窓の断熱とは
窓は寒いとか夏の窓は暑い 窓は断熱できないのか
窓ガラスの両面には対流しない付着空気層が８㎜前後存在している、その外は空気の対流が生じる
室内の暖かい空気は室内対流で室内の付着空気層を熱伝導してガラスに熱伝導していく、そして室
外の付着空気層に熱伝導して外気の冷たい空気と対流して室内の暖房熱を外部に放出して寒い窓
になる。
夏には日射がガラスの外の付着空気層で暖まりガラスを熱伝導して室内の付着空気層で熱が蓄積
して室内の空気の対流で室内に温かい熱を蓄積して暑い部屋になる
ガラスの熱伝導率は１．０５ 空気の熱伝導率は０．０２４１である
熱エネルギー粒子がガラスの中を１．０５で進んできて付着空気層の中で０．０２４１にスピードダウン
するこの差が窓の断熱となって温度差が２度から3度程度の断熱温度差が現れる
これが複層ガラスになると倍の４度から6度の断熱温度差が現れる
夏には日射がガラスを１．０５のスピードから付着空気層で０．０２４１にスピードダウンするけれども
あとから次々と日射の熱エネルギー粒子がガラスの中を1．05で通過して付着空気層で０．０２４１に
スピードダウンする事により付着空気層には熱エネルギー粒子が蓄積してあふれた熱エネルギー粒子
が室内に対流して室内温度を高めている
窓の断熱は付着空気層８㎜前後による温度差を活用して断熱エコ障子は多層の空気層を築造するこ
とで断熱を獲得しています
2度から3度の温度差を5層重ねれば１０どから15度の温度差確保、10層重ねれば20度から30度の
温度座を獲得できます
気温が0度に成る地域では窓に10層の断熱エコ障子をセットすれば20度の温度差が獲得できます
窓の断熱を考えると窓の断熱温度を測定したくなる
窓の断熱温度は何度あるのか。 ガラス窓の内外に温度差が無ければ窓の断熱はゼロ
であるがさて温度差はいくらあるか窓ガラスの断熱温度の測定をしました
窓から冬には４８%夏には７１%のエネルギーが窓から漏れるとされているが窓に対しては
実際どれだけ、窓からはどのように熱エネルギーが移動しているのかを知りたく
窓の断熱温度２４．４．７測定 左からガラス密着外 ガラス密着内 ガラス外8ミリ離れ ガラス内8㎜離れ
２４．４．７日測定１
１５時１7分日射熱源 陽差し差し込む
ガラスの内側に断熱エコ障子をセットして空気の対流停止の状態
ガラス外 ガラスに密着外 ガラス密着内 ガラス離れ内 窓の断熱温度
15時17分 20度 24度 23度 24度 20度と24度の差4度
15時30分 20度 ２４度 ２５度 ２７度 20度と27度の差7度
15時4４分 22度 ２６度 ２５度 28度 22度と28度の差6度
15時5４分 21度 ２５．５度 ２５度 29度 21度と29度の差8度
17時15分 10度 １５度 １５．５度 16度 10度と16度の差6度
２４．４．９ 測定２．
断熱エコ障子をはずしてガラスだけの計測に移る
ガラス外 ガラスに密着外 ガラス密着内 ガラス離れ内 窓の断熱温度
8時４５分 14度 16度 16度 18度 14度と18度の差4度
9時00分 14度 １７度 17度 18度 14度と18度の差4度
9時10分 15度 17度 17度 18度 15度と18度の差3度
３．以上のガラス窓の温度測定を実施した結果
イ．４／９の測定２ではガラス密着内外では温度差はありませんがガラスから離れた
密着空気層と言われる部分では内外で４度ほどの温度差を測定しました
ロ．４／７の測定１では日射熱がガラスに衝突内側離れに温度が高く測定しました
４．ガラス窓の温度測定をして窓の断熱とはなにかを考えると
ガラス密着内外温度差はガラスの熱伝導率が１で温度差は０でガラスから離れた外側
、内側にはガラスに付着した表面熱伝達層という空気層があることで空気の熱伝導率は
