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#159 天窓のガラス構成

スウェーデンの天窓

 

Tjena!

 

スウェーデンで使われている天窓は、

窓と同じく断熱性が高い省エネタイプです。

 

窓枠は木製で、外側(表面)はアルミ被覆ですが、

窓とは違って、「ガラスユニット」が標準で

たくさん用意されています!

 

スウェーデンの天窓

 

最も一般的な天窓は、熱貫流率がU=1.3w/m2k

2層ガラスを搭載しています。このU値は、

ガラス単体ではなく、枠も含めた熱貫流率です。

ガラス単体だとさらに低く、Ug=1.1w/m2kです。

 

2層ガラスユニット

 

ガラスユニット:U32層断熱ガラス)

 

ガラス構成:外側より

4mm 強化ガラス

16mm空気層&アルゴンガス)

4mm Low-Eガラス

ウォームエッジ(TGI)仕様

 

ガラスは共に4mm厚ですが、

外側は強化ガラスと割れにくいもので、

内側はLow-Eガラスで省エネタイプです。

 

ガラス間の空気層(16mm)には、熱対流を

抑えるアルゴンガスを充填しています。

 

ウォームエッジ仕様とは、ガラスユニットの

外周枠に、これまでの金属に代わって、熱を

通しにくい素材を使っている事を意味します。

 

通常、外周枠には金属が使われていましたが、

最近では、素材を変えて、さらに断熱性能を

高めたものが主流となってきているのです。

 

同じ天窓でも、別のガラスユニットを選ぶと、

その断熱性能は大きく変わります!

 

3層ガラスユニット

 

ガラスユニット:U53層断熱ガラス)

 

ガラス構成:外側より

4mm Low-E&強化ガラス

10mm空気層&クリプトンガス)

4mm 強化ガラス

10mm空気層&クリプトンガス)

4mm Low-E&強化ガラス

ウォームエッジ(TGI)仕様

 

これは3層ガラスで、外側と内側には同じ

強化ガラスでLow-Eタイプが使われています。

 

空気層(10mm x2箇所)には、さらに高性能な

クリプトンガスが充填されています。

 

ガラス単体の熱貫流率は、なんとUg=0.5w/m2k

枠も含めた天窓全体では、U=1.0w/m2kです。

 

驚くのはまだ早く、ガラスユニットは、

4層ガラス!まで用意されています。

 

4層ガラスユニット

 

ただし、4層ガラスを搭載できるのは、

天窓自体も断熱仕様モデルだけです。

 

4層ガラスユニット

 

その熱貫流率は?というと、U=0.58w/m2k

ちなみに、ガラス単体では、Ug=0.3w/m2k!!

 

これがスウェーデンで「省エネタイプ」と

呼べる天窓なのです・・・。

 

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* Tjena! は、スウェーデン語で「どうも!」の意味です。

 

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author:Akio Kanaida, category:トップライト, 09:00
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#157 天窓の雨水処理

天窓の水切り材

 

Tjena!

 

屋根に天窓(トップライト)を取り付けると、

同面積の窓に対し、採光が約3倍の効果があるので、

窓の取れない部屋やロフトにとても便利です。

 

天窓は、採光だけでなく、換気にも有効です!

 

窓を開けても、空気があまり流れない場合でも、

天窓を少し開けるだけで、驚くほど空気が流れ出します。

いわゆる、高低差による煙突効果ですね。

 

スウェーデンなど北欧では、ほとんどの家が

天窓を使っているのに対し、日本ではあまり見かけない

要因の一つが、天窓の雨水処理の難しさでしょう。

 

北欧の天窓は、そのほとんどが開閉式ですが、

天窓自体は、窓扉と枠との間に雨水が流れ込まない

構造となっているので何ら問題はありません。

 

やはり、問題となっているのは、その納め方です。

天窓自体を屋根に固定するのは簡単であっても、

天窓周囲と屋根材との雨水処理が心配のようです。

 

特に屋根材は、シングル材や鋼板など薄いもの、

瓦材でも形状や高さなど実に様々・・・なのです。

 

しかし、これは日本だけでなく北欧も同じです。

そこで天窓メーカーは、専用の水切り材セットを、

色々なタイプの屋根材に合わせ準備しています!

