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日本建築学会大会学術講演梗概集（東海） 2012 年 9 月

開口部の断熱性能試験法に関する研究○清水則夫 ＊ １

正会員
熱貫流率

JIS 法

BL 法

住宅の省エネルギー基準の解説で

向が JIS

開口部の熱貫流率は、仕様規定にないものや正確な法は垂直熱貫流率を使用したい場合は、JIS や一般財団法人

方向であベターリビングの優良住宅部品認定基準に規定されるため、ている試験法に基づいて測定された熱貫流率を用い室内側上てもよいとしている。しかし、この 2 種類の試験法

部の空気で測定した熱貫流率を比較したデータは見当たらな

温 度 がい。今回、2 種類の試験方法で測定したデータを比BL 法 よ較する機会を得たのでその結果を報告する。

りも JIS

１．はじめに測定は、JIS A 4710

－ 2004「建具の法が若干断熱性能試験方法」と「優良住宅部品性能試験方法高く示さ（サッシ）BLT WD-01①:2011 断熱性能試験」（以れ、室内側のバッ

下 BL 法 と い う ） に 準 拠 し て 行 っ た 。 試 験 体 は 、フル板の中段の表FL5mmLow-E+A12+FL5mm の 複 層 ガ ラ ス を 使 用

面温度が窓ガラスした硬質塩化ビニル樹脂製の FIX 窓とした。ガラスからの冷放射の影

表面の熱流密度の分布を把握するため複層ガラスの響で上下段よりも両面には 300mm 角の熱流計を 20 枚ずつ貼付けた。

低く示された。

２．測定方法図1

熱流計の貼付け位置と表面温度の測定位置を図 1 にガラス表面の熱示す。BL 法と JIS 法の測定結果に影響する相違点

流密度と表面温度を下記に示す。の分布を表 2 に示

①JIS 法：環境温度、BL 法：空気温度を使用

熱流計の配置と表面温度の測定位置

サッシ

端部通過熱量Ｑe

試験体枠
スタイロフォーム

図2

試験体枠木製試験体枠の端部す。

② 室 内 外 表 面 熱 伝 達 抵 抗 (m 2 ・ K/W)の 合 計 、 JIS

JIS 法の表面温度は、表面熱伝達抵抗を調整する

法：0.165、BL 法 0.155

室内側ファンの運転電圧が BL 法より JIS 法が小さ

③表面熱伝達抵抗の補正：JIS 法は試験体測定時

く、室外側の気流方向が垂直方向であるため、上部の熱伝達抵抗が設定値と差が生じた場合は補正に行くほど高くなる傾向が示された。BL 法の室外を行うが、BL 法は試験体の性能に表面熱伝達抵

側表面温度は熱伝達抵抗調整用の気流方向が水平で抗は依存するものとして補正を行わない。

あるため中央部が低く示された。平均表面温度の温④試験体枠端部の通過熱量(図 2)、JIS 法では製品度低下率 Px は、BL 法：室内側 0.27、室外側 0.91、性能の測定のため含まないが、BL 法では開口部

JIS 法：室内側 0.27、室外側 0.90 とほとんど差が示を設けたために生じる通過熱量であるため製品されなかった。温度低下率 Px は、内外の温度差にからの熱損失とする。

対 す る 表 面 温 度 の 低 下 率 を 示 す 指 標 で 、 JIS A
1514 -1993 「建具の結露防止試験方法⑤室外側表面熱伝達抵抗を設定値に調整するため

5.1 温度低下の気流方向、JS 法：垂直方向
表1上向き、BL 法：水平方向
３．測定結果各試験方法の空気温度と JIS 法のバッフル板の表面温度の測定結果を表 1 に示す。
表面熱伝達抵抗を調整する室内側
フ ァ ン の 運 転 電 圧 が BL 法 よ り
JIS 法が小さく、室外側の気流方空気温度とバッフル板表面温度の測定結果

BL法
室内側空気温度（℃）
平均 20.1
分布
σ 0.10 20.2 20.2 20.1
max. 20.2 19.9 20.0 20.1
min. 19.9 20.0 20.0 20.1
室外側空気温度（℃）
平均 0.0分布
σ 0.01
0.0 0.0 0.0
max. 0.0
0.0 0.0 0.0
min. 0.0
0.0 0.0 0.0