０．０２４１でガラスよりも熱の移動は悪くガラス離れでは空気層不動で安定して温度差
が出ること
４／７は日差しが差し込み内側の付着空気層で熱が蓄積して温度が高くなる可能性も
あります
ガラス表面熱伝達層の温度は風等により一定値は現れずに物性値としてとらえること
はできない
が測定した範囲でガラス外とガラス離れ内の温度差を窓の断熱温度とするならば
同じ窓で3度4度や4度8度の一定でない温度差が測定できた
この一定しない表面熱伝達層の温度差を窓の断熱といえるのか疑問である
窓の断熱について24年はガラスだけの測定なので25年に再度アルミ枠も含めた温度
測定を行いました
窓はアルミ枠とガラス板で構成されています。アルミとガラスの違いは次の通りです
密度 比熱 熱伝導率は
アルミ ２７００ｋｇ／ｍ３ ０．９１３ｋｊ／ｋｇｋ ２２９．０４Ｗ／ｍｋ
０．８８ｊ／ｇｋ
ガラス ２６００ｋｇ／ｍ３ ０．７５３ｋｊ／ｋｇｋ １．０５ｗ／ｍｋ
０．６７ｊ／ｇｋ
アルミとガラスの熱伝導率は大きな開きがあるが実際どの程度に漏れているのかを確認
するために、窓の断熱としてガラスの熱移動とアルミの熱移動について我が家のガラス窓
について断熱温度測定をして調査しました。
以前の24年4月7日の時はガラスのみについて測定しましたが今回はアルミも含めて寒い窓の熱
の移動はどうなっているのかを知るためにアルミ枠とガラスに下の写真のように温度計を貼り付け
ました。密着とはアルミとガラスの外側と内側に直接はりつけて。離れは8㎜の木材片で間隔を確
保して貼り付けて温度差を測定して伝熱量を試算しました。
１．窓の断熱温度測定状況
２５．１１．２９測定 ２階南窓
左からアルミ密着外アルミ内 離れアルミ外アルミ内 ガラス密着外 内 ガラス離れ外 内
上の写真は下アルミ枠測定4本 その上ガラスの温度測定4本 上内部つり下げ1本状況を写しています
２－２．窓の温度測定
測定１．下表は温度計を設置した午後に測定したデータです
南窓に日差しが差し込み夏は暑かったが秋の暮れになると温かい熱源である
断熱エコ障子の基での測定である
| 25.11.29寒い日 時折日差し |
アルミ 離れ外 |
アルミ 密着外 |
アルミ 密着内 |
アルミ 離れ内 |
ガラス 離れ外 |
ガラス 密着外 |
ガラス 密着内 |
ガラス 離れ内 |
アルミの 断熱温度 |
ガラスの 断熱温度 |
| １３時１５分 | １３度 | １３度 | １４度 | １５度 | １１度 | １４度 | １５度 | １５度 | 3度 | 4度 |
| １３時２５分日差し | １６度 | １６度 | １６度 | １６度 | １４度 | １６．５度 | １８度 | １８度 | ０度 | 4度 |
| １３時３５分雲 | １６度 | １６度 | １７度 | １８度 | １３度 | １７度 | １８度 | １９度 | 2度 | 6度 |
| １３時４５分雲 | １４度 | １４度 | １６度 | １６度 | １１度 | １５度 | １６度 | １６度 | 2度 | 5度 |
| １３時５５分雲 | １２．５度 | １２．５度 | １４．度 | １４．５ 度 |
１０度 | １３度 | １４度 | １４．５度 | 2度 | 4．5度 |
| １４時００分 雲 | １２度 | １２度 | １４度 | １４度 | １０度 | １３度 | １４度 | １４度 | 2度 | 4度 |
| １４時０５分 日 | １２度 | １２度 | １４度 | １４．０５度 | １１度 | １３．５度 | １５度 | １５度 | ２．０５度 | 4度 |
| １４時１０分 雲 | １４．５度 | １４度 | １４．４度 | １５度 | １２．ど | １４度 | １５度． | １６度 | 0．5度 | 4度 |