 

シングル材用水切り材セット(EBV-A

天窓の水切り材-EBV-A

 

シングル材や薄い鋼板屋根用の水切り材セットです。

 

天窓の上部に流れてくる雨水を側部へ流します。

天窓本体からの雨水は、下部材が受け、

天窓下部の屋根材への上面へと雨水を流す仕組みです。

 

天窓の水切り材-EBV-A

 

1. 上部 2. 下部 3. 側部 4. 水切り樋

 

瓦材(h=45mm以下)用水切り材セット(EZV-A

天窓の水切り材-EZV-A

 

瓦材の高さが、45mm以下用の水切り材セットです。

 

天窓の上部に流れてくる雨水を側部へ流します。

天窓側面の瓦からの雨水は側部溝へと流します。

天窓本体からと側部溝からの雨水は下部材が受け、

天窓下部の瓦材への上面へと雨水を流す仕組みです。

 

天窓の水切り材-EZV-A

 

1. 下部 2. 側部 3. 上部 4. 水切り材固定用アルミ製金具

5. 水切り樋 6. フィラー(隙間埋材)

 

瓦材(h=45mm以上)用水切り材セット(EHN-A

天窓の水切り材-EHN-A

 

瓦材の高さが、45mm以上用の水切り材セットです。

構造と仕組みは、EZV-Aと同じです。

瓦材の高さは、最大90mmまで対応しています。

 

通常は、これらのタイプを使って納めていきます。

必要であれば、特殊な水切り材にも対応しています。

 

水切り材セットは、天窓に対するオプション設定

となっていますが、実際には、取り付けに不可欠な

天窓の一部と言えるものなのです。

 

日本でも、天窓と一緒に、専用水切り材セット

を使えば、雨水処理の心配もなく、安心して

天窓を納めていくことができますね!

 

天窓やトップライトを取り入れることで、

新たなデザインや空間構成も可能になるでしょう。

 

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#140 3つの熱貫流率

高断熱仕様の天窓

 

Tjena!

 

住宅の省エネ性能を計算する時に、

必ず必要な値が、各部位の熱貫流率です。

 

熱貫流率の単位は「w/m2k」で、これは、

外側と内側とで、1k(℃)温度差があった時、

1m2辺り1時間で貫流する熱量(w)です。

 

したがって、熱貫流率の値の低い方が、

貫流する熱量が小さい、つまり、断熱性能が高い!

というわけです。U値とも呼ばれていますね。

 

住宅は、外壁や床、屋根(天井)、開口部など

複数の部位(面)で構成されているので、

部位毎に、その熱貫流率が必要となります。

 

開口部とは、玄関ドアや窓、テラスドア、天窓等が

ありますが、面白いことに、北欧の天窓では、

一つの製品で熱貫流率が3つも表示されています!

 

3層ガラスユニット 外側アルミ3層ガラス木製天窓

 

例えば、外側アルミ木製の高断熱仕様の天窓で、

3層ガラスユニットが搭載された、開閉型

(中軸回転式)の熱貫流率(U値)は・・・

 

Ug = 0.5 w/m2k

Uw = 0.81 w/m2k

Uw+tf = 0.71 w/m2k

 

Ugの「g」は、「glass」の意味で、

搭載されているガラスユニットのみのU値です。

 

Uwの「w」は、「window」の意味で、

ガラスユニットが搭載された木製窓全体、

木製枠まで含めたU値となります。

 

そして、Uw+tfの「w+tf」は、

window + thermo flashing」の意味で、

木製窓全体に、高断熱仕様の水切り材まで

含めたU値となっています。

 

住宅の省エネ性能を計算するのに、

必要な値は、もちろん、枠まで含めた

木製窓全体(Uw)なのですが、日本では、

ガラスのみ(Ug)が窓の熱貫流率として

使われていることもあります・・・。

 

よく考えてみると、おかしな話ですが、

断熱性の良い木製でさえ、U値は0.5 から

0.81 w/m2kにまで上がってしまいます。

(断熱性能が下がってしまいます)

 

例えば、窓の枠材が、断熱性の全くない

アルミ製だったらどうでしょうか??

