導入
建築熱工学は、建物のエネルギー需要を研究することを目的とした熱分野です。それは主に、外部との熱交換、暖房のためのエネルギーの供給、家庭用温水の生産を制限するための断熱と換気の概念に取り組んでいます。
建物のすべての部分は、建物の内部と外部の間で熱交換される熱伝達の影響を受けます。これらの熱伝達を把握し制御することで、建物のエネルギー料金を管理できます。これらの熱交換を減らすことで、エネルギーの使用を最小限に抑えながら建物内の温度を適度に維持することが可能になります。また、エネルギーコストと快適性の間の妥協点を目指しながら、規制の枠組み内で建物の設計をガイドすることも可能になります。
建築熱エネルギーは、石油セントラルヒーティング、ガス、木材、電気暖房などの暖房を提供するエネルギーの環境への影響を考慮することで、生態学的影響にも関心を持っています。
完全な調査では、建物の内部と外部の熱源、つまり能動部分と、外面、窓、屋根などの受動部分を区別する必要があります。
建物のエネルギー消費量
建物のエネルギー消費量またはエネルギー指数は、暖房に必要な建物の総エネルギー消費量を加熱表面積で割ったものです。
- エネルギー消費量はキロワット時 (kWh) で表され、建物の暖房の必要性と家庭用温水の生産の必要性が考慮されます。
- エネルギー基準面は平方メートル (m 2 ) で表されます。
したがって、エネルギー消費量またはエネルギー指数は、平方メートルあたりのキロワット時 (kWh/m 2 ) で表される表面積あたりのエネルギーです。
パッシブヒーティング
受動的暖房は、エネルギー変換せずに太陽放射で建物を直接加熱するための、太陽放射の使用、熱エンベロープの材料の選択および壁の向きで構成されます。現時点では、温帯諸国の冬のニーズを考慮すると、受動的な暖房だけではすべての暖房ニーズをカバーするのに十分ではありません。
パッシブ暖房は通常、必要性を減らすために使用されます。したがって、アクティブ加熱システムが並行して使用されます。
建物の熱包帯
建物の熱エンベロープは、加熱された空間を外部環境から分離するエンベロープです。熱はこのエンベロープを通過します。
壁
屋根
太陽は輻射によって屋根を加熱します。
- 伝導: 太陽からの熱は屋根を通って建物の他の部分に伝わります。
- 対流：風が冷たい風で屋根を冷やします。
窓
太陽、風、窓自体が熱交換に関与します。
- 対流: 風は対流によって窓を冷却します。
- 放射線: 太陽は透明な表面を通して部屋の内部を加熱します。部屋の内部自体は、外部への放射によってエネルギーの一部を失います。