CN111434868B - 外壁部件以及建筑物 - Google Patents

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Abstract

提供外壁部件以及具备该外壁部件的建筑物，在与室外的气温的变动无关地通过冷暖气设备恒定地保持室内的温度时，能够减小向室内的流入流出热量，降低冷暖气能量。在室外侧隔热层与室内侧隔热层之间具有蓄热层，通过下式(3)表示的R为0.20以下。R＝2(R1－0.5)2+(R2－1)2+(R3－0.55)2 (3)在式(3)中，R1通过下式(1)表示。R1＝(Tb/Kb)/(Ta/Ka+Tb/Kb) (1)Ka是室外侧隔热层的热传导率，Ta是室外侧隔热层的厚度，Kb是室内侧隔热层的热传导率，Tb是室内侧隔热层的厚度。R2是蓄热层在15℃至40℃的温度范围内的潜热量与在－10℃至60℃的温度范围内的潜热量之比。R3＝L5/L20 (2)。

Description

外壁部件以及建筑物
技术领域
本发明涉及外壁部件以及具备该外壁部件的建筑物。
背景技术
以往，为了兼顾室内舒适性的确保和冷暖气能量的节能化，建筑物的高隔热化得到发展。然而，若仅使用隔热材料欲使外壁具有充分的隔热性，则存在外壁过厚这一问题。因此，近年来，提出了一种外壁，通过使潜热存储材料与隔热材料组合，利用昼间·夜间的温度差来缓和室内等的温度变化，提高节能性能。
例如，在非专利文献1中记载有如下内容，即：包含潜热存储材料层和位于比该潜热存储材料层靠室外侧的隔热材料、而在比该潜热存储材料层靠室内侧不包含隔热材料的外壁所包围的房间，相比不包含潜热存储材料层的外壁所包围的房间，室内的温度变化较小。
另外，在专利文献1中记载了一种外壁，在室外侧配置有隔热材料，在室内侧配置有蓄热材料。还记载了，为了通过蓄热材料抑制夏季昼间的室温上升，需要在室内侧配置蓄热材料，在比蓄热材料靠室内侧绝对不配置隔热材料。
在所述现有技术文献所记载的技术中，均通过将蓄热材料配置于比隔热材料靠室内侧，来提高节能性能。
另外，在专利文献2中记载了一种隔热面板，为了防止在隔热面板内产生结露，在蓄热层的两侧层叠有隔热层。
专利文献1：日本特开昭61－122354号公报
专利文献2：日本特开平9－1747141号公报
非专利文献1：日本建筑学会技术报告集第22卷第52号，1027－1030
近年来，寻求一种在室内的温度通过冷暖气设备而被连续保持为恒定的情况下使节能性能提高的外壁部件。
然而，对于上述现有技术文献所记载的外壁，虽然具有抑制室内温度伴随室外的气温的变动而变动的效果，但发现该外壁中的蓄热材料仅在温度变动的环境下发挥功能，而对于在室内的温度通过冷暖气设备而被连续保持为恒定的情况下是否起到节能化效果并未记载。
另外，在上述现有技术文献中，对于在与昼夜间以及日间变化的室外的气温无关而通过冷暖气设备恒定地保持室内温度的情况下抑制来自外部的热流出入，其结果是，针对为了降低冷暖气能量从而蓄热材料应保有哪种潜热特性，则完全没有记载。
在该状况下，本发明人发现，通过在具有蓄热层、以及位于该蓄热层的室内侧和室外侧这两侧的隔热层的外壁部件中，通过在该外壁部件中的特定位置配置蓄热层，并且使蓄热层为具有特定的潜热特性的蓄热层，则能够解决上述课题。
发明内容
本发明的目的在于提供外壁部件以及具备该外壁部件的建筑物，在与室外的气温的变动无关而通过冷暖气设备将室内的温度保持为恒定时，能够减小向室内的流入流出热量，降低冷暖气能量。
本发明提供以下内容。
[1]一种外壁部件，其中，在室外侧隔热层(A)与室内侧隔热层(B)之间具有蓄热层，通过下式(3)表示的R为0.20以下。
R＝2(R1－0.5)2+(R2－1)2+(R3－0.55)2 (3)
(在式(3)中，R1通过下式(1)表示。
R1＝(Tb/Kb)/(Ta/Ka+Tb/Kb) (1)
Ka是室外侧隔热层(A)的热传导率，Ta是室外侧隔热层(A)的厚度，Kb是室内侧隔热层(B)的热传导率，Tb是室内侧隔热层(B)的厚度。
R2是蓄热层在15℃至40℃的温度范围内的潜热量与在－10℃至60℃的温度范围内的潜热量之比。
R3通过下式(2)表示。
R3＝L5/L20 (2)
将在－10℃至60℃的温度范围内任意5℃幅度的温度范围内的蓄热层的潜热量中的、成为最大的潜热量的5℃幅度的温度范围设为X，
将温度范围X中的蓄热层的潜热量设为L5，
将温度范围X的中心温度设为X’，
将(X’－10)℃以上(X’+10)℃以下的温度范围内的蓄热层的潜热量设为L20。)
[2]在[1]记载的外壁部件中，上述R1为0.30以上0.70以下，上述R2为0.70以上1.00以下，上述R3为0.30以上0.80以下。
[3]在[1]或[2]记载的外壁部件中，上述室外侧隔热层(A)以及上述室内侧隔热层(B)中的至少一方是热传导率为0.03W/(m·K)以下的包含聚苯乙烯发泡体、硬质聚氨酯发泡体或者酚醛树脂发泡体的层。
