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【逆効果?】窓のシャッターを閉めて日射遮蔽 気温上昇を防ぐ

夏の暑い日。日差し対策として挙げられるすだれやシェード、シャッターの効果を検討してみました。日差しが照り付ける窓にシャッターを下ろすと、日射遮蔽になりますが、逆に室温が上がってしまうのか? 科学的に検討してみます。

 

日射対策を考える

夏の強烈な日差しは、光の他に熱を家の中に運んできます。

日差しが家の中に運んでくる熱量は、窓の断熱性能によって異なりますが、古い窓では畳2枚分の窓でコタツ並みになる場合も。

つまり、真夏に直射日光が入る窓がある場合は、コタツをつけているのと同じ状態になっているので、それは暑いわけです。

家の中が暑くならないようにするには、日差しを遮る日射対策が必要となりますが、日射対策は、窓の方角によって対策方法が変わってきます。

南向きの日射はコントロールがしやすい

南面の南向き窓であれば、庇(ひさし)やシェード、すだれでうまくコントロールが可能です。

 

夏の西日の日射対策

嫌な真夏の西日。これをカットしたい方もおおいのでは?

ところが、南面と違い、東面、西面の窓は太陽の光が窓の横から入ってくる形になるため、庇を深くしてもコントロールができません。

すだれやシェードを使ってシャットアウトする必要があります

但し、高所の窓のようにすだれを置きにくい窓もあります。

なので、家づくりの際、間取りづくりの段階では、「西面の窓は作らない、作っても極力小さくする」ことがセオリーになっています。

ただ、採光をとりたい、眺望がいい場所が西側にある、という場合もあって、西側にも窓を作る場合もあります。

その場合、すだれで対策をしたり、シャッターをつけておき、西日がキツイ季節の西日が入る時間帯にはシャッターを閉められるようにしておくことも西日対策の手段となります。

 

シャッターを閉めると室温上昇になる?

ネット上には、暑さ対策でシャッターを閉めると逆効果。熱せられたシャッターの熱が入ってくるので部屋は暑くなるという意見もあります。

シャッターをすると日差しを遮り、室内が日陰になるのでむしろ涼しくなる気もしますが、シャッターを閉めたほうが室内が暑くなるというのは本当なのでしょうか?

そこで、実際にシャッターを閉めた場合と閉めない場合に、室内にどれぐらい熱がはいってくるのか、計算をしてみました。

結論としては、シャッターを下ろした場合の方が、シャッターを下ろさない場合よりも室内の気温上昇は抑えられる。但し、窓の断熱性能が低いと部屋に入ってくる熱の量は、シャッターを下ろしても降ろさない場合と同等になる可能性もある。

となります。

 

シャッターを下ろした場合と下ろさない場合の入熱量比較

家に入ってくる熱量は一時間当たりのものとし、W(ワット)であらわされます。

コタツの600Wとおなじ、Wです。

計算結果は、窓の性能によって異なるので、「断熱性能が良い窓」と「断熱性能が悪い窓」で、それぞれ、①シャッターを下ろさない場合、②シャッターを閉め切った場合、の4通り(2×2)になります。

 

それでは計算結果を見ていきましょう。

計算結果は、下の表のとおり。

断熱性能が良い窓の家では、シャッターを閉める効果が抜群です。

シャッターを開けっ放しにしていると、650Wの暖房器具を1時間つけっぱなしにしたのと同じ熱が窓から入ってきますが、シャッターを占めると250Wまでさげることができ、400W分の熱をカットすることができます。

一方で、断熱性能が悪い家の場合はシャッターを閉めても窓から入ってくる熱の量が若干増えてしまっています。

断熱性能良い窓断熱性能
悪い窓
シャッターを
閉める
① 248W767W
シャッターを
開ける
② 644W747W

 

計算前提①と② 断熱性能が良い窓の場合

それぞれの侵入熱量の計算前提は以下のようになります。

松尾和也先生の「エコハウス超入門」のMethod74と75を参考にさせて頂いております。

窓面積3.3㎡=1.65m×2m、日射取得率60%、日射量300W/㎡ (西面、東京8月16時) (「エコハウス超入門」のMethod74と75記載の条件と同じ)

窓熱貫流率 1.5W/㎡・K、外気温35度、エアコン設定温度25度、シャッター表面温度75度 (今回オリジナルの前提)

① 断熱性能良い窓×シャッターを下ろさない場合 入熱量合計 643.5W
日射分 300W/㎡ X 3.3㎡ X 60% = 594W と
窓から伝わる熱量 1.5W/㎡・K X 3.3㎡ X 10度 =49.5W

② 断熱性能良い窓×シャッターを下ろさない場合 合計 247.5W
日射分 0
窓から伝わる熱量 1.5W/㎡・K X 3.3㎡ X 50度 =247.5W

シャッターを開けた場合と閉めた場合とで、上の例では、1時間に入ってくる熱の量の差は400W分です。

 

計算前提③と④ 窓の性能が低い場合は?

