5
Evaluation of Solar Shielding Effect of Sunshade Sheets over Roof (Part2) Analysis of Heat Transfer through Roof and Ceiling Masako SOMA * 1 Toshio YAMANAKA * 1 Eunsu LIM * 1 Hisashi KOTANI * 1 Yoshihisa MOMOI * 1 Kazunobu SAGARA * 1 * 1 Osaka University Fig.3 Fig.1 Fig.2 Fig.1 In order to cut down the heat load for indoor cooling, it is important to control solar radiation. Therefore, the purpose of this study is to examine how the indoor heat load for cooling and indoor thermal environment can be decreased by thermal shielding. This paper shows the adaptation of sunshade sheets over roof and the analysis of heat transfer between shaded roof and ceiling by the simulation with a heat transfer model. This model is formulated with ventilation under sunshade sheets. The results of calculations will be compared with measurement results. τ s ε g Brunt Fig.1 Concept of simulation model Fig.2 Calculated temperature ( * :boundary condition) Steel roof Rock wool ceiling Indoor Outdoor Sunshade sheets Convection Conduction Solar insolation Radiation To * Ta Trt Tfb Td Tct Tcb Ti * Tst Tsb Insulation V * V * LIM UNSU

屋根面に設置された日射遮蔽シートの遮熱性能評価に関する …labo4/www/paper-top...shielding. This paper shows the adaptation of sunshade sheets over roof and

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Page 1: 屋根面に設置された日射遮蔽シートの遮熱性能評価に関する …labo4/www/paper-top...shielding. This paper shows the adaptation of sunshade sheets over roof and

屋根面に設置された日射遮蔽シートの遮熱性能評価に関する研究

(その2)日射遮蔽シート敷設時の屋根・天井間熱移動解析

Evaluation of Solar Shielding Effect of Sunshade Sheets over Roof (Part2) Analysis of Heat Transfer through Roof and Ceiling

  

Masako SOMA* 1  Toshio YAMANAKA* 1

  Eunsu LIM* 1 Hisashi KOTANI* 1 Yoshihisa MOMOI* 1 Kazunobu SAGARA* 1

* 1 Osaka University

1. はじめに

 前報 1) では、日射遮蔽シート(以下、遮蔽シート)

による夏季冷房負荷削減効果の実証計測を行い、遮

蔽シートの遮熱効果について報告した。しかし、遮

蔽シートによる遮熱性能評価を定量的に行い、室内

流入熱量の予測を行うためには、伝熱モデルを構築

することが必要である。金属製折板屋根の定常伝熱

モデルとして安積ら 2) の研究がある。しかし、この

モデルでは、遮蔽シートと屋根との間の空間におけ

る換気は考慮されていない。本報では、遮蔽シート

下部空間での換気による排熱量を考慮するとともに、

より精密な間接放射計算による屋根と天井間の熱移

動解析モデルを構築し、実測結果との比較によるモ

デルの精度検証を行った結果について報告する。

2. 解析概要

2.1 解析手法

 Fig.3 に示すとおり、外気⇔遮蔽シート⇔鋼板屋根

⇔天井を通る熱移動と遮蔽シートの下部空間(以下、

シート下部空間)の水平方向の換気及びシート間の

隙間を通しての上下方向の換気による排熱量を考慮

してモデルを構築した。遮蔽シート敷設時の屋根と

天井間における熱移動解析は、実測を行った対象建

物において、遮蔽シートを平鋼板屋根上に敷設した

場合と敷設しない場合の 2条件で行った。

2.2 遮蔽シート敷設屋根の定常伝熱モデル

 遮蔽シートから室内への伝熱メカニズムを Fig.1に、

モデルの温度定義位置を Fig.2 に示す。遮蔽シート上

面における大気からの流入熱量は、Fig.1 に示した各

面での伝導、対流、放射現象によって室内へ伝わる。

 In order to cut down the heat load for indoor cooling, it is important to control solar radiation. Therefore, the purpose of this study is to examine how the indoor heat load for cooling and indoor thermal environment can be decreased by thermal shielding. This paper shows the adaptation of sunshade sheets over roof and the analysis of heat transfer between shaded roof and ceiling by the simulation with a heat transfer model. This model is formulated with ventilation under sunshade sheets. The results of calculations will be compared with measurement results.

