JP5008740B2 - 建物の換気量及び温度予測システム - Google Patents
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Description
換気による空気に伴う熱の移動を考慮して各室相互の熱の入出量により各室毎の温度を計算し、所定時間間隔毎に、毎回、上記換気量と温度とを交互に複数回計算して収束させることにより、換気量及び温度を計算し、さらに、前記計算手段は、当該計算結果から得られた換気量及び温度と外気湿度のデータとを用いて、所定時間間隔毎に、各室毎の湿度を各室相互の水蒸気の移動と、各室での吸放湿を考慮して計算し、該水蒸気の移動にあっては、室間相互の間に形成される開口部を通じての移動のみ考慮し、壁や床を通じての移動は考慮しないこととしていることを特徴とする。
図1は熱及び換気回路網計算の概念を示す図であって、図1(a)は建物の間取りのレイアウト図であり、各室を1点としてネットワークモデルとしたものを図1(b)に示している。通気経路においては室内外及び各室間の扉や隙間などの開口部、及び換気扇などによる強制換気の通路を考慮する。熱の移動経路においては壁や床天井等から伝達される熱量、及び換気に乗って移動する熱量を考慮する。また図に示すように、各部屋には定量的な発熱源若しくは吸熱源、及び湿度や化学物質の発生源も考慮することにより、室内空気質の予測も行う。
放射量とは日射を含む輻射を意味し、本実施形態においては直達日射量と天空日射量並びに夜間放射量を使用している。使用する市販の気象データに水平面全天日射量しか含まれていない場合には、太陽高度を元に計算により直達日射量と天空日射量に分離して計算に使用する。また太陽高度は対象となる都市の緯度、経度及び日時より算出する。放射量は、屋外の放射と屋内の放射について考慮する。
換気回路網計算において、使用する記号の意味を次表に掲げる。
熱回路網計算において、使用する記号の意味を次表に掲げる。
湿度等回路網計算において、使用する記号の意味を次表に掲げる。
熱負荷を求めるときは、上記熱回路網計算の数26において室温θに維持したい温度を与え、同式の残差(H=Aθ-b)[W]として求められる。すなわち設定温度、室内温度、熱容量が設定されることにより、負荷量=室熱容量[J/m3]*(設定温度−室内温度)で求められる。なお、冷房の場合は−1倍となる。
H …厚い部位
J …表面に得られる熱量
R …有効熱容量
T …表面温度
d …幅
γ …境界層熱抵抗
θ …温度
Claims (7)
- 任意の時間の、建物の各室の温度及び室間若しくは建物内外間の換気量を予測するシステムであって、
各室の形状及び壁、床、開口部など室相互の接続関係を含む邸別データと、風速と、外気温度と、外気湿度を含む気象データとを入力する入力手段と、
所定時間間隔毎に各室毎の温度および換気量を計算する計算手段と、
計算結果を出力する出力手段とを有し、
前記計算手段は、
温度による空気の密度の違いによる浮力を考慮して、室間相互の圧力差と開口部の流量の関係から各室における空気の換気量を求め、かつ各室における空気の流出入の総和を0に維持することにより各開口部毎の換気量を計算し、
換気による空気に伴う熱の移動を考慮して各室相互の熱の入出量により各室毎の温度を計算し、
所定時間間隔毎に、毎回、上記換気量と温度とを交互に複数回計算して収束させることにより、換気量及び温度を計算し、さらに、
前記計算手段は、当該計算結果から得られた換気量及び温度と外気湿度のデータとを用いて、所定時間間隔毎に、各室毎の湿度を各室相互の水蒸気の移動と、各室での吸放湿を考慮して計算し、
該水蒸気の移動にあっては、室間相互の間に形成される開口部を通じての移動のみ考慮し、壁や床を通じての移動は考慮しないこととしている
ことを特徴とする建物の換気量及び温度予測システム。 - 任意の時間の、建物の各室の温度及び室間若しくは建物内外間の換気量を予測するシステムであって、
各室の形状及び開口部を含む邸別データと、風速と、外気温度と、外気湿度を含む気象データとを入力する入力手段と、
所定時間間隔毎に各室毎の温度および換気量を計算する計算手段と、
計算結果を出力する出力手段とを有し、
前記計算手段は、
温度による空気の密度の違いによる浮力を考慮して、室間相互の圧力差と開口部の流量の関係から各室における空気の換気量を求め、かつ各室における空気の流出入の総和を0に維持することにより各開口部毎の換気量を計算し、
