JP2016057654A - Heat insulation performance calculation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物の断熱性能を算定する断熱性能算定システムに関するものである。 The present invention relates to a heat insulation performance calculation system for calculating the heat insulation performance of a building.
特許文献１−４に記載されているように、建物の断熱性能を、熱損失係数（Ｑ値）及び夏期日射取得係数（μ値）という指標によって評価することが知られている。 As described in Patent Documents 1-4, it is known that the heat insulation performance of a building is evaluated by indices of a heat loss coefficient (Q value) and a summer solar radiation acquisition coefficient (μ value).
特許文献１の個別建物の性能情報処理装置では、情報記憶部に記憶された各地の気象データや建物の外壁等に関するデータなどを使って、Ｑ値及びμ値を算出する構成となっている。 The performance information processing apparatus for an individual building disclosed in Patent Document 1 is configured to calculate the Q value and the μ value using the weather data of each place stored in the information storage unit, data on the outer wall of the building, and the like.
また、特許文献２の住宅設計システムでは、外観デザイン及び間取りの設計を行った後に、Ｑ値及びμ値を算出して断熱性能の評価を行い、断熱性能の基準を満たす住宅となるように設計変更を行うという処理の流れが開示されている。 In the housing design system of Patent Document 2, after designing the exterior design and floor plan, the Q value and the μ value are calculated to evaluate the heat insulation performance, and the house design system is designed to satisfy the heat insulation performance standard. A flow of processing for making a change is disclosed.
さらに、特許文献３にも、温熱環境設計用データベースに記憶されたデータを利用してＱ値及びμ値を算出する方法が開示されている。一方、特許文献４には、簡易的に建物の断熱性能を測定するシステムが開示されている。 Further, Patent Document 3 also discloses a method for calculating the Q value and the μ value using data stored in the thermal environment design database. On the other hand, Patent Document 4 discloses a system that simply measures the heat insulation performance of a building.
また、特許文献５には、建物の壁や天井の部位毎に設けられる断熱材の種類や厚さを、容易に選択することができる断熱材選択支援システムが開示されている。 Further, Patent Document 5 discloses a heat insulating material selection support system that can easily select the type and thickness of the heat insulating material provided for each part of the building wall and ceiling.
さらに、特許文献６には、断熱工法の組み合わせを最適にすることができる断熱工法選択支援システムが開示されている。そして、特許文献７，８には、建物情報をデータベースに記憶させて有効的に活用するシステムが開示されている。 Furthermore, Patent Document 6 discloses a heat insulation method selection support system that can optimize the combination of heat insulation methods. Patent Documents 7 and 8 disclose systems in which building information is stored in a database and effectively used.
しかしながら、Ｑ値やμ値によって断熱性能を評価した場合は、小規模住宅や複雑な平面形状の建物は実際よりも低い評価となる一方、大規模住宅では過大な評価となる傾向がある。 However, when the heat insulation performance is evaluated based on the Q value and the μ value, a small-scale house or a complex flat-shaped building has a lower evaluation than an actual one, whereas a large-scale house tends to be an excessive evaluation.
このため、平成２５年に省エネルギー基準の改定が行われ、新たな指標として外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）によって建物の断熱性能を評価することになった。 Therefore, revision of energy conservation standards is made in 2013, a new skin mean thermal transmission coefficient as an index (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling phase by (eta A value) of the building insulation performance It was decided to evaluate.
そこで、本発明は、個別の建物の外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を容易に算定することが可能な断熱性能算定システムを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a thermal insulation performance calculation system that can easily calculate the average skin heat transfer rate (U A value) of individual buildings and the average solar heat gain (η A value) during the cooling period. The purpose is to do.
前記目的を達成するために、本発明の断熱性能算定システムは、建物の断熱性能を算定する断熱性能算定システムであって、部位別の仕様とそれに対応する部位別仕様毎の断熱性能に関する部位断熱情報、及び建物毎の個別情報に関する補正情報が予め記憶されたデータベースと、前記部位及び仕様が決定されると、その部位別仕様に関連付けられた部位断熱情報を前記データベースから抽出する第１抽出手段と、前記個別情報が決定されると、その個別情報に関連付けられた補正情報を前記データベースから抽出する第２抽出手段と、前記第１及び第２抽出手段によって抽出された前記部位断熱情報及び補正情報を使って、前記建物の断熱性能を示す指標となる外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する算定手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the heat insulation performance calculation system of the present invention is a heat insulation performance calculation system for calculating the heat insulation performance of a building, wherein the heat insulation performance for each part and the corresponding heat insulation performance for each part specific specification. A database in which correction information relating to information and individual information for each building is stored in advance, and when the region and specification are determined, first extraction means for extracting region insulation information associated with the region-specific specification from the database And when the individual information is determined, second extraction means for extracting correction information associated with the individual information from the database, and the part heat insulation information and correction extracted by the first and second extraction means using information, calculation of the outer skin average thermal transmission coefficient as an index indicating heat insulating performance (U a value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling phase (eta a value) the building Characterized by comprising a calculating means for.
ここで、前記部位別の仕様は、壁、横架材、天井、窓、床及び基礎の各種仕様であって、前記部位断熱情報は、熱貫流率及び温度差係数である構成とすることができる。 Here, the specifications for each part are various specifications for walls, horizontal members, ceilings, windows, floors, and foundations, and the part heat insulation information is configured to have a heat transmissivity and a temperature difference coefficient. it can.
