線熱貫流率は、なぜ“線”熱貫流率なのか?
土間の基礎部分や、基礎断熱を計算する時には、熱貫流率(U値)ではなく、線熱貫流率(Ψ値)を使います。
なぜ“線”熱貫流率と言うのか、なぜここだけ“線”熱貫流率を使うのか。
普段は気にせず使っているけれど、なぜだろうと思っている方もいらっしゃるのではないでしょうか。
今回はこの“線”熱貫流率にスポットをあてたいと思います。
木造住宅の外皮性能計算では、線熱貫流率(Ψ値)は基礎部分の熱損失を求めるのに使います。
その他の部位では、熱貫流率(U値)を使って熱損失を求めます。
熱貫流率(U値)と線熱貫流率(Ψ値)には、次のような違いがあります。
・熱貫流率(U値)
…外壁の断熱部のような平面的な部位を通じて熱が伝わる箇所に使われます。
1㎡あたりどれだけの熱が伝わるかを表しており、熱の伝達は「面単位」(W/㎡K)で表されます。
・線熱貫流率(Ψ値)
…主にRC造やS造などで、壁や天井、床などの面ではない部分で熱が伝わる場合に使われます。
1mあたりどれだけの熱が伝わるかを表しており、熱の伝達は「線単位」(W/mK)で表されます。
線熱貫流率が用いられる箇所は具体的に、
・壁と窓枠の接合部
・スラブと梁の接合部
・柱と壁の接合部
・外壁と基礎の取り合い部分
・壁のコーナー部分
・土間床等の外周部
などです。(このうち土間床等の外周部以外は、木造建築ではΨ値0であるとみなし、熱貫流率の計算の「熱橋部分」として算入されています)
これらの部分は、単純な面での熱貫流率(U値)では熱移動の評価が難しく、接合部の梁・柱寸法や断熱の状況によって熱の逃げ方が異なります。
このため、単に断面を構成する材料の熱抵抗の合計ではなく、接合部の構造から熱貫流率(=線熱貫流率)を求め、これに長さを掛けることで部位全体の熱損失を評価します。
「面」あたりではなく「線」あたりの伝熱ロスを表しているので、「“線”熱貫流率」と呼ばれていることになります!
ちなみにこの線熱貫流率は算出が難しく、環境条件などなどで値が大きく変わってしまうため、一般的な計算で出すことはかなり困難です。
このため省エネ基準法での計算は、一定の条件の範囲内という条件付きで、線熱貫流率の専門家が認めた値を使う形になっています。
次回は、この「専門家が認めた値」の求め方・使い方を解説します!
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