断熱基準は世界と比べて低い?

ではどれだけの断熱性能があれば快適に過ごせるのでしょうか。住宅の断熱性能の最低基準として、まずは、「省エネルギー基準」をクリアする性能は必要でしょう。「性能基準」では窓だけの熱貫流率の指標となる数値はありませんが、「仕様基準」では開口部比率(※)に条件を付けて窓の断熱性能を規定する考え方はあります。例えば東京23区(6地域)で開口部比率を0.08以上0.11未満にするのであれば4.65W/(m2・K)、極寒地の北海道(1~2地域)で開口部比率を0.07以上0.09未満にするのであれば2.33W/(m2・K)といった熱貫流率の窓でクリアすることはできます。

※「開口部比率」とは開口部の面積の合計を屋根(天井)、外壁、開口部、床などの面積の合計で除した割合

ただし、これはあくまでも省エネルギー基準をクリアするという意味で「快適性」はまた別の問題です。

この省エネルギー基準をもとに示されている熱貫流率の最低基準値ですが、実は世界と比べると下記のように基準が低いと言わざるをえない状況です。

「住宅の省エネルギー基準」の地域区分
日本の住宅の省エネルギーの地域ごとの基準値
南北に細長い日本では地域によって気候の特徴が異なる。そのため全国を8地域にわけ、省エネルギー基準が定められている(画像提供/国土交通省)
世界の窓の断熱性能基準
世界の窓の断熱性能基準
断熱先進国のドイツや中国、アメリカより日本は基準が低い。出典:[ドイツ]建築物のエネルギー性能に関するEU指令、[中国]第12期5カ年(2011~2015年)、[日本]住宅仕様基準、開口部比率の区分(ろ)、[アメリカ]EPA/DOEエネルギー省計画(資料提供YKK AP)

「このように、日本では北海道で使用できる2.33W/(m2・K)の窓でさえ、欧米のほとんどの国では性能が低いとされ、使用できません」

では日本の冬の気温は海外と比べて高いのでしょうか? 実際はむしろ逆です。例えば2020年12月のドイツ・ベルリンの平均気温は3.5℃でしたが、北海道・網走の同時期の平均気温は-3.6℃でした。にもかかわらず、ベルリンより窓の断熱基準が低いのです。こうしたことから、冒頭で述べたように、残念ながら日本はまだ窓の断熱性能においては「後進国」であると言わざるを得ないというわけです。

これは湿度の高い日本の夏を快適に過ごすために、昔から開放的な家づくりを行ってきたことが一因にあります。窓や扉を閉め切るのではなく、開放して風を採り入れるという考え方は、吉田兼好の『徒然草』にも「家の作りやうは、夏をむねとすべし」と記載されているほど。柱と柱の間に備える障子を開けると開放的な空間が生まれる、というのは欧米の石造りの家にはない、日本家屋の特徴の一つです。

しかし徒然草が書かれた約700年前と比べて、日本の気候は随分と変わりました。「できれば欧米なみの1.3W/(m2・K)以下の窓を選んでいただければ、よほど寒い地域でない限り、快適に過ごせると思います」

実際、欧米並みの断熱基準を独自に設定して、基準をクリアした住宅を建てた場合に優遇制度を設けている鳥取県や山形県などの自治体もあります。快適な暮らしは、誰かに指示されて与えられるものではなく自ら求めるべき、と言えるでしょう。

マンションも一戸建ても窓のリフォームで断熱性能を高められる

部屋の内側からリフォームできる断熱窓でマンションの窓のリフォームが簡単に

一戸建ての場合、既存の窓を断熱窓に交換することは簡単です。構造上問題なければ窓のサイズや位置さえ変えることもできます。つまり自由に断熱窓を選ぶことが可能です。

一方マンションの窓は共用部分のため、区分所有者が勝手にリフォームすることができません。各戸で窓を自由に変えてしまうと外観が変わってしまい、引いては建物自体の資産価値が下がるからです。そのため理事会に申請して許可を得ることが必要でしたが、申請が降りるまで時間がかかりがちでした。

また、いざ工事をしようにも従来は建物の外側からの工事が必要だったので、足場を組む必要があり、この費用も障害でした。管理組合が窓を含む共用部分を大規模修繕する場合も、足場の費用がネックになるようで、YKK APの「分譲マンションの困りごと調査」によれば大規模修繕時に窓を交換したケースは約7%に留まったそうです。

