環コメ 熱・結露

環境工学 コメンタール　熱・結露

1.6 熱・結露
　１°．熱貫流量
　　q = A/R × ( ti - to ) = KA × ( ti - to ) [ W ]

　　
　
　　A：壁の面積 [ m² ]
　　R：熱貫流抵抗 [ m²・K/W ]
　　K：熱貫流率 [ W/(m²・K) ]
　　（ K = 1/R ）
　　ti：室温 [ ℃ ]、to：外気温度 [ ℃ ]
　　R = 1/αi + Σ( d/λ ) + ra + 1/αo [ m²・K/W ]
　　λ：熱伝導率 [ W/(m・K) ]、d：厚さ [ m ]
　　αi：室内側表面の熱伝達率 [ W/(m²・K) ]
　　αo：室外側表面の熱伝達率 [ W/(m²・K) ]
　　ra：空気層の熱抵抗 [ m²・K/W ]

　２°．熱伝達率 [ W/(m²・K) ]
　①総合熱伝達率 = 対流熱伝達率 + 放射熱伝達率
　②風速が大きくなるほど、対流熱伝達率は大きくなる。
　③屋外表面の総合熱伝達率αoは23～35W/(m²・K)、
　　屋内表面の総合熱伝達率αiは7～9W/(m²・K)
　　
　３°．熱伝導率 [ W/(m・K) ]

　①比重が大きくなるほど、熱伝導率が大きくなる。
　　金属 > コンクリート > ガラス > 木材 > 繊維材
　　> 発泡樹脂

　②一般に、同じ材料でも圧縮し、
　　カサ比重が大きくなると熱伝導率は大きくなる。
　（但し、グラスウールの熱伝導率は、
　　カサ比重が小さいものほど大きい。）

　③同じ材料でも水分を含むと、
　　熱伝導率は大きくなる。

　④同じ材料でも高温になるほど、熱伝導率は大きくなる。

　⑤発泡性の保温材の場合、空隙率が同じケースでは、
　　材料内部の気泡寸法が大きいものほど、
　　気泡内部の対流による熱移動が活発になるため、
　　熱伝導率は大きくなる。

　４°．空気層の断熱抵抗

　①空気層の厚さが2～4㎝程度までは厚くなるほど、
　　断熱効果が向上する。

　②空気層の密閉度が低いと、断熱効果が低くなる。

　③空気層の片面あるいは両面にアルミ箔を入れると、
　　断熱効果が2倍以上になる。

　④アルミ箔は、空気層のどちら側に張っても断熱効果は
　　実用上差がない。

　５°．熱抵抗と温度分布

　①均一な壁において、定常状態であれば、
　　壁のどの部位でも熱流は一定。

（室内側の熱伝達）q = αi ( ti - t1)
（壁各層の熱伝導）　= λｱ( t1 - t2 )/dｱ
　　　　　　　　　　= λｲ( t2 - t3 )/dｲ
　　　　　　　　　　= λｳ( t3 - t4 )/dｳ
（室外側の熱伝達）　= αo( t4 - to )
（壁全体の熱貫流）　= K ( ti - to )　[ W/m²]

　　

　②熱伝導比抵抗の大きい材料ほど温度勾配が急になる。

　６°．熱損失係数 [ W/(m²・K) ]

　①住宅の断熱性と気密性の判断基準として用いられる。

　②各室の伝熱および換気等による熱損失の合計を求め、
　　これを延べ床面積と室内外の温度差で割った値。

　③値が小さいほど、
　　床面積当たりの熱損失が少なくエネルギー消費も少なくなる。

　７°．熱容量 [ kJ/K ]

　① 熱容量 = 比熱 × 質量

　②熱容量が大きいと温まりにくく、冷めにくい。

　③熱容量が小さいと室温変動が直ちに現れ、
　　室温の変動幅も大きい。

　８°．表面結露とその防止対策

　①表面結露：
　　壁体の表面温度が空気の露点温度よりも低い時に生じる。

　②露点温度：
　　絶対湿度を一定に保ちながら空気を冷却した場合に、
　　相対湿度が100%となる温度。

　③結露防止対策
　a）壁体の断熱性能を高くする。ヒートブリッジをさける。
　b）換気を行い、室内の湿度を下げる。
　c）二重サッシは、室内側のサッシの気密を高め、
　　二重サッシの間に高湿の空気が入り込まないようにし、
　　外気側のサッシは、気密性を低くして、
　　湿気が逃げやすい構造とする。
　d）押入の中や家具と壁との間等の
　　壁表面付近の空気流動をよくし、壁表面温度を上げる。

　９°．内部結露とその防止対策

　①内部結露：
　　壁体内部のある位置の温度が、
　　その位置の空気の露点温度よりも低い時に生じる。

　②内部結露防止対策
　a）断熱材の空気側（高温高湿側）に防湿層を設ける。
　b）空気層を設け壁体内に侵入した湿気を外に排除する。
　c) 外断熱構造にする。