また、前記個別情報は、前記建物が建てられた方位情報である構成とすることができる。さらに、前記算定手段によって算定された前記外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）と基準値とを比較して判定を行う判定手段を備えた構成とすることができる。 Moreover, the said individual information can be set as the structure which is the azimuth | direction information in which the said building was built. Further comprising a determination means for performing determination by comparing the outer skin average thermal transmission coefficient, which is calculated by the calculating means (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling phase and (eta A value) and a reference value Can be configured.
そして、前記建物は、前記部位断熱情報が既知のユニット建物であることが好ましい。 And it is preferable that the said building is a unit building whose said site | part heat insulation information is known.
このように構成された本発明の断熱性能算定システムは、部位別仕様毎の断熱性能に関する部位断熱情報と建物毎の個別情報に関する補正情報とが予め記憶されたデータベースを備えている。 The heat insulation performance calculation system of the present invention configured as described above includes a database in which part heat insulation information related to heat insulation performance for each part specification and correction information related to individual information for each building are stored in advance.
そして、このデータベースから必要な情報を抽出して、算定手段によって建物の断熱性能を示す指標となる外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する。 Then, by extracting the necessary information from this database, skin average thermal transmission coefficient as an index indicating heat insulating performance of the building by calculating means (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling phase (eta A value) Is calculated.
このように、個別の建物の断熱性能を示す外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を、データベースに記憶された情報を利用することで容易に算定することができる。 Thus, by using the information stored separate hull average thermal transmission coefficient showing the insulation performance of a building (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling period the (eta A value), the database Can be easily calculated.
また、部位別の仕様として、壁、横架材、天井、窓、床及び基礎の各種仕様がデータベースに記憶されるとともに、それに対応する部位断熱情報として熱貫流率及び温度差係数が記憶されていれば、迅速にＵA値及びηA値を算定することができる。 In addition, various specifications for walls, horizontal members, ceilings, windows, floors, and foundations are stored in the database as the specifications for each part, and the thermal conductivity and temperature difference coefficient are stored as the corresponding part heat insulation information. Then, the U A value and the η A value can be calculated quickly.
さらに、建物が建てられた方位情報を個別情報としてそれに関連付けられた補正情報を抽出することで、個別の建物の断熱性能を正確に算定することができるようになる。 Furthermore, the heat insulation performance of each individual building can be accurately calculated by extracting the correction information associated with the direction information where the building was built as the individual information.
そして、算定された外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を判定手段において基準値と比較することで、断熱性能に関する専門的な知識を持たない者であっても、算定された建物の断熱性能に関する数値の意味が容易に理解できるようになる。 And, by comparing the calculated average skin heat transfer rate (U A value) and average solar heat gain rate (η A value) during the cooling period with the reference value in the judgment means, specialized knowledge on heat insulation performance can be obtained. Even those who do not have it can easily understand the meaning of the calculated numerical values for the insulation performance of the building.
また、ユニット建物であれば、部位別仕様毎の断熱性能に関する部位断熱情報が既知である場合が多いので、より迅速に算定を行うことができるようになる。 In addition, in the case of a unit building, the part heat insulation information regarding the heat insulation performance for each part-specific specification is often known, so that the calculation can be performed more quickly.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の断熱性能算定システム１の構成を説明するブロック図である。まず、図１を参照しながら断熱性能算定システム１の全体構成について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a heat insulation performance calculation system 1 according to the present invention. First, the whole structure of the heat insulation performance calculation system 1 is demonstrated, referring FIG.
この断熱性能算定システム１は、パーソナルコンピュータなどの１台のコンピュータの中に組み込まれている構成であってもよいし、ネットワークで接続されるサーバと端末機から構成される装置に組み込まれていてもよい。 The thermal insulation performance calculation system 1 may be configured to be incorporated in a single computer such as a personal computer, or may be incorporated in a device composed of a server and a terminal connected via a network. Also good.
断熱性能算定システム１は、住宅などの建物の新築時やリフォーム時に断熱性能を算定するシステムである。この断熱性能算定システム１では、建物の断熱性能を示す指標となる外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する。 The heat insulation performance calculation system 1 is a system for calculating heat insulation performance at the time of new construction or renovation of a building such as a house. In the heat insulating performance computing system 1, to calculate the skin average thermal transmission coefficient as an index indicating building insulation performance (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling phase (eta A value).
この断熱性能算定システム１は、図１に示すように、演算に必要な情報及び指示を適宜入力するための入力手段１１と、演算に必要なデータが記憶されたデータベース２と、演算を行う演算処理部３と、演算結果を出力するための出力手段１２とから主に構成される。 As shown in FIG. 1, the heat insulation performance calculation system 1 includes an input unit 11 for appropriately inputting information and instructions necessary for calculation, a database 2 storing data necessary for calculation, and a calculation for performing calculation. The processing unit 3 is mainly composed of output means 12 for outputting a calculation result.
入力手段１１は、キーボードやマウスなどであって、演算の開始指示や選択項目の指定や演算結果の出力指示などを行う際に、作業者によって操作される。また、データベース２に予め記憶されていない演算に必要な情報を入力する際にも使用される。 The input means 11 is a keyboard, a mouse, or the like, and is operated by an operator when performing a calculation start instruction, selection item selection, calculation result output instruction, or the like. It is also used when inputting information necessary for calculations not stored in the database 2 in advance.
また、データベース２には、部位別の仕様に関する部位別仕様情報２１と、部位別仕様情報２１の部位別仕様毎の断熱性能に関する部位断熱情報２２と、建物毎の個別情報に関する補正情報２３とが予め記憶されている。 Further, the database 2 includes site-specific specification information 21 regarding site-specific specifications, site heat-insulating information 22 regarding the site-specific specifications in the site-specific specifications 21, and correction information 23 regarding individual information for each building. Stored in advance.
