【施主が学ぶやさしい住宅建築講座-19】熱や賊の侵入を防ぐ「窓」

スポンサーリンク




The following two tabs change content below.
≪住まいづくり専門コンシェルジェ≫ 福岡大学工学部建築学科に在学中、当時の人気建築家『宮脇檀建築研究所』のオープンデスクを体験。卒業後、店舗の企画・設計・施工の中堅企業に就職し、主に首都圏の大型商業施設、駅ビル等のテナント工事にてコンストラクション・マネジメントを体験。1991年に東京から広島に移住し、住宅リフォームのFC本部、住宅営業コンサルティング会社に勤務。全国で1千社以上の工務店・ハウスメーカー・設計事務所と交流し、住宅業界の表も裏も知り尽くす。2001年に独立し、500件以上の住宅取得相談に応じ、広島にて150棟以上の見積入札・新築検査等に携わる。2006年に著書「家づくりで泣く人笑う人」を出版。 マネジメントの国家資格『中小企業診断士』を持つ、異色の住生活エージェント。

前回の講座では、窓の機能の中で主に「採光」と「換気」という”透過機能”について説明しました。前回講座は以下をクリックすると復習できます。

【施主が学ぶやさしい住宅建築講座-18】外部開口部と採光・通風

2018.06.30

今回の講座では、窓から侵入する「」や「賊(犯罪者)」を防護する”ディフェンス機能”についてご紹介していきます。

Wakamoto
窓は、戸外と室内の”視線の連続性”によって、視野には自然を感じながら、環境的には自然から切り離した「人の住まい」として重要な役割を果たしています。開けると閉めるで、外界と繋がることも切り離すこともできるのが窓です。

外部環境から人を守る窓

人間以外の生物は、自分たちが暮らす環境がいくら厳しくても、自然から環境を切り離すことなく、神様から与えられた体を自然環境に合わせる形で生きていきます。外敵に対しても、暑さや寒さに対しても、体温調節機能体毛皮下脂肪や体の進化・退化などによって、個体としての生存を守ります。

一方、人間はそのままの肉体では、外敵や自然環境に対して決して強くはありません。類人猿の進化とアフリカ大陸から北上していくに伴い、外敵や外気から家族や部族を守る形で集落が出来、建物が建てられ、窓が設けられていきました。戸外と室内を遮断しなくて良ければ、窓も窓ガラスも不要ですが、今ではなくてはならないのがガラス窓です。

温熱環境

昭和の時代に建てられた日本の住宅は、ほとんどの開口部がアルミサッシシングルガラスでした。今でもまだまだサッシは「アルミニウム製」が主流ですが、戸建て住宅は建売りでも「ペアガラス」以上の複層ガラスが普及しました。

熱の伝わり方は「伝導」と「対流」そして「放射」によって生じます。ガラス窓も同様、サッシ枠とガラスのように物質が繋がっていれば「熱伝導」し、ペアガラスのように間に空気が入っていて、熱によって移動すれば「対流」が生じて熱も移動します。ガラス面が外気で冷たくなったり太陽光で暖められたら、離れた場所の床が冷たくなったり暖められるのは「放射」によるもので、輻射熱とも呼ばれます。

アルミ樹脂複合サッシ

2000年以降、次第に省エネ基準が高まり、今ではオール・アルミサッシは珍しくなりました。雨や紫外線で劣化しやすい外部をアルミとして、室内側は結露しにくい樹脂製とする『アルミ樹脂複合サッシ』が主流です。

画像は工事中のアルミ樹脂複合サッシのガラス部分に結露が生じている写真です。壁のクロス貼りをしている工程で、糊付けするため湿度が高くなり、ペアガラス(二重ガラス)にも関わらずサッシの額縁(枠)に近い場所で水滴が目立っています。

お隣の窓がくっきりと見える通り、ガラスの中央部分には結露していません。サッシ枠の外部とスペーサーと呼ばれるペアガラスの空気層確保の部材がアルミなので、冷たさが伝わり(熱伝導)結露を生じたのでしょう。自然は正直で「露点温度」になると、自然現象で水蒸気が水滴に変わります。

