JP6752426B1 - 熱性能評価装置および熱性能評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 建築物の熱性能の評価を容易に行なうとともに、評価の正確性を向上させることが可能な熱性能評価装置および熱性能評価方法を提供する。【解決手段】 熱性能評価装置１は、区画された測定領域６０において少なくとも、第１の空間２１の第１の温度、および第１の空間２１と第２の空間２３を仕切る部材２５の表面の第２の温度を測定可能な測定手段３と、第１の温度および第２の温度のそれぞれ複数個の実測値に基づき、将来の或る時点におけるそれぞれの予測温度を取得する予測温度取得手段５と、予測温度と前記第２の空間の温度とに基づき部材２５の熱性能を推計する推計手段７を有し、部材２５の熱性能を評価する。【選択図】図１

Description

本発明は、建築物の熱性能評価装置および熱性能評価方法に関する。

従来、建築物（例えば、一般住宅など）において、設計時に予定された壁面や窓などの熱（的）性能の数値を評価する方法が検討されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

新築物件においては施工後の熱性能の実測値を評価し提示することで、あるいは改修工事などにおいて改修の前後において熱性能を比較して改修の効果を具体的に示すことで、施工主にはより安心感を与えるとともに、施工業者にとっては自社または自社ブランドの信頼性を向上させることができる。

特開２０１６−１８６４６２号公報 特開２００７−２４７２７号公報

しかしながら、従来の方法では、正確な評価を行なうには多くの条件が揃う必要があり、評価には大変手間と時間が掛かり、あるいはまた作業の効率を優先することで評価の適正が十分ではない問題があった。

熱性能、特に、壁材などの断熱性能を評価する指標として熱貫流率（Ｕ値）や、熱損失係数（Ｑ値）などがあるが、これらを求める式は、いずれも定常状態（室内外の温度や熱量が一定で変化しない状態）を前提とするものであり、評価のための実測も定常状態に近い環境で行なう必要がある。

具体的に、壁材などで区切られる室内側においては室温が変化しない、すなわち、入居していないか生活行為を抑えた状態で測定しなければならない。また室外側においては、日射、外気温および風などの影響を受けないか変化が少ない環境で測定する必要があり、具体的には曇天・無風で気温の変化が少ない日中、あるいは夜間が好適である。

更に、室内側と室外側の温度差（内外温度差）は大きい（例えば、１０℃程度）ほうが望ましいが、室内に設置したエアコンなどの冷暖房設備のみでここまでの温度差を確保するのは限界がある。

このような室内外の条件を適切に揃えた上で、例えば個々の一般住宅などにおいて全数を評価することは現実的には大変困難であった。また当該室内外の条件が揃わない環境では、評価の適正（正確性）が十分とはいえない。

本発明は、斯かる実情に鑑み、建築物の熱性能の評価を容易に行なうとともに、評価の正確性を向上させることが可能な熱性能評価装置および熱性能評価方法を提供しようとするものである。

本発明は、第１の空間と第２の空間を仕切る部材の熱性能を評価する熱性能評価装置であって、前記第１の空間は屋内であり、前記第２の空間は屋外であり、前記第１の空間と前記第２の空間に亘って設定される測定領域と、前記第１の空間側において前記部材との間に閉領域を形成する区画手段と、前記区画手段の内部空間を加熱するとともに強制的に気流を生じさせる手段と、少なくとも、前記内部空間における第１の温度と、前記測定領域における前記部材の表面の第２の温度とを測定可能な測定手段と、前記第１の温度および前記第２の温度について、定常状態になる以前の温度変化の勾配が変位する期間において測定したそれぞれ複数個の実測値に基づき、将来の或る時点におけるそれぞれの予測温度を取得する予測温度取得手段と、前記予測温度と前記第２の空間の温度とに基づき前記部材の熱性能を推計する推計手段と、を有する、ことを特徴とする熱性能評価装置にかかるものである。

また、本発明は、第１の空間と第２の空間を仕切る部材の熱性能を評価する熱性能評価方法であって、前記第１の空間は屋内であり、前記第２の空間は屋外であり、前記第１の空間と前記第２の空間に亘って設定される測定領域の該第１の空間側において前記部材との間に形成した閉領域の内部空間を加熱するとともに強制的に気流を生じさせるステップと、前記内部空間における第１の温度、および前記部材の表面の第２の温度を、それぞれ定常状態になる以前の温度変化の勾配が変位する期間において複数回測定する測定ステップと、前記第１の温度および前記第２の温度のそれぞれ複数個の実測値に基づき、将来の或る時点におけるそれぞれの予測温度を取得する予測温度取得ステップと、前記予測温度と前記第２の空間の温度とに基づき前記部材の熱性能を推計する推計ステップと、を有することを特徴とする熱性能評価方法にかかるものである。

本発明によれば、建築物の熱性能の評価を容易に行なうとともに、評価の正確性を向上させることが可能な熱性能評価装置および熱性能評価方法を提供できる、という優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る熱性能評価装置の概要を示す（Ａ）断面図、（Ｂ）ブロック図である。 本発明の実施形態に係る熱性能評価装置における予測温度取得手段の概要を説明する図である。 本発明の実施形態に係る熱性能評価装置における予測温度取得手段の概要を説明する図である。 本発明の実施形態に係る加熱手段を示す（Ａ）正面概略図、（Ｂ）垂直断面概略図、（Ｃ）水平断面概略図である。 本発明の実施形態に係る熱性能評価方法の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の実施形態に係る熱性能評価方法の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る熱性能評価方法の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る熱性能評価方法の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る熱性能評価方法の一例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る熱性能評価装置の概要を示す断面図である。

＜熱性能評価装置＞
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る熱性能評価装置１を説明する図であり、同図（Ａ）が熱性能評価装置１の概要を示す断面図、同図（Ｂ）が熱性能評価装置１の機能の一例を示すブロック図である。なお、説明の便宜上、図１（Ａ）等における熱性能評価装置１の方向の定義として、建築物（建造物）の設置面（地面Ｇ）に対して鉛直方向を高さ方向Ｈ、地面に水平且つ高さ方向Ｈに垂直な方向を奥行き方向Ｄ、高さ方向Ｈと奥行き方向Ｄのいずれにも垂直な方向を幅方向Ｗという。

図１（Ａ）に示すように、本実施形態の熱性能評価装置１は、第１の空間２１と第２の空間２３を仕切る部材２５の熱性能を評価する装置である。ここでは一例として第１の空間２１が建築物（建造物）の室内２０の一部の空間であり、第２の空間２３が室外の一部の空間であって、部材２５が建築資材（例えば壁材）である場合について説明する。また、部材２５は、例えば１層（１種類）の壁材であると仮定する。

同図（Ｂ）に示すように本実施形態の熱性能評価装置１は、測定手段３と、予測温度取得手段５と、推計手段７と、制御手段９と、加熱手段１７（区画手段１３、送風手段１５）などを有する。

制御手段９は、熱性能評価装置１の各部を統括的に制御する。具体的に、制御手段９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等から構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて測定手段３、予測温度取得手段５、推計手段７および加熱手段１７はそれぞれの機能を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。ＲＯＭは、ＣＰＵで実行される基本ＯＳやプログラムを記憶する。

測定手段３は、第１の空間２１と壁材２５と第２の空間２３とに跨る所定の測定領域６０（同図（Ａ）に一点鎖線で示す）において、第１の空間２１に存在する測定部位（以下、室内測定部位２１Ｐという）の温度（第１の温度）Ｔｈ、および部材（壁材）２５の表面の或る微小領域（または点）の測定部位（以下、壁材測定部位２５Ｐｉという）の温度（第２の温度）Ｔｈｗ、および第２の空間２３に存在する測定部位（以下、室外測定部位２３Ｐという）の温度（第３の温度）Ｔｃをそれぞれ測定可能である。