ここで、外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する際に考慮される住宅ＨＭの部位は、図３に例示するように壁、横架材、天井、窓、床及び基礎である。 Here, the site of residential HM to be considered when calculating skin mean thermal transmission coefficient (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling period the (eta A value), the wall as illustrated in FIG. 3 , Horizontal members, ceilings, windows, floors and foundations.
例えば部位としての「壁」は、建物の内外の熱的境界となる鉛直面の外皮のうち、横架材、窓、基礎・土間床以外の部分と定義される。なお、外気に接する壁だけでなく、外気に通じる小屋裏部分に接する壁（勾配天井又はロフトの壁等）も壁に含まれる。 For example, a “wall” as a part is defined as a portion other than a horizontal member, a window, a foundation / soil floor, etc., in an outer skin of a vertical surface that becomes a thermal boundary inside and outside a building. The wall includes not only a wall in contact with the outside air but also a wall (such as a sloped ceiling or a loft wall) in contact with the back of the hut that communicates with the outside air.
また、部位としての「横架材」は、建物の内外の熱的境界となる鉛直面の外皮のうち、階と階との間の部分と定義される。さらに、部位としての「天井」は、建物の内外の熱的境界となる上面の外皮のうち、天窓以外の部分と定義される。なお、水平面だけでなく、勾配天井等の傾斜面も天井に含まれる。 Further, the “horizontal member” as a part is defined as a portion between the floors in the outer skin of the vertical plane that becomes the thermal boundary inside and outside the building. Furthermore, the “ceiling” as a part is defined as a portion other than the skylight in the outer skin of the upper surface that becomes a thermal boundary inside and outside the building. The ceiling includes not only a horizontal plane but also an inclined surface such as a sloped ceiling.
また、部位としての「床」は、建物の内外の熱的境界となる下面の外皮のうち、土間床以外の部分と定義される。さらに、部位としての「窓」は、建物の内外の熱的境界に取り付く開口部分と定義される。例えば、窓、天窓、玄関ドアなどが窓に該当する。 Further, the “floor” as a part is defined as a portion other than the dirt floor in the outer skin of the lower surface that becomes a thermal boundary inside and outside the building. Furthermore, a “window” as a part is defined as an opening that attaches to a thermal boundary inside and outside the building. For example, windows, skylights, entrance doors, and the like correspond to windows.
そして、部位としての「基礎又は土間床」は、建物の内外の熱的境界となる基礎又は土間床部分と定義される。なお、図３は、基礎断熱仕様の住宅ＨＭを例にした説明図であるが、床断熱仕様の建物又は界床や界壁がある建物にも本実施の形態の断熱性能算定システム１は適用できる。 The “foundation or interstitial floor” as a part is defined as a foundation or interstitial floor part that becomes a thermal boundary inside and outside the building. Note that FIG. 3 is an explanatory diagram exemplifying a house HM with basic heat insulation specifications, but the heat insulation performance calculation system 1 of the present embodiment can also be applied to a building with floor heat insulation specifications or a building with a floor and a wall. .
このように定義される各部位は、建物によって様々な仕様に形成される。例えば壁であれば、壁の厚さや断熱材の種別や防耐火種別などの仕様を任意に設定することができる。 Each part defined in this way is formed in various specifications depending on the building. For example, in the case of a wall, specifications such as the thickness of the wall, the type of heat insulating material, and the fireproof type can be arbitrarily set.
そして、住宅メーカのユニット建物であれば、このような各部位の仕様が複数ある種類の中から選択できるようになっており、データベース２には部位別仕様情報２１として記憶されている。 In the case of a unit building of a house maker, the specification of each part can be selected from a plurality of types, and stored in the database 2 as part-specific specification information 21.
この各部位の仕様毎に、個別の断熱性能が存在することになる。すなわち、同じ壁という部位であっても、壁の厚さや断熱材の種別や防耐火種別などが異なっていれば、当然に断熱性能も異なることになる。 Individual heat insulation performance exists for each specification of each part. That is, even if it is the site | part called the same wall, if the thickness of a wall, the classification of a heat insulating material, a fireproof type, etc. differ, naturally heat insulation performance will also differ.
この部位別仕様毎の断熱性能についても、ユニット建物であれば予め測定されており、データベース２に部位断熱情報２２として記憶されている。図４は、部位別の仕様情報（部位別仕様情報２１）と、それに対応する部位別仕様毎の断熱性能に関する部位断熱情報２２のデータ構造を例示した図である。 The heat insulation performance for each part-specific specification is also measured in advance for a unit building and stored as part heat insulation information 22 in the database 2. FIG. 4 is a diagram exemplifying a data structure of the part heat insulation information 22 regarding the part specific specification information (part specific specification information 21) and the heat insulation performance corresponding to each part specific specification.
例えば図４（ａ）に示すように部位が壁である場合には、壁の厚さに影響する柱仕様、階数や小屋裏等の壁の設置される位置、断熱材の種別、省令準耐火等の防耐火種別などの情報が、仕様情報として仕様毎（仕様名称毎）に記憶されている。 For example, when the part is a wall as shown in FIG. 4 (a), the column specifications that affect the wall thickness, the position of the wall such as the number of floors and the back of the hut, the type of heat insulating material, the ministerial ordinance fire resistance The information such as the fire and fire resistance type is stored as specification information for each specification (for each specification name).
