窓用遮熱・断熱フィルムの開発

Size: px

Start display at page:

Download "窓用遮熱・断熱フィルムの開発"

るるみすずがみね
5 years ago
Views:

環境エネルギー資源窓用遮熱断熱フィルムの開発竹内哲也 * 後藤修犬塚正隆楢崎徹司徳永義弘別所久美 * 武田仁 Development of Window Films for Solar Shading and Heat Insulating Applications by Tetsuya Takeuchi, Osamu Goto, Masataka Inuduka,

1 環境エネルギー資源窓用遮熱断熱フィルムの開発竹内哲也 * 後藤修犬塚正隆楢崎徹司徳永義弘別所久美 * 武田仁 Development of Window Films for Solar Shading and Heat Insulating Applications by Tetsuya Takeuchi, Osamu Goto, Masataka Inuduka, Tetsuji Narasaki, Yoshihiro Tokunaga, Hisami Bessho and Hitoshi Takeda Tokai Rubber Industries, Ltd. (TRI) has developed window films for solar shading and heat insulating applications by combining its advanced technologies of optical multi-layered membrane design, precision coating, and elongated spattering as well as accumulated knowledge of materials. An optical function membrane is a multi-layered membrane that consists of thin Ag alloy membranes and thin dielectric membranes with a high refractive index. TRI has significantly reduced the manufacturing cost of the dielectric membrane by using its original sol-gel wet membrane making method, and has accordingly succeeded in producing competitively-priced optical function membranes. Their solar shading and heat insulating effects were proven in the verification tests by using the experimental equipment of Tokyo University of Science. Furthermore, the annual energy savings for air-conditioning related power consumption were estimated by using the thermal load calculation program LESCOM-wind in a model office. Keywords: window film, solar shading, heat insulating, infrared light, sol-gel 1. 緒言省エネ節電意識の高まり窓際の住環境改善ニーズへの対応として窓ガラスに貼付して使用する透明熱線カットフィルムの適用が提案されているこれまで当社では当社の保有する光学多層膜設計技術精密塗工技術長尺スパッタ技術材料技術を活用し光学機能フィルム製品の開発を進めてきており今般上記市場ニーズにマッチする窓用の透明遮熱フィルムおよび透明断熱フィルムを開発したので報告する図 1 日射および室内輻射熱のエネルギー分布と窓貼りフィルムに求められる光学特性 2. 開発の概要 2 1 窓用遮熱断熱フィルムの機能窓部には採光性眺望性が求められるため窓用遮熱断熱フィルムは透明性との両立が必須となる図 1 に光の波長に対する日射エネルギー分布室内からの暖房輻射熱エネルギー分布透明遮熱 ( 日射遮蔽 ) 断熱機能を発現するために図 2 遮熱断熱フィルムの機能年 1 月 S E Iテクニカルレビュー第 18 号 ( 97 )

