寒さ暑さ対策は熱移動の理論に基づいて⑨「夏の直達日射量」

グラフは、東京における夏至の直達日射量を表したものです。
グラフから読み取れるように、夏は圧倒的に水平面が受ける日射量が多くなります。
これは、夏の南中高度が高くなることによる影響です。
東京(北緯３５度を仮定)を例に挙げると、夏至の日における太陽の南中高度は７８°、冬至の日における太陽の南中高度は３２°、その差は実に４６°にも及ぶのです。
このことにより、夏は屋根が大量の日射を受け、それによって大量の輻射熱(放射熱)を発生させることとなるのです。
そして、これこそが２階建てであれば２階のほうが、つまり屋根に近い空間が暑くなる仕組みなのです。

資料のご請求、お問合せは
株式会社相互企画　山崎まで
栃木県那須塩原市南郷屋4-16-1
０２８７-３６-３９２５
yamazaki@sougokikaku.co.jp

寒さ暑さ対策は熱移動の理論に基づいて⑧「下方への熱移動に占める輻射の割合」

輻射熱(放射熱)の割合が極めて大きいのが、下方への熱移動です。
上から下へ熱が移動する場合において輻射熱(放射熱)が占める割合は、なんと９３％にも及びます。



ですので、上から押し寄せてくる熱のほとんどが、輻射熱(放射熱)によって起きているのです。
そして、このことは特に暑さ対策をとるうえで、極めて重要なこととなります。
また、温められた空気は膨張して比重が軽くなります(ボイル・シャルルの法則)ので、対流熱はゼロ、つまり対流熱は下にはこないという具合です。
ですので、エアコンによる暖房(対流熱による暖房)だと、上部から温まる、あるいは足元が温まらないという現象が生じるのです。

資料のご請求、お問合せは
株式会社相互企画　山崎まで
栃木県那須塩原市南郷屋4-16-1
０２８７-３６-３９２５
yamazaki@sougokikaku.co.jp

寒さ暑さ対策は熱移動の理論に基づいて⑦「断熱材は熱移動にどんな効果がある？-Ⅱ」

断熱材は中に空気やガスを閉じ込めていますが、断熱材の素材(グラスウール、ウレタン、ポリエチレンフォームなど)だけでなく、空気やガスも電磁波を通します。
つまり、このことは断熱材が熱移動において多くの割合を占める輻射熱(放射熱とも呼ばれます)の影響を受けるということを意味します。
なぜなら、電磁波を通してしまうということは、電磁波が断熱材の素材や空気やガスに衝突することでそれらの分子が振動し、熱が放出されるからです。

ちなみに、太陽から発せられる熱線(主に赤外線)が直接大気に影響する割合は非常に小さく、地表や建造物などに赤外線(赤外線も電磁波)が当たることによって起こる輻射熱移動が圧倒的に大きく、それによって放出された熱によって大気が暖められます。
ですので、地表に近いほど気温が高くなり、地表が少なく建造物のない山頂のほうが地表より太陽に近いにもかかわらず気温が低くなるというわけです。

資料のご請求、お問合せは
株式会社相互企画　山崎まで
栃木県那須塩原市南郷屋4-16-1
０２８７-３６-３９２５
yamazaki@sougokikaku.co.jp

寒さ暑さ対策は熱移動の理論に基づいて⑥「断熱材は熱移動にどんな効果がある？-Ⅰ」

熱対策(寒さ暑さ対策)において、輻射熱への対応が重要であり、必要不可欠であることはご理解頂けたことと思います。
ところで、これまでにほとんどの建物に熱対策として使用されてきた断熱材は、どのような熱移動に効果的なのでしょうか。
空気の熱伝導の低さを利用しているのが断熱材です。
断熱材は中に空気を閉じ込め(さらに熱伝導の低いガスを閉じ込めているものもあります)、それによって壁や天井などに空気の層を設けることで、対流や伝導による熱の移動を遅らせます。
熱の移動を防ぐのではなく、あくまでも遅らせるという効果です。
ですので、断熱性能の違いは対流と伝導による熱移動に要する時間の違いであり、高性能なほど熱の移動に時間がかかるということです。


資料のご請求、お問合せは
株式会社相互企画　山崎まで
栃木県那須塩原市南郷屋4-16-1
０２８７-３６-３９２５
yamazaki@sougokikaku.co.jp

寒さ暑さ対策は熱移動の理論に基づいて⑤「熱移動の３要素の割合」

熱移動の３要素における割合はどのようになっているのでしょうか。
そして、割合の大きなものに対処出来るか否かが、寒さ対策、暑さ対策に効果的かどうかということになってくるわけです。
それまでは熱移動の大半は対流と伝導で起こると考えられてきましたが、１９２０年から輻射による熱移動の考え方が体系化され、ペンシルバニア州立大学とオークリッジ国立研究所によって報告がなされ、熱移動に対して輻射によるものが７５％程度を占めるということが公となりました。
そしてこのことは、現在では諸研究機関の統一見解となっています。
一方で、伝導熱は５～７％にしか過ぎません。
また、対流熱では下方への移動は全く生じないということが分かります。
ということは、輻射熱への対処が、熱対策、つまり寒さや暑さ対策いおいて、最も重要な要素となります。



資料のご請求、お問合せは
株式会社相互企画　山崎まで
栃木県那須塩原市南郷屋4-16-1
０２８７-３６-３９２５
yamazaki@sougokikaku.co.jp