そして、各仕様（各仕様名称）に関連付けられて、高さ寸法、熱貫流率（Ｕ）及び温度差係数（Ｈ）という部位断熱情報２２が記憶される。ここで、高さ寸法は、壁の面積を算出する情報として使用される。 Then, in association with each specification (each specification name), the part heat insulation information 22 including the height dimension, the thermal conductivity (U), and the temperature difference coefficient (H) is stored. Here, the height dimension is used as information for calculating the area of the wall.
また、熱貫流率（Ｕ）は、内外の温度差１度の場合において１ｍ2当たり貫流する熱量を、ワットで表した数値として単位Ｗ/(ｍ2Ｋ)で表わされる。そして、部位断熱情報２２としては、熱貫流率（Ｕ）が記憶される。 The heat flow rate (U) is expressed in units of W / (m 2 K) as a numerical value expressed in watts for the heat flow per 1 m 2 when the temperature difference between inside and outside is 1 degree. And as the part heat insulation information 22, a heat transmissibility (U) is memorize | stored.
一方、温度差係数（Ｈ）は、隣接空間等の温度差を勘案して熱貫流率を算出するための係数である。部位断熱情報２２に記憶される温度差係数（Ｈ）には、以下のような種類がある。 On the other hand, the temperature difference coefficient (H) is a coefficient for calculating the heat transmissibility in consideration of the temperature difference between adjacent spaces and the like. The temperature difference coefficient (H) stored in the part heat insulation information 22 includes the following types.
Ｈ（１） ： 外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び単位温度差当たりの外皮熱損失量（ｑ値）を算出する場合の温度差係数（界壁、界床以外）
Ｈ（２） ： 界壁、界床の外皮平均熱貫流率（ＵA値）を算出する場合の温度差係数（１〜３地域，図７(ｂ)参照）
Ｈ（３） ： 界壁、界床の外皮平均熱貫流率（ＵA値）を算出する場合の温度差係数（４〜８地域，図７(ｂ)参照）
Ｈ（４） ： 界壁、界床の単位温度差当たりの外皮熱損失量（ｑ値）を算出する場合の温度差係数
なお、Ｈ（２）、Ｈ（３）及びＨ（４）は、界壁、界床以外の部位においては使用されない。例えば、図４（ａ）に示した壁の温度差係数（Ｈ）の情報には、Ｈ（１）〜Ｈ（４）が含まれるが、図４（ｂ）に示した天井の温度差係数（Ｈ）の情報はＨ（１）のみとなる。
H (1): temperature difference coefficient when calculating skin mean thermal transmission coefficient (U A value) and skin heat loss per unit temperature difference (q value) (Sakaikabe, except Sakaiyuka)
H (2): Sakaikabe, skin mean thermal transmission coefficient of Sakaiyuka temperature difference coefficient when calculating the (U A value) (1-3 region, see FIG. 7 (b))
H (3): Sakaikabe, skin mean thermal transmission coefficient of Sakaiyuka temperature difference coefficient when calculating the (U A value) (4-8 region, see FIG. 7 (b))
H (4): Temperature difference coefficient when calculating the amount of skin heat loss (q value) per unit temperature difference between the boundary walls and floors H (2), H (3) and H (4) are It is not used in parts other than the boundary walls and floors. For example, the wall temperature difference coefficient (H) information shown in FIG. 4A includes H (1) to H (4), but the ceiling temperature difference coefficient shown in FIG. 4B. The information of (H) is only H (1).
温度差係数としては、「外気又は外気に通じる空間」では1.0、「外気に通じていない空間又は外気に通じる床裏」では0.7、「住戸、住戸と同様の熱的環境の空間又は外気に通じていない床裏」では地域及び算出する値によって0.0，0.05,0.15などの値が使用される。 The temperature difference coefficient is 1.0 for `` space that communicates with outside air or outside air '', 0.7 for `` space that does not communicate with outside air or under floor that communicates with outside air '', In the case of “not under the floor”, values such as 0.0, 0.05, and 0.15 are used depending on the region and the calculated value.
また、データベース２には、建物毎の個別情報に関する補正情報２３が予め記憶される。この建物毎の個別情報とは、建物が建てられる地域や方位、窓に対して日除けを設けるか否かなどのオプションメニュー等に関連して設定される情報である。 The database 2 stores correction information 23 relating to individual information for each building in advance. The individual information for each building is information set in association with an option menu or the like such as an area where the building is built, a direction, and whether or not to provide a shade for a window.
建物が建てられる方位に関する情報は、冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する際に必要となる。建物が建てられる地域（地域区分１〜８（図７(ｂ)参照））、建物の各壁面の方位、及び期間（冷房期又は暖房期）から、それぞれの方位係数（νC（冷房期），νH（暖房期））が設定される。 Information on the direction in which the building is built is required when calculating the average rate of solar heat gain (η A value) during the cooling period. From the area where the building is built (regional divisions 1 to 8 (see Fig. 7 (b))), the orientation of each wall of the building, and the period (cooling period or heating period), each orientation coefficient (ν C (cooling period)) , Ν H (heating period)) is set.
また、冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する際には、窓に対して日除けがあるか否か、及びその位置関係についても考慮される。図５は、日除けメニューの算入ルールを説明するための図である。 In addition, when calculating the average rate of skin heat radiation (η A value) during the cooling period, whether or not there is an awning with respect to the window and its positional relationship are also taken into consideration. FIG. 5 is a diagram for explaining an inclusion rule for the awning menu.
図５(ａ)に示すように、窓の上方に日除けがある左側窓については、日除けがあるものとして計算が行われる。他方、日除けが掛かっていない右側窓については、日除けは算入されない。 As shown in FIG. 5 (a), the calculation is performed assuming that the left window with the awning above the window has the awning. On the other hand, awnings are not counted for right windows that are not shaded.