| １４時１５分雲 | １３度 | １３度 | １４度 | １５度 | １１度 | １４度 | １５度 | １５度 | 2度 | 4度 |
測定２．日差しが無くなった状態での窓の断熱はどうなっているかの測定は以下の通りです
| 25.11.29寒 時折日差し |
アルミ 離れ外 |
アルミ 密着外 |
アルミ 密着内 |
アルミ 離れ内 |
ガラス 離れ外 |
ガラス 密着外 |
ガラス 密着内 |
ガラス 離れ内 |
アルミの 断熱温度 |
ガラスの 断熱温度 |
| １6時4５分 曇りl | １０度 | １０度 | １１度 | １１．５度 | １０度 | １０．５度 | １１度 | １２度 | 1．5度 | 2度 |
| １６時５０分夕暮 | １０度 | １０度 | １１度 | １２度 | １０度 | １０．５度 | １２度 | １２度 | 2度 | 2度 |
| １６時５５分夕暮 | １０度 | １０度 | １１度 | １２度 | ９．９５度 | １０度 | １２度 | １２度 | 2度 | 2．05度 |
測定３．翌日は天気は快晴でぽかぽか天気での測定は以下の通り
| 25.11.３０晴 ぽかぽか |
アルミ 離れ外 |
アルミ 密着外 |
アルミ 密着内 |
アルミ 離れ内 |
ガラス 離れ外 |
ガラス 密着外 |
ガラス 密着内 |
ガラス 離れ内 |
アルミの 断熱温度 |
ガラスの 断熱温度 |
| １２時１０分晴れl | ３７度 | ３６度 | ３１度 | ３２度 | ３２度 | ３５度 | ３６度 | ３７度 | 5度 | 5度 |
| １２時１５分晴れ | ３７度 | ３６度 | ３２度 | ３２度 | ３１．５度 | ３５度 | ３６度 | ３７度 | 5度 | 5．5度 |
| １２時２０分雲 | ３４度 | ３３度 | ３１度 | ３１度 | ２７度 | ３２度 | ３３度 | ３３度 | 3度 | 6度 |
| 12時40分晴れ | 36度 | 35度 | 31度 | 31度 | ３０度 | 35度 | 34度 | 35度 | 5度 | 5度 |
| 1３時００分晴れ | 27度 | ２7度 | 26度 | 26度 | 23度 | 28度 | 28度 | 28度 |
1度 | 5度 |
| 13時30分 | 34度 | 35度 | 32度 | 31．5度 | 27．5度 | 36度 | 36度 | 34．９度 | 2．5度 | 7．4度 |
| 13時35分 | 34度 | 34度 | 32度 | 31．5度 | 26度 | 36度 | 36度 | 35度 | 2．5度 | 9度 |
測定４．夜になっての測定
| 25.11.３０晴 夜 |
アルミ 離れ外 |
アルミ 密着外 |
アルミ 密着内 |
アルミ 離れ内 |
ガラス 離れ外 |
ガラス 密着外 |
ガラス 密着内 |
ガラス 離れ内 |
| ２０時２０分l | ８．５度 | ８度 | ９．９度 | １０度 | ８度 | ９度 | １０度 | １０度 |
| ２０時２５分 | ８．５度 | ８度 | １０度 | １０．２度 | ８度 | ９度 | １０度 | １０度 |
| ２０時３０分 | ８．５度 | ８度 | １０度 | １０度 | ８度 | ９度 | １０度 | １０度 |
測定５．雨の続きの測定
| 25.12.1 雨 夜 |
アルミ 離れ外 |
アルミ 密着外 |
アルミ 密着内 |
アルミ 離れ内 |
ガラス 離れ外 |
ガラス 密着外 |
ガラス 密着内 |
ガラス 離れ内 |
上内部 | 室内エコ 障子2層上 |
| ２０時３０分l | １１度 | １１度 | １２．５度 | １３度 | １１度 | １２度 | １３度 | １３度 | 14．5度 | 18度 |