[4]在[1]～[3]中的任一项记载的外壁部件中，上述X’为15℃以上40℃以下。
[5]在[1]～[4]中的任一项记载的外壁部件中，上述蓄热层的透湿阻力为900m2h·mmHg/g以下。
[6]一种建筑物，其中，具备[1]～[5]中的任一项记载的外壁部件，并且以该外壁部件所包含的室外侧隔热层(A)成为室外侧，室内侧隔热层(B)成为室内侧的方式配置。
[7]一种[1]～[5]中的任一项记载的外壁部件的、在外壁中的应用。
【发明的效果】
根据本发明的外壁部件，在通过冷暖气设备使室内侧的温度连续保持为恒定的情况下，通过与室外的气温的各种变动无关地减小向室内的流入流出热量，能够实现兼顾室内的舒适性和较高的节能效果的建筑物。
附图说明
图1是本发明的外壁部件的一个实施方式的纵剖视图。
图2是表示本发明的外壁部件的一个实施方式的尺寸的纵剖视图。
图3是表示在实施例中使用的蓄热材料1～4的表观比热的温度分布的图。
图4是表示在实施例中使用的蓄热材料1～4的潜热的温度分布的图。
图5是表示在实施例中使用的蓄热材料5～8的表观比热的温度分布的图。
图6是表示在实施例中使用的蓄热材料5～8的潜热的温度分布的图。
图7是表示模拟的室外侧的表面温度的图。
图8是表示实施例1～8以及比较例1～24的总合性能的图。
图9是表示实施例9以及比较例25的温度条件的图。
图10是表示实施例9以及比较例25的实验结果的图。
附图标记说明：
1…外壁部件；2…蓄热层；3…室外侧隔热层；4…室内侧隔热层。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的外壁部件的实施方式。图1是本发明的外壁部件的一个实施方式即外壁部件1。此外，各图的上侧是室外侧，下侧是室内侧。
本发明的外壁部件是在室外侧隔热层(A)与室内侧隔热层(B)之间具有蓄热层并且通过式(3)表示的R为0.20以下的外壁部件。
R＝2(R1－0.5)2+(R2－1)2+(R3－0.55)2 (3)
针对R1、R2以及R3，以下进行说明。以使R成为0.20以下的方式选择室外侧隔热层(A)的热传导率和厚度、室内侧隔热层(B)的热传导率和厚度、以及蓄热层的材料，由此来调制本发明的外壁部件。
＜R1＞
R1通过式(1)表示。
R1＝(Tb/Kb)/(Ta/Ka+Tb/Kb) (1)
Ka是室外侧隔热层(A)的热传导率，Ta是室外侧隔热层(A)的厚度，Kb是室内侧隔热层(B)的热传导率，Tb是室内侧隔热层(B)的厚度。
R1能够通过室外侧隔热层(A)的热传导率和厚度以及室内侧隔热层(B)的热传导率和厚度来进行调整。
优选上述R1为0.30～0.70，更加优选为0.35～0.65。
室外侧隔热层(A)的厚度Ta例如为10～80mm，更加优选为50mm～80mm。
室内侧隔热层(B)的厚度Tb例如为10～80mm，更加优选为50mm～80mm。
针对室外侧隔热层(A)以及室内侧隔热层(B)的热传导率，之后进行叙述。
＜R2＞
R2是蓄热层在15℃至40℃的温度范围内的潜热量与在－10℃至60℃的温度范围内的潜热量之比。
优选上述R2为0.70～1.00，更加优选为0.75～1.00。
在本说明书中，潜热量按照建材试验中心规格JSTM O6101：2018通过以下条件来测定。
通过能够以恒定的速度升温以及降温的平板状的两张热板夹持试验体，(1)以60℃保持热板5小时，接下来，(2)以0.1℃/分的速度从60℃降温至－10℃，接下来，(3)以－10℃保持5小时，接下来，(4)以0.1℃/分的速度从－10℃升温至60℃。利用在过程(4)中由热流计测定出的热流求出各温度的潜热量。
在本说明书中，比热是指将为使材料的温度上升1K而所需的热量作为材料的每单位质量的值而示出。表观比热是指将上述比热加上潜热量而得到的值。潜热量是指通过固体－液体的相变而被吸收或被放出的热量，在本说明书中，是指在该温度范围内观测到的熔化焓(ΔH)。
＜R3＞
R3通过式(2)表示。
R3＝L5/L20 (2)
将在－10℃至60℃的温度范围内任意5℃幅度的温度范围内的蓄热层的潜热量中的、成为最大的潜热量的5℃幅度的温度范围设为X，
将温度范围X中的蓄热层的潜热量设为L5，
将温度范围X的中心温度设为X’，
将(X’－10)℃以上(X’+10)℃以下的温度范围内的蓄热层的潜热量设为L20。
用于R3的计算的潜热量的测定方法如上述所述。
测定蓄热层在－10℃至60℃的温度范围内的潜热量，以－10℃～－5℃、－9℃～－4℃、－8℃～－3℃等每隔1℃刻度，求出5℃幅度的各温度范围内的潜热量。其中，将最大的潜热量设为L5，将潜热量为L5的5℃幅度的温度范围设为X。
优选上述R3为0.30～0.80，更加优选为0.30～0.75。
优选X’为15℃以上40℃以下，更加优选为20℃以上35℃以下。
R2以及R3分别表示蓄热层的潜热特性。以成为规定的R2以及R3的方式选择蓄热层的材料即可。
如后述所述，蓄热层含有潜热存储材料。在潜热存储材料为低分子型潜热存储材料时，能够通过：