壁材２５は第１の空間２１（高温側）を臨む面（室内側面２５１）と、第２の空間２３（低温側）を臨む面（室外側面２５２）を有する。つまり、壁材２５の表面の温度としては、高温側表面の壁材測定部位２５Ｐｉの温度Ｔｈｗと低温側表面の壁材測定部位２５Ｐｏの温度Ｔｃｗとがある。壁材測定部位２５Ｐｉは、高温側である室内側面２５１の或る微小領域（または点）であり、壁材測定部位２５Ｐｏは、低温側である室外側面２５２の或る微小領域（または点）であるとする。以下の説明においては一例として、高温側表面、すなわち室内側面２５１の壁材測定部位２５Ｐｉの温度Ｔｈｗを採用する場合について説明する。

そして詳細は後述するが、室内側面２５１の一部は区画手段１３によって覆われる。区画手段１３は、奥行き方向Ｄに所定の厚みを有し、壁材２５（室内側面２５１）側が開放された例えば略直方体（または略立方体)形状の箱体である。これにより、室内２０側には、壁材２５と区画手段１３で区画された空間が生じる。この空間が本実施形態の第１の空間２１である。換言すると、本実施形態の第１の空間２１は室内２０の一部であるが、区画手段１３と壁材２５によって区画された領域である。また室内測定部位２１Ｐは、壁材２５の面（室内側面２５１）から室内２０側の奥行き方向Ｄに所定距離離隔した第１の空間２１に位置する。

また、第２の空間２３は特に区画される領域ではないが、仮想的に壁材２５の近傍で室外側面２５２から室外側奥行き方向Ｄに所定距離（例えば、１０ｃｍ〜数ｍなど）離隔した位置までの所定空間とする。そして当該所定空間内に室外測定部位２３Ｐが存在する。

つまり測定領域６０は、図１（Ａ）に一点鎖線で示すように、所定面積の壁材２５を挟み、第１の空間２１側と第２の空間２３側のそれぞれ奥行き方向Ｄに所定距離で略直方体（略立方体）形状で確保された空間をいう。そして、測定領域６０内に、壁材測定部位２５Ｐｉ、室内測定部位２１Ｐ、壁材測定部位２５Ｐｏ、および室外測定部位２３Ｐが存在する。また以下の説明では第１の空間２１を室内側空間２１、第２の空間２３を室外側空間２３という。

なお、同図（Ａ）において、平均的な各部の温度の概要を大破線で示している。すなわち、平均的に室内側空間２１は第２の空間２３よりも高温であり、壁材２５の内部は室内側面２５１から室外側面２５２に向かって温度が下降する。また説明の便宜上、当該大破線上に室内測定部位２１Ｐ、壁材測定部位２５Ｐｉ、壁材測定部位２５Ｐｏ、および室外測定部位２３Ｐを示しているがこれらは実際の測定位置を示すものではなく高さ方向Ｈの位置は任意の位置である。

測定手段３は、一例として、第１測定手段３１と第２測定手段３２と第３測定手段３３を含む。第１測定手段３１は例えば、室内側空間２１の温度Ｔｈを測定する温度検知器および温度計（温度検知器の情報を処理して温度に換算し、表示および／または記録する機器）であり、第２測定手段３２は例えば、壁材２５の表面の温度Ｔｈｗ又はＴｃｗを測定可能な表面温度計（温度検知器および温度計）であり、第３測定手段３３は例えば、室外側空間２３の温度Ｔｃを測定可能な温度検知器および温度計である。なお、第２測定手段３２は、第１測定手段３１および第３測定手段３３と同種の手段であってもよいし、異種の手段であってもよい。一例として、第１測定手段３１〜第３測定手段３３はそれぞれ、制御手段９によって所定の測定時間内（測定を開始してから例えば３０分〜９０分など）において、所定の間隔（例えば、２分〜５分などの間隔）で複数回、壁材測定部位２５Ｐｉ、室内測定部位２１Ｐ、壁材測定部位２５Ｐｏおよび室外測定部位２３Ｐのそれぞれの部位の温度（実測値）を測定・取得する。具体的に第１測定手段３１は、所定の時間毎に室内側空間２１の室内測定部位２１Ｐの温度Ｔｈを測定し、第２測定手段３２は、壁材２５の壁材測定部位２５Ｐｉの温度Ｔｈｗを測定し、第３測定手段３３は室外側空間２３の室外測定部位２３Ｐの温度Ｔｃを測定する。なお、測定手段３による測定は制御手段９によらずそれぞれ（または一部）が手動で（作業者によって）測定される構成であってもよい。

予測温度取得手段５は、室内測定部位２１Ｐにおける温度の複数個の実測値、すなわち、第１測定手段３１が測定時間内で取得した室内測定部位２１Ｐにおける複数回の実測値（室内実測温度Ｔｈ０，Ｔｈ１，Ｔｈ２…）に基づき、将来の或る時点における室内側空間２１の予測温度（室内予測温度Ｔｈｆ）を取得する。

予測温度取得手段５はまた、壁材測定部位２５Ｐｉにおける温度の複数個の実測値、すなわち、第２測定手段３２が測定時間内で取得した壁材測定部位２５Ｐｉにおける複数回の実測値（壁面実測温度Ｔｈｗ０，Ｔｈｗ１，Ｔｈｗ２…）に基づき、将来の或る時点における壁材２５表面の予測温度（壁面予測温度Ｔｈｗｆ）を取得する。

予測温度取得手段５はまた、室外測定部位２３Ｐにおける温度の複数個の実測値、すなわち、第３測定手段３３が測定時間内で取得した室外測定部位２３Ｐにおける複数回の実測値（室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…）に基づき、将来の或る時点における室外側空間２３の予測温度（室外予測温度Ｔｃｆ）を取得する。

より詳細には同図（Ｂ）に示すように、予測温度取得手段５は、実測温度変化取得手段５１と、予測温度変化取得手段５３と、収束温度取得手段５５を有する。

図２は、予測温度取得手段５により取得される温度変化の傾向の一例を示す図であり、同図（Ａ）が実測温度変化取得手段５１により取得される温度変化の傾向の一例を示す概要図であり、同図（Ｂ）が予測温度変化取得手段５３により取得される温度変化の傾向の一例を示す概要図である。図２において横軸が（測定開始からの）時間［分］であり、縦軸が温度である。また、図２においては、室内測定部位２１Ｐと壁材測定部位２５Ｐｉについて区別をしていないが、両者の温度変化の傾向は同図に示すような類似した形状の曲線で示される。

実測温度変化取得手段５１は、測定した複数個の室内実測温度ＴｈＮ（Ｔｈ０、Ｔｈ１・・・）の温度変化（室内実測温度変化）の傾向を取得し、また、測定した複数個の壁面実測温度ＴｈｗＮ（Ｔｈｗ０、Ｔｈｗ１・・・）の温度変化（壁面実測温度変化）の傾向を取得する。一例として室内実測温度変化の傾向は、図２（Ａ）に示すように複数個の室内実測温度ＴｈＮの散布図（測定時間（横軸）と室内実測温度ＴｈＮ（縦軸）の関係を示す散布図）から取得した曲線（以下、「実測曲線」という場合もある）である。同様に、壁面実測温度変化の傾向は、複数個の壁面実測温度ＴｈｗＮの散布図（測定時間（横軸）と壁面実測温度ＴｈｗＮ（縦軸）の関係を示す散布図）から取得した曲線（実測曲線）である。