また、図５(ｂ)に示すように、窓と日除けの上下方向の距離が離れていても、日除けを算入するか否かについては、上述したルールと同じく窓の上方に日除けがあるか否かで判断される。 In addition, as shown in FIG. 5B, even if the vertical distance between the window and the awning is long, whether the awning is included or not is the same as the above-mentioned rule whether the awning is above the window. Is judged.
窓と日除けの位置関係については、日除けの下端から窓上端までの距離及び窓高さの情報による調整が行われる。この日除けの有無、並びに日除けの下端から窓上端までの距離及び窓高さに基づく値が、図６の日除け補正値となる。 The positional relationship between the window and the awning is adjusted based on information on the distance from the lower end of the awning to the upper end of the window and the window height. The value based on the presence / absence of the awning, the distance from the lower end of the awning to the upper end of the window, and the window height is the awning correction value in FIG.
そして、冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算出する際には、日除け補正値に対応する取得日射量補正係数（ｆC，ｆH）が使用される。要するに、ある建物の冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を計算する際には、建物が建てられた地域区分、窓に使用されているガラスの種類、冷房期か暖房期かの期間、日除け補正値及び方位が一致する箇所のデータを、取得日射量補正係数（ｆC，ｆH）として抽出する。 And when calculating the skin average solar heat acquisition rate (η A value) in the cooling period, the acquired solar radiation amount correction coefficient (f C , f H ) corresponding to the awning correction value is used. In short, when calculating the average rate of solar heat gain (η A value) during the cooling period of a building, the area where the building was built, the type of glass used in the window, whether it was cooling or heating The data of the part where the period, the awning correction value, and the direction coincide with each other is extracted as the acquired solar radiation amount correction coefficient (f C , f H ).
なお、取得日射量補正係数（ｆC，ｆH）を使用して、入射する日射量に対する室内に侵入する日射量の割合である日射熱取得率（η）を算出するのは、窓のみである。壁、横架材及び天井については、熱貫流率（Ｕ）を使って算出する。 Note that the solar heat acquisition rate (η), which is the ratio of the amount of solar radiation entering the room with respect to the amount of solar radiation incident, is calculated using the acquired solar radiation amount correction coefficient (f C , f H ) only with the window. is there. For walls, horizontal members, and ceilings, the heat transmissibility (U) is used for calculation.
断熱性能算定システム１の演算処理部３は、図１に示すように、第１抽出手段３１と、第２抽出手段３２と、算定手段３３と、判定手段３４とを備えている。 As shown in FIG. 1, the arithmetic processing unit 3 of the heat insulation performance calculation system 1 includes first extraction means 31, second extraction means 32, calculation means 33, and determination means 34.
第１抽出手段３１は、住宅ＨＭの壁等の各部位について仕様が特定されると、その部位別仕様に関連付けられた部位断熱情報２２をデータベース２から抽出して演算処理部３に取り込む機能を有する。 When the specification is specified for each part such as a wall of the house HM, the first extraction unit 31 has a function of extracting the part heat insulation information 22 associated with the part-specific specification from the database 2 and importing it into the arithmetic processing unit 3. Have.
一方、第２抽出手段３２は、住宅ＨＭの方位情報等の個別情報が指定されると、その個別情報に関連付けられた補正情報２３をデータベース２から抽出して演算処理部３に取り込む機能を有する。 On the other hand, when the individual information such as the orientation information of the house HM is designated, the second extraction unit 32 has a function of extracting the correction information 23 associated with the individual information from the database 2 and taking it into the arithmetic processing unit 3. .
そして、算定手段３３は、第１抽出手段３１及び第２抽出手段３２によって抽出された部位断熱情報２２、補正情報２３、部位別仕様情報２１及び入力手段１１から適宜入力された情報を使って、住宅ＨＭの断熱性能を示す指標となる外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する。 And the calculation means 33 uses the part heat insulation information 22, the correction information 23 extracted by the first extraction means 31 and the second extraction means 32, the specification information 21 for each part, and the information appropriately input from the input means 11, calculating hull average thermal transmission coefficient as an index indicating heat insulating performance of housing HM (U a value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling period the (eta a value).
この外皮平均熱貫流率（ＵA値）は、単位温度差当たりの外皮熱損失量（ｑ）を外皮等面積の合計（ΣＡ）で除した値（ｑ／ΣＡ）となる（単位：Ｗ／(ｍ2Ｋ)）。ここで、外皮等面積の合計は、各部位の断熱仕様毎の外皮面積の積算値となる。 The skin average thermal transmission coefficient (U A value), the outer skin heat loss per unit temperature difference (q) is the sum of the outer skin such as the area divided by the (ΣA) (q / ΣA) ( Unit: W / (m 2 K)). Here, the total area of the outer skin is an integrated value of the outer skin area for each heat insulation specification of each part.
この外皮面積の計算に必要となる寸法情報のうち、水平方向寸法については、部位別仕様情報２１として記憶された値が使用される。また、鉛直方向寸法については、部位断熱情報２２として記憶された高さ寸法（図４(ａ)参照）や窓幅寸法などの値が使用される。これらの値は、第１抽出手段３１によってデータベース２から抽出される。 Of the dimension information necessary for the calculation of the outer skin area, the value stored as the site-specific specification information 21 is used for the horizontal dimension. For the vertical dimension, values such as the height dimension (see FIG. 4A) and the window width dimension stored as the part heat insulation information 22 are used. These values are extracted from the database 2 by the first extraction means 31.