2.3 各面での熱収支式

 各面における熱収支式を式(1)~式(22)に示す。

各面での単位面積あたりの流入熱量は、上から下を

正として定義した。遮蔽シートはメッシュシート製

により通気性を有するため、シートとシートの隙間

からの透過分も含めた透過率(τs)を考慮し、モデル

化を行った。

 遮蔽シート上面における熱収支を式(1) ~式(5)

に示す。日射、対流、放射によって遮蔽シートへ熱が

伝わる。大気放射率 εgは、Bruntの式3)により評価する。

遮蔽シート上面と遮蔽シート下面及び平鋼板上面の

対流熱伝達率は、ユルゲスの式より算出した。遮蔽

シート下面の熱収支を式 (6)~式 (9)に、平鋼板上

下面の熱収支を式(10)~式(14)に示す。遮蔽シー

ト下面と平鋼板上面の放射は、遮蔽シートの隙間か

ら平鋼板に入射する大気放射と、遮蔽シートの隙間

から侵入した日射による遮蔽シートと平鋼板間での

反射、吸収による放射熱移動を考慮し、式(7)と式 (9)、

Fig.1 Concept of simulation model Fig.2 Calculated temperature

(*:boundary condition)

Steel roof

Rock wool ceilingIndoor

OutdoorSunshade sheets

ConvectionConductionSolar insolation

Radiation

To*

Ta

Trt

Tfb

Td

Tct

Tcb

Ti*

TstTsb

Insulation

V * V *

相馬 真子

LIM EUNSU

桃井 良尚

( 大阪大学 )

( 大阪大学 )

( 大阪大学 )

山中 俊夫

甲谷 寿史

相良 和伸

○ (大阪大学 )

( 大阪大学 )

( 大阪大学 )

Page 2: 屋根面に設置された日射遮蔽シートの遮熱性能評価に関する …labo4/www/paper-top...shielding. This paper shows the adaptation of sunshade sheets over roof and

平鋼板下面の熱収支式

岩綿吸音板上面の熱収支式

岩綿吸音板下面の熱収支式

シート下部空間の熱収支式

遮蔽シート上面の熱収支式

遮蔽シート下面の熱収支式

平鋼板上面の熱収支式

q A Jsl st st s. ( )= −1 τq T Trl st g o

4st st st

4s. ( )( )= − −σε ε σε τ1

q T Tcv st c o st sst. ( )( )= − −α τ1

qlT Tcd st sb

s

sst sb s. ( )( )− = − −λ

τ1

q q q qss st rl st cv st cd st sb. . .+ .+ = − (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

q T T Irl sb s sb sb4

sb sb4

lsb s sb. ( ) ( )( )= − − −1 1τ σε σε τ ε+

q T Tcv sb c sb a ssb. ( )( )= − −α τ1

q r rr r

Jrs sbs sb rt s

s sb rt.

( )( )( )

= − − −− −

1 11 1τ τ

τ

q q q qcd st sb rl b cv sb rs sb. . .− = .s + +

q T T I Trl rt s g o4

s sb sb4

lrt rt rt4

. ( )= −{ } −τ σε τ σε ε+ +1

q rr r

Jrs rts st

s sb st.

( )( )

= −− −τ

τ1

1 1

q T Tcv rt c d rtrt. ( )= −α

q q q qrl rt rs rt cv rt cd rt fb. . . ..+ +1.65 = −1 65

q q T Trl fb rl ct fb ct fb4

ct4

. . ( )= = −−ε σ

q T Tcv fb c fb ctfb. ( )= −α

q q qcd rt fb rl fb cv fb. . ..− = +1 65

q T Tcv ct c d ctct. ( )= −α

qlT Tcd ct cb

c

cct cb. ( )− = −λ

q T Tg c r ct cbcb cb= + −( )( )α α

q qcd ct cb g. − =

q q q qcv sb v ain cv rt v aout. . . .+ = +

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

q q qrl ct cv ct cd ct cb. . .+ = −

(24)

