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内窓マメ知識

徹底比較!インプラスVSツインカーボ内窓(自作内窓) 断熱性能を比較!

窓辺の寒さや結露対策に、内窓をお考えの方は多いかと思います。

内窓は「今ある窓の内側に新たにつける窓」のことで、各種建材メーカーから内窓が発売されています。

リクシル社の「インプラス」、YKKAP社の「プラマードU」、AGC社の「まどまど」、セイキ社の「楽窓Ⅱ」、三協立山社の「プラメイクEⅡ」等、リフォーム建材として高い人気があります。

また一方では、近年DIYの人気が高まっていることから、ホームセンター等で販売しているプラスチック製のレール材を組み合わせて窓枠を作り、そこに中空ポリカ(ツインカーボ等)やアクリル板をはめ込む自作の簡易な内窓も流行しています。

私たち激安内窓クラブには、多くのお客様から「メーカー製の内窓と、ツインカーボなどを使った自作の内窓とでは、どっちが性能がいいのか(どっちにすべきか)」という質問を頂きます。

そこで今回はメーカー製の内窓と、自作の中空ポリカ内窓との断熱性能の比較をしてみたいと思います。

この記事内では、ツインカーボなどの中空ポリカを使った内窓を「自作内窓」と呼称します。

メーカー製内窓と自作内窓の断熱性能比較

内窓の仕組み

内窓の断熱性能を比較するにあたり、まず「内窓が断熱性をもつ仕組み」を確認しましょう。

内窓をつけると、窓に新しい空気層ができます。この空気層が室内の暖かさを逃さず、外の冷たい空気を中に伝えない効果を発揮します。

断熱の仕組みはメーカー製内窓も自作内窓も同様です。

下図は、内窓をつける前と後の温度を比較しています。

付ける前(左)の窓はかなり温度が低く真っ青なのに対して、内窓を付けた後(右)は窓全体の温度はほとんど下がっていません。右は内窓によって窓が断熱され、室内を冷えにくくしているのです。

内窓で断熱しようとする場合、重要になるのは以下の2点です。

ココがポイント

①内窓自体が冷たくならないこと(冷たくなった内窓は室内の空気を冷やしてしまう)

②外からの隙間風を通さないこと(冷たい外の空気がそのまま室内に流れ込んでしまう)

この2点がクリアできれば、内窓は断熱という目的を果たすことができます。

今回は断熱性能の優劣を比較するため、以下の2点を検証します。

①どちらの内窓が(外気温が下がっても)より冷たくならないか

②どちらの内窓がより隙間風を通しにくいか

このポイントについて検証するためには、あらかじめ内窓の構造を理解しておく必要があります。内窓はどんな構造になっているのでしょうか。

部材のそれぞれの役割 「面材」と「枠材」

内窓は、「面材」と「枠材」の2種類で構成されています。メーカー製内窓、自作内窓ともに基本的な構造は変わりません。

面材は外からの光を取り入れ、外と内を仕切る壁の役割を果たします。

枠材は面材を支え、開閉時の動きをサポートする役割があります。

従って内窓の断熱性能の比較については

・「面材」の性能

・「枠材」の性能

この2点を評価し比較すれば優劣がつくことになります。

すなわち面材と枠材、それぞれの役割と構造を踏まえ、下記の検証を行います。

①どちらの内窓の面材が(外気温が下がっても)より冷たくならないか

②どちらの内窓の枠材がより隙間風を通しにくいか

では早速検証してみましょう。

 

メーカー製内窓と自作内窓の「面材」はどちらが(外気温が下がっても)より冷たくならないか

断熱性能を比較するために、メーカー製内窓、自作内窓とも各々断熱性能の高い仕様のものを用います。

メーカー製内窓からは、最もポピュラーなリクシル社の「インプラス」の「高断熱ペアガラス」仕様を選びました。

一方の自作内窓は、プラスチック製のレール材に断熱目的で採用されることの多い中空ポリカーボネート(総厚4mmのツインカーボ)をはめ込んだものを採用しました。

インプラスの高断熱ペアガラス、自作内窓の中空ポリカーボネートの2つで比較をしていきます。

リクシル社の「インプラス」 自作内窓
高断熱ペアガラスは、2枚の3mmガラスで12mmの乾燥空気層をサンドイッチした複層構造のガラスです。室内側のガラスには、Low-E(ロウイー)という特殊金属膜加工が施されています。 中空ポリカ(ツインカーボ)は、ポリカーボネートという丈夫で軽量な素材を一体成型した中空構造のパネルです。端部は写真のように開放されています。色は様々な種類がありますが、今回は窓に使用するため透明タイプを選びました。

 

コールドスプレー実験

高断熱ペアガラスと中空ポリカーボネートの各々の片面にコールドスプレーを同じ時間噴射し、反対側の表面温度がどう変化するか実験してみました。

どちらもコールドスプレーの噴射前の温度は24.1℃です。

高断熱ペアガラスの表面温度は、噴射開始から2分後に23.9℃でした。計測開始から0.2℃表面温度が下がりました。

一方の中空ポリカの方の温度計はコールドスプレー噴射開始から数秒で下がり始め、2分後に表面温度は12.6℃になりました。計測開始から11.5℃表面温度が下がりました。

この実験結果により、メーカー製内窓インプラスの「面材」である高断熱ペアガラスの方が、(外気温が下がっても)より冷たくならないという結果になりました。

面材についてはメーカー製内窓の方が断熱性能が高いということが言えます。

参考:断熱性能を示す値として、「熱貫流率(W/m2・K)」という数値があります。高断熱ペアガラスの熱貫流率は1.7、中空ポリカの方は4.0です。 熱貫流率は数字が小さい方が断熱性能が高くなるため、熱貫流率で言えば高断熱ペアガラスの断熱性能は中空ポリカの2.4倍になります。
※コールドスプレーの実験は、熱貫流率を実証するものではありません。