| ２０時３５分 | １１度 | １１度 | １２．５度 | １３度 | １０度 | １２度 | １４度 | １４度 | １４ | 18度 |
| ２０時４０分 | １１度 | １１度 | １２．５度 | １３．５度 | １１度 | １２度 | １３度 | １３度 | １４．５ | 18度 |
測定６． 以下は21時48分に断熱エコ障子を外して直接室温１９度の空気を窓ガラスに接触させた22時
4分に断熱エコ障子を復旧した間の温度変化である。
| 25.12.1 雨 夜 |
アルミ 離れ外 |
アルミ 密着外 |
アルミ 密着内 |
アルミ 離れ内 |
ガラス 離れ外 |
ガラス 密着外 |
ガラス 密着内 |
ガラス 離れ内 |
上内部 | 室内エコ 障子2層上 |
| ２１時４５分l | １０．５度 | １０度 | １２度 | １３度 | １０度 | １１度 | １２度 | １３度 | 14度 | 18度 |
| 解放 ２１時４８分 |
１０度 | １０度 | １２度 | １３度 | １１度 | １０度 | １３度 | １４度 | １５．５ | 解放 |
| ２１時５０分 | １０度 | １０度 | １３度 | １４度 | １０度 | １１度 | １４度 | １５度 | １７ | 度 |
| 21時５２分 | 10度 | 10度 | 14度 | 15度 | 10度 | 11度 | 15度 | 16度 | 18度 | |
| 21時55分 | 10度 | 10度 | 14度 | 16度 | 10度 | 12度 | 15度 | 16度 | 18．3度 | |
| 21時58分 | 10度 | 10度 | 14度 | 16度 | 10度 | 12度 | 15度 | 16度 | 19度 | |
| 22時00分 | 10度 | 10度 | 14度 | 16度 | 10度 | 12度 | 15度 | 16度 | 19度 | |
| 閉鎖 22時4分 |
10度 | 10度 | 15度 | 16度 | 10度 | 12度 | 15度 | 16度 | 18度 | 19度閉鎖 |
| 22時7分 | 10度 | 10度 | 14度 | 16度 | 10度 | 12度 | 14度 | 16度 | 17度 | 19度 |
| 22時10分 | １０．５ | １０度 | １４ | １５度 | 10度 | 12度 | 14度 | 14度 | 16度 | 19度 |
| 22時13分 | 10度 | 10度 | １３ | 14度 | 10度 | １２ど | 14度 | 14度 | 15度 | 19度 |
| 22時16分 | 10度 | 10度 | 13度 | 14度 | 10度 | 12度 | 14度 | 14度 | 15度 | 18度 |
| 22時19分 | 10度 | 10度 | 12度 | 14度 | 10度 | 12度 | 13度 | 14度 | 15度 | 18度 |
| 22時23分 | 10度 | 10度 | 12度 | 13度 | 10度 | 12度 | 13度 | 14度 | 14度 | 18度 |
| 22時25分 | 10度 | 10度 | 12度 | 13度 | 10度 | 12度 | 13度 | 13度 | 14度 | 18度 |
| 22時２８分 | 10度 | 10度 | 12度 | 13度 | 10度 | 12度 | 12度 | 13度 | 14度 | 18度 |
４．窓のアルミとガラスの内外温度差温度測定でわかったこと
アルミサッシ窓のガラスの断熱温度は４度前後アルミは５度
断熱エコ障子でガラス内側の付着空気層は移動しない状態である
Ａ 日差しが熱源の場合は測定１と測定３
イ． 熱源が日射熱を窓に受けた測定３の時はアルミ離れ外がもっとも高く
ガラスでは室内内離れがもっとも温度が高い。
ガラスが熱源になり室内暖房になるがそのままでは夏には暑い問題である