上の計算例では、樹脂サッシ+Low-E複層ガラスを使っているような窓を前提としました。

もし、窓が一昔前の新築で主流であったようなアルミサッシ+複層ガラスであった場合はどうなるでしょうか? アルミサッシ+複層ガラスで熱還流率が4.65W/㎡・K程度であった場合は、下の計算になります。

 

① 合計 747.45W
日射分 300W/㎡ X 3.3㎡ X 60% = 594W と
窓から伝わる熱量 4.65W/㎡・K X 3.3㎡ X 10度 =153.45W

② 合計 767.25W
日射分 0
窓から伝わる熱量 4.65W/㎡・K X 3.3㎡ X 50度 =767.25W

なんと、シャッターを閉めた方が室内への入熱が多くなるという計算結果になっています。

勿論、実際にはシャッターの温度が75度になることはレアケースでしょうし、シャッター表面が75度だからといってその熱が室内に直接伝わるわけではないでしょうから、上の計算結果は割り引いて考える必要があるかと思います。

但し、窓の性能が低い家では、シャッターを閉めても室内への入熱が遮断できない可能性はあることの説明にはなるかと思います。

おそらく、ネットでシャッターを閉めたけど室内温度は逆に高くなった、シャッターは暑さ対策には逆効果だった、としている方は、(大変失礼ながら)窓の性能が十分でなかった可能性があります。

従い、「窓の性能が十分でないとシャッターを閉めると、窓の性能によっては逆効果になることもある」というのが正しい説明かもしれません。

 

シャッターは逆効果か? 実際に検証されている方

実際にシャッターを閉めた場合と閉めない場合で比較対照実験を行っている方もいらっしゃいました。この方の場合は、シャッターを閉めた方が部屋への入熱が抑えられたという結論になっています。

太陽光で50℃以上に暖められたシャッターのからの熱伝導より、直射日光による放射熱を遮る方が効果がある

https://sotetsu-myhome.info/2018/09/12/post-2670/

 

シャッターを閉めても暑くなる場合はどうしたらよいか?

日射遮蔽ができる日よけを取り付ける

窓の断熱性能が低い場合は、シャッターを閉めても暑くなるのは、シャッターと窓の距離が近すぎることが問題でした。

そこで、今あるシャッターの外側に、窓とは距離を取って日差しを遮るものを置いて日射遮蔽を行い、室内が暑くなるのを防ぐ方法です。

畳2枚分ぐらいのアルミサッシの窓であれば、シャッターを開けても閉めてもコタツ並みの熱量が入ってくるのですが、これを日陰にするだけで、かなり効果があります。

例えば、窓から少し離れたところにすだれを設置すると、熱せられたすだれから距離をとることができ、窓からの熱の侵入を押さえられることができます。

日差しを遮る方法を、簡単な方法から難しい方法を並べてみました。

  • すだれやよしずを立てかける (安上がりですぐできる。見た目は?)
  • 緑のカーテンを設置 (朝顔、ゴーヤとかを育てる方法。時間がかかるので次の夏にどうぞ。敷地が広ければ木を植えるという手もあります。落葉植物にしておくと夏は日陰になりますが、冬は日が入るようになります。)
  • シェード・タープを設置 (アウトドアをする方はキャンプ用のタープでOK すだれより高いけどアウトドア気分↑)
  • パラソルを設置
  • オーニングを設置

 

シェードはアマゾンでも安いのは2000円ぐらいからあります。

 

オーニングは本格的なものだと10万円ぐらい。高いものは電動で開閉できたりします。リフォーム工事が必要です。

こういう骨組みがないものだと部材だけなら3万円ぐらい。窓に近づけて設置した場合でも、金属製のシャッターのようには熱を持つことがありません。コスパがよく人気の部材です。これもリフォーム工事が必要になります。

下の写真は、Lixilのスタイルシェードという商品です。

Style Shade Lixil

 

簡易的なオーニングも販売されていて、Lowyaのオーニング は10,990(税込)です。

見た目はリフォームでつけるものに比べると劣りますが、これなら手軽に試せそうですね。日射だけでなく、目線のカットもできるので、カーテン入らずの生活をしたい人にもよさそうです。

Lowya Awning

 

同じようなタイプのものは楽天やアマゾンでもありました。

こちらは1万円以下です。

 

内窓設置で断熱性能Up作戦

内窓を設置して窓の断熱性能を高める方法もあります。

これの利点は、冬の寒さや結露を押さえられるところです。

費用が心配になるかもしれませんが、人が集まる部屋やよくいる部屋に限定したりすれば、補助金ももらえるので実はたいした費用なく設置できます。

内窓リフォームは補助金なしでも満足度が高いリフォームなので、今の家に住み続ける予定があるけれど窓がアルミサッシとかで断熱性能が低い場合は検討してみる価値は大きいです。

 

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リフォーム

オーニングやシェードをつけて日射遮蔽を行う場合や内窓を設置する場合は、DIYで行うには敷居が高いので、大抵の場合は、リフォーム業者にお願いすることになるかと思います。

でも、リフォーム業者を探すのは、どこに頼めばいいかわからない、という大きな壁が立ちはだかります。

 

見積もりをとって、提案内容と金額を見ながらリフォーム会社を選ぶことが簡単に出来るので、リフォーム業者比較見積もりをまずとってみることをお勧めします。

私はタウンライフリフォームを使いました。

地場工務店、大手リフォーム会社、安いと評判のリフォーム大手のエクスショップ迄、無料で、何社かの見積もりを取ることができる他、面倒な営業電話もありません。

 

 

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