Wakamoto
アルミ樹脂複合サッシは比較的安価です。
ペアガラスも、空気層が6mmと12mmのものがあり、建売住宅は熱が伝わりやすい6mmの空気層が主流。ペアガラス内に封じ込んだ乾燥空気が対流を起こさなければ魔法瓶のように熱が伝わりづらい状態が維持できます。
空気層が6mmであれば外側のガラスの冷たさが内側にも伝わる「熱伝導」が生じ、12mmを超える空気層にすれば、ガラス内で「対流」が生じるのです。

オール樹脂サッシ(アルミスペーサー/ペアガラス)

すでに樹脂サッシが主流の北海道を除いて、2010年くらいから登場し始めたのが「オール樹脂サッシ」。それ以前でも『シャノン』などの一部メーカーではオール樹脂サッシを製造していましたが、当時の主要なサッシメーカー(YKK AP,トステム,三協アルミ,立山アルミ,新日軽,不二サッシ)がアルミ建材メーカーだったこともあり、日本のサッシの樹脂化は遅れに遅れました。

樹脂サッシは、色がブラック・ホワイト・ブラウンなど種類が限られ、金額も割高になり、また「準防火地域」などでは耐火性能がクリアできなかったため、本州以南ではなかなか普及しませんでした。サッシメーカーの中でも、額縁(窓枠)を細くスリムにすれば熱損失が少なくなるという理由で、ガラス面を広げた『サーモスL』(LIXIL)なども登場しました。

ペアガラス間の空気層には、乾燥空気よりも熱の伝導率が低い「アルゴンガス」等を注入し、ガラスも熱線をカットする「Low-Eガラス」を採用するなど、サッシ全体の”熱還流率”も低くなっています。つまり熱の伝わりがゆっくりで省エネ性能がUPしています。

Wakamoto
画像の赤い楕円の箇所で分かる通り、ペアガラスの間に挟まれた「スペーサー」は銀色のアルミ製。樹脂製のサッシ枠が結露しない状態でも、ガラスのコーナー部分が少し結露する可能性があるのがこのタイプのサッシです。

オール樹脂サッシ(樹脂スペーサー/トリプルガラス)

国内のサッシメーカーが、海外に比べてはるかに断熱性能の劣る『アルミ樹脂複合サッシ』中心の商売をしていた頃、急激な円高により輸入建材が割安となり、樹脂製でトリプルガラス(三重ガラス)の輸入サッシが同等価格で入るようになりました。

左の画像が輸入のオール樹脂サッシ。赤い楕円の印がついた場所で真ん中にもガラスが入った「トリプルガラス」が分かるでしょうか?ライターで火をつけてガラス近くで揺らめかせると、炎が三重に反射するのでトリプルガラスだと分かります。

右の画像は国産(YKK AP)のオール樹脂サッシで、空気層内にあるスペーサーがグレーの樹脂製となっています。空気層が幅広で、真ん中にラインが入っているからガラスの存在が感じられるのではないでしょうか?ここまですれば、西日本地区で窓が結露するリスクはほとんどなくなります。(もちろん適切な換気が前提)

Wakamoto
結露がないことも建物の耐久性には大切ですが、室内側のガラスの表面温度が壁や天井の温度と出来るだけ差が少ないことで快適な環境が得られます。冬ガラス面の温度が冷たいと「コールドドラフト」が生じ、対流と放射による熱移動が「ゾクッ」とする寒さを感じさせるのです。

木製サッシ(トリプルガラス)

サッシ枠で最も熱伝導が小さい木製のサッシ。海外では多くの木製サッシが使われていますが、湿気の多い気候風土メンテナンスフリーを望む日本の住宅では、一部の輸入住宅を除いてほとんど使用されることはありません。

金額的にもかなり高くなり、また日本の水密性や耐火基準に合格するには、メーカー側に高いハードルと試験・検査のための大きな費用負担を求められます。

画像はドイツから輸入した木製サッシですが、気密を高めてガラスも掃除しやすい機構がユニークでした。木製窓は外部まで木製がそのままであれば、雨や紫外線で劣化します。定期的な防腐塗料やペンキ塗りで手入れを怠らなければ外観も美しく高級感が続きます。

