ウィンドウを構成するもの: U 値
インターネットには、U 値 (または U 係数) とそれがエネルギー効率の高い窓にとって何を意味するかを説明する記事が溢れています。 1冊読めます こちら。時間の都合上、要約版を提供します。
窓には、フレームとガラスという 2 つの主要なコンポーネントがあります。 U 値と呼ばれる窓ユニットの総合効率を理解するには、これら 2 つのコンポーネントの効率を合計する必要があります。
Uf + Ug = Uw
Uf 値は、ガラスなしのフレームの U 値の尺度です。 Ug 値はガラス単体の U 値です。 Uw はユニットの合計 U 値です。
明らかに、数値が低いほどウィンドウの効率が高くなります。暖房気候の場合、U 値が低いほど熱損失が少ないことを意味します。窓は景色を眺めるためのものであり、熱を逃がすためのドアではありません。
多くの窓メーカーは、Ug値を下げることで効率を高めるために努力しています。（ほとんどのユニットでは、Ug値は方程式の中で最も低く、最も性能の良い数値です。）その結果、全体的なU値を低くするために、アルゴンガスなどの希ガスをガラス層の間に挟んだ二重ガラスや三重ガラスの窓が見られます。たとえば、パッシブハウスや低エネルギー構造では、厳しい効率基準を満たすために三重ガラスの窓がよく使われます。12枚のガラスを使ったスーパーウィンドウを開発している会社もあります。これらのタイプの窓は機能しますが、落とし穴があります。
すべての構造が二重または三重の窓ユニットの厚さまたは重量に簡単に適応できるわけではありません。建築上の完全性を維持する必要がある歴史的建造物について考えてみましょう。小さな家には確かにスペースがあふれていません。ミッドセンチュリーのモダンな住宅でも、三重窓のガラスの重量を支えるために大規模な補強が必要です。
んで、どうする？
ARPA-E の単一ペイン高断熱効率的 Lucid Designs (SHIELD) プログラム
2016 年、アスペン エアロゲルは米国エネルギー省の先端研究プロジェクト庁エネルギー (エネルギー高等研究計画) SHIELD プログラムの一環として。アスペンのチームは、選ばれた 14 プロジェクトのうちの XNUMX つでした。この資金は、XNUMX枚の薄い透明なガラス板の間に透明で紫外線安定性のシリカエアロゲル層を組み込んで二重窓ガラスを作る窓ガラス技術の開発に使用される。
その 14のSHIELDプロジェクトチーム は、「冬の暖房期に単板窓から失われる熱量の半分以上を実現できる革新的な材料と構造の開発」に取り組んでいます。これらの素材とデザインは窓の断熱性を向上させ、寒冷時の結露を軽減し、窓の外観への影響を最小限に抑えます。」
プロジェクトが成功すれば、二重窓の厚さと重量が現実的ではない場合に、エアロゲル断熱窓ガラス ユニットを窓の単一窓の代わりに使用できる可能性があります。
窓ガラスの向こうを見る
エアロゲルを使用してより良い窓を作ることは、窓ガラスにとどまりません。
U 値の式をもう一度見てみましょう。
Uf + Ug = Uw
すでに Ug 値が低いシステムを使用している場合、それを改善するにはどうすればよいでしょうか? Uf 値の向上に重点を置きます。
好きな会社 Origin and アルプロフ 組み込んでいる Spaceloft® エアロゲルブランケット断熱材を窓枠の一部として使用し、Uf 値を低減します。アルプロフは、と呼ばれる特許取得済みの製品を使用しています。 ポロフィックス プロフィール Aerogels Poland Nanotechnology が提供するシステムに組み込まれています。
木材、アルミニウム、グラスファイバー、または uPVC で作られたこれらの効率的なフレームでは、エアロゲル断熱材が通常は空気やポリスチレンで満たされる空隙を埋めるために使用されます。ある窓ガラス製造業者によると、単に窓枠に空気がある場合とエアロゲル断熱材の違いによって、「窓枠の熱性能に 14 倍の差」が生じる可能性があります。
したがって、エアロゲルブランケット断熱材は Uf 値を下げるのに役立つだけでなく、企業が低エネルギーまたはパッシブハウスグレードの窓の U 値を達成するためにバルクの追加に依存する必要がないことも意味します。スリムで軽量、そして非常にスタイリッシュなエネルギー効率の高いデザインを実現します。
サイドノート。構造物に穴を開けずに窓 (さらに言えばドア) を設置することはできません。これらの開口部は線状熱橋が最も発生しやすいです。線形熱橋への対処は最も一般的な方法の 1 つです Spaceloft 使用されている; Spaceloft 断熱効率を高め、結露やカビの発生を防ぐのに役立ちます。これは、エアロゲル断熱材が建築・建設分野における快適性向上に貢献するもう一つの例です。
同じ素材、異なる方法
アスペンエアロゲルの社員が窓の外をじっと見つめているのを見かけたとしても、彼らが仕事をしていないと決めつけないでください。私たちは、エアロゲルの優れた断熱性能を私たち全員のために活用する新しい方法を、私たちのチームや他の企業が見つけてくれることを楽しみにしています。最新の開発状況について詳しく知りたい方は、ぜひフォローしてください。 LinkedIn!