一方、単位温度差当たりの外皮熱損失量（ｑ）は、熱的境界からの熱損失の合計である（単位：Ｗ／Ｋ）。各部位において、外皮面積（Ａ）に熱貫流率（Ｕ）と温度差係数（Ｈ）を乗じた値（Ａ×Ｕ×Ｈ）の積算値となる。これらの計算に必要となる値も、第１抽出手段３１によってデータベース２から抽出される。 On the other hand, the amount of skin heat loss per unit temperature difference (q) is the total heat loss from the thermal boundary (unit: W / K). In each part, an integrated value of a value (A × U × H) obtained by multiplying the outer skin area (A) by the thermal conductivity (U) and the temperature difference coefficient (H). Values necessary for these calculations are also extracted from the database 2 by the first extraction means 31.
冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）は、冷房期の単位日射強度当たりの日射熱取得量（ｍC）を外皮等面積の合計（ΣＡ）で除した値（ｍC／ΣＡ×１００）となる。 The average rate of skin heat in the cooling period (η A value) is the value obtained by dividing the amount of solar heat acquired per unit solar radiation intensity in the cooling period (m C ) by the total area of the skin, etc. (ΣA) (m C / ΣA × 100).
日射熱取得量は、建物の総日射取得量を表し、冷房期（ｍC）と暖房期（ｍH）のそれぞれについて算出される（単位：Ｗ／Ｋ）。各部位において、外皮面積（Ａ）に日射熱取得率（ηmax（冷房期），ηmin（暖房期））と方位係数（νC（冷房期），νH（暖房期））を乗じた値（Ａ×(ηmax or ηmin）×（νC or νH）)の積算値となる。なお、窓の場合は、この積算値に取得日射量補正係数（ｆC，ｆH）をさらに乗じることになる。これらの計算に必要となる値は、第１抽出手段３１及び第２抽出手段３２によってデータベース２から抽出される。 The solar heat acquisition amount represents the total solar radiation acquisition amount of the building, and is calculated for each of the cooling period (m C ) and the heating period (m H ) (unit: W / K). In each part, the skin area (A) was multiplied by the solar heat gain (η max (cooling period), η min (heating period)) and the orientation factor (ν C (cooling period), ν H (heating period)). The integrated value of the values (A × (η max or η min ) × (ν C or ν H )). In the case of a window, this integrated value is further multiplied by an acquired solar radiation amount correction coefficient (f C , f H ). Values required for these calculations are extracted from the database 2 by the first extraction means 31 and the second extraction means 32.
そして、判定手段３４では、算定手段３３によって算定された外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）と基準値とを比較して、建物の断熱性能の判定が行われる。 Then, the determination unit 34 compares crust average thermal transmission coefficient, which is calculated by the calculating means 33 (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling phase and (eta A value) and a reference value, the building The insulation performance is determined.
図７(ａ)に、断熱性能の等級基準値の一覧表を示した。基準値は、所望される断熱性能の等級及び建物が建てられる地域区分によって異なる。図７(ｂ)には、気象条件の違いに応じて分類された８つの地域と地域区分との対応表を示した。 FIG. 7A shows a list of grade standard values for heat insulation performance. The reference value varies depending on the desired grade of insulation performance and the region where the building is built. FIG. 7B shows a correspondence table between the eight regions classified according to the difference in weather conditions and the region divisions.
判定手段３４では、住宅ＨＭが建てられる地域区分と、目標とする断熱性能の等級とから、外皮平均熱貫流率（ＵA値）と冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）の基準値を抽出する。 The decision means 34, and regionalization residential HM is built, and a grade of thermal insulation performance of the target, the outer skin average thermal transmission coefficient (U A value) and the cooling period crust average solar heat gain coefficient of the (eta A value) Extract the reference value.
そして、算定手段３３によって算定された値（算定値）が、この基準値以下であるか否かの判定を行う。算定値が基準値以下であれば「適合」の判定となり、算定値が基準値を超えていれば「不適合」の判定となる。 Then, it is determined whether or not the value (calculated value) calculated by the calculating means 33 is less than or equal to this reference value. If the calculated value is less than or equal to the reference value, the determination is “conforming”, and if the calculated value exceeds the reference value, the determination is “non-conforming”.
出力手段１２には、コンピュータの表示モニタ、プリンタ又はハードディスク若しくは光ディスクなどの記憶装置が使用できる。図８は、出力手段１２となるプリンタによって印刷された演算結果の出力例である。 The output means 12 can be a computer display monitor, a printer, or a storage device such as a hard disk or an optical disk. FIG. 8 is an output example of the calculation result printed by the printer serving as the output unit 12.
図８では、〔Ａ〕で囲まれた部分には入力手段１１によって入力された情報が主に印字され、〔Ｂ〕で囲まれた部分には算定手段３３による算定結果が主に印字され、〔Ｃ〕で囲まれた部分には判定手段３４による判定結果が主に印字されている。 In FIG. 8, information input by the input unit 11 is mainly printed in a portion surrounded by [A], and a calculation result by the calculation unit 33 is mainly printed in a portion surrounded by [B]. The determination result by the determination means 34 is mainly printed in the portion surrounded by [C].
次に、本実施の形態の断熱性能算定システム１の処理の流れについて、図２及び図１を参照しながら説明する。 Next, the process flow of the heat insulation performance calculation system 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 1.
まず、表示モニタが接続された端末（図示省略）などを使って、建築予定の住宅ＨＭの住宅プラン情報を入力する（ステップＳ１）。住宅ＨＭが建てられる場所、所望する断熱性能の等級、方位などの個別情報は、このステップで入力される。 First, using a terminal (not shown) to which a display monitor is connected, the housing plan information of the house HM scheduled to be built is input (step S1). Individual information such as the place where the house HM is built, the desired grade of thermal insulation performance, and orientation is input in this step.