2 窓貼りフィルムに求められる透過反射スペクトルを示す窓の採光性維持と日射エネルギー遮蔽を両立するためには日射エネルギーのうちの可視光成分 ( 波長.4 ~.8µm) は透過し近赤外光成分 ( 波長.8 ~ 2µm) は反射するカットオフフィルターを形成する必要があるまた断熱機能は室内からの暖房輻射熱エネルギーである遠赤外光 ( 波長 5 ~ 2µm) を室内側へ反射させて熱流出を低減することで発現させるため遠赤外光成分の反射も必要となる図 2 に遮熱断熱フィルムのおよび冬期の機能イメージを示す 2 2 機能膜の設計構成可視光透過近赤外光反射遠赤外光反射を全て満足する光学多層膜フィルターとしての機能膜設計にあたり低屈折率層には可視光の吸収が小さく赤外光の反射が大きい Ag 系合金薄膜を選定したそして高屈折率誘電体薄膜との多層積層化により可視光領域を低反射率化高透過率化することで高採光性眺望性を確保した求める可視光領域の透過波長幅近赤外光領域の反射率の立ち上がりの傾斜遠赤外光領域の反射率に応じて高屈折率誘電体薄膜と Ag 薄膜の積層数各層の膜厚が決定される図 3 に 7 層積層品の断面写真を示す実際の構成は PET フィルム上に高屈折率誘電体薄膜 Ag 系合金薄膜が交互積層され高屈折率誘電体薄膜と Ag 薄膜の界面には Ag マイグレーション抑制層間密着性向上のため数 nm 厚の Ti 薄膜がバリア膜として挿入されている図 3 機能膜の断面構造 (TEM 像 ) 系ハードコートという順に変更しさらにハードコート膜保護膜の膜厚をそれぞれ 1µm 以下の適正範囲にコントロールすることにより断熱性と耐擦傷性の両立を実現した図 4 に遮断熱タイプと遮熱タイプのフィルム構成を示す 2 4 機能膜作製技術機能膜の構成要素である高屈折率誘電体薄膜は高コストの反応性スパッタ成膜ではなく大気中で高線速化が可能なウエット塗工法で成膜することで大幅な低コスト化を実現した原料には有機チタネートを用いグラビアロール方式で塗工その後乾燥され続く UV 照射による低温ゾルゲル重合反応により PET フィルム上での TiO2 化を可能としている有機チタネートには塗液での安定性高屈折率化し易さ亀裂の発生し難さを考慮し n ブトキシチタン ( 多量体 ) を用い UV 吸収性を付加するためアセチルアセトンでキレート化したものを使用している図 5 に UV アシストゾルゲル重合反応機構を示す図 4 遮熱断熱フィルムの構造 2 3 断熱機能付加技術断熱機能を付加するためには室内から発生する暖房熱 ( 遠赤外光 ) を吸収することなく室内側に反射する必要があるが従来の遮熱フィルムは機能膜 ( 熱線反射膜 ) の室内側に PET フィルムとアクリル系ハードコートがあり暖房熱 ( 遠赤外光 ) を吸収してしまうため断熱機能を有していなかったそこでフィルム構成をガラス側から粘着層 PET フィルム熱線反射機能膜アクリル系保護膜アクリル図 5 UV アシストゾルゲル重合反応機構 ( 98 ) 窓用遮熱断熱フィルムの開発