 

どちらの内窓の「枠材」が隙間風を通しにくいか

次に「枠材」の検証をします。

メーカー製内窓の枠材は、面材と同じリクシル社のインプラスを使用しました。

自作内窓のプラスチック製の「枠材」は、右下写真のようなものを使用します。

リクシル社の「インプラス」 自作内窓

検証内容は「隙間風の通しにくさ」ですので、比較するのは「枠材」の隙間風を防ぐための仕組み(構造)になります。

「枠材」を比較するには、「枠材」の構成を知っておく必要があります。

枠材の構成

メーカー製内窓も自作内窓も枠材の基本的な構造は変わりません。

面材を支えるために面材の上下左右を囲う「框(かまち)」と、面材を組み込んだ框の開閉をサポートする「取付枠」です。

枠材の主な名称

・面材(ガラスやポリカなど)を囲っている枠部分が「框(かまち)

・面材を組み込んだ框の開閉をサポートする「取付枠

 

「枠材」を構成する「框(かまち)」と「取付枠」がそれぞれ備えている隙間風対策の有無や、性能の高低で優劣を付けていきたいと思います。 

では「框(かまち)」から見ていきましょう。

框(かまち)部分
ガラス(面材)と框が密着していて隙間がありません。 パッキンはあるもののポリカ(面材)と框が密着はしておらず、隙間があります。

 

注目部分

中央の召し合わせ部分を見てみましょう。

インプラスは、召し合わせ部分の気密パッキンによって障子同士の隙間がありません。写真ではわかりにくいため、パッキンをめくってみました。このパッキンが隙間を埋め、部材同士を密着させます。 自作内窓は、召し合わせにパッキンがないため障子と障子の間に隙間があります。

注目部分

上下の框部分を見てみましょう。

インプラスの上框(うえかまち)部分 自作内窓の上框部分
インプラスの下框(したかまち)部分 自作内窓の下框部分

メーカー製内窓インプラスには、隙間ができる可能性のある全ての部位に気密パッキンがついています。

一方自作内窓の方は、中空ポリカの框となるフレーム内にしかパッキンがありません。そのため自作内窓は構造上どうしてもある程度の隙間ができてしまうようです。

 

また、インプラスについている気密パッキンは、枠材同士が密着してはじめて隙間風を遮断するので枠材自体が歪んでは意味がありません。

こちらについてはどうでしょうか。部材の大きさや強度を見てみましょう。

正面から見た框の太さ
框の断面のサイズ

インプラスの框には、重いガラスを支えるため、丈夫な金属の芯材が入っています。この金属の芯材が枠材のたわみを抑える働きをするため、重量のあるガラスが入っていても枠が歪みません。そのため、気密パッキンがしっかり噛み合って隙間を塞いでくれるのです。

一方自作内窓の框には芯材がありません。このためある程度の大きさになると、自重に耐えられずたわみが発生する恐れがあります。

自作内窓には、框内部以外に気密パッキンがないため、枠材がたわむと大きな隙間ができてしまう可能性があります。

 

「枠材」の框部分の隙間風対策についてはメーカー製内窓のインプラスの方が優れているようです。

同様のことは取付枠にも言えます。

取付枠部分
インプラスの取付枠 自作内窓の取付枠

注目部分

取付枠について見てみましょう。

インプラスと自作内窓の枠

写真のように、インプラスの取付枠には上下左右全て、取付面側(木枠側)に気密パッキンがついています。

また縦枠には面材をはめ込んだ左右のガラス戸のくわえ込み部分にも気密パッキンがついています、

このように、インプラスの取付枠には「隙間を作らない仕組み(気密パッキン)」が徹底されています。

一方の自作内窓については、気密パッキンは付いていないため、取付枠と框の間には隙間が出来てしまいます。

以上のことから、取付枠部分の隙間風対策についても、メーカー製内窓のインプラスの方が優れているようです。

「枠材」を構成する「框」と「取付枠」の隙間風対策は、いずれもメーカー製内窓に軍配があがりました。

この結果、ここで検証するどちらの内窓の「枠材」がより隙間風を通しにくいかという問いに対する回答は、「メーカー製内窓の方が優れている」となります。

 

まとめ

①どちらの内窓の「面材」が(外気温が下がっても)より冷たくならないか→メーカー製内窓(インプラス)

②どちらの内窓の「枠材」がより隙間風を通しにくいか→メーカー製内窓(インプラス)

①、②ともにメーカー製内窓(インプラス)の方が優れていましたので、断熱性能はメーカー製内窓(インプラス)の方が高いという結論になります。

 

今回は、あくまで断熱性能にのみ焦点を当てて比較をしてみました。

私たち激安内窓クラブは、自作内窓を否定するつもりは一切ありません。

今回の比較をするにあたり、初めて自作内窓を作成してみました。部材を一つ一つ計測しながら切り出して、どこかはみ出したらまた削ってというDIYならではの作り上げる楽しさは、ビスを数カ所回すだけのメーカー製内窓にはないものがありました。

じっくり時間をかけて作り上げるスタイルの方、ゼロから作り上げた達成感を味わいたい方には自作内窓は悪くはないかと思います。

↑ポリカのカットに失敗して取り返しのつかない感じになった様子

私たち激安内窓クラブは、メーカー製内窓のインプラスを取り扱っております。

窓辺の寒さや結露にお困りの方は是非ご検討下さい。

 

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