A Study on Thermal Resistance Test of Windows

JIS法
室内側空気温度（℃）
室内側バッフル板表面温度（℃）
平均 20.2
平均 19.9
分布
分布
σ 0.12 20.4 20.3 20.2 σ 0.36 20.2 20.1 20.3
max. 20.4 20.0 20.1 20.2 max. 20.3 19.5 19.4 19.5
min. 20.0 20.1 20.1 20.3 min. 19.4 20.1 20.1 20.3
室外側空気温度（℃）
室外側バッフル板表面温度（℃）
平均 0.0
平均 0.1
分布
分布
σ 0.02 0.0 0.0 0.0
σ 0.06
0.2 0.1 0.1
max. 0.0
0.0 -0.1 -0.1 max. 0.2
0.1 0.1 0.1
min. -0.1 0.0 -0.1 0.0 min. 0.0
0.1 0.0 0.0

SHIMZU― 59 ―Norio

率の算出」に示されている。算出式を下記に示す。
Ｐx＝（θha－θhg）/（θha－θca）

Ｐx：ガラスの温度低下率
θha：室内側空気温度（℃）θca：室外側空気温度（℃）θhg：ガラスの表面温度（℃）
内 外 の 熱 流 密 度 (W/m 2 ) の 平 均 はBL 法と比較して JIS 法が 1.7%少なく、内外の熱流密度の平均と表面温度差から算出した試験体の熱抵抗(m 2 ・K/W)は BL 法 0.338、JIS 法0.342 と JIS 法の断熱性能が 1.2%よく示された。熱伝達抵抗調整用ファンの設定や風向が異なるため、上下温度や熱流密度の分布傾向が試験方

表 2 熱流密度と表面温度の測定結果
JIS法：熱流密度（W/㎡）
BL法：熱流密度（W/㎡）
室外側分布（平均値に対する割合）
室外側分布（平均値に対する割合）
平均 37.4 1 .1 2 1.04 1.05 1.02 1.08 平均 36.8 1 .0 9 1.02 1.02 1.01 1.05
σ 1.89 1.02 0.97 1.02 0.98 1.02
σ 1.42 1.02 0.95 0.99 0.96 1.00
max. 41.9 1.00 0.96 1.00 0.95 1.02 max. 40.2 1.02 0.96 0.98 0 .9 5 1.02
min. 34.7 0.97 0.93 0.94 0 .9 3 0.99 min. 34.9 1.03 0.97 0.96 0.97 1.02
室内側分布（平均値に対する割合）
室内側分布（平均値に対する割合）
平均 38.1 1.00 1.00 0.99 1.01 1 .1 0 平均 37.4 0.98 0.99 0.97 0.98 1.07
σ 1.32 1.04 0.98 0.99 0.99 1.02
σ 1.48 1.02 0 .9 6 0.96 0.97 1.01
max. 41.9 0.98 0.97 0.97 0 .9 5 1.02 max. 41.4 0.98 0.97 0.97 0.96 1.03
min. 36.4 0.99 0.97 1.00 0.97 1.06 min. 35.8 1.02 1.01 1.03 1.01 1 .1 1
JIS法：表面温度（℃）
BL法：表面温度（℃）
室外側
分布（平均値に対する割合）
室外側
分布（平均値に対する割合）
平均 1.91.18 1.01 1.02 1.07 1 .1 9 平均 2.0 1.35 1.22 1.28 1.22 1 .4 9
σ 0.18 1.00 0 .8 2 0.92 0.94 1.03
σ 0.45 1.12 0.96 1.07 0.99 1.18
max. 2.2
1.04 0.91 0.94 0.89 0.87 max. 2.9 0.95 0.77 0.90 0.79 0.87
min. 1.5
1.12 0.99 1.02 0.98 1.08 min. 1.4 0.81 0.70 0.87 0 .7 0 0.75
室内側分布（平均値に対する割合）
室内側分布（平均値に対する割合）
平均 14.6 1.01 1.00 1.01 1.03 1.07 平均 14.7 1.02 1.02 1.02 1.03 1 .0 6
σ 0.58 1 .0 5 1.04 1.04 1.03 1.03
σ 0.64 1.05 1.04 1.04 1.04 1.03
max. 15.7 1.00 0.98 1.00 0.99 1.00 max. 15.5 1.00 0.98 1.01 0.99 0.99
min. 13.4 0.95 0 .9 2 0.95 0.95 0.96 min. 13.3 0.94 0 .9 1 0.95 0.94 0.94