3 3. 遮熱断熱フィルムの特性 3 1 光学特性遮熱機能を有するリフレシャイン TX71 断熱機能を有するリフレシャイン TW31 遮熱および断熱機能を有するリフレシャイン TU71 の 3 種の窓用遮熱断熱フィルムを開発した紫外 ~ 遠赤外光領域の透過反射スペクトルを図 6 ~ 8 に示す遮熱フィルムリフレシャイン TX71 は可視光透過近赤外光反射機能を断熱フィルムリフレシャイン TW31 は可視光透過遠赤外光反射機能を遮断熱フィルムリフレシャイン TU71 は可視光透過近 ~ 遠赤外光反射機能をそれぞれ有していることが分かる表 1 リフレシャイン TX71 リフレシャイン TW31 およびリフレシャイン TU71 の特性遮熱タイプリフレシャイン TX71 断熱タイプリフレシャイン TW31 遮断熱タイプリフレシャイン TU71 参考 3mm 厚板ガラスのみ採光性可視光透過率 71. % 81.6 % 7.8 % 9.4 % 遮熱性遮蔽係数日射透過率 39.6 % 61. % 37. % 87.4 % 断熱性熱貫流率 5.77W/m 2 K 4.49W/m 2 K 4.47W/m 2 K 5.92W/m 2 K ガラス熱割れ安全性日射吸収率 32.4 % 19. % 34.1 % 4.4 % 試験方法 : 3mm 厚板ガラスに貼付し JIS A5759 建築窓ガラス用フィルムに準拠し測定図 7 断熱フィルムリフレシャイン TW31 の透過反射スペクトル図 6 遮熱フィルムリフレシャイン TX71 の透過反射スペクトル図 8 遮断熱フィルムリフレシャイン TU71 の透過反射スペクトル表 1 にリフレシャイン TX71 リフレシャイン TW31 およびリフレシャイン TU71 の特性を示すいずれも可視光透過率 7 % 以上の高採光性を有しており TX71 と TU71 は遮蔽係数.6 以下という高い遮熱性をまた TW31 と TU71 は熱貫流率が 4.5W/m 2 K 以下と低い値を示し断熱性を有している特に TU71 は透明遮熱断熱特性を兼ね備えた世界初の窓用フィルムである 3 2 耐候性建物窓用フィルムは JIS A5759 建築窓ガラス用フィルムでサンシャインカーボンアーク灯式の耐候性試験機による耐候性試験が規定されている表 2 に試験条件を示すリフレシャイン TX71 リフレシャイン TW31 およびリフレシャイン TU71 の試験結果を表 3 に示すいずれも 1 時間処理後において外観光学特性に変化がないことを確認した項目表 2 耐候性試験条件条件サンシャインカーボンアーク灯 1 灯光フィルター光源分光透過率 275nm で 2 % 以下 4nm で 9 % 以上電源電圧交流 2V ± 2V 照射時の条件平均放電電圧電源 5V ± 1V, 6A ± 1.2A ブラックパネル温度計の示す温度 63 ± 3 相対湿度 (5 ±5)% 試験片表面の放射照度 5(±1 %)W/m(3nm 2 ~ 7nm において ) 水の噴射通常 12 分照射中に 18 分間水噴射フィルムを貼り付けるガラス試験片への光照射条件水噴射の方法分光透過率 275nm で 2 % 以下 4nm で 9 % 以下ガラス面を光源に向けて取り付ける光照射面であるガラス面に噴射する年 1 月 S E Iテクニカルレビュー第 18 号 ( 99 )

表 3 リフレシャイン TX71 リフレシャイン TW31 およびリフレシャイン TU71 の試験前後の特性比較品種項目初期耐候性試験後可視光透過率 71. % 71.8 % 遮熱遮蔽係数.57.56 タイプ日射透過率 39.6 % 39.2 % TX71 熱貫流率 5.77W/m 2 K 5.79W/m 2 K 日射吸収率 32.4 % 31.8 % 可視光透過率 81.

