窓は、壁に比べて熱を通しやすい部位です。冬は室内の熱が逃げる最大の出口になりやすく、夏は日射(太陽の光と熱)が入り込む最大の入口になりやすい場所です。今回は、窓まわりの省エネを「断熱」と「日射の制御」の二つの視点で整理します。

窓の性能を表す二つの指標

一つは熱貫流率(U値)で、窓を通って熱がどれだけ移動しやすいかを示します。値が小さいほど断熱性が高い、と読みます。もう一つは日射熱取得率(η値、SHGCとも呼ばれます)で、窓から入る日射熱の割合です。値が小さいほど日射を遮ります。カタログや仕様書にはこの二つが載っていることが多いので、まず確認してみてください。

冬と夏で、望ましい方向が逆になる

冬は日射を取り込めたほうが暖房の助けになり、夏は遮ったほうが冷房負荷を抑えられます。ここが窓の難しいところです。Low-E(低放射)ガラスは、ガラス面の特殊な金属膜で熱の出入りを抑えるもので、膜の位置や種類によって「断熱重視」「遮熱重視」の性格が変わります。同じLow-Eでも、日射を取り込みやすいタイプと遮るタイプがあるため、選ぶ際は方位や用途を踏まえることが大切です。

方位と庇(ひさし)の組み合わせ

一般に、南面は低い冬の日射を取り込みやすく、夏は高い位置にある太陽を庇で遮りやすい面です。一方、東西面は朝夕の低い日射が深く入り込むため、庇だけでは防ぎにくく、ブラインドやガラスの遮熱性能で対処する場面が増えます。窓の大きさ・向き・庇・ガラスの種類は、個別に決めるよりセットで考えるほうが、無理のない設計につながります。

既存の建物でできること

  • 日中に直射が当たる窓に、ブラインドやカーテンを使う運用を徹底する(外側の日よけは室内側より効果が高いとされます)
  • 既存の窓に内窓を追加する、断熱フィルムを検討する(条件によって効果は異なります)
  • 窓まわりの結露やすき間風が出ている箇所を点検する
  • 日射が強く入るゾーンの空調設定温度や運転時間を見直す

設計・改修で考えておきたいこと

窓を小さくすれば断熱面では有利になりますが、採光や眺望、自然換気の価値も失われます。省エネ性だけでなく、働く人や利用者の快適性とのバランスで検討したいところです。ZEBの計算でも、窓の性能と日射遮蔽は、外皮性能(BPI)だけでなく、空調の一次エネルギー消費量を通じてBEIにも反映される要素です。改修時は、ガラスだけでなくサッシ(枠)の性能も合わせて確認すると、効果を見誤りにくくなります。

まずは、お使いの建物でいちばん日射の強い窓の仕様書を探し、U値とη値を確認するところから始めてみてはいかがでしょうか。


想定読者:建物オーナー、施設管理担当者、自治体の施設担当者、設計者

注:本コラムは、建築環境工学・省エネ設計の一般的な知見に基づく概説です。個別の建物への適用は、設計者や専門家にご相談ください。