また、住宅ＨＭがユニット建物などの工業化建物であれば、住宅の商品名や設計時に設定された識別番号などが住宅ＨＭを特定する情報として入力される。ユニット建物の場合は、住宅の商品名等に関連付けられて、演算に必要な情報がデータベース２に予め記憶されている。 If the house HM is an industrialized building such as a unit building, the product name of the house, the identification number set at the time of design, and the like are input as information for specifying the house HM. In the case of a unit building, information necessary for calculation is stored in advance in the database 2 in association with the product name of the house.
なお、データベース２に記憶されていない情報や追加したい情報などがある場合には、入力手段１１を使って適宜入力することができる。 If there is information not stored in the database 2 or information to be added, the information can be input as appropriate using the input means 11.
そして、ステップＳ２では、ステップＳ１で入力された情報に基づいて壁等の部位別に仕様が特定される。このステップＳ２の処理は、通常は自動的に行われることになるが、仕様が決まっていない部位については入力手段１１を使って作業者に選択させる方式であってもよい。 In step S2, the specification is specified for each part such as a wall based on the information input in step S1. The process of step S2 is normally performed automatically, but a method in which the operator uses the input means 11 to select a part for which the specification is not determined may be used.
部位毎に仕様が決定すると、その部位別仕様に関連付けられた部位断熱情報２２が、第１抽出手段３１によってデータベース２から抽出される（ステップＳ３）。 When the specification is determined for each part, the part heat insulation information 22 associated with the part-specific specification is extracted from the database 2 by the first extraction means 31 (step S3).
また、ステップＳ１で決定された個別情報に基づいて、第２抽出手段３２によって個別情報に関連付けられた補正情報２３がデータベース２から抽出される。 Further, the correction information 23 associated with the individual information is extracted from the database 2 by the second extraction means 32 based on the individual information determined in step S1.
そこでステップＳ４では、部位毎に抽出された寸法情報、熱貫流率（Ｕ）及び温度差係数（Ｈ）などの情報を使って、部位毎の外皮等面積及び単位温度差当たりの外皮熱損失量を算出する。 Therefore, in step S4, using the information such as the dimensional information extracted for each part, the heat transmissibility (U) and the temperature difference coefficient (H), the outer skin area for each part and the amount of skin heat loss per unit temperature difference Is calculated.
また、冷房期と暖房期の各期間について、単位日射強度当たりの日射熱取得量を算出する。そして、部位毎に算出されたこれらの値を積算して、住宅ＨＭ全体の外皮等面積（ΣＡ：図８のＢ-３）、単位温度差当たりの外皮熱損失量（ｑ：図８のＢ-４）、冷房期の単位日射強度当たりの日射熱取得量（ｍC：図８のＢ-５）及び暖房期の単位日射強度当たりの日射熱取得量（ｍH：図８のＢ-５）などを算出する。 Moreover, the solar heat acquisition amount per unit solar radiation intensity is calculated about each period of a cooling period and a heating period. Then, these values calculated for each part are integrated, and the entire outer skin HM area (ΣA: B-3 in FIG. 8), outer heat loss per unit temperature difference (q: B in FIG. 8) -4), acquisition amount of solar heat per unit solar radiation intensity in the cooling period (m C : B-5 in FIG. 8) and acquisition amount of solar heat per unit solar radiation intensity in the heating period (m H : B-5 in FIG. 8) ) Etc.
続いて、ステップＳ５では、ステップＳ４で算出された値を使って、住宅ＨＭ全体の外皮平均熱貫流率（ＵA値＝ｑ／ΣＡ：図８のＢ-１）、及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値＝ｍC／ΣＡ×１００：図８のＢ-２）を算定する。これらのＵA値及びηA値が、住宅ＨＭの断熱性能を示す指標となる。 Subsequently, in step S5, by using the value calculated in step S4, the outer skin mean thermal transmission coefficient of the entire housing HM (U A value = q / ΣA: B-1 in FIG. 8), and skin average cooling phase The solar heat acquisition rate (η A value = m C / ΣA × 100: B-2 in FIG. 8) is calculated. These U A value and η A value serve as indices indicating the heat insulation performance of the house HM.
さらにステップＳ６では、ステップＳ５で算定されたＵA値及びηA値と基準値との比較を行い、算定値（図８のＣ-１（＝Ｂ−１，Ｂ−２））が基準値（図８のＣ-２）以下である場合には、「適合」という判定（図８のＣ-３）を行う。なお、算定値が基準値を超えている項目については、「不適合」という判定がなされる。 Further, in step S6, the U A value and η A value calculated in step S5 are compared with the reference value, and the calculated value (C-1 (= B-1, B-2) in FIG. 8) is the reference value. If it is less than (C-2 in FIG. 8), a determination of “conformity” (C-3 in FIG. 8) is made. For items whose calculated value exceeds the reference value, a determination of “nonconforming” is made.
そしてステップＳ７では、住宅ＨＭの基本情報、算定手段３３による各計算結果、判定手段３４による住宅ＨＭの断熱性能の判定結果などが、断熱性能算定システム１による演算処理の結果として出力される（図８参照）。 In step S7, the basic information of the house HM, each calculation result by the calculation means 33, the determination result of the heat insulation performance of the house HM by the determination means 34, and the like are output as the result of the arithmetic processing by the heat insulation performance calculation system 1 (FIG. 8).
次に、本実施の形態の断熱性能算定システム１の作用について説明する。 Next, the effect | action of the heat insulation performance calculation system 1 of this Embodiment is demonstrated.