4 表 3 リフレシャイン TX71 リフレシャイン TW31 およびリフレシャイン TU71 の試験前後の特性比較品種項目初期耐候性試験後可視光透過率 71. % 71.8 % 遮熱遮蔽係数タイプ日射透過率 39.6 % 39.2 % TX71 熱貫流率 5.77W/m 2 K 5.79W/m 2 K 日射吸収率 32.4 % 31.8 % 可視光透過率 81.6 % 79.4 % 断熱遮蔽係数タイプ日射透過率 61. % 6. % TW31 熱貫流率 4.49W/m 2 K 4.63W/m 2 K 日射吸収率 19. % 2.4 % 遮断熱タイプ TU71 可視光透過率 7.8 % 71.6 % 遮蔽係数日射透過率 37. % 37.8 % 熱貫流率 4.47W/m 2 K 4.52W/m 2 K 日射吸収率 34.1 % 3.4 % 透過日射量等を 1 分間隔で 24 時間連続計測を行った実験箱のセンサー類設置状況を図 9 に示す断熱効果測定時には各実験箱内に 4W の遠赤外線ヒーターをガラス面とは反対のポリスチレンフォーム面に向けて設置しガラスのみの実験箱の床面から高さ cm の箱内空気温度を基準とし 2 ~ になるように全実験箱内のヒーターの ON/OFF 制御を同時に行った (1) (2) 4. 遮熱断熱効果の実験検証 4 1 実験方法今回開発した遮熱断熱フィルムの温熱効果検証を東京理科大学の実験装置を用いて行った実験装置写真を写真 1 に示す図 9 実験箱のセンサー類設置状況遮熱および断熱効果は実験箱の開口部に単板ガラスまたは複層ガラスを使用しそれぞれ遮熱断熱フィルムを貼付した場合とガラスのみとの比較を行った実験は冬期 ~ 中間期およびに実施した表 4 に実施した実験の一覧を示す表 4 実施した実験一覧写真 1 実験装置写真実験装置 ( 以下 : 実験箱 ) は 6 基存在しそのうちの 4 基を用いた実験箱は南面に幅 1m 高さ 2mの開口部があり単板ガラスまたは複層ガラスが設置されているガラス面以外は厚さ 1mm のポリスチレンフォームにより断熱されている使用した 4 基のうち 3 基はガラスの箱内面にそれぞれ遮熱断熱フィルムを貼付し残り 1 基は比較のためガラスのみとした実験はパソコンとデータロガーを用い実験箱内の空気温度ガラス内面温度遮熱効果検証断熱効果検証使用ガラス季節実施年月日単板ガラス 8mm 厚複層ガラス 8/A6/8mm 単板ガラス 8mm 厚複層ガラス 8/A6/8mm 4 2 実験結果冬期 ~ 中間期冬期 ~ 中間期冬期 ~ 中間期冬期 ~ 中間期 211 年 2 月 3 日 ~ 2 日 211 年 6 月 28 日 ~ 7 月 31 日 211 年 4 月 2 日 ~ 4 月 3 日 211 年 6 月 1 日 ~ 6 月 26 日 211 年 3 月 14 日 ~ 日 211 年 4 月 7 日 ~ 8 日 (1) 遮熱効果検証 (a) 単板ガラスに貼付した場合 8mm 厚単板ガラスの箱内面に貼付した場合の箱内空気温度の経時変動を図 1 に示す冬期中間期は 211 年 2 ( 1 ) 窓用遮熱断熱フィルムの開発

5 : 12: : 12: : 12: : 月 5 日 ~ 7 日は 211 年 7 月 12 日 ~ 14 日の結果である実験の際は気象データも同時に測定している図 11 に例として冬期中間期および実験期間中の外気温度鉛直面日射量のデータを示す冬期中間期測定において 2 月 5 日 6 日は曇り 7 日は晴天測定において 7 月 12 日 13 日は曇り 14 日は晴天であった日射がある場合箱内空気温度は冬期ではフィルム未施工のガラスのみに比べて最大で TU71 は 12.9 TX71 は 11.9 TW31 は 4.8 しでは TU71 は 3.9 TX71 は 4.1 TW31 は.6 するという結果が得られフィルムを貼付した場合の昇温抑制効果および遮蔽係数が小さいほど大きな昇温抑制効果が得られることが確認された尚冬期に比べての方が箱内空気温度の昇温が小さいがこれはの方が開口部のある南面の鉛直面日射量が小さく箱内に流入する日射量が減るためである : 7:12 8:24 9:36 1:48 12: 13:12 14:24 :36 16:48 18: : 12: : 12: : 12: : : 12: : 12: : 12: : : 12: : 12: : 12: : : 7:12 8:24 9:36 1:48 12: 13:12 14:24 :36 16:48 18: : 12: : 12: : 12: : : 12: : 12: : 12: : 図 1 (1) 冬期 ~ 中間期実験 (2) 実験における箱内空気温度の経時変動 ( 単板ガラスの場合 ) 図 11 実験期間中の気象データ例年 1 月 S E Iテクニカルレビュー第 18 号 ( 11 )