ロ．日射熱を窓に受けた測定３．の場合アルミ密着内外の温度差はガラスよりも低い
ガラスの内側の温度が高くその熱が室内に放熱して貫流する
Ｂ．室内暖房が熱源の場合は測定２と測定４と５と６
１．アルミとガラスの比較測定で密着内で熱伝導の大きいアルミの温度が低い
室内の温度をアルミが熱を吸い出して低い温度になっているのか
２．窓の断熱としては密着温度差1度程度で離れで５度６度であるがこの状態は
断熱エコ障子で保護しているからである
以下は断熱エコ障子の一部を外しての計測１
下の表は断熱エコ障子を９時３０分に外した窓の温度差測定値である
上内部は室内温度である１８度の温度が半時間で１度下がって１７度１０時３０分には１６度
に下がっている。
暖房は継続しているのに窓から熱が漏れて室内温度が低下している
| ２６．１．９ | アルミ 離れ外 |
アルミ 密着外 |
アルミ 密着内 |
アルミ 離れ内 |
ガラス 離れ外 |
ガラス 密着外 |
ガラス 密着内 |
ガラス 離れ内 |
上内部室内温度 | ||
| ８時４１分 | 12度 | 14度 | 12度 | 15度 | 18度 | ||||||
| 9時30分外す | １８度 | ||||||||||
| 10時00分 | 12度 | 14度 | 10度 | 12度 | 15度 | 17度 | |||||
| 10時30分 | 12度 | 14度 | 10度 | 12度 | 14度 | 16度 | |||||
| 10時４５分 | 11度 | 13．5度 | 10度 | １２度 | 14度 | 16度 | |||||
| 15時．３0分 | 9度 | 12度 | 8度 | 10度 | 12度 | 14度 | |||||
| 33分着火１２度 | ガス暖房 着火１２度 |
||||||||||
| 16時００分18度 | １８度 | 10度 | 14度 | 8度 | 11度 | 15度 | 18度 | ガラスに結露 | |||
| 16時08分19度 | １９度 | 10度 | 14度 | 8度 | 12度 | 15度 | 20度 | 窓結露 | |||
| 16時21分ストップ20度 | ２０度ストップ | 10度 | 15度 | 8度 | 12度 | １６度 | 20度 | 結露 | |||
| 16時30分 | 10度 | 14度 | 8度 | 12度 | １5度 | 20度 | |||||
| 16時35分 | 10度 | 14度 | 8度 | 12度 | 15度 | 18度 | 結露消かけ | ||||
| 16時54分 | 10度 | 13度 | 8度 | 11度 | 14度 | 17度 | 消えた | ||||
| 16時58分 | 10度 | 13度 | 8度 | 11度 | １４ど | 16度 | |||||
| 17時35分炊事始める | 炊事ガス | 9度 | 12度 | 7度 | 10度 | 13度 | 1６度 | ||||
| 17時56分炊事中 | 8度 | 12度 | 6．５度 | 10度 | 12度 | 15度 | 結露発生 | ||||
| 18時40分食事終わる | 8度 | 12度 | 6．5度 | 10度 | 13度 | 16度 | 結露 | ||||
| 19時00分 | 8度 | 11度 | 6度 | 9度 | １２ど | 15度 | 結露 | ||||
| ２０時10分 | 8度 | 10度 | 5度 | 8度 | 1１度 | 14度 | 結露 | ||||
| 20時21分 | 7度 | 10度 | 5度 | 8度 | 11度 | 13度 | 結露 | ||||
| 2０時30分 | 7度 | 10度 | 5度 | 8度 | 11度 | 13度 | 結露 | ||||