(25)

式(11)~式 (12) を導いた。平鋼板及び岩綿吹付け

断熱材における伝導と対流の熱移動量には、平鋼板

面積に対する折板屋根の表面積比 1.65を乗じている。

2.4 シート下部空間の熱収支式

 換気による熱

移動の熱収支を

式(23)~式(25)

に示す。シート

下部空間において、

遮蔽シートと屋根間の水平方向の換気、シート間の

隙間を通しての上下方向の換気による排熱量を考慮

し、遮蔽シートと屋根間の換気としてモデル化した

(Fig.3)。シート下部空間における熱量収支より式(23)

~式(25)が得られる。なお、シート下部空間の高

さ(h)は、シートから折板屋根の山谷高さを平均し

た 0.145[m]とした。

2.5 解析条件

 計算で用いた物性値を Table1 に、計算条件を

Table2 に示す。外気温(To)と室温(Ti)、風速(V)

は、境界条件として実測値を与え、遮蔽シート上面

(Tst)から岩綿吸音板の下面(Tcb)までの温度を求め

た。 遮蔽シート敷設時のシート上下面、平鋼板上面

の対流熱伝達率は、seriesA 及び seriesB の条件におい

[記号]:絶対温度 [K]:日射吸収率 [-]:透過率 [-]:水平面全天日射量 [W/m2]:大気放射率 [-]:長波長放射率 [-]:対流熱伝達率 [W/(m2

・K)]:放射熱伝達率 [W/(m2

・K)]:熱伝導率 [W/(m・K)]:厚さ [m] :日射量の間接成分 [W/m2]:反射率 [-]:上空の平均風速 [m/s]:風速比 [-]

θ Aτ Jεgε αcαrλlIrvk

:ステファンボルツマン定数 5.67 × 10

-8[W/(m2・K4)]

:シート下部空間高さ [m]:定圧比熱 [J/(kg・K)]:密度 [kg/m3]:面積 [m2]:日射受熱量 [W/m2]:長波長放射量 [W/m2]:短波長放射量 [W/m2]:対流熱流量 [W/m2]:伝導熱流量 [W/m2]: 総合熱伝達量 [W/m2]:換気による流入熱流量 [W/m2]:換気による流出熱流量 [W/m2]

h

x

y

kV

qV・ain

Steel roof

sheets qV

・aoutqcV

・sb

qcV・rt

Fig.3 Ventilation under sheets

q C k vxhTxyv ain

o sb o. = ρ

q C k vxhTxyv aout

a sb a. = ρ

IT ) T ) T

lsbrt s g o

4s sb sb

4s sb rt rt

4

=− + − + − −{( ) ( ( ( )1 1 1 1ε τ σε τ σε τ ε σε }}

− − − −1 1 1 1( )( )( )τ ε εs sb rt

IT T T

lsbs sb rt rt

4rt st g o

4s sb sb

4

=− − + − + −( )( ) ( ) ( )1 1 1 1τ ε σε ε τ σε τ σε{{ }

− − − −1 1 1 1( )( )(τ ε εs sb rt )

ε

ε ε

fb ct

fb ct

− =+ −

11 1 1

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

ql l T Tcd rt fb

c

r

r

f

f c

rt fb

rt fb

. ( )− =+ + +

−11 1α λ λ α

: 遮蔽シート:平鋼板裏空間:平鋼板

[添え字]sar

:mの上面:mの下面  

:室内:屋外

io

mtmb

: 断熱材:岩綿吸音板裏空間:岩綿吸音板

fdc

Table1 Physical properties

os

a

r

f

c

i

αcst =f(kstV) =0.90Ast εst =0.83τs =0.0216λs =0.3 ls =0.001

λr =45 lr =0.008

d

λf =0.04 lf =0.01αcfb εfb =0.90=4.4

λc =0.21 lc =0.009αcct εct =0.90=4.4

αccb =4.4 αrcb =4.7

αcsb =f(ksbV) =0.93Asb εsb =0.97 rsb =0.05αrrt =f(ksbV) =0.90Art εrt =0.16 rrb =0.20

wind velocity ratio (over sheets)

wind velocity ratio (under sheets)

seriesASunshade sheets

1.0

seriesB 0.05

caseSNo sheets

0.05

0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5,0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0