6 : 12: : 12: : 12: : : 7:12 8:24 9:36 1:48 12: 13:12 14:24 :36 16:48 18: 8 (b) 複層ガラスに貼付した場合ガラス 8mm / 空気 6mm / ガラス 8mm 複層ガラスの箱内面に TU71 を貼付した場合の箱内温度の経時変動を図 12 に示す測定は同じ厚みの LowE 複層ガラス ( 遮蔽係数.69 熱貫流率 2.5W/m 2 K) も同時に実施し比較を行った冬期中間期は 211 年 4 月 14 日 ~ 16 日は 211 年 6 月 5 日 ~ 7 日の結果である冬期中間期測定において 4 月 14 日日は晴天 16 日は曇り測定において 6 月 5 日 7 日は曇り 6 日は晴天であった箱内空気温度は冬期中間期ではフィルム未施工の複層ガラスに比べて最大で TU71 は 7.4 したのに対し LowE 複層ガラスでは 4.3 のであったでは TU71 は 2.9 したのに対し LowE 複層ガラスでは 1.2 のであった以上の結果から複層ガラスの場合においてもフィルムを貼付した場合の昇温抑制効果および遮蔽係数が小さいほど大きな昇温抑制効果が得られることが確認された (2) 断熱効果検証 (a) 単板ガラスに貼付した場合 8mm 厚単板ガラスの箱内面に断熱タイプ TW31 および遮熱タイプ TX71 を貼付した場合の実験は 211 年 3 月 14 日 ~ 日に実施した実験は日射熱の影響を避けるため夜間に実施した図 13 に箱内空気温度の経時変動を示すまた図 14 に実験期間中の外気温度鉛直面日射量のデータを示す : 12: : 12: : 12: : : 21: 23: 1: 3: 5: 7: : 7:12 8:24 9:36 1:48 12: 13:12 14:24 :36 16:48 18: 図 12 (1) 冬期 ~ 中間期 (2) 実験における箱内空気温度の経時変動 ( 複層ガラスの場合 ) 2 1:5 1:1 1: 1:2 1: 1:3 図 13 箱内空気温度の経時変動 ( 単板ガラスの場合 ) ( 12 ) 窓用遮熱断熱フィルムの開発

7 : 21: 23: 1: 3: 5: 7: : 21: 23: 1: 3: 5: 7: 図 14 実験期間中の気象データ例また遮熱タイプ TX71 を貼付した場合は 1.1 の上昇であった (b) 複層ガラスに貼付した場合ガラス 8mm / 空気 6mm / ガラス 8mm 複層ガラスの箱内面に遮断熱タイプ TU71 を貼付した場合の実験は 211 年 4 月 7 日 ~ 8 日に実施した測定は同じ厚みの LowE 複層ガラス ( 遮蔽係数.69 熱貫流率 2.5W/m 2 K) も同時に実施し比較を行った日射熱の影響を避けるため夜間に実施した図に箱内空気温度の経時変動を示す遮断熱タイプ TU71 を貼付した場合フィルム未施工の複層ガラスのみに比べて最大で 1. の温度上昇が得られ断熱効果が確認されたまた LowE 複層ガラスを使用した場合は 1.5 の上昇であった (3) 結果まとめ上記実験結果を表 5 にまとめる各実験箱内に 4Wの遠赤外線ヒーターを設置し単板ガラスのみの実験箱の床面から高さ cm の箱内空気温度を基準とし 2 ~ になるように全実験箱内のヒーターの ON/OFF 制御を同時に行っており箱内空気温度は波形で上昇降下を繰り返している断熱タイプ TW31 を貼付した場合フィルム未施工のガラスのみに比べて最大で 2.7 の温度上昇が得られ断熱効果が確認された遮熱効果検証断熱効果検証使用ガラス単板ガラス 8mm 厚複層ガラス 8/A6/8 mm 単板ガラス 8mm 厚複層ガラス 8/A6/8 mm 表 5 遮熱断熱効果検証実験まとめ季節フィルム貼付による効果 ( 未施工ガラスとの箱内空気温度差比較 ) 参考遮熱フィルム断熱フィルム遮断熱フィルム LowE 基準 (TX71) (TW31) (TU71) 複層貼付貼付貼付ガラス冬期単板ガラ ~ 中間期スのみの場合を基準とする冬期複層ガラ ~ 中間期スのみの場合を基準とする冬期単板ガラ ~ 中間期スのみの場合を基準とする冬期複層ガラ ~ 中間期スのみの場合を基準とする 1.1 上昇 2.7 上昇上昇上昇 19: 21: 23: 1: 3: 5: 7: :45 1:5 1:55 2: 2:5 2:1 2: 2:2 図箱内空気温度の経時変動 ( 複層ガラスの場合 ) 5. 遮熱断熱効果のシミュレーション検証 5 1 シミュレーション方法今回開発した遮熱断熱フィルムの温熱効果検証をレスポンスファクター法に基づく非定常熱負荷計算プログラム LESCOM-wind を用いて行った LESCOM-wind は旧通産省生活産業局の住機能向上製品対策委員会で開発された多数室非定常熱負荷計算プログラム LESCOM を窓用遮熱断熱フィルム計算に応じた内容に追加開発したものである (3)~(6) 開口部の熱収支概念図を図 16 に示す非常に複雑で多年 1 月 S E Iテクニカルレビュー第 18 号 ( 13 )