予測温度変化取得手段５３は、図２（Ａ）に示すような室内実測温度変化の傾向（を示す実測曲線）に基づき、室内側空間２１の室内測定部位２１Ｐにおける将来の温度変化（室内予測温度変化）の傾向を予測し、また、壁面実測温度変化の傾向（を示す実測曲線）に基づき、壁材２５の壁材測定部位２５Ｐｉにおける将来の温度変化（壁面予測温度変化）の傾向を予測する。一例として、室内予測温度変化の傾向は、室内実測温度変化の傾向を示す実測曲線に基づく対数近似曲線として取得する。同様に、壁面実測温度変化の傾向は、壁面実測温度変化の傾向を示す実測曲線に基づく対数近似曲線として取得する。なお、図２（Ｂ）における実線は、図２（Ａ）に対応する実測曲線であり、同図（Ｂ）における破線は、同図（Ｂ）の実測曲線（実線）に基づいて測定時間（横軸）の区間を延長した対数近似曲線である。

収束温度取得手段５５は、所定の閾値（または条件）に基づき、室内予測温度変化の収束時点ｔｓを特定し、該収束時点ｔｓにおける室内測定部位２１Ｐの温度を室内予測温度Ｔｈｆとして取得し、また、該収束時点ｔｓにおける壁材測定部位２５Ｐｉの温度を壁面予測温度Ｔｈｗｆとして取得する。

図３は、図２（Ｂ）と同様の予測温度変化の傾向（を示すグラフ）において収束時点ｔｓを特定する方法の一例を示す概要図である。

収束温度取得手段５５は、図３（Ａ）に示すように例えば、室内予測温度変化（壁面予測温度変化も同様）のある所定の単位時間Δｔ（例えば、１分〜１０分間など）における温度の変化率（変化量）の程度に基づき、収束時点ｔｓを特定する。具体的にある単位時間Δｔにおける室内予測温度変化の傾きが０に近づいた時点を収束時点ｔｓとする。

あるいは、同図（Ｂ）に示すように測定開始（具体的には実測温度変化の傾向を示す実測曲線の始点）から或る時点までの全体の変化量を１００％とした場合、ある所定の単位時間Δｔにおける室内予測温度変化の変化量ΔＴが全体の数％（例えば１％〜５％、好適には２％〜３％以下など）になった時点を収束時点ｔｓとする。

ここで、「ある時点までの全体の変化量」とは状況に応じて異なるが、一例として、温度変化の特性に合わせて例えば測定開始から９０分〜６時間後の変化量である。

さらに、同図（Ｃ）に示すように壁材２５の設置状態に基づき収束時点ｔｓを特定してもよい。具体的には、例えば、一般的に壁材２５の面積（柱間の面積）が狭い場合（曲線Ｃ１）には広い場合（曲線Ｃ２）と比較して面方向の熱拡散が少ないため、比較的早期に室内予測温度変化（壁面実測温度変化も同様）の傾向が収束すると考えられる。従って、壁材２５の面積が狭い場合には収束時点ｔｓは測定終了から短時間（例えば、６０分等）の経過後の時点ｔｓ１とし、壁材２５の面積が広い場合には、収束時点ｔｓは測定終了から長時間（例えば、３時間）経過後の時点ｔｓ２とする。

また、壁材２５の性能に基づき収束時点ｔｓを特定してもよい。具体的には、実線で示す壁面実測温度変化の傾向（および／または室内実測温度変化の傾向）によって、壁材２５の現状の性能（劣化の状態（設置後の経過時間）や材質等）が概ね把握可能であるため、それに基づき、収束時点ｔｓを特定する。例えば、壁材２５の現状の性能が悪い（劣化した）場合、当該壁材２５は熱を通しやすく、壁材２５の室内側面２５１と室内側空間２１の温度が近づき、比較的早期に（温度差が少ない）定常状態になる。つまり、壁材２５の現状の性能が悪い（劣化した）場合（曲線Ｃ１）には収束時点ｔｓは測定終了から短時間（例えば、６０分）経過後の時点ｔｓ１とし、壁材２５の現状の性能が良好な場合（曲線Ｃ２）には、測定終了から長時間（例えば、３時間等）の経過後の時点ｔｓ２とする。

なお、同図（Ａ）または同図（Ｂ）に示す手法によって収束時点ｔｓを特定する際に、同図（Ｃ）に示すような壁材２５の設置状態や性能に基づく収束時点の変動の影響を考慮して最終的な収束時点ｔｓを調整してもよい。

また、収束温度取得手段５５は例えば、第３測定手段３３が測定時間内で取得した室外測定部位２３Ｐにおける複数の室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…に基づき、室内予測温度変化の収束時点ｔｓにおける室外測定部位２３Ｐの温度を室外予測温度Ｔｃｆとして取得する。

室外側空間２３の温度は、日中（例えば１３時〜１４時など）や夜間などであれば温度変化は少ないと考えられるため、例えば、室外測定部位２３Ｐにおける複数の室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…を平均するなどして、室内予測温度変化の収束時点ｔｓにおける室外測定部位２３Ｐの温度を室外予測温度Ｔｃｆとして取得する。あるいはまた、測定開始時又は測定終了時の温度を室外予測温度Ｔｃｆとして取得してもよい。なお、室外予測温度Ｔｃｆも、室内予測温度Ｔｈｆと同様に、温度変化の傾向に基づき取得してもよい。

推計手段７は、室内予測温度Ｔｈｆ、壁面予測温度Ｔｈｗｆおよび室外予測温度Ｔｃｆに基づき、壁材２５の熱性能を推計する。具体的に推計手段７は、壁材２５の熱の伝わり易さを表す指標である熱貫流率（Ｕ値）を推計し、熱性能を評価する。さらに、推計手段７は、当該壁材２５が所定の断熱材で構成されていたと仮定した場合における当該断熱材に換算した厚み（奥行き方向Ｄの長さ、以下この厚みを「断熱材換算厚みＤＩ」という。）で熱性能を評価する。

図１（Ａ）に示す構成の場合、例えば、高温側の温度差（ｔｈ−ｔｈｗ）から求められる壁材２５の熱貫流率Ｕｈ［ｗ／ｍ^２・ｋ］は、以下の式１により求められる。
Ｕｈ＝αｈ（ｔｈ−ｔｈｗ）／（ｔｈ−ｔｃ） （式１）
ここで、αｈ：壁材２５の高温側の表面熱伝達率［ｗ／ｍ^２・ｋ］（ここでは、壁材２５の室内側面２５１における表面熱伝達率）
ｔｈ：高温側（ここでは定常状態での室内側空間２１側）の温度［ｋ］
ｔｈｗ：定常状態での壁材２５の室内側面２５１の温度［ｋ］
ｔｃ：低温側（ここでは定常状態での室外側空間２３側）の温度［ｋ］
である。

壁材２５の高温側の表面熱伝達率αｈは、壁材２５の表面付近の気流速度に基づく固有の特性値（定数）である。

また、壁材２５の熱抵抗ｒｗ［ｍ^２・ｋ／ｗ］は、１／Ｕｈであり、以下の式２により求められる。
ｒｗ＝１／Ｕｈ＝ｒｈ×（ｔｈ−ｔｃ）／（ｔｈ−ｔｈｗ） （式２）
ここで、ｒｈ：高温側（ここでは室内側空間２１側）熱伝達抵抗［ｍ^２・ｋ／ｗ］
ｔｈ：高温側温度（定常状態での室内側空間２１側の温度）［ｋ］
ｔｃ：低温側温度（定常状態での室外側空間２３側の温度）［ｋ］
ｔｈｗ：定常状態での高温側壁面（表面）温度［ｋ］

なお、高温側の熱伝達抵抗ｒｈは、高温側の熱伝達率αｈ［ｗ／ｍ^２・ｋ］の逆数である。高温側の熱伝達率αｈは、図１（Ａ）に示す壁材２５の室内側面２５１の熱伝達率であり、固有の定数（ここでは例えば、αｈ＝１５［ｗ／ｍ^２・ｋ］）である。