1)组合熔点不同的两种以上低分子型潜热存储材料，
2)组合低分子型潜热存储材料与其他低分子化合物，
3)组合低分子型潜热存储材料与高分子型潜热存储材料，
来调整R2以及R3。
在潜热存储材料为高分子型潜热存储材料的情况下，能够通过高分子型潜热存储材料中的构造单位的种类和量来调整R2以及R3。
＜隔热层＞
在本说明书中，室外侧隔热层(A)是在本发明的外壁部件中配置于比蓄热层靠室外侧的隔热层。
在本说明书中，室内侧隔热层(B)是在本发明的外壁部件中配置于比蓄热层靠室内侧的隔热层。
在本说明书中，隔热层是指热传导率为0.05W/(m·K)以下的层。
在本说明书中，热传导率是指表示容易引起热移动的程度的系数，是指在每单位厚度存在1K的温度差时以单位时间在单位面积移动的热量。热传导率是按照ASTM E1530通过热流量法来测定的。
对于室外侧隔热层(A)以及室内侧隔热层(B)而言，只要各隔热层的热传导率为0.05W/(m·K)以下，则对构成该隔热层的材料不进行特别限定。
作为室外侧隔热层(A)以及室内侧隔热层(B)的材料，举出树脂发泡体。
作为树脂发泡体，举出聚苯乙烯发泡体、硬质聚氨酯发泡体、丙烯酸树脂发泡体、酚醛树脂发泡体、聚乙烯树脂发泡体、发泡橡胶、发泡陶瓷等。
优选室外侧隔热层(A)的热传导率为0.03W/(m·K)以下。优选室内侧隔热层(B)的热传导率为0.03W/(m·K)以下。
室外侧隔热层(A)的热传导率和室内侧隔热层(B)的热传导率彼此独立。作为热传导率较低、适宜的隔热层的材料，举出聚苯乙烯发泡体、酚醛树脂发泡体、硬质聚氨酯发泡体。优选室外侧隔热层(A)以及室内侧隔热层(B)中的至少一方是热传导率为0.03W/(m·K)以下的包含聚苯乙烯发泡体、硬质聚氨酯发泡体或者酚醛树脂发泡体的层。另外，从施工性的观点出发，室外侧隔热层(A)或者室内侧隔热层(B)均是板状的发泡体，优选以与蓄热层粘合的形态使用。
＜蓄热层＞
上述蓄热层是指凭借潜热而具有蓄热性的层。
优选蓄热层为单位面积的－10℃至60℃的范围的潜热量为15kJ/m2以上的层。更加优选蓄热层的单位面积的－10℃至60℃的范围的潜热量为25kJ/m2以上，进一步优选为50kJ/m2以上。
蓄热层的厚度Ths例如为0.50～7.0mm，优选为1.0mm～5.0mm。如后述所述，在蓄热层存在多层的情况下，将多层蓄热层的合计厚度设为Ths。
从外壁部件的轻型化的观点出发，优选蓄热层的密度为1500kg/m3以下。密度通过水中置换法、比重瓶法、浮沉法、密度梯度管法(JIS K7112)来进行测定。
从防止结露的观点出发，优选蓄热层具有透湿阻力为900m2h·mmHg/g以下的透湿性。只要具有所希望的透湿性，蓄热层的形状不特别限定，但优选蓄热层具有贯通孔。作为蓄热层，例如，举出在片材以物理性形成贯通孔而得的蓄热层、通过在成形加工时使其发泡来形成贯通孔而得的蓄热层、无纺布等纤维状蓄热层。作为在片材以物理性形成贯通孔的方法，可以通过使用设置有突起的辊，在制造片材的同时形成贯通孔，也可以在成形了无贯通孔的片材之后利用设置有突起的辊的峡间、针、冲孔机等通过后加工形成贯通孔。优选一个贯通孔的面积为0.03mm2以上1.00mm2以下，进一步优选为0.04mm2以上0.64mm2以下。另外，优选贯通孔彼此的最小间隔为1.5mm以上6.0mm以下，进一步优选为2.0mm以上5.0mm以下。通过具有锥形的突起的辊、冲孔机，能够增大室内侧的贯通孔的尺寸，由此能够更加提高防止结露效果。优选锥形的锥角度为45°以上70°以下，进一步优选为50°以上65°以下。作为锥形的突起，举出四棱锤的突起、圆锥的突起。另外，可以不是贯通孔，例如也可以对蓄热层进行切口、狭缝等的加工而赋予所希望的透湿性。
透湿阻力按照JIS A1324通过杯法来进行测定。
蓄热层含有潜热存储材料。在本说明书中，潜热存储材料是指通过相变而具有蓄热性的材料(以下存在记载为“蓄热材料”的情况)。作为潜热存储材料，举出低分子型潜热存储材料和高分子型潜热存储材料。
作为低分子型潜热存储材料，举出有机低分子型潜热存储材料和无机低分子型潜热存储材料。
作为有机低分子型潜热存储材料，举出石蜡、长链脂肪酸、长链乙醇、长链脂肪酸酯、糖醇等。它们可以被封入有机微胶囊中，也可以通过胶凝剂被固定，还可以被封入塑料等的容器。
作为无机低分子型潜热存储材料，举出无机盐水合物等。作为无机盐水合物，不特别限定，例如，举出高氯酸锂水合物、氢氧化钠水合物、氟化钾水合物、硝酸锂水合物、氯化钙水合物、硫酸钠水合物、碳酸钠水合物、磷酸氢钠水合物、硝酸锌钠水合物、溴化钙水合物等。优选它们以被封入塑料等的容器的形式来使用。