法で若干異なるため、玄関ドアなど今回は一部木枠(図 2)を使用したため、枠端部の通過縦長の試験体では結果に差が生じる可能性がある。

熱量が増加し、BL 法と JIS 法での測定結果の差がサッシの熱貫流率の測定結果を表 3 に示す。表中大きくなったものと考えられる。の試験体通過熱流密度に BL 法、JIS 法の 2 種類あ同一製品の JIS 法と BL 法での測定結果の比較でるが、前述の試験法の比較で説明した試験体枠端部はないが、材質・開閉形式・ガラスの種類が似通っの通過熱量を含んだものが BL 法である。空気温度たサッシを測定した結果を表 4 に示す。試験体枠は熱貫流率の BL 法、JIS 法は、どちらの熱流密度をほとんどが硬質断熱材で製作されたものである。両使用して算出した結果であるかを示す。

試験方法による差は、一重サッシで 1.1～2.4%、二JIS 法での基準化熱貫流率は 1.88(W/(m 2 ・K))、重サッシで 5.6～6.0%と示された。二重サッシでのBL 法での熱貫流率は 1.97(W/(m 2・K))と差が 4.8％

差が大きいのは、サッシの内枠と外枠が BL 法の試と熱流計で測定したガラス部分の断熱性能の差

験体では一体になっているのに対して、JIS 法の試1.2%よりも大きく示された。しかし、同じ熱流密度験体は完全に分離したものであったことが原因と考での空気温度の熱貫流率では 1.0～1.6%程度で JISえられる。

法の環境温度で算出した基準化熱貫流率と空気温度

４．まとめ

JIS の H-4、H-5 等級のサッシでので算出した熱貫流率でも 1.1%の差しか認められな測定結果の比較であるが、BL 法と JIS 法でサッシかった。したがって、JIS 法と BL 法での熱貫流率の熱貫流率の測定結果に大きな差が生じないことがの測定結果に差が生じた原因は、試験体枠端部の通確認できた。断熱性能の低い H-1 等級のサッシの場過熱量に起因するといえる。製品性能の測定のため合は、試験体枠端部からの熱流出量の影響が大きく通常は試験体枠のほとんどを断熱材で製作するが、なる可能性があるので今後の検討課題としたい。

表3

試験体熱流通過密度
空気温度

環境温度
測定
基準化
空気温度
（JIS）
空気温度
（BL）

BL 法と JIS 法による熱貫流率の比較

JIS法 (W/㎡）
BL法 (W/㎡）
高温側 （℃）
低温側 （℃）
温度差 （℃）
低温側 （℃）
高温側 （℃）
温度差 （℃）
熱貫流率 (W/(㎡・K))
熱貫流抵抗 (㎡・K/W)
熱貫流率 (W/(㎡・K))
熱貫流抵抗 (㎡・K/W)
熱貫流率 (W/(㎡・K))
熱貫流抵抗 (㎡・K/W)
熱貫流率 (W/(㎡・K))
熱貫流抵抗 (㎡・K/W)

Ｂ Ｌ法
36.8
39.4
20.1
0.0
20.1
－－－－－－－
1.83
0.546
1 .9 7
0 .5 0 8

JIS 法
37.6
40.3
20.2
0.0
20.2
20.1
0.0
20.1
1.87
0.533
1 .8 80 .5 3 3
1.86
0.537
1.99
0.502

表4

サッシの測定結果の比較

JIS法
BL法
熱貫流率W/(㎡・K)
ｎ 平均 σｎ ｎ 平均 σｎ引違い 複Ar12Ｌ
半外2 2 .0 2 0.011 2 1 .9 9 0.131
ＰＶＣ内、半外 24 2 .6 2 0.105 2 2 .6 5 0.071
開き 複A12複A12Ｌ内、半外 29 2 .0 3 0.132 1 2 .0 8+FIX
木製複A12内、半外 11 2 .6 6 0.237 3 2 .6 1 0.114
単+単内、半外 28 2 .8 4 0.089 1 2 .6 7
ＰＶＣ + 引違い 単+複A6内、半外 4 2 .4 2 0.092 1 2 .2 8
二重アルミ
単+複A12内、半外 3 2 .1 6 0.186 1 2 .0 4
注： 単 ： 単板ガラス、 複 ： 複層ガラス、 Ｌ ： Low-Eガラス、Ａ ： 空気層、 Ar ：アルゴンガス を示し、その後の数値は空気層ガス層の厚さ(単位：mm)
材質

開閉形式

ガラスの種類設置
位置（謝辞）本研究は、（社）日本建材・住宅設備産業協会に設置された「窓の断熱性能実証試験・ISO 化委員会」（委員長：首都大学東京準教授 永田明寛）の活動のもとに製作された試験体を使用して行ったものであることを記して、関係者各位に謝意を表します 。

＊1(財)ベターリビングつくば建築試験研究センター博士(工学)― 60 ―＊Center for Better Living, Tsukuba Building Researchand Testing Laboratory, Dr. Eng.