1.0

0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5,0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0

caseN ー

kst ksb

Table2 Calculation cases

σ

hCρxyqslqrlqrsqcvqcdqgqv.ainqv.aout

qss.stqrl .stqcv .st

qcd .st � sb

qrl .sb qcv .sbqrs .sb

qcd .st � sb

qcd.rt� f b

qrl .sbqcv .sbqrs .sb

qcd.rt� f b

qrl . fb

qcv . fb

qcd.ct� cb

qrl . ct

qcv . ct

qcd.ct� cb

qg

qV・ain qV

・aoutqcV

・sb

qcV・rt

ただし

ただし

ただし

ただしただし

ただし

ただし

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~ 1.0 と変化させて計算した結果を Fig.4 に示す。遮

蔽シート上面の風速比(kst)が小さいほど各部の温度

が高く、風速比の変化による温度差の幅は、外気に

近い位置ほど大きいことがわかる。風速比による実

測値との温度差は日射量が多い 12 時、14 時に大きい。

 10 時において、遮蔽シート下部空間の温度は風速

比が小さいほど、シート上面の温度は風速比が大きい

ほど実測値に近い値になった。一方、12 時と 14 時に

おいて、遮蔽シート上面温度とシート下部空間温度の

いずれも風速比が大きくなるほど実測値に近い値と

なり、今回の計算では風速比 1.0を用いることとする。

(2)シート下部空間の風速比(ksb) seriesB において、seriesA の結果より、シート上部

の風速比は 1.0 を用い、シート下部空間の風速比(ksb)を 0.05 ~ 1.0 と変化させて計算した結果を Fig.5 に

示す。シート下部空間の風速比(ksb)が大きいほど

各部の温度が低くなった。いずれも、シートより下部

では風速比が小さいほど測定結果に近い値となった。

 10 時においては、遮蔽シート上面温度とシート下

部空間温度のいずれも風速比が小さいほど実測値に

近い値になった。12 時と 14 時においては、遮蔽シー

て風速比(kst、ksb)を変化させてユ

ルゲスの式により求めた。caseS は

遮蔽シートを敷設した場合につい

て、caseN は遮蔽シートを敷設しな

い場合についての条件である。実

測結果との比較を行うため、外界

条件は、前報 1) の遮蔽シート敷設

時の代表日(2010 年 8 月 15 日(快

晴))における水平面全天日射量、

外気温、相対湿度、風速の測定値(10

分平均値)を用いた。

3. 結果と考察

3.1 対流熱伝達率の検討

 遮蔽シート上面から伝わる熱量

は、対流熱伝達率によって大きく

異なる。従って、遮蔽シート上下

面における局所風速を検討するた

め、上空の風速に対する上下面の

局所風速の比(kst、ksb)を変化させ、

便宜的に実測値と最も誤差の少な

い対流熱伝達率を定め、計算に用

いることとする。

(1)遮蔽シート上部の風速比(kst) seriesA において、シート下部空

間の風速比(ksb)を 0.05 とし、遮

蔽シート上面の風速比(kst)を 0.05

ト下部空間の温度は風速比が小さくなるほど実測値

に近い値になった。シート上面温度よりシート下部空

間温度が実測値に近いほど全体的に実測値との整合

性が高いため、今回の計算では、シート下部空間温度

が実測値に近い値となる風速比を用いることとする。

 従って、上下面における局所風速は、遮蔽シート

上部においては風速比(kst)1.0 を、シート下部空間

においては風速比(ksb)0.05 を実測結果の上空風速

に乗じて求め、対流熱伝達率を求めることにする。

3.2 伝熱モデル計算の精度検証

 2 章で構築した伝熱モデルと 3 章で定めた風速比を

用いて実測結果との比較を行い、精度検証を行った。

なお、caseN においては平鋼板上部の局所風速は風速

比 1.0 を乗じて求めた。

3.2.1 各部位温度の計算値と測定値の比較

 Fig.6 に caseS での鉛直温度分布の実測結果と計算

結果を示す。全体的に、実測値と概ね一致する結果と

なった。しかし、日射量が多い 12 時にはシート上下

面の温度差が大きい。Fig.4 と Fig.5 についてもみられ

たが、岩綿吸音板の上部の天井裏空間の温度(Td)が

実測値よりも低い値を示しており、計算において岩綿

Fig.4 Vertical distribution of temperature (seriesA)