| 20時33分点火１２度 | 暖房点火１２度 | 5度 | 8度 | １１ど | 13度 | 結露 | |||||
| 20時48分１７度 | １７度 | ７度 | 12度 | 5度 | 9度 | 13度 | 17度 | 結露 | |||
| 20時58分１８度 | １８度 | 8度 | 12．5度 | 6度 | 9．5度 | 14度 | 18度 | 結露 | |||
| ２1時０1分１９度 | １９度 | 8度 | 13度 | 6度 | 10度 | 14．5度 | 19度 | 結露 | |||
| 21時18分20度 | ２０度 | ９度 | 14度 | 6度 | 10度 | 1５度 | ２０度 | 結露 | |||
| 21場22分 ８畳解放17度 | １７度 | 20度 | |||||||||
| 21時30分17度 | １７度 | 9度 | 14度 | 6度 | 10度 | 15度 | 20度 | 結露 | |||
| 22時10分17度 | １７度 | 9度 | 14度 | 6度 | 10．5 | 15．5度 | 20度 | 著しい結露 | |||
| アルミ 密着外 |
アルミ 密着内 |
ガラス 離れ外 |
ガラス 密着外 |
ガラス 密着内 |
上内部室内温度 |
結論
窓の温度測定でわかったこと
１．ガラスの断熱温度差は４度前後 温度差が大きければ大きい
２．アルミの断熱温度差は５度 温度差が小さくなれば下がる
３．外気８度室内温度２０度でガラス内で１６度外で１２度離れ８度アルミで内１５度外１０度
４．外気６度室内温度２０度で ガラス内で １５度外で１０度離れ ６度アルミ 内１４度 外９度
５．外気が２度下がるとガラス内外で４度差が５度差になるアルミで内外５度差がどちらも５度差下がり
| 室内温度 | 室外温度 | 内外 温度差 |
アルミ温度 | アルミ内 外温度差 |
ガラス温度 | ガラス内 外温度差 |
| ２０度 | ８度 | １２度 | 外１０度内１５度 | ５度 | 外１２度内１６度 | ４度 |
| １８度 | ８度 | １０度 | 外１０度内１４度 | ４度 | 外１１度内１５度 | ４度 |
| ２０度 | ６度 | １４度 | 外９度 内１４度 | ５度 | 外１０度内１５度 | ５度 |
| １７度 | ５度 | １２度 | 外７度 内１２度 | ５度 | 外９度 内１３度 | ４度 |
| １３度 | ５度 | ８度 | 外７度内１０度 | ３度 | 外８度 内１１度 | ３度 |
１．窓の断熱を考えるとその数値はどうなる
窓から漏れている熱エネルギーの計算はどうするのか
窓から漏れる熱エネルギーは目で見ることは出来ない暑い寒い気持ちいいとか感覚で
感じる以外に数値的に表すためには温度計で温度を測定して評価するか赤外線セン
サーで測定するかであるが移動する熱量を工学的に把握して対策を検討するためには
数値化する必要があるがどのようにけいさんすればいいのか
イ．熱貫流率による計算
ロ．熱伝導フーリエの法則による熱流速による計算
ハ．熱放射
等が公表されているが
イ．熱貫流率による計算では
現在見かける文言を並べてみると次の文言がある
熱貫流率は室内外の温度差を一度とした場合単位面積１㎡あたり、
単位時間あたりとあるが単位時間とは１時間なのか１秒あたりなのか
熱伝導率の定義では熱伝導率は1秒あたりで熱貫流率は1時間あたりであるから
ややこしい熱貫流率の計算は秒と時間ごちゃ混ぜの計算ではないか
壁を通る（貫流する）熱量で単位はｗ／（㎡．ｋ）とされています。
熱は目で見ることは出来ません暑いとか寒いとかの感覚で感じる以外
数量的表現は温度計で測定して評価する必要があります
熱貫流率は物体中の熱の移動する熱量を表現しています
熱貫流率の算出手順としては各層の熱伝導抵抗を求める