作为高分子型潜热存储材料，举出在侧链具有可以分支也可以通过官能基置换的长链烷基或者长链醚基的聚合物。作为聚合物，不特别限定，例如，举出在侧链具有可以分支也可以通过官能基置换的长链烷基或者长链醚基的将(甲基)丙烯酸酯作为主要成分的聚合物、在侧链具有可以分支也可以通过官能基置换的长链烷基或者长链醚基的将乙烯基酯主链作为主要成分的聚合物、在侧链具有可以分支也可以通过官能基置换的长链烷基或者长链醚基的将乙烯基醚主链作为主要成分的聚合物、在侧链具有可以分支也可以通过官能基置换的长链烷基或者长链醚基的将聚烯烃主链作为主要成分的聚合物等。作为侧链，优选为可以分支也可以通过官能基置换的长链烷基，优选将(甲基)丙烯酸酯、聚烯烃主链作为主要成分的聚合物。作为高分子型潜热存储材料，举出日本特开2015－091903、WO2016/098674、WO2017/217419所记载的聚合物。
也可以组合两个以上上述蓄热材料来使用。蓄热层也可以含有显热蓄热材料。作为显热蓄热材料，举出混凝土、碎石、铁、铜、钢、聚乙烯。
＜外壁部件＞
对于外壁部件，优选Ths/(Ta+Tb)为0.01～0.05。
外壁部件也可以形成为分别独立地具有室外侧隔热层(A)以及/或者室内侧隔热层(B)两层以上。
在外壁部件分别独立地具有室外侧隔热层(A)以及/或者室内侧隔热层(B)两层以上的情况下，R1置换为通过下式(1’)表示的R1’。
Figure BDA0002357954840000091
外壁部件也可以形成为具有蓄热层两层以上。在外壁部件具有蓄热层两层以上的情况下，也可以邻接层叠不同的两种以上的蓄热层。在外壁部件具有蓄热层两层以上的情况下，也可以在蓄热层与蓄热层之间具有除蓄热层以外的层。
在外壁部件具有蓄热层两层以上的情况下，用于求出R2以及R3的潜热量测定以层叠有全部蓄热层的状态进行。
外壁部件也可以具有除室外侧隔热层(A)、蓄热层以及室内侧隔热层(B)以外的层。
室外侧隔热层(A)和蓄热层可以邻接，也可以不邻接。也可以在室外侧隔热层(A)与蓄热层之间具有除室外侧隔热层(A)、蓄热层以及室内侧隔热层(B)以外的层。
室内侧隔热层(B)和蓄热层可以邻接，也可以不邻接。也可以在室内侧隔热层(B)与蓄热层之间具有除室外侧隔热层(A)、蓄热层以及室内侧隔热层(B)以外的层。
作为除室外侧隔热层(A)、蓄热层以及室内侧隔热层(B)以外的层，举出墙纸、地板等装饰层、石膏板等阻燃层、砂浆等外壁层、粘合层、空气层等。
外壁部件中，室外侧隔热层(A)以及室内侧隔热层(B)的厚度的比例以相对于外壁整体的热阻(Ta/Ka+Tb/Kb)的比率表示，优选为0.70～1.00，更加优选为0.80～1.00。只要相对于外壁整体的热阻(Ta/Ka+Tb/Kb)的比率为0.70以上，则外壁部件中的“其他层”给予向室内的流入流出热量的影响很小。
外壁整体的热阻通过求出在各层中厚度与热传导率之比，并作为全部层的该比的合计来求出。
作为外壁部件的制造方法，举出：通过多层挤出成形而一体地成形室外侧隔热层(A)、蓄热层和室内侧隔热层(B)来进行制造的方法；以及在分别独立成形室外侧隔热层(A)、蓄热层和室内侧隔热层(B)之后将它们一体化来进行制造的方法。在分别独立地成形各层之后将它们一体化的情况下，可以在建筑现场使隔热层与蓄热层粘合来进行施工，也可以在工厂等中将它们一体化之后搬运至建筑现场来进行施工。
＜建筑物＞
外壁部件能够作为包含该外壁部件的外壁来使用。外壁通常包含上述外壁部件和负担强度的构造部件。可以层叠外壁部件和构造部件来作为外壁，也可以并列配置外壁部件和构造部件来作为外壁。作为构成构造部件的材料，举出木材、混凝土、金属。
外壁部件能够成为配置为该外壁部件所包含的室外侧隔热层(A)为室外侧并且室内侧隔热层(B)为室内侧的建筑物。
【实施例】
在实施例9以及比较例25中，通过以下方法测定出各种物理性能。
(1)热传导率
按照ASTM E1530通过热流量法进行了测定。
(2)潜热量
按照建材试验中心规格JSTM O6101：2018通过以下条件进行了测定、解析。
通过能够以恒定的速度升温以及降温的平板状的两张热板夹持试验体，(1)在60℃保持热板5小时，接下来，(2)以0.1℃/分的速度从60℃降温至―10℃，接下来，(3)以―10℃保持5小时，接下来，(4)以0.1℃/分的速度从―10℃升温至60℃。利用在过程(4)中通过热流计测定出的热流来求出各温度的表观比热和潜热。
(3)透湿阻力
按照JIS A1324通过杯法以测定温度15℃进行了测定。
(4)流入热量、流入热通量
在室外实验楼的北侧外壁的层叠体的室内侧对荣弘精机株式会社制热感器(热流计)HF－30s进行了设置，并进行了测定。
(5)外壁的室外侧温度以及室内侧温度
在北侧外壁的层叠体的室内侧和室外侧分别对热电偶进行了设置，并进行了测定。
[实施例9]
在设置于长野县中野市的室外实验楼中进行了实验。使在室外侧隔热层(A31)与室内侧隔热层(B31)之间具有蓄热层(C31)的层叠体(31)为室外实验楼的外壁。室外实验楼的建筑面积为3.31m2，层数为一层，UA值(外皮平均传热系数)为0.45W/m2/K。