8 岐にわたる非定常熱負荷計算プログラム LESCOMwind はこれらを考慮した熱平衡式からコンピュータシミュレーションにより温熱環境を再現している 5 2 シミュレーション検証結果 (1) 遮熱効果検証熱負荷計算プログラム LESCOM-wind を使用し実際の実験箱実験に基づく熱負荷計算を行い遮熱効果のシミュレーション計算による検証を行った計算は 211 年 2 月 5 日 ~ 7 日に実施した 8mm 厚単板ガラスを使用した遮熱実験に基づき当日の気象データを用いて実施した図 17 に TX71 を貼付した場合の箱内空気温度のシミュレーション計算結果と実測データを示す LESCOM-wind を使用したシミュレーション計算結果は実測データとよく一致しシミュレーション計算によっても TX71 の遮熱効果が確認された /2/5-1 : 211/2/5 12: 211/2/6 : 211/2/6 12: 211/2/7 : 211/2/7 12: 211/2/8 : 図 17 TX71 を貼付した場合のシミュレーション計算結果と実測値比較 (2) 断熱効果検証 (1) と同様に熱負荷計算プログラム LESCOM-wind を使用し 211 年 3 月 14 日 ~ 日に実施した 8mm 厚単板ガラスを使用した断熱実験に基づき当日の気象データを用いて実施した図 18 に TW31 を貼付した場合の箱内空気温度のシミュレーション計算結果と実測データを示 : 21: 23: 1: 3: 5: 7: 図 16 開口部の熱収支概念図 ( 複層ガラスの場合 ) 図 18 TW31 を貼付した場合のシミュレーション計算結果と実測値比較 ( 14 ) 窓用遮熱断熱フィルムの開発

