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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

日射対策は、向き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。

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

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、それぞれの侵入熱量を計算してみました。

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。

前提: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 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 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

上の例では1時間に入ってくる熱の量の差は400W分です。

つまり、窓を通じて室内に入ってくる熱は①の場合で650Wの暖房器具を1時間つけっぱなしにしたのと同じ熱、②の場合で250W。この差は400Wです。

 

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。

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それほど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。

その場合、窓から少し離れたところにすだれを設置するなどした方が、熱せられたすだれから距離をとることができ、日射による侵入熱だけをカットできるので、室内への入熱はかなり抑えられるかと思います。

 

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/

 

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