对于室外侧隔热层(A31)以及室内侧隔热层(B31)，分别使用了JIS A9511中规定的挤出法聚苯乙烯泡沫保温材料三种(厚度：75mm)。室外侧隔热层(A31)以及室内侧隔热层(B31)的热传导率均为0.026。因此，R1是0.5。另外，蓄热层(C31)中，－10℃至60℃的温度范围内的潜热量是46300J/kg，15℃至40℃的温度范围内的潜热量是35300J/kg，L5为16300J/kg，X’为20℃，L20为38700J/kg。因此，R2为0.76，R3为0.42，R为0.080。蓄热层(C31)的厚度为1.5mm，蓄热层的热传导率为0.19W/m/K。
此外，上述蓄热层通过以下方法制成。通过双轴挤出机熔融混炼由来源于乙烯的构成单位、来源于丙烯酸十六烷基酯的构成单位和来源于丙烯酸甲酯的构成单位构成的80重量份的共聚合物、20重量份的聚丙烯、有机过氧化物和交联助剂，由此获得交联的树脂组成物。通过将该树脂组成物成形为片状而获得蓄热层。
在实验中，使设置于室外实验楼内的冷气设备的设定温度为20℃，使其连续运转24小时，评价了2018年8月22日北侧外壁向室内的流入热量。2018年8月22日的外部空气温度、外壁的室外侧温度、外壁的室内侧温度如图9所示。求出从实验开始至24小时后为止的流入热量。实验结果如图10以及表1所示。
[比较例25]
比较例25中，在设置于实施例9的室外实验楼附近的相同形状的室外实验楼中进行了实验。使具有室外侧隔热层(A32)和室内侧隔热层(B32)的层叠体(32)为实验楼的外壁。室外实验楼的建筑面积为3.31m2，层数为一层，UA值(外皮平均传热系数)为0.45W/m2/K。
作为室外侧隔热层(A32)和室内侧隔热层(B32)，分别使用了JIS A9511中规定的挤出法聚苯乙烯泡沫保温材料三种(厚度：75mm)。室外侧隔热层(A32)以及室内侧隔热层(B32)的热传导率均为0.026W/m/K。重叠两张挤出法聚苯乙烯泡沫保温材料三种而使其成为外壁。外壁不包含蓄热层。
实验中，使设置于室外实验楼内的冷气设备的设定温度为20℃，使其连续运转24小时，评价了2018年8月22日北侧外壁向室内的流入热量。2018年8月22日的外部空气温度、外壁的室外侧温度、外壁的室内侧温度如图9所示。求出从实验开始至24小时后为止的流入热量。实验结果如图10以及表1所示。
【表1】
Figure BDA0002357954840000121
相对于比较例25，实施例9能够使流入热量减少10.2％。另外，相对于比较例25，实施例9能够使峰值时的流入热通量减少20.8％。根据该情况，在通过冷气设备将室温控制为恒定的建筑物中，本发明能够通过减少流入热量，降低冷气负荷，实现较高的节能效果。
[实施例10]
成形与构成实施例9的蓄热层的树脂组成物同等的树脂组成物，获得厚度为1mm的片材。通过使该片材通过在表面设置有四棱锥状(四棱锥的形状：底边为2.35mm的正方形且高度为1.64mm的四棱锥)的突起的辊A、与能够接收辊A的四棱锥状的突起的辊B的峡间，获得具有贯通孔的蓄热层(C33)。在形成贯通孔时，使辊A和辊B的表面温度分别为60℃。按照JIS A1324在15℃、90％湿度的环境下通过杯法测定出蓄热层(C33)的透湿阻力。透湿阻力为47m2h·mmHg/g。
使在实施例9的室外侧隔热层(A31)与室内侧隔热层(B31)之间具有蓄热层(C33)的层叠体(33)为室外实验楼的外壁，在与实施例9同等的环境下进行实验，则流入热量与实施例9同等。
在实施例1～8以及比较例1～24中，针对由图1记载的结构的层叠体(外壁部件)所包围的房间，进行了热流向室内出入的计算机模拟。
在模拟中，使用利弗莫尔软件技术公司(Livermore Software TechnologyCorporation)制的LS－DYNA V971 R8.1.0的热传导解析功能来实施。时间积分使用全隐式解法，行列计算求解器使用了对称直接求解器。
针对层叠体的室内侧的表面温度，假定室内空间利用者的选项，设为24℃、26℃和28℃三个水准，针对室外侧的表面温度，将松本市2017年夏季中气温较高的7月21日、气温较低的9月10日、气温处于中间的8月21日的气温，作为三个水准的室外侧的表面温度，并进行了模拟。三个水准的室外侧的表面温度如图7所示。
此外，模拟开始时，使层叠体整体为25℃恒定进行模拟，针对层叠体的性能，评价了从模拟开始后24小时至48小时为止期间流入室内侧的热量。
并且，针对另外将各实施例的层叠体的蓄热层置换为在－10℃至60℃的温度范围内不具有潜热的层的层叠体，也同样求出流入室内侧的热量。在各实施例中，将使用了实施例的层叠体的情况下流入室内侧的热量设为Z[Wh/m2/Day]，将使用了各实施例的层叠体的蓄热层置换为在－10℃至60℃的温度范围内不具有潜热的层的层叠体的情况下流入室内侧的热量设为Z’[Wh/m2/Day]，将100(Z’－Z)/Z’设为“流入热量减少率”。并且，“流入热量减少点”如以下所述。使流入热量减少率不足1％的情况下为“0”，使流入热量减少率在1％以上不足5％的情况下为“1”，使流入热量减少率在5％以上不足10％的情况下为“2”，使流入热量减少率在10％以上不足20％的情况下为“3”，使流入热量减少率在20％以上的情况下为“4”。将“总合性能”表示为各条件下的流入热量减少点的算术平均与各条件下的流入热量减少点的几何平均之和。流入热量减少点的算术平均表示在将特定条件下发挥出的高性能的情况考虑在内的各使用条件下的性能的值，流入热量减少点的几何平均表示符合所有条件而在任何室外条件·室内条件下均能稳定发挥的性能的值。