9 す LESCOM-wind を使用したシミュレーション計算結果は実測データとよく一致しシミュレーション計算によっても TW31 の断熱効果が確認された 6. モデルオフィスにおける空調負荷シミュレーション 6 1 シミュレーション方法計算結果と実験箱での実験結果がよく一致することが確認できたことから熱負荷計算プログラム LESCOM-wind を使用し建築学会モデルオフィスにおいて遮熱断熱フィルムを使用した場合の年間空調消費電力に対する省エネ効果のシミュレーション計算を行った計算は札幌東京那覇の 3 地点で実施した表 6 にシミュレーション計算条件図 19 に建築学会オフィスモデル平面図を示す (7) 項目表 6 シミュレーション計算条件計算プログラム LESCOM-wind 計算地点気象データ建物モデルガラス種空調設定札幌東京那覇計算条件 9 年代標準年データ使用建築学会オフィスモデルの 1 フロア分対象床面積 65m 2 ( 事務室部分 ) 窓面積 m 2 8mm 厚単板ガラスまたは 8/A6/8mm 複層ガラスに遮熱断熱フィルム貼付 ( 全窓の室内面に貼付 ) 冷房設定温度 26.7 暖房設定温度 21.9 空調運転時間 8: ~ 18: 3, 28, 26, 24, 22, 2, 18, 16, 14, 12, 1, 3, 28, 26, 24, 22, 2, 18, 16, 14, 12, 1, 1% 99% 92% 93% 1% 9% 95% 94% 1% 95% 89% 86% 図 2 単板ガラスに貼付した場合の計算結果 1% 96% 94% 1% 94% 96% 図 21 複層ガラスに貼付した場合の計算結果 1% 97% 92% 8mm 複層ガラスに TU71 を貼付した場合の年間冷暖房消費電力表 7 に東京での単板ガラスに貼付した場合の年間冷暖房熱負荷表 8 に東京での複層ガラスに貼付した場合の年間冷暖房熱負荷を示す図 21 表 8 には同じ厚みの LowE 複層ガラス ( 遮蔽係数.69 熱貫流率 2.5W/m 2 K) を使用した場合も同時に計算し比較を行った単板ガラスでの比較において札幌東京那覇のいずれの地点でも遮熱断熱フィルムを貼付することでフィルム未使用条件に比べて年間冷暖房消費電力の削減効果が得られている特に遮熱断熱の両機能を有する TU71 はいずれの地点に図 19 建築学会オフィスモデル平面図 6 2 シミュレーション結果図 2 に 8mm 厚単板ガラスに TU71 TW31 TX71 を貼付した場合の年間冷暖房消費電力図 21 にガラス 8mm / 空気 6mm / ガラス表 7 単板ガラスに貼付した場合の東京における年間冷暖房熱負荷計算結果年間冷暖房負荷 kwh/ 年相対比率年間冷房負荷 kwh/ 年年間暖房負荷 kwh/ 年単板ガラスのみ 17,198 1 % 13,28 4,17 TU71 貼付単板ガラス,52 9 % 11,17 4,485 TX71 貼付単板ガラス 16, % 11,266 5,67 TW31 貼付単板ガラス 16, % 12,36 3,775 相対比率は単板ガラスを 1 % とした場合の比率年 1 月 S E Iテクニカルレビュー第 18 号 ( )

表 8 複層ガラスに貼付した場合の東京における年間冷暖房熱負荷計算結果年間冷暖房負荷年間冷房負荷 kwh/ 年年間暖房負荷 kwh/ 年 kwh/ 年相対比率複層ガラスのみ,668 1 % 13,56 2,612 TU71 貼付複層ガラス 14,726 94 % 11,835 2,892 参考 : LowE 複層ガラス,4 96 % 12,711 2,293 相対比率は複層ガラスを 1

遮蔽係数.69 熱貫流率 2.5W/m 2 K) と同等レベルの削減効果が得られることが確認された 7.