Wakamoto
木製サッシの保護として『アルミクラッド』というカバーもあります。室外側の窓枠にアルミ外装材を被覆させ、雨や紫外線から木部を守ります。

Low-eガラス断熱性能の高い高性能の『複層ガラス』には、2枚のガラスのうちどちらか1枚に「Low-e」と呼ばれる特殊な金属膜がコーティングされています。いずれも”空気層側”つまり、ペアガラスの内側にコーティングされていますが、室外側の金属膜は『遮熱タイプ』と呼ばれます。主に南面や西面の窓ガラスなど、夏の強い日射を和らげたい箇所に採用されます。また室内側に金属膜をコーティングしている複層ガラスは『断熱タイプ』と呼ばれ、冬は室内から暖気を逃がしたくない北面の窓や、冬の太陽エネルギーを室内に取り込みたい位置の窓に取り付けます。

夏の暑さをカットするためには、Low-e複層ガラスやトリプルガラスなど、窓ガラスの性能だけではカバーできません。高断熱になるほど、一旦取り込んだ暑さも家の中に蓄えてしまい、なかなか冷えないのです。大きな開口部は軒下や長いひさしで直射日光がガラスを暖めないようにする『日射遮蔽』との組み合わせが重要。冬は太陽の熱エネルギーを少しでも家の中に取り込む『日射取得』が省エネ効果を発揮します。

スポンサーリンク


防音・遮音

建築予定地が、国道や高規格道路の近く、線路沿いや繁華街など、騒音が気になる立地の場合、防音や遮音も大きな関心事ですね!特に音は開口部や換気口など、空気の出入りや振動しやすい部材から音が伝搬して室内に侵入します。

窓の種類による遮音効果

窓(サッシ)は大きく分けて、(1)引違い窓,(2)上げ下げ窓,(3)滑り出し窓,(4)両開き窓,(5)片引き窓,(6)折り畳み窓,(7)FIX窓(嵌め殺し窓)があり、窓を開閉する時の”遊び”(=ガタツキ具合)によって、音の侵入が変わってきます。

例えば上の画像のような”全開口”が出来る「折り畳み窓」の場合、サッシ自体は少しグラつきが生じ、音や空気は他のサッシよりも漏れやすくなります。外部からの音の侵入や家の中からの音漏れなどが気にならない、写真のような大自然に恵まれたロケーションであれば開放的になれますが、立地条件によっては窓を小さくし、確実に強く締められる「滑り出し窓」のほうがいいケースもあるでしょう。

鍵の種類による遮音効果

意外とバカにならないのが、カギによるサッシの締め付け効果。昔ながらの引違い窓に多く付けられているのが『クレセント錠』。三日月(クレセント)のような形をしているからこの呼び名が付いていますが、締め付け力は弱く音漏れがしやすい鍵です。

画像は「横滑り窓」で、窓を引き寄せて鍵を直角に回すことで、グッと締め付けて施錠出来ます。このようなタイプの鍵を『グレモン錠』と呼び、気密性が高く窓から音が漏れにくい鍵の種類です。

概ね窓の種類と鍵の種類は相関関係があるので、軸回転の窓(滑り出し窓など)でグレモン錠であれば、外部からの音の侵入は軽減されます。ただし室内でピアノやドラムなど、床の振動を伴う楽器の演奏をすると、壁やガラスが共振し、音が外に漏れることがあります。

振動の伝搬は、物質の厚みや重さによっても変わるため、シングルガラスよりもペアガラス(二重ガラス)、ペアよりもトリプルガラスのほうが遮音性能は高まります。ただし、サッシ自体が重くなるので、高齢者になった時に窓の開け閉めに握力が追い付かない可能性もあるので、選ぶ時には注意が必要です。