[实施例1]
进行了在室外侧隔热层(A1)与室内侧隔热层(B1)之间具有蓄热层(C1)的层叠体(1)的模拟。在表2中示出室外侧隔热层(A1)、室内侧隔热层(B1)以及蓄热层(C1)的密度、显热、热传导率。图3表示构成实施例的蓄热层(C1)的蓄热材料1的表观比热，图4表示潜热的温度分布。
使层叠体(1)的室外侧隔热层(A1)的厚度Ta、室内侧隔热层(B1)的厚度Tb以及蓄热层(C1)的厚度Ths为表3所示的层结构2。
表5表示向室内的流入热量。表9表示流入热量减少率。表13表示流入热量减少点。表16表示总合性能。
[实施例2]
除将构成蓄热层的蓄热材料变更为蓄热材料2以外，和实施例1相同地进行了模拟。图4表示蓄热材料2的潜热的温度分布。蓄热材料2的密度、显热以及热传导率和蓄热材料1相同。结果如表5、表9、表13以及表16所示。
[实施例3]
除将构成蓄热层的蓄热材料变更为蓄热材料3以外，和实施例1相同地进行了模拟。图4表示蓄热材料3的潜热的温度分布。蓄热材料3的密度、显热以及热传导率和蓄热材料1相同。结果如表5、表9、表13以及表16所示。
[实施例4]
除将构成蓄热层的蓄热材料变更为蓄热材料4以外，和实施例1相同地进行了模拟。图4表示蓄热材料4的潜热的温度分布。蓄热材料4的密度、显热以及热传导率和蓄热材料1相同。结果如表5、表9、表13以及表16所示。
[实施例5]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构3以外，和实施例1相同地进行了模拟。结果如表6、表10、表14以及表16所示。
[实施例6]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构3以外，和实施例2相同地进行了模拟。结果如表6、表10、表14以及表16所示。
[实施例7]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构3以外，和实施例3相同地进行了模拟。结果如表6、表10、表14以及表16所示。
[实施例8]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构3以外，和实施例4相同地进行了模拟。结果如表6、表10、表14以及表16所示。
[比较例1]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb以及蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构1以外，和实施例1相同地进行了模拟。结果如表4、表8、表12以及表16所示。
[比较例2]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb以及蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构1以外，和实施例2相同地进行了模拟。结果如表4、表8、表12以及表16所示。
[比较例3]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb以及蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构1以外，和实施例3相同地进行了模拟。结果如表4、表8、表12以及表16所示。
[比较例4]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb以及蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构1以外，和实施例4相同地进行了模拟。结果如表4、表8、表12以及表16所示。
[比较例5]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构4以外，和比较例1相同地进行了模拟。结果如表7、表11、表15以及表16所示。
[比较例6]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构4以外，和比较例2相同地进行了模拟。结果如表7、表11、表15以及表16所示。
[比较例7]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构4以外，和比较例3相同地进行了模拟。结果如表7、表11、表15以及表16所示。