 

ガラスのみ(Ug)が高くても、窓全体(Uw

の断熱性能は相当に落ち込んでしまいますし、

寒い冬場では、ガラス面に結露はなくても

アルミ製の枠に結露が発生するでしょう・・・。

 

一般的な天窓 高断熱仕様の天窓

左:一般的な天窓

右:高断熱仕様の天窓

 

最も興味深いのは、「Uw+tf」の存在です。

一般的な天窓は複層ガラスで、窓扉も標準的な

枠厚ですが、高断熱仕様では幅広となります。

 

さらに、屋根に取り付けられる天窓は、

外壁に取り付ける一般的な窓とは違って、防水のため、

屋根面より少し上側(外側)に取り付けられます。

 

高断熱仕様の水切り材

 

そこで、この弱い部分に付加断熱を施した専用の

水切り材セットまで用意しているわけです!

これを装着すると、U値が0.1w/m2k下がります。

(断熱性能が上がります)

 

ガラス中央部が、窓のU値となったりする日本。

窓周りの水切り材処理までを見込んで、

天窓のU値を3種類表示している北欧・・・。

 

細かい事柄でも、その意識の差は、大きいのです!

 

  ∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞

 

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高断熱仕様の天窓詳しくはこちら

  ⇒ http://mala-gruppen.com/byggmaterial/takfonster.html

 

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#137 高断熱仕様の天窓

北欧の天窓

 

Tjena!

 

北欧の住宅デザインというと、大屋根の家を

まず最初にイメージされる方も多いと思います。

実際にスウェーデンでも大屋根は多いのです。

 

大屋根の2階は、勾配天井になっていて、

外壁はあっても背の低い腰壁程度です。

この独特な山小屋風の空間は、ファミリールーム

としてよく用いられ、雰囲気も良いのです。

 

ただし、難点があって、切妻側(屋根が三角の側)の

壁面にしか、大きな窓が取れないため暗くなりがちです。

そこで活躍するのが天窓(トップライト)です!

 

天窓は、一般的な鉛直の外壁に取り付けた窓に対し、

3倍の採光に値するほどに、明るくなります。

天窓を屋根に1個付ければ、外壁に同じサイズの窓が

3個あるのと同じ明るさ・・・というわけですね。

 

したがって、大屋根デザインの多い北欧では、

天窓は、よく使われるアイテムの一つです。

 

採光面では、最高?なアイテムですが、一方で、

最近の省エネ住宅では、熱の損失が心配ですね・・・。

しかし、北欧の天窓は、断熱性能が格段に高いのです!

仕様を見てみると、むしろ、一般的な窓よりも

条件が厳しく高性能と言えるでしょう。

 

北欧の天窓

 

まず、基本構造は、もちろん木製窓なのですが、

屋根に取り付けるため、表面は高耐久のアルミで

完全被覆されています。まさに「ルーフィング」ですね。

 

その断熱性能はというと、最も悪いものでも熱貫流率:

U=1.3w/m2k。高断熱仕様ではU=0.58w/m2kです!!

これは、枠も含めた天窓全体の熱貫流率です。

 

2層ガラスユニット 4層ガラスユニット

 

ガラス単体で見ると、天窓に装着されるガラスユニットは、

ペアガラスでU=1.1w/m2k。そして高断熱仕様には、

なんと4層ガラスのU=0.3w/m2kとなっています!

 

天窓で心配されるのは、その取り付け方法でしょう。

しかし、天窓には、様々な屋根の仕上げ材(ルーフィング)

に合わせた専用の水切り材セットが用意されています。

さらに水切り材セットも高断熱仕様がある程です。

 

屋根の高い位置にある天窓を開けると、家中に驚くほど

風が抜けますね。パッシブハウスなどの省エネ住宅では、

春や秋など外が快適な気候の時、積極的に室内を

換気できることは重要な要素の一つでもあります。

 

したがって、北欧の天窓は、ほとんどが開閉式なのですが、

上部に蝶番があって窓扉を押し上げるトップハングではなく、

中部に軸のある中軸回転式です。

 

中軸回転方式の天窓

 

雨を考えると、トップハングの方がいいのでは・・・?

と思うものの、使ってみると、掃除の時、トップハングは

ガラスの外側が拭けないのです・・・。これに対し、

中軸回転式は、窓扉が反転するため外側も拭けるのです!

 

たかが、ガラス拭き・・・と思われるかもしれません。

しかしながら、上を見上げた時、きれいなガラス越しに

青空が見える・・・という事は、私たちが天窓に望む、

絶対的な秘めた思いなのかもしれません。

 

 ∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞・∞

 

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