熱伝導抵抗＝層厚さ÷熱伝導率
熱貫流率＝１÷熱伝導抵抗 で計算するとされています
１．ガラスの熱貫流率の計算は
問題とされる窓の断熱としてはガラスの熱伝導率が１であるためガラス自体では
温度差断熱が小さいのではないか
付着空気層８㎜，ガラス4㎜内８㎜のガラス両側計１６ミリで４度の断熱温度差
があるが無風の元で効果があり通風状態で不安定になり数値としては採用できない
窓の断熱は無いがガラス付着空気が熱伝達をしていると評価した場合には
温度勾配 ４度／２０＝０．２度/ミリ
窓の断熱温度差４度 1㎡あたり４＊１＊１＝４Ｗ／Ｍ２Ｋの熱の移動
熱の移動で1度温度上昇で１／２７３体積が膨張 空気の比熱は１００３
熱抵抗値＝厚み／熱伝導率
厚み１６ミリとして 空気の熱伝導率０．０２４１
熱抵抗値＝０．０１６／０．０２４１＝０．６６３
熱貫流率＝１／熱抵抗値 ＝１／０．６６３＝１．５
通風で温度差が変わり付着厚さも代わる状態
外部の付着がかぜでとばされたときは内側だけになり
厚み8ミリとして
熱抵抗値＝０．００８／０．０２４１＝０．３３１
熱貫流率＝１／熱抵抗値 ＝１／０．３３１＝０．６となる
一定値は望めないところにも窓の断熱と しては問題がある
２．ガラスでややこしいガラス表面熱伝達率というのがある
室外側の表面熱伝達率を４．９＊０．８３７＋１６．３＝ ２０．４（Ｗ／（Ｍ２．Ｋ））
室内側の表面熱伝達率を５．４＊０．８３７＋４．１＝ ８．６（Ｗ／（Ｍ２．Ｋ））
修正放射率を０．８３７とする
ガラスの厚さ ０．００５
ガラスの熱伝導率 １．０
ガラスの熱抵抗はガラスの厚さ÷熱伝導率＝０．００５／１＝ ０．００５
１／熱貫流率＝１／室外熱伝達率２０．４＋ガラスの熱抵抗値０．００５＋１／室内側
の熱伝達率8．６
で１／熱貫流率＝１／２０．４＋０．００５＋１／8．６＝０．０４９＋０．００５＋０．１１６
＝０．170
熱貫流率は5.88（Ｗ／（Ｍ２．Ｋ））となる
室外側の表面熱伝達率０．０４９と室内側の表面熱伝達率０．１１６の合計は０．１６５になり
この表面熱伝達の合計の熱貫流率だけで６．０６になる
これに表面熱伝達率０．１６５にガラスの０．００５を加えても熱貫流率にさほどの
影響がないガラスの熱貫流率は６などと記載されているが枠のアルミについては
記載されていない
３．アルミにも同じように伝達率を適用するとアルミ枠厚み１５㎜として 熱伝導率２００
アルミの熱抵抗はアルミの厚さ０．０１５÷熱伝導率２００＝０．０１５／２００＝
０．００００７５
アルミの厚さは薄い板を変形させて剛性を確保しているから見かけは１５㎜ある物とする
１／熱貫流率＝１／室外熱伝達率２０．４＋アルミの熱抵抗値０．００００７５＋１／室内側の熱伝 達率8．６で１／熱貫流率＝１／２０．４＋０．００００７５＋１／8．６
＝０．０４９0＋０．００００７＋０．１１６２７＝内外表面伝達率０．１６５＋０．００００７
＝０．１６５３４
熱貫流率＝６．０４８
熱伝達率でガラスとアルミを同じように計算するとアルミの熱抵抗値が低すぎて
ガラスの熱貫流率は５．８８アルミは６．０４８と熱伝導率ほどの差異はみられず
４．測定した窓の温度差について試算してみる
ガラスの面積７．４２４㎡＊温度10度＊ガラスの熱貫流率５．８８＝４３６ｗ
アルミの面積２．０８８㎡＊10度＊アルミの熱貫流率６．０４８＝１２６ｗ
窓から移動する合計熱量は４３６＋１２６＝５６２ｗなのか 1時間あたり
アルミよりもガラスの方が大きい
アルミから２３%ガラスから７７%の熱が移動している計算になるが熱貫流率は
一時間あたり５６２㍗といっても合否はわからない
５． 表面熱伝達率の適用自体に疑問問題があるから表面熱伝達率は適用しないで
計算すると
| 熱伝導率 | 熱伝導抵抗 | 熱貫流率 | ||