換気による空気に伴う熱の移動を考慮して各室相互の熱の入出量により各室毎の温度を計算し、
所定時間間隔毎に、前時間で算出した温度を用いて換気量を先に計算し、その換気量の計算結果を用いて温度を計算し、さらに、
前記計算手段は、当該計算結果から得られた換気量及び温度と外気湿度のデータとを用いて、所定時間間隔毎に、各室毎の湿度を各室相互の水蒸気の移動と、各室での吸放湿を考慮して計算し、
該水蒸気の移動にあっては、室間相互の間に形成される開口部を通じての移動のみ考慮し、壁や床を通じての移動は考慮しないこととしている
ことを特徴とする建物の換気量及び温度予測システム。 - 任意の時間の、建物の各室の温度及び室間若しくは建物内外間の換気量を予測するシステムであって、
各室の形状及び壁、床、開口部など室相互の接続関係と、任意の化学物質発生源、吸湿材、あるいは拡散物質吸着剤を含む邸別データと、風速及び外気温度を含む気象データとを入力する入力手段と、
所定時間間隔毎に各室毎の温度および換気量を計算する計算手段と、
計算結果を出力する出力手段とを有し、
前記計算手段は、温度による空気の密度の違いによる浮力を考慮して、室間相互の圧力差と開口部の流量の関係から各室における空気の換気量を求め、かつ各室における空気の流出入の総和を0に維持することにより各開口部毎の換気量を計算し、
換気による空気に伴う熱の移動を考慮して各室相互の熱の入出量により各室毎の温度を計算し、
所定時間間隔毎に、毎回、上記換気量と温度とを交互に複数回計算して収束させることにより、換気量及び温度を計算し、さらに、
前記計算手段は、当該計算結果から得られた換気量及び温度と任意の化学物質発生源、吸湿材、あるいは拡散物質吸着剤のデータとを用いて、所定時間間隔毎に、各室毎の化学物質の濃度を各室相互の化学物質の移動と、各室での当該化学物質の吸収と放出を考慮して計算し、
該化学物質の移動にあっては、室間相互の間に形成される開口部を通じての移動のみ考慮し、壁や床を通じての移動は考慮しないこととしている
ことを特徴とする建物の換気量及び温度予測システム。 - 任意の時間の、建物の各室の温度及び室間若しくは建物内外間の換気量を予測するシステムであって、
各室の形状及び開口部と、任意の化学物質発生源、吸湿材、あるいは拡散物質吸着剤を含む邸別データと、風速及び外気温度を含む気象データとを入力する入力手段と、
所定時間間隔毎に各室毎の温度および換気量を計算する計算手段と、
計算結果を出力する出力手段とを有し、
前記計算手段は、
温度による空気の密度の違いによる浮力を考慮して、室間相互の圧力差と開口部の流量の関係から各室における空気の換気量を求め、かつ各室における空気の流出入の総和を0に維持することにより各開口部毎の換気量を計算し、
換気による空気に伴う熱の移動を考慮して各室相互の熱の入出量により各室毎の温度を計算し、
所定時間間隔毎に、前時間で算出した温度を用いて換気量を先に計算し、その換気量の計算結果を用いて温度を計算し、さらに、
前記計算手段は、当該計算結果から得られた換気量及び温度と任意の化学物質発生源、吸湿材、あるいは拡散物質吸着剤のデータとを用いて、所定時間間隔毎に、各室毎の化学物質の濃度を各室相互の化学物質の移動と、各室での当該化学物質の吸収と放出を考慮して計算し、
該化学物質の移動にあっては、室間相互の間に形成される開口部を通じての移動のみ考慮し、壁や床を通じての移動は考慮しないこととしている
ことを特徴とする建物の換気量及び温度予測システム。 - 前記邸別データには、建物を構成する部材若しくは部位の熱容量を含む
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の建物の換気量及び温度予測システム。 - 前記邸別データには、室内に配置された任意の発熱源を含む
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の建物の換気量及び温度予測システム。 - 前記気象データには日射量のデータを含み、前記計算手段は、前記気象データから得られた日射又は放射による熱の授受を考慮して各室毎の温度を計算する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の建物の換気量及び温度予測システム。
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