また、壁材２５の断熱材換算厚みＤＩは、以下の式３により求められる。
ＤＩ ＝ ｒｗ×λ （式３）
ここで、ｒｗ：壁材２５の熱抵抗［ｍ^２・ｋ／ｗ］
λ：断熱材の熱伝導率（固有の特性値）［ｗ／ｍ・ｋ］

つまり、高温側温度ｔｈと、低温側温度ｔｃと、高温側壁面温度ｔｈｗが測定できれば、高温側の温度差から求めた壁材２５の熱貫流率（Ｕ値）Ｕｈ、および壁材２５の断熱材換算厚みＤＩが算出可能である。この場合高温側温度ｔｈとは、室内側空間２１側、すなわち室内測定部位２１Ｐの温度であり、低温側温度ｔｃとは、室外側空間２３側、すなわち室外測定部位２３Ｐの温度であり、高温側壁面温度ｔｈｗとは、高温側に面する壁面温度であり、この例では、室内側面２５１の温度である。

ただし、上式１〜式３はいずれも定常状態（室内外の温度や熱量が一定で変化しない状態）を前提とするものであるため、温度の測定も可能な限り定常に近い状態で行なうことが望ましい。

具体的には、室内側空間２１側においては室温が変化しない、すなわち、入居していないか生活行為を抑えた状態で測定する必要がある。また、室外側空間２３側においては、日射、外気温および風などの影響を受けないか変化が少ない環境で測定する必要があり、具体的には曇天・無風で気温の変化が少ない１３時から１４時頃、あるいは夜間が好適である。

更に、評価時点において室内側空間２１側と室外側空間２３側の温度差（内外温度差）は大きい（例えば、１０℃程度）ほうが望ましいが、室内側空間２１に設置したエアコンなどの冷暖房設備のみでここまでの温度差を確保するのは限界がある。

このような室内外の条件を適切に揃えた上で、例えば個々の一般住宅などにおいて全数を評価することは現実的には大変困難であった。また当該室内外の条件が揃わない環境では、評価の適正（正確性）が十分とはいえなかった。

そこで、本実施形態では、評価時点において常に十分な（例えば、１０℃以上の）内外温度差を確保できることを前提にすべく、測定領域６０の一部、具体的には室内側空間２１側を高温に維持する加熱手段１７を設けることとした。加熱手段１７の詳細は後述するが、壁材２５（室内側面２５１）の一部を立体的に覆う区画手段１３（例えば、箱体）と、区画手段１３の内部に温風を供給する送風手段１５を含み、室内側面２５１の一部に接する室内側空間２１の空間の一部を人工的に加熱するとともに高温状態を維持することとした。

ただし、区画手段１３の内部を人工的に加熱する（温風を供給する）ことから、区画手段１３の内部（室内側空間２１）は所望の内外温度差且つ、温度変化が少なくなる（定常に近い）高温状態になるまでには例えば、２時間〜６時間の時間を要する。

そこで、本実施形態では、それよりも短時間（例えば、３０分〜９０分など）の測定時間で、室内側空間２１側の温度ｔｈと、壁材２５の室内側面２５１の温度ｔｈｗ、および室外側空間２３側の温度ｔｃをそれぞれ複数測定し、それらの実測値に基づき定常状態となる将来の室内側空間２１側の温度ｔｈと、壁材２５の室内側面２５１の温度ｔｈｗと、室外側空間２３側の温度ｔｃとを予測することとした。

具体的には、室内側空間２１側の温度ｔｈと、壁材２５の室内側面２５１の温度ｔｈｗのそれぞれ複数の実測値（室内実測温度Ｔｈ０、Ｔｈ１、Ｔｈ２…および壁面実測温度Ｔｈｗ０、Ｔｈｗ１、Ｔｈｗ２…）から、両者のそれぞれの温度変化の傾向（室内実測温度変化の傾向、および壁面実測温度変化の傾向）を求める（図２（Ａ）参照）。

更に両実測温度変化の傾向に基づき将来の室内側空間２１側の予測温度（室内予測温度Ｔｈｆ）と、壁材２５の室内側面２５１の予測温度（壁面予測温度Ｔｈｗｆ）の温度変化の傾向（室内予測温度変化の傾向、および壁面予測温度変化の傾向）を予測する。また、室内予測温度Ｔｈｆおよび壁面予測温度Ｔｈｗｆは或る時間経過後に収束する（定常状態になる）と考え、両予測温度変化の傾向における収束時点ｔｓを特定する（図２（Ｂ）参照）。

そして、当該収束時点ｔｓの予測される室内側空間２１側の温度（室内予測温度Ｔｈｆ）を上記の式１〜式３における高温側温度ｔｈとし、当該収束時点ｔｓの予測される壁材２５の室内側面２５１の温度（壁面予測温度Ｔｈｗｆ）を上記の式１〜式３における高温側壁面温度ｔｈｗとし、また、当該収束時点ｔｓの予測される室外側空間２３側の温度（室外予測温度Ｔｃｆ）を上記の式１〜式３における低温側温度ｔｃとして、高温側の温度差から求めた壁材２５の熱貫流率Ｕｈおよび断熱材換算厚みＤＩを推計し、壁材２５の熱性能を評価することとした。

なお、室外側空間２３側の温度（外気温）ｔｃは、日中であれば略定常であると考え、例えば予測温度（室外予測温度Ｔｃｆ）には、実測値（室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…）の平均値を利用する。あるいはまた、予測温度（室外予測温度Ｔｃｆ）には、測定開始時、測定終了時、測定期間の中間時点などの実測値を用いてもよい。

図４を参照して加熱手段１７について説明する。同図（Ａ）は加熱手段１７の外観を示す正面概要図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＸ−Ｘ線の断面概要図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）のＹ−Ｙ線の断面概要図である。加熱手段１７は例えば、区画手段１３と送風手段１５を有する。

区画手段１３は、壁材２５（室内側面２５１）の一部と密着してこれを覆うことが可能であって、室内側面２５１に開放（開口）部１３１を有する例えば箱体であり、一例として床面からも離隔した状態で取り付けられる。区画手段１３のサイズは、例えば、高さ方向Ｈが１２００ｍｍ、幅方向Ｗが７５０ｍｍ、奥行き方向Ｄが４００ｍｍ程度である。

開放部１３１の対向面は例えば、開閉可能な扉部材１３２が設けられ、加熱時は閉止し必要に応じて開放して区画手段１３の内部を露出可能に構成される。また区画手段１３の内部は断熱材１３３で覆われる。さらに、区画手段１３の内部の温度（室内測定部位２１Ｐの温度）を測定する第１測定手段３１（例えば、温度計）が設けられる。第１測定手段３１は、扉部材１３２を開放することなく測定可能なように、例えば、本体（温度表示部）３１Ａが区画手段１３の外部に配置され、検知部３１Ｂが室内側空間２１に配置される。同図（Ｃ）を参照して、室内測定部位２１Ｐは、室内側空間２１内において壁材２５に近い位置に設定することが好ましい。具体的に例えば、室内測定部位２１Ｐの室内側面２５１（これを覆う開放部１３１）からの距離Ｄ１は、室内側空間２１（区画手段１３）の奥行き方向Ｄの距離（厚みＤ２）の１／２以下であり、この例では、室内側面２５１から１ｃｍ〜１０ｃｍ、好適には２ｃｍ〜５ｃｍ）である。

また、壁材２５と当接する開放部１３１の全周に亘り、内部の空気が漏れないよう不図示のパッキンが設けられると好ましい。また、区画手段１３の例えば下方（この例では側面下方部）には貫通部１３５が設けられ、上方（この例では上面部）には排気部１３６が設けられる。

