窓ガラスの熱割れが発生する原因と特徴

ご覧頂きましてありがとうございます。大分県の窓ガラスフィルム施工専門店『YANO』です(^^)/

今回は、窓ガラスフィルムを施工する上で知っておきたいガラスの大敵「熱割れ」現象についてとその発生原因と特徴について解説したいとおもいます。

熱割れしたガラスの見分け方はガラスの割れ方

ある日「特に触れてもないのに窓ガラスにヒビが入っていた！」などのように窓ガラスに突然ひび割れが発生することがあります。どうしてだろう！？と疑問に思いますよね。

そのようなヒビ割れは「熱割れ」という現象である可能性が高いです。見分け方としては熱割れはガラスのエッジ部から直角に割れが始まるという特徴があります。

何かしらの衝撃を受けてガラスが割れた場合は、衝撃を受けた部分を中心に放射状に割れてしまいます。

熱割れには一本の亀裂から枝分かれするようにひびが割れる特徴もあります。

ガラスが熱割れをする理由、ガラスは急激な温度変化に弱い

なぜガラスは熱割れを起こしてしまうのでしょうか。簡単にお伝えすると熱割れとはガラスの温かい部分と冷たい部分の温度差が生まれて起きるひび割れの事をいいます。

これは熱膨張というガラスの特性が関係しているからです。

窓ガラスのうち日射が直接当たる部分は、吸熱して高温となり膨張します。一方、ガラスの周辺部はサッシに呑み込まれているため日射を受けず、またサッシや躯体くたい への放熱もあり、低温のままになり膨張しません。このため、高温部の熱膨張を周辺部が拘束する状態になります。これをガラス内部の力の状態でいうと、ガラス周辺部に引張応力が発生していることになります。この引張応力（熱応力ともいう）は、直接当たる部分と周辺部との温度差に比例し、ガラスのエッジ強度を超える引張応力が発生するとガラスが破壊します。この現象を一般に熱割れと呼んでいます。（この熱割れは物理現象のため、完全に防ぐことは現状では極めて困難です。）

参照元：AGC株式会社「熱割れについて　熱割れ現象」　（最終閲覧日：2023年6月26日）

冬の晴れた日の午前中はガラスの熱割れが発生しやすい

熱割れには発生しやすい季節があります。冬の晴れた日の午前中です。ガラスの表面には日差しも当たり温度が高くなる一方で、サッシ周辺は温度が上がりづらく冷たいままです。

温かい部分と冷たい部分の温度差が広がり結果、ガラスの応力も大きくなり熱割れを発生させてしまいます。

熱割れが起きやすい条件と注意が必要なガラスの種類

熱割れが起きやすい条件は季節によるものだけではなく、設置されている窓の方位やガラスの種類、窓ガラスにかかる影の状態、カーテンやブラインドの有無、サッシの取付け状態、ガラスの厚さや大きさなど様々な影響に左右されます。

特にガラスの種類については熱割れに注意すべき種類のガラスがございます。

熱割れに注意が必要なガラス①　網入りガラス　

網入りガラスの特徴は、ガラスの中に網（ワイヤー）が埋め込まれているため、一般的な板ガラスに比べて強度が極めて低いことです。

また網部分が熱を吸収しやすいことによる影響で熱割れを起こすリスクを高めています。特に古い網入りガラスは注意が必要です。

熱割れに注意が必要なガラス②　LOW-E複層ガラス（エコガラス）

Low-E複層ガラスとは複層ガラス（ペアガラス）に遮熱性能や断熱性能をプラスした高機能なガラスのことを言います。一般的に複層ガラスはガラスとガラスの間に乾燥空気やアルゴンガスなどが注入されています。

これにより窓ガラスの断熱性能を高めてくれています。更にLow-Eガラスで遮熱性能がプラスされたものであれば、ガラスの内側に特殊な金属膜がコーティングされおり太陽の日射熱を吸収・反射することで遮熱効果を得ています。

ガラスの中に既に遮熱フィルムが貼られているようなものですね(^^)/

このような特殊な加工がされたガラスにフィルムを貼ると、日射熱を吸収する力がより高まり温度差が生まれ熱割れが起きやすくなります。

熱割れに注意が必要なガラス③　サイズ大きいガラスや厚めのガラス（16㎜～）

一般的な板ガラスは薄いものより厚みのある方が、ガラス内部に温度差が生まれやすいので熱割れが起きる可能性が高くなります。また横幅が90㎝以上で、高さも２ｍ近くもあるような大きなガラスも同様です。

熱割れに注意が必要なガラス④　ガラス表面にキズがある、経年劣化しているガラス

窓ガラスの表面や端部にキズやヒビがある場合や、長い年月を経過しているガラスは正常な状態に比べて極端に強度が低くなっており熱膨張による変形に耐えきらず熱割れが発生してしまう可能性があります。

冷暖房器具の使い方に注意！窓ガラスに冷暖房の風を直接当てないこと

普段の暮らしの中で、熱割れの発生を高めてしまう注意点として、エアコンなどの冷暖房器具の使い方がポイントになります。窓ガラスに直接、温風や冷風を当ててしまうとその部分だけ急激な温度差が生まれてしまいます。

温度差によりガラスの熱膨張が起こり熱割れを発生させてしまう恐れがあります。

窓ガラスフィルムの施工と熱割れの関係

様々な条件により熱割れが発生する可能性があることをお伝えしましたが、フィルムを窓ガラスなどに貼る場合でも熱割れのリスクを考慮しなければいけません。

例えば、暑さ対策などで日差しを遮りたい場合などに選ばれる遮熱フィルムではそのフィルムの特性上、ガラスフィルムそのものが熱を吸収し、室内に熱が入ることを抑える効果があります。

フィルムが熱を吸収することによってガラス自体の温度も上昇してしまいますので、日差しがよくあたらないサッシ周辺に隠れたガラス部分（低温部）との温度差が大きくなり熱割れの発生リスクを高めます。

特に直接日差しを多く受ける方角のガラスに日射熱をよく吸収するガラスフィルムを施工する場合には注意が必要です。例えば、黒っぽいスモークフィルムなどです。ガラスフィルムの種類によって熱を吸収しやすいもの、そうでないものがあります。

一部ガラスフィルムを施工する上でのリスクをお伝えしましたが、ご安心ください(^^)

窓ガラスフィルムの施工前にきちんと熱割れのリスク計算をやることにより、フィルムが原因による熱割れの発生を極力回避して貼れるフィルムを選ぶことができます。

事前の調査・確認で熱割れリスクを最小に！ご希望のフィルムを安心して貼れます

YANOでは窓ガラスフィルムの施工前に熱割れリスクの試算を行っております(^^)/熱割れがないことを保証するものではございませんが、一定水準の熱割れリスクの把握には十分な試算内容となっております。

試算内容によっては一番ベストな方法でガラスフィルムを貼れない場合もございます、そのような場合でも外側に貼る（室外貼り）方法に変更すれば対応できるなどの場合もございますのでご相談ください。

熱割れ計算に必要な現地調査は無料で対応しております。窓ガラスフィルムの専門家である【YANO】までお気軽にお問い合わせください(^^)/

※ガラスは割れ物で様々な要因で割れる可能性をもっておりますので、割れないという絶対保証は出来ません。ご了承くださいませ。