10 表 8 複層ガラスに貼付した場合の東京における年間冷暖房熱負荷計算結果年間冷暖房負荷年間冷房負荷 kwh/ 年年間暖房負荷 kwh/ 年 kwh/ 年相対比率複層ガラスのみ,668 1 % 13,56 2,612 TU71 貼付複層ガラス 14, % 11,835 2,892 参考 : LowE 複層ガラス,4 96 % 12,711 2,293 相対比率は複層ガラスを 1 % とした場合の比率スエッジ周辺部に引張応力が発生する応力がガラスのエッジ強度を越えるとガラスの熱割れが発生する 4 冷房負荷室内をある温度に冷却するのに必要なエネルギー量 5 暖房負荷室内をある温度に暖めるのに必要なエネルギー量おいても最大の削減効果が得られることが確認されたまたシミュレーション結果から TU71 は複層ガラスに貼付することにより LowE 複層ガラス ( 遮蔽係数.69 熱貫流率 2.5W/m 2 K) と同等レベルの削減効果が得られることが確認された 7. 結言当社の保有する光学多層膜設計技術精密塗工技術長尺スパッタ技術材料技術を活用し窓用の遮熱断熱および遮断熱フィルムを開発した光学機能膜は Ag 系合金薄膜と高屈折率誘電体薄膜の多層積層膜からなり特に高屈折率誘電体薄膜を当社独自のゾルゲルウエット成膜法で形成することにより大幅な低コスト化を実現した東京理科大学の実験装置を使用した実験検証および熱負荷計算プログラム LESCOM-wind を使用したシミュレーション検証により遮熱断熱効果を明確化しモデルオフィスでの年間冷暖房消費電力に対する省エネ効果を試算した今後は構成材料の開発や機能膜設計の適正化を実施し更なる高性能化低コスト化の実現を計画している参考文献 (1) 竹内哲也武田仁稲垣宏樹別所久美日射遮蔽フィルムの遮熱断熱効果に関する研究その 1 遮熱効果の実験検証日本建築学会学術講演梗概集 D-2 pp (211) (2) 稲垣宏樹武田仁竹内哲也別所久美日射遮蔽フィルムの遮熱断熱効果に関する研究その 2 低放射フィルムの断熱効果の実験検証日本建築学会学術講演梗概集 D-2 pp (211) (3) 松尾陽武田仁レスポンスファクター法による熱負荷計算法と計算例 (1) 空気調和衛生工学会誌第 44 巻第 4 号 pp1-14 (197) (4) 松尾陽武田仁レスポンスファクター法による熱負荷計算法と計算例 (2) 空気調和衛生工学会誌第 44 巻第 7 号 pp11- (197) (5) 武田仁非空調室の室温変動解析空気調和衛生工学会論文集 No.7 pp13-21(1978) (6) 武田仁稲沼實吉沢望磯崎恭一郎標準気象データと熱負荷計算プログラム LESCOM 井上書院() (7) 滝沢博標準問題の提案オフィス用標準問題日本建築学会環境工学委員会第回熱シンポジウム資料 pp35-42(1985) 執筆者竹内哲也 * : 東海ゴム工業新事業開発研究所担当次長光学機能フィルム開発に従事用語集ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 1 遮蔽係数 3mm の透明板ガラスの透過及び再放射による室内流入熱量を 1. とした場合の太陽光エネルギーの流入熱量を表す数値 2 熱貫流率 1 の温度差がある場合の 1 時間当たり 1m 2 を通過する熱量を表す数値 3 ガラス熱割れ窓ガラスに直射日光を受けると日光の照射された部分は暖まり膨張するが周辺のサッシに飲み込まれた部分や日陰になった部分はあまり暖まらず低温のままとなるこの低温部は暖まった高温部の膨張を拘束し結果としてガラ後藤修 : 東海ゴム工業新事業開発研究所犬塚正隆 : 東海ゴム工業新事業開発研究所楢崎徹司 : 東海ゴム工業新事業開発研究所担当課長徳永義弘 : 東海ゴム工業リフレシャイン事業室担当次長別所久美 : 東海ゴム工業新事業開発研究所室長武田 * 仁 : 東京理科大学名誉教授工学博士専門建築環境工学 * 主執筆者 ( 16 ) 窓用遮熱断熱フィルムの開発

Microsoft PowerPoint - 遮蔽コーティングの必要性 [互換モード]

Microsoft PowerPoint - 遮蔽コーティングの必要性 [互換モード] 窓ガラスの省エネルギー対策遮蔽対策の必要性建物の屋根壁などの断熱対策は検討されますが意外に見落とされていたのが窓ガラスの省エネルギー対策遮蔽対策です最近では窓ガラスの省エネルギー対策は重要なテーマとして位置付けられており検討対策がおこなわれていますゼロコン株式会社建物室内が暑くなる原因建物内に侵入する熱の割合効果的な省エネ対策をするには? 建物室内が暑くなる原因建物内に侵入する熱の割合