このように構成された本実施の形態の断熱性能算定システム１は、部位別仕様毎の断熱性能に関する部位断熱情報２２と建物毎の個別情報に関する補正情報２３とが予め記憶されたデータベース２を備えている。 The heat insulation performance calculation system 1 according to the present embodiment configured as described above includes a database 2 in which part heat insulation information 22 relating to heat insulation performance for each part specification and correction information 23 relating to individual information for each building are stored in advance. ing.
そして、このデータベース２から必要な情報を抽出して、算定手段３３によって建物の断熱性能を示す指標となる外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する。 Then, by extracting the necessary information from the database 2, the outer skin average thermal transmission coefficient as an index indicating heat insulating performance of the building by calculating means 33 (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling phase (eta A Value).
このように、個別の建物（住宅ＨＭ）の断熱性能を示す外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を、データベース２に記憶された情報を利用することで容易に算定することができる。 Information Thus, the individual building skin average thermal transmission coefficient showing the insulation performance of (residential HM) (U A value) and skin-round solar heat gain coefficient of the cooling phase (eta A value) stored in the database 2 It can be easily calculated by using.
また、部位別の仕様として、壁、横架材、天井、窓、床及び基礎の各種仕様がデータベース２に記憶されるとともに、それに対応する部位断熱情報２２として熱貫流率（Ｕ）及び温度差係数（Ｈ）が記憶されていれば、少ない負荷で迅速にＵA値及びηA値を算定することができる。 In addition, various specifications for walls, horizontal members, ceilings, windows, floors, and foundations are stored in the database 2 as the specifications for each part, and the thermal conductivity (U) and temperature difference are provided as corresponding part heat insulation information 22. If the coefficient (H) is stored, the U A value and the η A value can be calculated quickly with a small load.
さらに、建物が建てられた方位情報を個別情報としてそれに関連付けられた補正情報２３を抽出することで、個別の建物（住宅ＨＭ）の断熱性能を正確に算定することができる。 Furthermore, the heat insulation performance of an individual building (house HM) can be accurately calculated by extracting the correction information 23 associated with the direction information where the building was built as individual information.
そして、算定された外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を判定手段３４において基準値と比較することで、断熱性能に関する専門的な知識を持たない者であっても、算定された建物の断熱性能に関する数値の意味が容易に理解できるようになる。 Then, by comparing the calculated average skin heat transfer rate (U A value) and the average solar skin heat acquisition rate (η A value) during the cooling period with the reference value in the judging means 34, specialized knowledge on heat insulation performance Even those who do not have the ability to easily understand the meaning of the numerical values related to the calculated thermal insulation performance of the building.
また、ユニット建物であれば、部位別仕様毎の断熱性能に関する部位断熱情報２２や補正情報２３が既知である場合が多いので、より迅速に算定を行うことができるようになる。 Further, in the case of a unit building, the part heat insulation information 22 and the correction information 23 relating to the heat insulation performance for each part-specific specification are often known, so that the calculation can be performed more quickly.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention are not limited to this embodiment. Included in the invention.
例えば、前記実施の形態では、建物の新築時を中心に説明してきたが、これに限定されるものではなく、建物をリフォームする際にも本発明の断熱性能算定システム１を使って断熱性能の算定及び判定を行うことができる。 For example, in the above-described embodiment, the description has been focused on the time when a building is newly constructed. However, the present invention is not limited to this, and the heat insulation performance calculation system 1 according to the present invention can be used to reform the building. Calculations and judgments can be made.
１ 断熱性能算定システム
２ データベース
２１ 部位別仕様情報
２２ 部位断熱情報
２３ 補正情報
３ 演算処理部
３１ 第１抽出手段
３２ 第２抽出手段
３３ 算定手段
３４ 判定手段
ＨＭ 住宅（建物）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat insulation performance calculation system 2 Database 21 Specification information according to part 22 Part heat insulation information 23 Correction information 3 Arithmetic processing part 31 First extraction means 32 Second extraction means 33 Calculation means 34 Determination means HM Housing (building)
Claims (5)
部位別の仕様とそれに対応する部位別仕様毎の断熱性能に関する部位断熱情報、及び建物毎の個別情報に関する補正情報が予め記憶されたデータベースと、
前記部位及び仕様が決定されると、その部位別仕様に関連付けられた部位断熱情報を前記データベースから抽出する第１抽出手段と、
前記個別情報が決定されると、その個別情報に関連付けられた補正情報を前記データベースから抽出する第２抽出手段と、
前記第１及び第２抽出手段によって抽出された前記部位断熱情報及び補正情報を使って、前記建物の断熱性能を示す指標となる外皮平均熱貫流率（ＵA値）及び冷房期の外皮平均日射熱取得率（ηA値）を算定する算定手段とを備えたことを特徴とする断熱性能算定システム。 A thermal insulation performance calculation system for calculating thermal insulation performance of a building,
A database in which a part-specific specification and a part-specific heat insulation information related to heat-insulating performance for each part-specific specification, and correction information related to individual information for each building are stored in advance,
When the part and specification are determined, first extraction means for extracting part heat insulation information associated with the part-specific specification from the database;
When the individual information is determined, second extraction means for extracting correction information associated with the individual information from the database;
Using the site adiabatic information and correction information extracted by the first and second extracting means, said outer skin average thermal transmission coefficient as an index indicating heat insulating performance of buildings (U A value) and cooling stage of skin mean solar radiation A heat insulation performance calculation system comprising a calculation means for calculating a heat acquisition rate (η A value).
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