送風手段１５は、区画手段１３の内部に温風を供給する手段であり、温風を発生させる本体１５１と、送風部１５２を有し、送風部１５２を貫通部１３５に挿通した状態で温風を供給する。送風手段１５はここでは一例として家庭用ヘアドライヤーを用いるが、温風を供給できる手段であればこの例に限らない。

加熱手段１７は、扉部材１３２を閉止した状態で送風手段１５によって区画手段１３の内部に温風が供給される。送風手段１５は連続して温風を供給し、また排気部１３６からは適宜、区画手段１３の内部の空気が排出される。つまり、区画手段１３の内部は温風が循環しながら徐々に温度が上昇する。

送風手段１５は、所定時間経過後（例えば、測定開始から６０分後〜６時間後など）に内外温度差が１０℃以上の略定常状態が維持でき、かつ、室内側空間２１の温度上昇がおおむね収束する状態（平衡（定常）状態）となるように（一例として、室内側空間２１の温度が例えば、４０℃〜８０℃程度になるように）、供給する風量や温度、また排気部１３６からの排気が適宜調整（制御）される。

区画手段（箱体）１３は大きいほど二次元的に安定した熱量を生じさせることが可能であるが、現場での取り付けや測定において実用的な大きさとしては限界がある。一例として上記の形状およびサイズとしたが、二次元的に安定した熱量を生じさせることが可能で実用的な大きさであればこれに限らない。なお、扉部材１３２を閉止した状態で区画手段１３の内部を視認容易にするために、扉部材１３２は透明部材で構成してもよい。

なお、加熱手段１７は、所定時間経過後（例えば、測定開始から１〜数時間後）に室内側空間２１を略平衡状態になる温度まで上昇可能な手段であれば上記の例に限らない。例えば、温風の供給ではなく熱源等を区画手段１３内に配置する構成でもよいが、その場合室内側空間２１内において局所的に高温になることを避けるため、区画手段１３の空気を循環させる送風手段１５（サーキュレータ等）を設けるとよい。

また、周囲（室内２０）の環境などにより区画手段１３で覆うのみで短時間で略平衡状態になる温度に到達できる状態であれば送風手段１５を設けなくても良い。

＜熱性能評価方法＞
図５から図９を参照して本実施形態の熱性能評価方法の一例を説明する。図５は、熱性能評価方法の処理の流れの一例を示すフロー図である。

熱性能評価方法は、第１の空間（例えば、室内側空間２１）と第２の空間（例えば、室外側空間２３）を仕切る部材（例えば、壁材２５）の熱性能を評価する方法であって、区画された測定領域において室内側空間２１の温度（第１の温度）、および壁材２５の表面の温度（第２の温度）を測定する測定ステップ（ステップＳ０１）と、第１の温度と第２の温度のそれぞれ複数個の実測値（実測温度）に基づき、第１の温度と第２の温度のそれぞれの変化（実測温度変化）の傾向を取得するステップ（ステップＳ０３）と、実測温度変化の傾向に基づき第１の温度と第２の温度のそれぞれの将来の温度変化（予測温度変化）の傾向を予測するステップ（ステップＳ０５）と、予測温度変化の将来の収束時点ｔｓを特定し、該収束時点ｔｓにおける第１の温度と第２の温度のそれぞれの温度を予測温度として取得するステップ（ステップＳ０７）と、予測温度と第２の空間２３の温度とに基づき壁材２５の熱性能を推計するステップ（ステップＳ０９）と、を有する。

以下詳細に説明する。ステップＳ０１では、まず、測定の開始準備を行なう。すなわち、測定の対象となる壁材２５の室内側（室内側面２５１）の一部に区画手段（箱体）１３を密着させてこれを覆う。そして送風手段１５から温風を供給し、区画手段１３内で温風を循環させ、加熱する（図１（Ａ），図４参照）。送風手段１５は、区画手段１３の内部（室内側空間２１）を、室外側空間２３よりも高温になるように温風を供給する。本実施形態では、送風手段１５によって温風の供給を継続した場合に、供給開始から所定時間後（例えば、１時間〜数時間後）には室内側空間２１が室外側空間２３よりも高温（例えば、１０℃以上高温）で且つ温度上昇が概ね収束するように制御するとともに、測定開始直後から短時間（略定常状態に達するまでの時間よりも短時間で例えば、３０分〜９０分程度）の測定期間で実測値を取得する。従って、測定期間中は、効率よく区画手段１３内に温風が供給され、送風手段１５の温度や風量、または排気が適宜調整される。一例として制御手段９は、第１測定手段３１の温度を検知し、それに基づき送風手段１５による温風の温度および／供給量を制御するが、これに限らず、作業者によって制御される構成であってもよい。

その後実測温度を測定する。すなわち、送風手段１５から温風を供給しつつ、所定の測定時間（測定を開始してから例えば３０分〜９０分など）において、所定の間隔（例えば、２分〜５分などの間隔）で、複数回、室内測定部位２１Ｐにおける室内実測温度ＴｈＮ（Ｔｈ０，Ｔｈ１，Ｔｈ２…）、壁材測定部位２５Ｐｉにおける壁面実測温度ＴｈｗＮ（Ｔｈｗ０，Ｔｈｗ１，Ｔｈｗ２…）、室外測定部位２３Ｐ（この例では壁材２５の室外側面２５２から室外側空間２３側の奥行き方向Ｄに１〜１０ｃｍ、好適には２ｃｍ〜５ｃｍの位置）における室外実測温度ＴｃＮ（Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…）を測定・取得する。

一例として、図１（Ａ）に示すように、室内実測温度ＴｈＮは、室内測定部位２１Ｐの温度を測定する第１測定手段３１により測定する。また、室外実測温度ＴｃＮは、室外測定部位２３Ｐの温度を測定する第３測定手段３３により測定する。また、壁面実測温度ＴｈｗＮは、例えば、室内側面２５１（壁材測定部位２５Ｐｉ）に当接（貼り付けなど）して設けた第２測定手段３２で測定する。なお、毎回の測定（例えば、２分毎の測定）において、室内実測温度ＴｈＮ，壁面実測温度ＴｈｗＮ，室外実測温度ＴｃＮのいずれも、複数回の測定の平均値（移動平均値）を採用してもよい。この例では、実測温度はそれぞれ、制御手段９によって自動的に所定間隔で測定するが、これに限らず、作業者によって測定する構成であってもよい。

図６は、室内実測温度ＴｈＮ，壁面実測温度ＴｈｗＮ，室外実測温度ＴｃＮの測定結果の一例である。この例では、測定開始から７６分間（測定時間：７６分）で、２分毎に室内測定部位２１Ｐ、壁材測定部位２５Ｐｉおよび、室外測定部位２３Ｐのそれぞれの位置において温度を測定した結果の一例である。この例では、測定開始から２分後に室内測定部位２１Ｐの室内実測温度Ｔｈ（Ｔｈ２）は５２．６℃となり、この時点で室外測定部位２３Ｐの室外実測温度Ｔｃ（Ｔｃ２）より約１７℃高温となっている。

このように本実施形態では、加熱手段１７によって室内側空間２１の内部の温度を徐々に上昇させるのであるが、略定常状態に達するまでの短時間（例えば、測定開始から６０分〜９０分程度）に測定手段３によって室内実測温度ＴｈＮ，壁面実測温度ＴｈｗＮ，室外実測温度ＴｃＮを測定する。特に、略定常状態に達する以前の温度上昇中においても、測定手段３によって室内実測温度ＴｈＮ，壁面実測温度ＴｈｗＮ，室外実測温度ＴｃＮを測定する。そして、温度上昇中にそれぞれ複数回測定した室内実測温度ＴｈＮ，壁面実測温度ＴｈｗＮ，室外実測温度ＴｃＮに基づき、以下の予測温度取得ステップ（ステップＳ０３〜ステップＳ０７）を行なう。