ガラスの厚みや種類による遮音効果

音を減衰させるためには、同じ厚みのガラスの複層ガラス(通常「外側ガラス3mm+空気層12mm+内側ガラス3mm」)よりも『異厚複層ガラス』(外側ガラス5mm+空気層12mm+内側ガラス3mm)にしたほうが、ガラス同士の間の”共鳴現象”を打ち消して、遮音効果が高まります。

Wakamoto
防犯用の特殊フィルムを挟んだ『防犯合わせ複層ガラス』も、防犯面だけでなく遮音や遮熱、防災効果が見込めます。

スポンサーリンク


防犯・セキュリティ

空き巣被害や強盗など、防犯面でナーバスな方にとって、家に開口部があるということは心配の種です。最近の犯罪は以前よりも荒っぽい手口が増えているといわれ、洗面や浴室のサッシの外側に付けられる『面格子』や、準防火地域で防火ガラスとして知られる『網入りガラス』などは、ドライバー1本で容易に壊して侵入してきます。昔のように「出来るだけ気づかれずに」ではなく、”堂々と破壊して”盗んでいくのです。

画像は、名古屋の『日本防犯住宅協会』が開催したガラス窓からの侵入の実演です。参加者が、面格子や網入りガラスをドライバー1本で壊して窓を開けるまでを体験しましたが、ドライバーで丁寧にビスを外すのではなく、テコの原理を利かせて破壊するから、簡単に侵入できます。1分にも満たない時間で作業でき、軍手やタオル等を使うことで大きな音も発生しません。

協会の柴山会長ご自身が、小さな窓でも犯人が侵入できることを身を持って実演していました。サッシの販売店を経営していて3度まで事務所の空き巣被害に遭ったことが、本業を「防犯」に駆り立てたそうです。いわばプロのサッシ屋でさえ空き巣を防げなかったのです。

侵入防止ガード

空き巣が窓から侵入するのは、ご近所の目が届かないような場所がほとんどです。建物が密集していて、塀などで目隠しされるような場所は、特に注意して窓の位置や大きさ、高さなどを検討したほうがいいでしょう。

画像は広島市南区でお引き渡しした木造3階建住宅の事例です。地価の高い住宅密集地で、敷地の裏(北側)は広い主要道路に面した駐車場。車が停まっていて、その付近で作業をしている人がいても見慣れた風景で不審に思う人は少ないような立地です。

新築を建てた敷地とは若干の高低差があり、境界には低いブロックが積まれているので、この面に窓があれば侵入は容易で、施主ご夫妻はとても心配されていました。そこで、まずは窓の位置を天井いっぱいに高くし、空き巣が浸入しても室内側に脚立でもなければ危ない状況をつくりました。窓自体も小さめにし、またいで入るようなことは出来ません。

まだ心配だということで、内側から2本ステンレスの丸管を頑丈なブラケットで取り付けました。例えガラスを割っても、このステンレスバーは簡単には取り外せず、外からもバーの影が見えるので「時間が掛かり過ぎる」と犯人は退散していくでしょう。窓を高い位置にしたことで、北面の柔らかい光も取り入れることが出来ました。

Wakamoto
防犯対策で重要なのは、ホームセキュリティの契約をしているといった「抑止効果」よりも、短時間では仕事が出来そうにないと思わせること。5分でホームセキュリティが駆けつけるのは困難だから、それ以上時間が掛かりそうだと感じれば、犯人はリスクを負いません。

スリットのような窓

こちらは広島市安芸区で建築した郊外住宅の事例。80坪を超える敷地で、ご主人が仕事で留守中でも賊に襲われることのないよう、ご近所の家よりも侵入しづらい外観にして欲しいというご要望です。

道路側から見える窓は、大人の頭蓋骨が入らない幅のスリムな「縦すべり窓」とし、ガラスを割ったとしても物理的に侵入できない窓幅としています。

春先や秋口など、冷暖房が不要な季節で、窓を開けて換気したい時などは、このような窓だったら少し留守をしても安心です。オープン外構で、ご近所にも戸建て住宅が建ち並ぶため、近隣の目によっても空き巣被害から守られます。