Fig.5 Vertical distribution of temperature (seriesB)

C

alcu

late

d po

int

10:00 12:00 14:00

10:00 12:00 14:00

To*

Ta

Trt

Tfb

Td

Tct

Tcb

Ti*

Tst

Tsb

To*

Ta

Trt

Tfb

Td

Tct

Tcb

Ti*

Tst

Tsb

C

alcu

late

d po

int

Temperature[deg.C] Temperature[deg.C] Temperature[deg.C] 25 35 45 55 65 75 25 35 45 55 65 7525 35 45 55 65 75

Temperature[deg.C] Temperature[deg.C] Temperature[deg.C] 25 35 45 55 65 75 25 35 45 55 65 7525 35 45 55 65 75

kst=1.0 kst=1.0 kst=1.0

ksb=0.05 ksb=0.05 ksb=0.05

Measurement

Measurement Measurement

1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.05

ksb1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.05

ksb ksb1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.05

1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.05

kst1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.05

kst1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.05

kst

Measurement Measurement

skstVksbV

V

r

skstVksbV

V

r

Measurement

Page 4: 屋根面に設置された日射遮蔽シートの遮熱性能評価に関する …labo4/www/paper-top...shielding. This paper shows the adaptation of sunshade sheets over roof and

1) LIM 他:同題(その1)帯状日射遮蔽シートによる夏季  冷房負荷削減効果の実証計測 ,空気調和・衛生工学会近 畿支部学術研究発表会論文集 ,2011.03 掲載予定2) 安積他 :屋根用外遮熱シートの暖冷房負荷計算による遮 熱性能評価 ,GBRC,vol. 35,No.4,pp.28-35,2010.103) 田中他:最新建築環境工学 ,井上書院 ,2006.034) 白石他 :対流・放射連成解析による通気層を有する 二重屋根の遮熱特性に関する検討 ,日本建築学会計画系  論文集 ,vol.556,pp.23-29,2002.065) 戸河里他:大空間における上下温度分布の予測モデル , 日本建築学会計画系論文集 ,vol.427,pp.9-19,1991.09

吸音板の上部の天井裏空間

の空気の熱容量を考慮して

いないためと考えられる。

 一日の各部温度の時系列

変化の実測結果を Fig.7 に、

計算結果を Fig.8 に示す。

全体的に計算値は実測値と

概ね一致した。遮蔽シート

上下面温度は、日中では

実測値より計算値の方が高

かった。

3.2.2 遮蔽シート有無によ

る温度変化

 遮蔽シートを敷設しない条件(caseN)において一

日の各部温度の時系列変化の計算結果を Fig.9に示す。

14 時では平鋼板の温度は caseS の方が caseN より約

27℃低い。これは、caseS では遮蔽シートの効果によ

り平鋼板の温度が低く抑えられたためと考えられる。

 平鋼板上面(Trt)の一日の温度変化(Fig.10)につ

いて、全体的に実測値と計算値は概ね一致した。前報1)