まずステップＳ０３では、室内実測温度ＴｈＮに基づき室内実測温度変化の傾向を求める。具体的に、例えば図６に例示する、複数個の室内実測温度ＴｈＮについて測定時間の関係を示す散布図（横軸が測定時間、縦軸が室内実測温度ＴｈＮ）から室内実測温度変化の傾向を示す曲線（実測曲線）を取得する。

また、壁面実測温度ＴｈｗＮについても同様に、壁面実測温度ＴｈｗＮの散布図から壁面実測温度変化の傾向を示す曲線（実測曲線）を得る。

図７は、室内側空間２１と壁材２５の室内側面２５１についてそれぞれの実測温度変化の傾向と、予測温度変化の傾向とを示す曲線の一例である。同図に実線で示す曲線ａは、室内実測温度変化の傾向を示す（散布図に基づく）曲線（実測曲線）であり、破線で示す曲線ａは室内予測温度変化の傾向を示す対数近似曲線である。また、同図に実線で示す曲線ｂは、壁面実測温度変化の傾向を示す（散布図に基づく）曲線（実測曲線）であり、破線で示す曲線ｂは壁面予測温度変化の傾向を示す対数近似曲線である。横軸は、測定時刻（測定時間）［分］であり縦軸は温度（実測温度、予測温度）［℃］である。

ここで、図８を参照して、実測温度変化（室内実測温度変化および壁面実測温度変化）の傾向を取得する場合について更に説明する。同図（Ａ）は、測定した実測値の全てのデータを採用して実測温度変化の傾向を示す実測曲線を取得した場合の一例を示す概要図であり、同図（Ｂ）は、測定した実測値の全てから選択的に一部のデータを採用して実測温度変化の傾向を示す実測曲線を取得した場合の一例を示す概要図である。

同図（Ａ）に示すように、取得した実測温度の全データを用いて実測温度変化の傾向を示す実測曲線を作成した場合、測定開始直後は区画手段１３内の温度が低く、その後は比較的急峻に温度上昇するため、求める対数近似曲線としては変化の傾向が急峻となりやすい。また、実際の測定においては数値のばらつきにより実測曲線が歪になる場合もある。本実施形態では、実測温度変化の傾向から将来の温度を予測する。このため、ベースとなる実測温度変化の傾向を示す実測曲線は、緩やかで理想的な曲線に近づくように、採用する実測温度データを適宜選択するとよい。具体的には、対数近似曲線を急峻にし得る、あるいは歪の原因となり得る実測温度データ（特に測定開始直後のデータなど）を除き、例えば同図（Ａ）に矢印で示す区間のデータを採用するとよい。このようにして同図（Ｂ）に示すようになだらかなカーブを描く実測温度変化の傾向を示す実測曲線を得るとよい。

続くステップＳ０５では、室内側空間２１と壁材２５の室内側面２５１についてそれぞれの予測温度変化の傾向を予測する。

具体的に再び図７を参照して、室内予測温度変化の傾向は、例えば、図７の実線ａで示す室内実測温度変化の傾向を示す実測曲線に基づいて、測定時間（横軸）の区間を延長して破線ａのような対数近似曲線を取得する。また、壁面実測温度変化の傾向は、同図の実線ｂで示す壁面実測温度変化の傾向を示す実測曲線に基づいて、測定時間（横軸）の区間を延長して破線ｂのような対数近似曲線を取得する。このとき、温風が供給される区画手段１３内の室内実測温度ＴｈＮは、壁面実測温度ＴｈｗＮよりも常に高温であり、変化の状態（実測曲線）が近接することはあるものの交差することはありえない。これは、平衡状態（定常状態）に近い温度を予測するために求める室内予測温度変化の傾向および壁面予測温度変化の傾向を示す両対数近似曲線においても同様である。つまり、両対数近似曲線を得る場合には、両者が交差することなく、且つ、データに対するこれらの対数近似曲線の適合度を示すＲ−２乗値が可能な限り１に近づくように適宜調整し、両対数近似曲線を取得する（採用する室内実測温度ＴｈＮ、壁面実測温度ＴｈｗＮのそれぞれのデータを取捨選択する）。

次にステップＳ０７では図７で取得した予測温度変化の傾向に基づき、室内予測温度変化の収束時点ｔｓを特定し、該収束時点ｔｓにおける室内測定部位２１Ｐの温度を室内予測温度Ｔｈｆとして取得する。また、当該収束時点ｔｓにおける壁材測定部位２５Ｐｉの温度を壁面予測温度Ｔｈｗｆとして取得する。

室内側空間２１、壁材２５のいずれにおいても、図３に示したような或る閾値（または条件）に基づき収束時点ｔｓを特定する。すなわち、例えば、室内予測温度変化（壁面予測温度変化も同様）の所定時間における変化率（変化量）の程度に基づき、収束時点ｔｓを特定する。具体的にある所定時間（例えば、５分〜１０分間など）における室内予測温度変化の傾きが０に近づいた時点を収束時点ｔｓとする（図３（Ａ））。

また、実測温度変化の傾向を示す対数近似曲線の始点から或る時点までの全体の変化量を１００％とした場合、ある所定時間（例えば、５分〜１０分間など）における室内予測温度変化の変化量が全体の数％（例えば１％〜５％、好適には２％〜３％以下など）になった時点を収束時点ｔｓとする（同図（Ｂ））。

また、壁材２５の面積に基づき、狭い場合には測定終了から短時間（例えば、６０分等）の経過後を、広い場合には、収束時点ｔｓは測定終了から長時間（例えば、３時間）経過後などを収束時点ｔｓとする。あるいは、壁材２５の性能に基づき、性能が悪い（劣化した）場合には、測定終了から短時間（例えば、１時間等）経過後を、性能が良好な場合には、測定終了から長時間（例えば、３時間等）の経過後などを収束時点ｔｓとする（同図（Ｃ））、などである。

なお、同図（Ａ）または同図（Ｂ）に示す手法によって収束時間を特定する際に、同図（Ｃ）に示す収束時点ｔｓの影響を考慮して収束時点ｔｓを調整してもよい。

また、本ステップ０７では、室外予測温度Ｔｃｆを取得する。ここでは一例として、室外実測温度ＴｃＮについては、日中（例えば１３時〜１４時頃など）や夜間であれば変化の程度は少ないと考え、例えば室外実測温度の傾向を取得することなく、室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…の平均値を室外予測温度Ｔｃｆとする。あるいはまた、室外予測温度Ｔｃｆには、測定開始時、測定終了時、測定期間の中間時点などの実測値を用いてもよい。

しかしながら、室外実測温度ＴｃＮについても同様に、ステップＳ０３およびステップＳ０５において、室外実測温度ＴｃＮの散布図から（適宜採用するデータを選択し），図８に示すような室外実測温度変化の傾向、および室外予測温度変化の傾向を示す対数近似曲線を得て、上記の収束時点ｔｓにおける室外予測温度Ｔｃｆを取得してもよい。

その後、ステップＳ０９では、取得した室内予測温度Ｔｈｆ、壁面予測温度Ｔｈｗｆおよび室外予測温度Ｔｃｆに基づき、壁材２５の熱性能を推計する。具体的に、上述の式１に基づき壁材２５の熱貫流率（Ｕ値）を推計し、熱性能を評価する。さらに、上述の式２および式３に基づき断熱材換算厚みＤＩを推計し、熱性能を評価する。

