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環境工学2 8 建物全体の熱特性
■建物全体の熱特性 建物全体からの貫流熱損失+換気熱損失を計算する。 内外温度差1℃の時の熱損失を総合熱貫流率という。 総合熱貫流率[KA]=K1A1+K2A2+K3A3+K4A4+K5A5+ K6A6+K7A7+0.34Q [KA] (W/℃) 換気による熱損失q=ρ×c×Q Q(換気量㎥/h) q=1.2×1005/3600×Q ρ(空気の密度1.2kg/㎥) =0.34×Q c(空気の比熱1000J/kg) 換気量Q=300㎥/hの場合q=0.34×300=102 W/℃ 建物全体の熱損失はq=[KA](θ1—θ2) 問題16m×3m×3mの容積の部屋で壁の熱貫流率が0.78W/㎡℃ 壁面積54㎡,室容量54㎥,換気回数0.5,外気温度0℃ 内気温度20℃の場合の建物全体の熱損失を求める。 q=[KA](θ1—θ2) [KA]=K1A1+0.34Q=0.78×54+0.34×27=42.12+9.18 =51.3 W/℃ q=[KA](θ1—θ2)=51.3×20=1026 W 参考資料 熱損失係数 総合熱貫流率{KA}は壁等の熱貫流率が同じでも規模が大きく なると大きくなる。そこで建物の熱性能を比較するために 総合熱貫流率{KA}を延べ面積Aで割った熱損失係数{Q}が 用いられる。 [Q]=[KA]/A W/㎡℃ ただし㎡は床面積あたりを示す。 問題1の部屋の熱損失係数は[Q]=[KA]/A A=6×3 =51.3/18=2.85 住宅の省エネルギー基準 次世代省エネルギー基準では大阪府、東京都は地域区分4であり 熱損失係数の推奨基準値は2.7である。 したがって、かなり断熱効果の高い住宅を考えている。 その時、気密性、換気に対する考え方、日射に対する考え方が 熱損失で大きな割合を占める事になる。 ■日射熱取得率 η 窓ガラスは日射のほとんどが室内に侵入するので 室内に侵入する熱量はJ×η(日射熱取得率)で求められる。 たとえば600W/㎡×0.86=516W/㎡ 6m×3m×3mの容積の部屋で、南面全面ガラスの場合 冬の12時前後の日射による取得熱量は 516W/㎡×18㎡=9288Wと大きな数字になる。 このように日射の熱をうまくコントロールすることがと省エネルギー のポイントのなる。 参考資料 日射遮蔽係数 SC 透明ガラス厚さ3ミリの日射熱取得率を基準に他のガラスの 日射熱取得率を表すと 熱線吸収ガラス 0.72 熱線反射ガラス 0.29 透明ガラスとブラインド 0.58 外ブラインド 0.15 参考資料 日射の取り扱い(コンクリートの外壁等) 1相当外気温 外壁が受ける全日射をJとする。 外壁の日射吸収率をa1とすると、a1は白っぽい材料や光沢の ある金属などでは小さいが、コンクリートなどでは0.65〜0.8 と大きい。 外壁から流入する熱量は(α=23) q=α(θ1—θ2)+a1×J =α[(θ1+a1×J/α)−θ2]+a1×J (θ1+a1×J/α)を相当外気温度という。 外気温度が上式まで上がったと考えれば日射の影響を考慮した 熱貫流が求められる。 外気温度θ1=20℃、全日射を600W/㎡、a1=0.7とすると (θ1+a1×J/α)=20+0.7×600/23=20+18.26=38.26 相当外気温度は38.26℃として熱貫流をもとめる。 q=K(θ1—θ2)=0.78×38.26=29.8W/㎡ 外壁がコンクリート等で仕上がっている場合は外気温度が20℃ に対して相当外気温度は38.26℃となる。冬日射の当る外壁は 暖房効果として有効に働くが夏はかなりの熱が侵入するので 外壁に日射が当らない工夫が大切。
by tsuka7072
| 2008-05-28 12:53
| 環境工学2
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