しかし平成28年(2016年)3月に国土交通省から「マンションの管理の適正化に関する指針」が公示され、「マンション標準管理規約」が改訂されました。これにより区分所有者は、あらかじめ理事長に申請して書面による承認を受けることにより、当該工事を当該区分所有者の責任と負担において実施することができるようになりました。つまり、区分所有者は住戸の窓のリフォームを、自身の責任と負担において行うことができるのです。

こうした事情を背景に、足場を組まずに内側からリフォームできる断熱窓がいくつか登場しています。「YKK APでは室内から施工できるため足場が不要なマンション戸別改修用カバー工法窓『マドリモ 断熱窓 マンション用』を用意しました。従来の窓枠を活かして外に身を乗り出しての作業がなく取り替えられるため、室内側から施工することができます。施工時間は、現場の状況にもよりますが、半日もあれば取り替えられます」

また従来からある窓に内窓として断熱窓を加える方法なら、施工時間の目安は60分です。

これらの窓は、もちろん一戸建てのリフォームにも使用できます。リフォーム費用と施工時間の目安は以下の通りです。

窓リフォームの参考費用と施工時間の目安
窓リフォームの参考費用と施工時間の目安

幅 160~190cm
高さ 190~220cm

幅 160~190cm
高さ 90~110cm

幅 70~80cm
高さ 90~110cm
施工時間の目安
内窓
(プラマードU)
約10万~13万円 約5万~9万円 約4万~8万円 60分
断熱窓に交換
(樹脂フレーム)
約24万~31万円 約16万~22万円 約14万~19万円 半日
断熱窓に交換
(アルミ樹脂複合フレーム)
約19万~27万円 約13万~19万円 約11万~17万円 半日
足場を組まずとも交換できる断熱窓の参考価格と工事費用を含んだリフォーム費用の目安。既存の窓に内窓を備える方法が最も安く抑えられる(資料提供/YKK AP、MADOショップサイト、図作成/SUUMO編集部)

断熱窓のリフォームは補助金制度を利用できる

国だけでなく、自治体独自の補助金もあるので確認を

現在、国土交通省の「グリーン住宅ポイント制度」が運用されています。これは一定の省エネ性能など、条件に合った家を建てたり、リフォームを行うとポイントを受け取ることができるというものです。このポイントは、制度が定めている商品に交換できたり、追加工事の費用に充当することができます。

「断熱窓にリフォームする場合は、この制度の『開口部の断熱改修』に当たります。窓の交換だけでなく、玄関ドアの交換や内窓の設置なども対象になります」

グリーン住宅ポイント「開口部の断熱改修」のポイント数
大きさの区分 ガラス交換
面積 1枚あたりのポイント数
1.4m2以上 7,000pt
0.8m2以上1.4m2未満 5,000pt
0.1m2以上0.8m2未満 2,000pt
大きさの区分 内窓設置・外窓交換
面積 1カ所あたりのポイント数
2.8m2以上 20,000pt
1.6m2以上2.8m2未満 15,000pt
0.2m2以上1.6m2未満 13,000pt
大きさの区分 ドア交換
面積 1カ所あたりのポイント数
開戸:1.8m2以上引戸:3.0m2以上 28,000pt
開戸:1.0m2以上1.8m2未満
引戸:1.0m2以上3.0m2未満
24,000pt

「さらに住んでいる都道府県や市区町村などの自治体でも独自に補助制度を設けていることがあります。ぜひ事前に確認されてみることをオススメします」

例えば東京都の場合、断熱窓や断熱ドアの交換なら経費の6分の1(一戸あたり、窓は最大50万円、玄関ドアは最大8万円まで)まで助成してくれます。さらに市区町村の助成制度を利用できる場合もあります。

今まで「夏は暑く、冬は寒いのが当たり前」と多くの人が思っていたと思います。しかし、かつて小学校になかったエアコンが最近は必須になってきたように、地球温暖化は着実に進んでいます。それなのにふと世界を見渡せば、いつの間にか日本は断熱後進国。快適な暮らしを、まずは窓を変えることからはじめてみませんか。

まとめ

最も熱の出入りが激しい窓を変えると、家の断熱性能を一気に高められる

Low-E皮膜処理が施されたガラス+樹脂フレームが断熱には効果的

マンションでも簡単に交換できる窓が増えている

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取材・文/籠島康弘
公開日 2021年09月01日
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