[比较例8]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构4以外，和比较例4相同地进行了模拟。结果如表7、表11、表15以及表16所示。
[比较例9]
除将构成蓄热层的蓄热材料变更为蓄热材料5以外，和实施例1相同地进行了模拟。蓄热材料5的潜热的温度分布如图6所示。蓄热材料5的密度、显热以及热传导率和蓄热材料1相同。结果如表18、表22、表26以及表29所示。
[比较例10]
除将构成蓄热层的蓄热材料变更为蓄热材料6以外，和实施例1相同地进行了模拟。蓄热材料6的潜热的温度分布如图6所示。蓄热材料6的密度、显热以及热传导率和蓄热材料1相同。结果如表18、表22、表26以及表29所示。
[比较例11]
除将构成蓄热层的蓄热材料变更为蓄热材料7以外，和实施例1相同地进行了模拟。蓄热材料7的潜热的温度分布如图6所示。蓄热材料7的密度、显热以及热传导率和蓄热材料1相同。结果如表18、表22、表26以及表29所示。
[比较例12]
除将构成蓄热层的蓄热材料变更为蓄热材料8以外，和实施例1相同地进行了模拟。蓄热材料8的潜热的温度分布如图6所示。蓄热材料8的密度、显热以及热传导率和蓄热材料1相同。结果如表18、表22、表26以及表29所示。
[比较例13]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构3以外，和比较例9相同地进行了模拟。结果如表19、表23、表27以及表29所示。
[比较例14]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构3以外，和比较例10相同地进行了模拟。结果如表19、表23、表27以及表29所示。
[比较例15]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构3以外，和比较例11相同地进行了模拟。结果如表19、表23、表27以及表29所示。
[比较例16]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构3以外，和比较例12相同地进行了模拟。结果如表19、表23、表27以及表29所示。
[比较例17]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构1以外，和比较例13相同地进行了模拟。结果如表17、表21、表25以及表29所示。
[比较例18]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构1以外，和比较例14相同地进行了模拟。结果如表17、表21、表25以及表29所示。
[比较例19]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构1以外，和比较例15相同地进行了模拟。结果如表17、表21、表25以及表29所示。
[比较例20]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构1以外，和比较例16相同地进行了模拟。结果如表17、表21、表25以及表29所示。
[比较例21]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构4以外，和比较例13相同地进行了模拟。结果如表20、表24、表28以及表29所示。
[比较例22]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构4以外，和比较例14相同地进行了模拟。结果如表20、表24、表28以及表29所示。
[比较例23]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构4以外，和比较例15相同地进行了模拟。结果如表20、表24、表28以及表29所示。
[比较例24]
除将室外侧隔热层的厚度Ta、室内侧隔热层的厚度Tb、蓄热层的厚度Ths变更为表3所示的层结构4以外，和比较例16相同地进行了模拟。结果如表20、表24、表28以及表29所示。
此外，针对层结构以及蓄热材料与实施例以及比较例的关系，在表30中示出。
【表2】
Figure BDA0002357954840000191
【表3】
Figure BDA0002357954840000192
【表4】
Figure BDA0002357954840000193
【表5】
Figure BDA0002357954840000201
【表6】
Figure BDA0002357954840000202
【表7】
Figure BDA0002357954840000211
【表8】
Figure BDA0002357954840000212
【表9】
