Low-Eガラスの選び方と設計ポイント：性能・種類・施工・維持管理の実務ガイド

2025年12月28日 最終更新日時 : 2025年12月28日 エバープレイ編集部

はじめに — Low-Eガラスとは何か

Low-E（低放射）ガラスは、可視光は透過させつつ遠赤外線（熱放射）を反射・阻止する特殊な金属酸化物などのコーティングを施したガラスです。主に建築の窓やファサードに用いられ、室内の熱損失抑制や日射調整を通じて省エネルギー、居住快適性、結露抑制、紫外線遮蔽など複数の効果を同時に実現できます。本稿では構造・性能指標・種類・設計上の留意点・施工・維持管理・コスト対効果など、実務で必要となる情報をできる限り網羅的に解説します。

Low-Eガラスの基本原理

Low-Eコーティングは可視光の透過は妨げずに、波長の長い熱放射（赤外線）を反射することで「放射率（エミッシビティ）」を下げます。放射率が低いほど面の放射による熱損失が抑えられ、同じガラス厚でも内部表面温度が高くなるため、冬期の暖房負荷低減や結露防止に効果的です。また、日射の入射を制御するタイプでは夏期の冷房負荷を抑えることも可能です。

主な種類と製造方式

  • ハードコート（Pyrolytic、化学蒸着）: 製造時にガラス表面へ高温で金属酸化物を形成する方式。耐候性が高く、単板ガラスでも外気側に露出可能。建材としての取り扱いが容易で、窓枠加工や現場での切断に強い。
  • ソフトコート（Sputter、磁気スパッタ法など）: 真空中で薄膜金属を多層に蒸着する方式で、より低い放射率・高い選択性（可視透過を確保しつつ赤外線を強く反射）を実現。耐久性はハードコートより劣るため、複層ガラス（IGU：封着された中間層）内に封入して使用するのが一般的。

性能指標と設計で使う数値

  • 放射率（Emissivity, ε）：Low-Eはεを低くすることで効果を発揮。一般にソフトコートでε≈0.05〜0.2、ハードコートでε≈0.2〜0.4とされます（製品により差あり）。
  • 熱貫流率（U値、W/m²K）：窓全体の断熱性を示す指標。ガラス単体や複層の組合せで変動。一般的な二重ガラスよりLow-Eを用いたIGUはU値が改善され、暖房負荷削減に寄与します。
  • 日射熱取得率（SHGC / g値）：ガラスを通して室内に入る日射熱の割合。夏の過剰な熱取得を避けたい場合は低めのSHGCを選定します（冷房負荷低減）。
  • 可視光透過率（VLT）：採光性能を示す。高いVLTを保ちながら日射熱のみを低減する“選択透過型”のLow-Eも存在します。

IGU内での設置位置（面番号）の重要性

複層ガラスでは外側から順に面1〜面4と番号付けされます。Low-Eをどの面に配置するかで性能挙動が変わります。寒冷地での断熱性能最重視なら内側寄り（面3）に配置して室内放射を反射させるのが有利。冷房の効率を重視する場合は外側寄り（面2）に配置して日射を遮断する選択が多いです。設計時は気候特性（暖房期負荷か冷房期負荷か）と日射条件を検討して面指定を行ってください。

気候別の選び方・設計戦略

  • 寒冷地（暖房需要大）: 高断熱で低放射率（ε低）な製品をIGUの内側に配置し、U値低減を図る。日射取得も暖房に有効なので極端に日射を遮断しないバランスが重要。
  • 温暖湿潤〜夏季負荷が大きい地域: SHGCが低く、日射を効果的に反射するLow-Eを外側寄りに配置して冷房負荷を抑える。高いVLTを求める場合は選択透過型Low-Eを検討。
  • 昼間の採光重視の建物（オフィス、商業）: VLTを確保しつつグレア対策や日射調整を行う複合戦略（Low-E＋外付けブラインドやファサード深さ）を採る。

窓まわりの構成（ガス封入、スペーサ、フレーム）

Low-E単体だけでなく、複層ガラス内の中空層にアルゴンやクリプトンなどの不活性ガスを封入すると伝導・対流損失が減り、U値をさらに改善できます。温暖エッジ（ウォームエッジ）スペーサを使うと辺縁部での冷え込みを抑え、結露防止や熱橋低減に有効です。フレーム材もアルミであれば熱橋対策（断熱材挿入、熱隔断）を行う必要があります。

結露・室内表面温度への影響

Low-Eを採用すると室内側ガラス表面温度が上昇し、相対湿度条件による結露発生のリスクが低下します。特に暖房期に結露が発生しやすい住宅や浴室まわりでは効果的です。ただし、室内環境（高湿）や窓の配置、換気状況によっては結露対策として換気や除湿も必須です。

光学的・視覚的影響（色味・反射）

コーティングの種類によっては若干の色味や鏡面反射（外から見たときの反射感）が生じます。外観意匠との整合や眺望確保、内部照明計画への影響（昼光利用）を事前に確認してください。ショールームや実物サンプルでの確認が重要です。

施工上の注意点と維持管理

  • ソフトコートは複層化して封入する必要があり、封着劣化やガス抜けが性能劣化の要因となる。IGUの密封品質が長期性能に直結します。
  • 現場切断や加工はハードコートとソフトコートで注意点が異なる。ソフトコートは露出すると性能・耐久性が落ちるため加工時はメーカー指示に従う。
  • 清掃は中性洗剤と柔らかい布を使用。酸性・アルカリ性の強い薬剤や研磨剤はコーティングを傷める恐れがある。
  • 破損時の交換や交換部材の選定では、既存のIGU仕様（面番号、ガス充填、スペーサ種類）を確認して同等性能の製品で復旧することが重要。

コストとライフサイクル評価

Low-Eガラスは初期費用が通常の透明板ガラスより高いですが、冷暖房エネルギー削減により長期的には投資回収が期待できます。ROI（投資回収期間）は気候、建物用途、設計次第で大きく変わるため、設計段階でエネルギーシュミレーション（熱負荷計算）を行い費用対効果を検討してください。また、建物の長寿命化・温室効果ガス削減目標との整合性も評価要因になります。

法規・認証・ラベリング

窓の断熱性能評価には各国の規格やラベル制度があり、日本でも省エネルギー基準、住宅性能表示制度（断熱等性能等級）などで窓性能が参照されます。国際的にはNFRC（窓・ドア・スカイライト性能評価）やASHRAE基準が広く参照されています。製品選定時はメーカーの性能データ（U値、SHGC、VLT、放射率）と第三者認証の有無を確認してください。

実務的なチェックリスト（設計者・施工者向け）

  • 気候特性（暖房期・冷房期負荷）を把握し、適切なSHGCとU値目標を設定する。
  • IGUの面番号指定（Low-E位置）を設計図面に明記する。
  • スペーサやガス封入、フレームの熱橋対策を同時に設計する。
  • サンプル確認で実際の色味・反射・視認性を確認する。
  • 施工後の性能確認（目視・水密・断熱性能試験や現場での結露観察）を計画する。

まとめ

Low-Eガラスは現代建築における省エネルギー・快適性向上の重要な要素です。だが単に性能数値が良ければよいわけではなく、気候、建物用途、窓の向き、採光要件、外装意匠、コストなど複数要素のバランスをとることが鍵です。設計段階で熱負荷シュミレーションと可視光・視覚面の確認を行い、適切なタイプ（ハード/ソフト、面位置）、IGU構成、フレーム仕様を決定してください。施工品質と長期的な維持管理も性能を持続させる上で不可欠です。

参考文献

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建築・土木
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