総合熱貫流率

• 建物全体としての熱的性質

• 右図のような建物での熱損失

K1 A1

K2 A2

K3 A3

K4 A4

K5 A5

K6 A6

K7 A7

oiKttAKAKAKq

772211

換気熱損失Heat loss from ventilation

Q [m3/h] Q [m3/h]

]kg/m[:

]K)J/(kg[:

]/hm[:

3

3

空気の密度

空気の比熱

換気量

C

Q

)(3600

oitt

QCq

ot

it

熱量=熱容量×温度差

熱容量=比熱×質量

質量=体積×密度空気の比熱=1,000

空気の密度=1.2

)(34.0oi

ttQq

総合熱貫流率Over all heat transfer coefficient

QAKAKAKKA 34.0772211

熱損失係数

FA

KAQ

建物での熱損失

• 温度差があると熱が流れる

– 貫流熱損失

• 空気が入れ替わると熱が移動する

– 換気熱損失

• 日射による熱取得

• 内部発熱熱負荷Heat Load

暖房負荷

熱の流出→暖房負荷

熱の流入は負荷を減らす 熱損失係数の影響が大きい

冷房負荷

熱の流入→冷房負荷

日射熱取得、内部発熱も負荷となる日射遮蔽も重要

住宅のエネルギー消費Energy consumption in residential buildings

断熱性能の法規制

非定常伝熱Transient Heat Transfer

• 外気温度、室温は変化する

• 熱容量 Heat Capacity

– 部屋の温度を1℃上昇させるのに必要な熱量

• 比熱 Specific Heat

– 1kgを1℃上昇させるのに必要な熱量

• 容積比熱 Volumetric Heat Capacity

– 1m3を1℃上昇させるのに必要な熱量

建材の容積比熱

• コンクリート

– 0.88[kJ/(kg K)]×2300[kg/m3] = 2024 [kJ/(m3 K)]

• 石

– 0.82[kJ/(kg K)]×2750[kg/m3] = 2255 [kJ/(m3 K)]

• 木材

– 1.3 [kJ/(kg K)]×400[kg/m3] =520 [kJ/(m3 K)]

• 水(参考)

– 4.2 [kJ/(kg K)]×1000[kg/m3] = 4200 [kJ/(m3 K)]

室温計算外気温：ｔo

室温：ｔiH [W]

室の熱容量：C

非常に短い時間⊿Tの間に室温が⊿ti 変化したとする。

部屋へ流入する熱量 H⊿T [J] 流出する熱 KA(ｔi - to) ⊿T [J]－

温度変化による室熱量の増加分 C・⊿ti [J]

熱量のバランスより

oi

itt

C

KA

C

H

dT

dt

微分形式に⊿T → dT

dTttKAHdTdtCoii

TttKATHtCoii

一戸建ての平均床面積 120m2 → KA = 120×2.7 = 324 [W/K]

部屋の熱容量 12,000 J/m2 → C = 1,440,000 [W/K]

dTAKHCtt

dt

oi

i1

0 50000 100000 150000

-10

-5

0

5

10

15

20

25

断熱良

断熱不良

熱容量大

断熱性の影響

• 暖房での定常状態に達する温度へ影響

熱容量の影響

• 温度変化に影響する

外気温との関係

• 外気温度に比べて• 時間遅れ ← 熱容量が大きいほど大きい• 温度変化の緩和