| ５ミリガラス | １ | ０．００５／１＝０．００５ | １／０．００５＝２００ | |
| アルミ枠厚み１５ミリ | ２００ | ０．０１５／２００＝０．００００７５ | １／０．００００７５＝１３３３３ | |
| 空気層１２㎜１層 | ０．０２４１ | ０．０１２／０．０２４１＝０．４９７ | １／０．４９７＝２．０ |
窓の内外温度差（１８度－８度）を10度と設定したときのガラス窓を通る熱量の算定として
ガラスの熱伝導率は１とします アルミの熱伝導率は２００とします
空気の熱伝導率は０．０２４１とします 木材の熱伝導率は０．１２とします
アルミにも同じように伝達率を適用するとアルミ枠厚み１５㎜として 熱伝導率２００
アルミの熱抵抗はアルミの厚さ０．０１５÷熱伝導率２００＝０．０１５／２００＝
０．００００７５
アルミの厚さは薄い板を変形させて剛性を確保しているから見かけは１５㎜ある
物とする
ガラスの熱貫流率２００＊面積7..424㎡＊温度10度＊１時間＝14848ｗ／
アルミサッシを通る熱量は熱貫流率１３３３３＊面積2.088㎡＊温度10度＊１時間＝
278393ｗ。窓から移動する合計熱量は293241ｗとなります
単位時間は１時間
窓の内 ガラスから５パーセント アルミ枠からは９５㌫熱が逃げていることになります
ロ．熱伝導フーリエの法則による熱流速による計算
| 室内温度 | 室外温度 | 内外 温度差 |
アルミ温度 | アルミ内 外温度差 |
ガラス温度 | ガラス内 外温度差 |
| ２０度 | ８度 | １２度 | 外１０度内１５度 | ５度 | 外１２度内１６度 | ４度 |
| １８度 | ８度 | １０度 | 外１０度内１４度 | ４度 | 外１１度内１５度 | ４度 |
| ２０度 | ６度 | １４度 | 外９度 内１４度 | ５度 | 外１０度内１５度 | ５度 |
| １７度 | ５度 | １２度 | 外７度 内１２度 | ５度 | 外９度 内１３度 | ４度 |
| １３度 | ５度 | ８度 | 外７度内１０度 | ３度 | 外８度 内１１度 | ３度 |
１． 測定６．の断熱エコ障子を外して直接室内空気が一瞬にガラス窓にふれる状態の
ガラス窓のガラス温度3度アルミ5度の断熱の伝熱量を計算してみると
1W=0..8598KCAL/H =0.8598kcal/3600sec=0.0002388ｋｃａｌ／ｓｅｃとして
ガラス板面積7．424㎡／ガラス厚み０．００５＊温度差３度＊熱伝導率１．０５＝4６７７ワット
４６７７W*0.0002388ｋｃａｌ／ｓｅｃ=1．１１６８ｋcal/sec
アルミ枠面積2．088㎡／アルミ厚み０．０１５＊温度差５度＊熱伝導率２２９．０４＝
１５９４１１ワット
１５９４１１w*0.0002388kcal/sec=3８．０６kcal/sec
窓面積9．51㎡から ガラス４６７７㍗＋アルミ１５９４１１㍗＝１６４０８８ワットの伝熱量／秒が漏れている
１６４０８８w*0.0002388=3９．１kcal/secの熱が漏れている計算になる
２．窓ガラスすべてに断熱エコ障子2層で断熱をしている場合の室内18度上内部14度温度差
４度としての計算では
窓面積９．５１㎡／空気層０．０２４＊温度差４度＊空気の熱伝導率０．０２５７＝４０．７３㍗
カロリーにすると４０．７３＊０．０００２３８８＝０．００９７キロカロリーとなる
３． 以上の計算で室内は１８度外気は10度とすると８度の温度差により３９．１kcal/seの
熱漏れが発生して、これが寒い窓の原因で断熱エコ障子をセットすることにより
０．００９７キロカロリーの漏れに押さえることが出来る１／４０３０に窓の断熱性能を改善したことになる
省エネ効果抜群である
２－２．窓からの熱の漏れ計算は窓の熱漏れ断熱計算1のページに移ります