Figure BDA0002357954840000221
【表10】
Figure BDA0002357954840000222
【表11】
Figure BDA0002357954840000231
【表12】
Figure BDA0002357954840000232
【表13】
Figure BDA0002357954840000241
【表14】
Figure BDA0002357954840000242
【表15】
Figure BDA0002357954840000251
【表16】
Figure BDA0002357954840000252
【表17】
Figure BDA0002357954840000261
【表18】
Figure BDA0002357954840000262
【表19】
Figure BDA0002357954840000271
【表20】
Figure BDA0002357954840000272
【表21】
Figure BDA0002357954840000281
【表22】
Figure BDA0002357954840000282
【表23】
Figure BDA0002357954840000291
【表24】
Figure BDA0002357954840000292
【表25】
Figure BDA0002357954840000301
【表26】
Figure BDA0002357954840000302
【表27】
Figure BDA0002357954840000311
【表28】
Figure BDA0002357954840000312
【表29】
Figure BDA0002357954840000321
【表30】
Figure BDA0002357954840000322
【表31】
Figure BDA0002357954840000331
【表32】
Figure BDA0002357954840000332
【表33】
Figure BDA0002357954840000333
【表34】
Figure BDA0002357954840000341
【表35】
Figure BDA0002357954840000342
【表36】
Figure BDA0002357954840000343
【表37】
Figure BDA0002357954840000351
【表38】
Figure BDA0002357954840000352
针对实施例1～8以及比较例1～24的结果，将横轴设为参数R，将纵轴设为流入热量减少点的算术平均与几何平均之和(总合性能)而描绘出的图在图8中示出。实施例1～8以及比较例1～24的层叠体的全部总厚度相同。在使用了参数R为0.20以下的实施例1～8的层叠体的情况下，在各种室外的气温状况、室内的设定温度下，均能减小向室内的流入流出热量。

Claims (7)

1.一种外壁部件，其特征在于，
在室外侧隔热层与室内侧隔热层之间具有蓄热层，
通过下式(3)表示的R为0.20以下，
R＝2(R1－0.5)2+(R2－1)2+(R3－0.55)2 (3)
其中，
在式(3)中，R1通过下式(1)表示，
R1＝(Tb/Kb)/(Ta/Ka+Tb/Kb) (1)
Ka是室外侧隔热层的热传导率，
Ta是室外侧隔热层的厚度，
Kb是室内侧隔热层的热传导率，
Tb是室内侧隔热层的厚度，
R2是蓄热层在15℃至40℃的温度范围内的潜热量与在－10℃至60℃的温度范围内的潜热量之比，
R3通过下式(2)表示，
R3＝L5/L20 (2)
将在－10℃至60℃的温度范围内任意5℃幅度的温度范围内的蓄热层的潜热量中的、成为最大的潜热量的5℃幅度的温度范围设为X，
将温度范围X中的蓄热层的潜热量设为L5，
将温度范围X的中心温度设为X’，
将(X’－10)℃以上(X’+10)℃以下的温度范围内的蓄热层的潜热量设为L20。
2.根据权利要求1所述的外壁部件，其特征在于，
所述R1为0.30以上0.70以下，
所述R2为0.70以上1.00以下，
所述R3为0.30以上0.80以下。
3.根据权利要求1或2所述的外壁部件，其特征在于，
所述室外侧隔热层以及所述室内侧隔热层中的至少一方是热传导率为0.03W/(m·K)以下的包含聚苯乙烯发泡体、硬质聚氨酯发泡体或者酚醛树脂发泡体的层。
4.根据权利要求1或2所述的外壁部件，其特征在于，
所述X’为15℃以上40℃以下。
5.根据权利要求1或2所述的外壁部件，其特征在于，
所述蓄热层的透湿阻力为900m2h·mmHg/g以下。
6.一种建筑物，其特征在于，
具备权利要求1～5中的任一项所述的外壁部件，并且以该外壁部件所包含的室外侧隔热层位于室外侧、室内侧隔热层位于室内侧的方式配置。
7.一种权利要求1～5中的任一项所述的外壁部件在外壁中的应用。
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