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住まい情報

[ エアサイクルのコンセプト 熱の話 ] 2010/10/04

  熱(冷たさも熱の中に含まれる)は、科学的にいくつかの特性をもっています。「エアサイクルの家」は太陽熱をはじめとする、熱の特性をたくみに利用しています。





  熱の正体は分子の運動エネルギーであり、この大小で熱の高低が決まります。エネルギーの大きなものと、小さなものが触れ合うと、大きい方はエネルギーを損失し、小さな方はエネルギーを取得します。結果として両者のエネルギーは平均化されますが、これは熱が高い方から低い方へ流れた事を意味します。熱は触れ合うと平均化しよう(同じ温度になろう)と働くわけです。
  「エアサイクルの家」では、蓄熱(冷)体のコントロールはこの原理を利用し、自然に行われます。



熱の移動方法は下図の三つがあります。大抵の場合、三つの熱移動は同時に起っています。




  ろうそくの熱エネルギーが棒を通って手に伝わります。これが伝導による熱の移動です。熱の伝導は必ず物質を通して起こり、この速度が速ければ速い程、その物質の熱伝導性が高いことになります。
  「エアサイクルの家」では、自然から採り入れた熱(冷)を、住空間を構成する様々な物質に伝え(伝導)、家全体の温度をコントロールしています。


  障害物があるにも関わらず手は熱を感じます。このように熱エネルギーが気流にのって伝わることを熱の対流と言います。対流は気体・液体を通して起こります。
  「エアサイクルの家」は、太陽熱や暖房機器で暖められた空気を、壁内通気層を利用して動かしていますが、これは対流による熱の移動です。


  物体を通さず、しかも対流が起こっていない位置でも手はろうそくの熱を感じます。これは熱エネルギーが空気を貫いて手に届いているからで、このような熱を放射(輻射)熱といいます。
  「エアサイクルの家」は熱の移動や原理を巧みに利用していますが、中でも放射(輻射)熱は暖かさ、涼しさを伝える基本としてとらえています。



  放射(輻射)熱は私たちが暖かさ、涼しさを感じる上で大きな要素を占めています。
例えば室内空気が18℃と低くても、床や壁が24℃に暖められていれば、床や壁から熱が放射され快適な温度を感じます。
  逆に室内気温が24℃と高くても、床や壁が14℃と低ければ、人の体温が床や壁に発散し寒く感じます。室内気温が低くても床暖房が快適なのは、主に放射(輻射)熱による暖房だからです。人はこのように実際の温度より体感温度で暑さ、寒さと感じます。
  「エアサイクルの家」は対流熱・伝導熱によって床・壁・天井などを暖め、または冷やします。床・壁・天井からは主に放射(輻射)熱によって快適温度を得ることができます。

 
  私たちが感じる暑さや寒さは温度だけではなく、日射・風速・湿度・放射熱などの影響が組み合わされて感じます。この事を体感温度と言いますが、数量的にはなかなかとらえにくいものと考えられ、多くの人によって研究されています。例えば扇風機は室内気温を下げることはありませんが、涼しさを得ることができます。すきま風は特に冷たさを感じます。



  熱(冷)は物質に蓄えることができます。夜になっても石や砂浜の暖かさにびっくりした経験を私たちはもっています。蓄える物質の事を蓄熱体を呼びます。これは熱伝導率の低い物質が適しています。
  「エアサイクルの家」の場合、内壁・天井の石こうボードや床下のコンクリートが蓄熱体です。
  熱は高い方から低い方へ流れますから、蓄熱は周りの温度が下がると放出されます。逆に蓄冷は周りの温度が上がると熱を吸収します。
  「エアサイクルの家」で冬期の昼間の暖かさを夜に活かし、夏期の夜間の涼しさを昼に活かしている事も、蓄熱体により、この熱の原理を積極的に利用したものです。





今日もありがとうの心で 番匠屋 ロハスデザインユニバーサル住宅
長野県飯田市の工務店『中島建築所』は、住宅の無料相談・設計・新築・リフォーム・耐震診断・店舗のデザイン・商店建築を得意とします
長野県飯田市の設計事務所『姫Design工房』は、住宅の和風・数奇屋風・洋風・南欧風・モダン・店舗の建築の関わる設計デザインをします
長野県飯田市・下伊那郡を拠点に建築・設計 阿南町 高森町 松川町 阿智村 売木村 大鹿村 下条村 喬木村 天龍村 豊岡村 根羽村
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