図９は、熱性能の推計結果を示す一例である。同図の表に示した室外側空間２３の温度ｔｃは、室外予測温度Ｔｃｆ（室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…の平均値）である。同図の室内側空間２１の温度ｔｈは収束時点ｔｓにおける室内予測温度Ｔｈｆであり、室内側空間の表面温度（高温側壁面温度ｔｈｗ）は収束時点ｔｓにおける壁面予測温度Ｔｈｗｆである。

同図における熱貫流率（Ｕ値）は、式１より求めた高温側の温度差から求めた壁材２５の熱貫流率Ｕｈであり、断熱材換算ＤＩは式２および式３より求めた値でありこの場合、８１ｍｍである。

またこの例では、推計手段７が、当該壁材２５が所定の木材で構成されていたと仮定した場合における当該木材に換算した厚み（奥行き方向Ｄの長さ、木材換算厚み）でも熱性能を評価している。木材換算厚みは、式３と同様に壁材２５の熱抵抗ｒｗと所定の木材の熱伝導率（固有の特性値）の積で算出し、この場合２４３ｍｍである。

このように、本実施形態によれば、例えば６０分〜９０分程度の短い測定期間で測定した室内側空間２１、壁材２５および室外側空間２３のそれぞれの実測値を元に、将来の定常状態の室内側空間２１、壁材２５および室外側空間２３それぞれの温度を予測し、定常状態における熱性能を高精度で推計することができる。

また、室内側空間２１は区画手段１３によって区画された所定空間とし、当該空間を加熱する（温風を供給し、循環する）ことで、将来の定常状態を精度良く推定可能となる環境を短時間で創出することが可能となる。

これにより、建築物（建造物）の部材（壁材２５など）の熱性能の評価を効率よく、高精度に行なうことが可能となる。

図１０は、本発明の他の形態の概要を示す断面図である。上記の例では壁材２５の温度として、高温側、すなわち室内側面２５１の壁材測定部位２５Ｐｉの温度（壁面実測温度Ｔｈｗ）を採用する場合を例示したが、壁材２５の温度（壁面温度）として、同図に示すように低温側、すなわち室外側面２５２の壁材測定部位２５Ｐｏの温度（壁面実測温度Ｔｃｗ）を採用してもよい。

この場合、同図に示すように加熱手段１７によって室内２０側から加熱されている壁材２５をその室外側の表面に設けた第２測定手段３２によって測定する、あるいは室外側空間２３側から赤外線サーモグラフィカメラなどによって撮影する。つまり室外側面２５２に存在する壁材測定部位２５Ｐｏの壁面実測温度Ｔｃｗを測定する。

この構成により、上記と同様に室内実測温度Ｔｈ、室外実測温度Ｔｃ、壁面実測温度Ｔｃｗを測定し、室内予測温度Ｔｈｆ、室外予測温度Ｔｃｆおよび壁面予測温度Ｔｃｗｆを求める。

そして、室内予測温度Ｔｈｆを高温側温度ｔｈ、室外予測温度Ｔｃｆを低温側温度ｔｃおよび壁面予測温度Ｔｃｗｆを低温側壁面温度ｔｃｗとして以下の式により低温側の熱貫流率Ｕｃ、および壁材２５の断熱材換算厚みＤＩを推計する。

具体的に、同図に示す構成の場合、低温側の温度差（ｔｃｗ−ｔｃ）から求められる壁材２５の熱貫流率Ｕｃは、以下の式４により求められる。
Ｕｃ＝αｃ（ｔｃｗ−ｔｃ）／（ｔｈ−ｔｃ） （式４）
ここで、αｃ：壁材２５の低温側の表面熱伝達率［ｗ／ｍ^２・ｋ］（ここでは、壁材２５の室外側面２５２における表面熱伝達率）
ｔｃｗ：定常状態での壁材２５の室外側面２５２の温度［ｋ］
ｔｃ：低温側（ここでは定常状態での室外側空間２３側）の温度［ｋ］
ｔｈ：高温側（ここでは定常状態での室内側空間２１側）の温度［ｋ］
である。

壁材２５の低温側の表面熱伝達率αｃ［ｗ／ｍ^２・ｋ］は、壁材２５表面の気流速度に基づく固有の特性値（定数）である。

また、壁材２５の低温側からの熱抵抗ｒｗ［ｍ^２・ｋ／ｗ］は、１／Ｕｃであり、以下の式５により求められる。
ｒｗ＝１／Ｕｃ＝ｒｃ×（ｔｈ−ｔｃ）／（ｔｃｗ−ｔｃ） （式５）
ここで、ｒｃ：低温側（ここでは室外側空間２３側）熱伝達抵抗［ｍ^２・ｋ／ｗ］
ｔｈ：高温側温度（定常状態での室内側空間２１側の温度）［ｋ］
ｔｃ：低温側温度（定常状態での室外側空間２３側の温度）［ｋ］
ｔｃｗ：定常状態での低温側壁面（表面）温度［ｋ］

なお、低温側の熱伝達抵抗ｒｃは、低温側の熱伝達率αｃ［ｗ／ｍ^２・ｋ］の逆数である。低温側の熱伝達率αｃは、図１０に示す壁材２５の室外側面２５２の熱伝達率であり、固有の定数（ここでは例えば、αｃ＝１５［ｗ／ｍ^２・ｋ］）である。

そして低温側から評価する場合には、上述の式４に基づき低温側の温度差から求められる壁材２５の熱貫流率（Ｕ値）Ｕｃを推計し、熱性能を評価する。さらに、壁材２５の断熱材換算厚みＤＩは、上述の式３により求められるので、上述の式３および式５に基づき断熱材換算厚みＤＩを推計し、熱性能を評価する。

なお、上記の実施形態では、予測温度取得手段５が、室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…の平均値に基づき、室外予測温度Ｔｃｆを取得する場合を例示した。しかしこれに限らず、室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…の変動が大きい場合（例えば、時間経過に伴い、室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…が漸次低下するような場合）には、室外実測温度Ｔｃ０，Ｔｃ１，Ｔｃ２…の温度変化に基づいて、室内実測温度ＴｈＮおよび壁面実測温度ＴｈｗＮの実測温度変化の傾向の補正（算出式の補正、あるいは実測値の補正）を適宜行ない、その状態で室内予測温度Ｔｈｆおよび壁面予測温度Ｔｈｗｆを推計するとよい。

また、上述の実施形態では、一例として収束温度取得手段５５は、特定する室内予測温度変化の収束時点ｔｓと、壁面予測温度変化の収束時点ｔｓを同じ時点としたが、壁面予測温度変化の収束時点ｔｓは壁材２５の材質や構造などに応じて個別に（室内予測温度変化の収束時点ｔｓとは別に）特定してもよい。

また、本実施形態では一例として、測定開始から最大で９０分程度まで実測値を取得する場合を説明しているが、状況に応じて、実測値の測定時間を延長または短縮してもよい。具体的には測定開始から２時間〜３時間程度まで実測値を測定し、その後の（例えば、測定開始から５時間〜６時間後などの）予測温度変化の傾向を取得するようにしてもよいし、測定開始から３０分程度まで実測値を測定し、その後の（例えば、測定開始から６０分〜２時間後などの）予測温度変化の傾向を取得するようにしてもよい。

以上、本実施形態では理解を容易にするために熱性能を断熱材換算厚みＤＩで表しており、そのために熱貫流率（Ｕ値）として、温度差から求められる壁材２５の熱貫流率Ｕｈ、Ｕｃを算出して評価している。