防犯合わせガラスと振動センサー

サッシメーカーから出ている防犯対策は、防犯合わせガラスが主流です。ガラスとガラスの間に特殊なフィルムを挟み、ハンマーで叩いてもひび割れするだけでガラスが飛散しません。割れにくいガラスと言えば「強化ガラス」も有名ですが、小さなキズを入れるだけで一瞬のうちに粒状に粉々になってしまいます。一方、防犯合わせガラスはフィルムの張力で粉々になることはないので、台風などの飛来物対策でも有効です。

画像は広島市安佐南区で完成した住宅のサッシ。都市計画道路の用地に隣接し、現在は空き地ながら将来は多くの交通量が見込まれ、騒音対策と併せて防犯対策も施しました。

窓から侵入する犯罪者は、サッシの鍵の近くのガラスを壊して「クレセント錠」を開けて堂々と室内に入ります。このサッシは表から見えるクレセント錠はなく、サッシの縦框(縦枠)に頑丈な錠が埋め込まれています。

また、サッシ枠の左のガラス面に張っているのは、”振動センサー”です。ホームセンターに売っている安価なセンサーではなく、サッシメーカー純正のものなので、ガラスを壊す振動だけでなく、ガラスを切る高い周波数の音にも反応するそうです。

採風シャッター

防犯対策にはシャッターも有効ですが、昼間でも暗くなってしまいます。シャッターが下りっ放しの家は「留守です」と知らせるようなものです。ブラインドのようにルーバーが可動するシャッターや、メッシュのように穴が開いているシャッターもあり、光や風を取り込みながらセキュリティも強化可能です。

外観から撮っている画像は、和室に雨戸のように取り付けた、ルーバーが電動で開閉するブラインドタイプのシャッター。室内側から撮っている写真は二世帯住宅で要介護の父親の部屋が暗くなり過ぎないようにと、メッシュの穴開きシャッター。まるで「すだれ」のように日差しを和らげ、暑さの侵入も防ぎます。広島市西区と廿日市市での施工例です。

気密測定温熱環境や換気が計画通りの性能を発揮するためには、建物自体の気密、サッシの気密性が欠かせません。計算上の数値も「理論値」でしかなく、気密は実際に邸別に測定しなければ、本当の建物の隙間は分かりません。

日本では、建物内を負圧にして、室内の空気を吸い出して気圧の変化を計測する測定方法で、気密数値(隙間相当面積C値:単位はcm2/m2)を機械で測定します。

サッシが高性能化し最近建てられる住宅の平均は、C値=3.0cm2/m2(1m2の床面積当たり3cm2の隙間がある)程度だとみられています。高気密住宅と言われるものはC値が1.0を切り、概ねC値=0.5cm2/m2 程度の数値が出ればOKです。

Wakamoto
気密が高いと、防音効果も高まります。小学校や幼稚園近くの家でも、グランドで子供たちが遊ぶ声もほとんど聞こえないくらい静かな環境になるでしょう。高気密住宅は、あくまで「常に窓を閉じていなければならない」ということではなく、気候大気汚染(花粉,PM2.5,黄砂など)、騒音悪臭の程度によって、住人の意志で、自由に閉じたり開けたり出来る、隙間のない住宅です。
スポンサーリンク

ABOUTこの記事をかいた人

≪住まいづくり専門コンシェルジェ≫ 福岡大学工学部建築学科に在学中、当時の人気建築家『宮脇檀建築研究所』のオープンデスクを体験。卒業後、店舗の企画・設計・施工の中堅企業に就職し、主に首都圏の大型商業施設、駅ビル等のテナント工事にてコンストラクション・マネジメントを体験。1991年に東京から広島に移住し、住宅リフォームのFC本部、住宅営業コンサルティング会社に勤務。全国で1千社以上の工務店・ハウスメーカー・設計事務所と交流し、住宅業界の表も裏も知り尽くす。2001年に独立し、500件以上の住宅取得相談に応じ、広島にて150棟以上の見積入札・新築検査等に携わる。2006年に著書「家づくりで泣く人笑う人」を出版。 マネジメントの国家資格『中小企業診断士』を持つ、異色の住生活エージェント。