しかしながら、上述の壁材２５全体の熱貫流率には室内および室外の表面熱伝達率が含まれる。表面熱伝達率は、風速条件によって異なる値となるものであり、厳密には、測定時の表面付近の風速を測定し、その値によって決定される表面熱伝達に基づいて熱貫流率を計算する必要がある。現場での風速の測定は必ずしも容易でないことから、熱貫流率の定常計算では固有の表面熱伝達率を用いるのが通例であり、本実施形態においても風速条件を仮定し、固有の表面熱伝達率（例えば、１５［ｗ／ｍ^２・ｋ］）を用いて説明してきた。このような表面熱伝達率の特性、並びに、壁材のみの熱貫流率で表す方が壁材の性能の表現として明快である（理解が容易である）可能性を考慮し、室内および室外の表面熱伝達率を除いて壁材２５のみの熱貫流率で評価してもよい。

具体的には例えば、高温側の温度差（ｔｈ−ｔｈｗ）から求められる壁材２５のみの熱抵抗（表面熱伝達率を除いた壁材２５のみの抵抗）ｒｗａ［ｍ^２・ｋ／ｗ］は以下の式６により求められる。
ｒｗａ＝ｒｈ×（ｔｈ−ｔｃ）／（ｔｈ−ｔｈｗ）−ｒｃ−ｒｈ（式６）
ここで、ｒｈ：高温側（ここでは室内側空間２１側）熱伝達抵抗［ｍ^２・ｋ／ｗ］
ｔｈ：高温側温度（定常状態での室内側空間２１側の温度）［ｋ］
ｔｃ：低温側温度（定常状態での室外側空間２３側の温度）［ｋ］
ｔｈｗ：定常状態での高温側壁面（表面）温度［ｋ］
ｒｃ：低温側（ここでは室外側空間２３側）熱伝達抵抗［ｍ^２・ｋ／ｗ］

また、この場合の熱貫流率Ｕは、以下の式７により求められる。
Ｕ＝１／ｒｗａ （式７）

また、壁材２５のみの断熱材換算厚みＤＩは、以下の式８により求められる。
ＤＩ ＝ ｒｗａ×λ （式８）
ここで、λ：断熱材の熱伝導率（固有の特性値）［ｗ／ｍ・ｋ］

式６〜式８に、一例として図９に示す高温側熱伝達抵抗ｒｈ、高温側温度ｔｈ、低温側温度ｔｃ、高温側壁面温度ｔｈｗ、低温側熱伝達抵抗ｒｃを代入し、壁材２５のみの断熱材換算ＤＩを算出すると、７６ｍｍとなり、木材換算厚みは２２７ｍｍとなる。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば、図４に示す加熱手段１７の構成は一例であり、区画手段１３の形状等が異なっても良く、一部の構成（例えば、断熱材１３３など）を省略してもよい。また送風手段１５も温風を供給する構成に限らず、例えば（熱源等で加熱された）区画手段１３内に気流を生じさせる構成であってもよい。

１ 熱性能評価装置
３ 測定手段
５ 予測温度取得手段
７ 推計手段
９ 制御手段
１３ 区画手段
１５ 送風手段
１７ 加熱手段
２１ 室内側空間
２１Ｐ 室内測定部位
２３ 室外側空間
２３Ｐ 室外測定部位
２５ 部材
２５Ｐｉ、２５Ｐｏ 壁材測定部位
５１ 実測温度変化取得手段
５３ 予測温度変化取得手段
５５ 収束温度取得手段
６０ 測定領域
１３１ 開放部
１３２ 扉部材
１３３ 断熱材
１３５ 貫通部
１３６ 排気部
１５１ 本体
１５２ 送風部
１５２ 送風部
２５１ 室内側面
２５２ 室外側面
Ｔｃ,ＴｃＮ 室外実測温度
Ｔｃｆ 室外予測温度
Ｔｃｗ 壁面実測温度
Ｔｈ、ＴｈＮ 室内実測温度
Ｔｈｆ 室内予測温度
Ｔｈｗ、ＴｈｗＮ 壁面実測温度
Ｔｈｗｆ 壁面予測温度

Claims (12)

1. 第１の空間と第２の空間を仕切る部材の熱性能を評価する熱性能評価装置であって、
   前記第１の空間は屋内であり、
   前記第２の空間は屋外であり、
   前記第１の空間と前記第２の空間に亘って設定される測定領域と、
   前記第１の空間側において前記部材との間に閉領域を形成する区画手段と、
   前記区画手段の内部空間を加熱するとともに強制的に気流を生じさせる手段と、
   少なくとも、前記内部空間における第１の温度と、前記測定領域における前記部材の表面の第２の温度とを測定可能な測定手段と、
   前記第１の温度および前記第２の温度について、定常状態になる以前の温度変化の勾配が変位する期間において測定したそれぞれ複数個の実測値に基づき、将来の或る時点におけるそれぞれの予測温度を取得する予測温度取得手段と、
   前記予測温度と前記第２の空間の温度とに基づき前記部材の熱性能を推計する推計手段と、を有する、
   ことを特徴とする熱性能評価装置。
2. 前記内部空間を加熱する温風の供給手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱性能評価装置。
3. 前記予測温度取得手段は、
   前記第１の温度と前記第２の温度の温度上昇中においてそれぞれの変化（以下、「実測温度変化」という。）の傾向を取得する実測温度変化取得手段と、
   前記実測温度変化の傾向に基づき前記第１の温度と前記第２の温度のそれぞれの将来の温度変化（以下、「予測温度変化」という。）の傾向を予測する予測温度変化取得手段と、
   前記予測温度変化の収束時点を特定し、該収束時点における前記第１の温度と前記第２の温度を前記予測温度として取得する収束温度取得手段と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱性能評価装置。
4. 前記推計手段は、前記予測温度と前記収束時点における前記第２の空間の温度に基づき前記熱性能を推計する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の熱性能評価装置。
5. 実測温度変化取得手段は、前記実測値により前記実測温度変化の傾向を取得する、
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の熱性能評価装置。
6. 前記第１の温度は、前記第２の温度より高温に維持される、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の熱性能評価装置。
7. 第１の空間と第２の空間を仕切る部材の熱性能を評価する熱性能評価方法であって、
   前記第１の空間は屋内であり、
   前記第２の空間は屋外であり、
   前記第１の空間と前記第２の空間に亘って設定される測定領域の該第１の空間側において前記部材との間に形成した閉領域の内部空間を加熱するとともに強制的に気流を生じさせるステップと、
   前記内部空間における第１の温度、および前記部材の表面の第２の温度を、それぞれ定常状態になる以前の温度変化の勾配が変位する期間において複数回測定する測定ステップと、
   前記第１の温度および前記第２の温度のそれぞれ複数個の実測値に基づき、将来の或る時点におけるそれぞれの予測温度を取得する予測温度取得ステップと、
   前記予測温度と前記第２の空間の温度とに基づき前記部材の熱性能を推計する推計ステップと、
   を有することを特徴とする熱性能評価方法。
8. 前記内部空間を温風により加熱するステップを有する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の熱性能評価方法。
9. 前記予測温度取得ステップは、
   前記第１の温度と前記第２の温度の温度上昇中においてそれぞれの変化（以下、「実測温度変化」という。）の傾向を取得するステップと、
   前記実測温度変化の傾向に基づき前記第１の温度と前記第２の温度のそれぞれの将来の温度変化（以下、「予測温度変化」という。）の傾向を予測するステップと、
   前記予測温度変化の収束時点を特定し、該収束時点における前記第１の温度と前記第２の温度のそれぞれを前記予測温度として取得するステップ、を有する、
   ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の熱性能評価方法。
10. 前記推計ステップは、前記予測温度と前記収束時点における前記第２の空間の温度に基づき前記熱性能を推計する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の熱性能評価方法。
11. 前記実測値により前記実測温度変化の傾向を取得する、
    ことを特徴とする請求項９または請求項１０のいずれか一項に記載の熱性能評価方法。
12. 前記第１の温度は、前記第２の温度より高温に維持される、
    ことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか一項に記載の熱性能評価方法。