(Fig.7-(1))に示した実測結果では caseS と caseN の温

度差が最大約 20℃であるが、計算では約 15℃であり、

屋根面の温度低下が小さい結果となった。0時~8時、

18 時~ 0 時の夜間において、caseS と caseN いずれも

外気温度より平鋼板上面の温度が低い値を示した。

3.2.3 室内への流入熱量 

 caseS と caseN における室内流入熱量の一日の時系

列変化を実測結果とあわせて Fig.11 に示す。今回の

計算結果では、日中の最も流入熱量が多い 12 時~ 14

時の時間帯において、caseN は caseS より約 2.5 倍の

流入熱量であった。実測値に比べて効果が大きく見積

もられる結果となった。これは、測定対象建物の天井

面に温度分布があると考えられるが、室内の天井面一

点で実測を行ったため、計算結果との差異がみられ

たと考えられる。夜間においては、遮蔽シートの有無

に関わらず流入熱量に大きな差異がみられなかった。

4. まとめ

 日射遮蔽シートを敷設した建物の遮熱性能評価を

行うため、伝熱モデルを構築し、精度検証を行った。

計算の結果、遮蔽シート上面から岩綿吸音板下面まで

の温度は、実測結果と概ね一致した。遮蔽シート上面

とシート下部空間の温度は、風速比による対流熱伝

達率の変化の影響が大きいことがわかった。今後は、

対流熱伝達率の影響を加味し、各熱容量を考慮して

伝熱モデルの精度向上を図った上で感度解析を行い、

様々な要因が遮熱効果に及ぼす影響を明らかにする

予定である。また、定量的に年間の熱負荷削減効果

についても検討を行う所存である。

25 35 45 55 65

To*

Ta

Trt

Tfb

Td

Tct

Tcb

Ti*

Tst

Tsb

C

alcu

late

d po

int

Temperature[deg.C]

MeasurementCalculation

12:0016:008:00

参考文献

付記

Fig.7 Diurnal variation of temperature at different pointsand solar temperature (measurement caseS,2010. 815)

Fig.8 Diurnal variation of temperature at different points (caseS)

Fig.9 Diurnal variation of temperature at different points (caseN)

Fig.6 Vertical distribution of  temperature(caseS)

Fig.11 Comparison of measurement with calculation for heat flux

 本研究の一部は、日本ワイドクロス株式会社からの委託によるものである。

Fig.10 Comparison of measurement with calculation for thermal calculation result (Trt)

To

Tst

TsbTa

Trt

TcbTi

Tfb Td

Tct

ToTstTsbTaTrt

TfbTdTctTcbTi

Te

mpe

ratu

re[d

eg.C

]

20

30

40

50

60

0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00Time[h]

24:00

CaseN

CaseS

0

10

20

30

40

50

60

Hea

t flu

x[W

/m2 ]

Measurement(CaseS)

0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00Time[h]

24:00

To

Trt(caseN)

Trt(caseS)

Te

mpe

ratu

re[d

eg.C

]

20

30

40

50

60

0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00Time[h]

24:00

Trt

Td

Ti

Tct

Tfb

To

Tcb

ToTrt

TdTiTfbTcbTct

Te

mpe

ratu

re[d

eg.C

]

20

30

40

50

60

0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00Time[h]

24:00

so

lar r

adia

tion[

W/m

2 ]

solar radiation0

200

400

600

800

1000

0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00Time[h]

24:00

TstTsb

TdTi

Te

mpe

ratu

re[d

eg.C

]

20

30

40

50

60

Ta TrtTo

ToTstTsbTa

TrtTdTi

MeasurementCalculation

Trt(measurement caseS)

Page 5: 屋根面に設置された日射遮蔽シートの遮熱性能評価に関する …labo4/www/paper-top...shielding. This paper shows the adaptation of sunshade sheets over roof and

平鋼板下面の熱収支式

岩綿吸音板上面の熱収支式

岩綿吸音板下面の熱収支式

シート下部空間の熱収支式

遮蔽シート上面の熱収支式

遮蔽シート下面の熱収支式

平鋼板上面の熱収支式

q A Jss st st s. ( )= −1 τq T Trl st g o

4st st st

4s. ( )( )= − −σε ε σε τ1

q T Tcv st c o st sst. ( )( )= − −α τ1

qlT Tcd st sb

s

sst sb s. ( )( )− = − −λ

τ1

q q q qss st rl st cv st cd st sb. . .+ .+ = − (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

q T T Irl sb s sb sb4

sb sb4

lsb s sb. ( ) ( )( )= − − −1 1τ σε σε τ ε+

q T Tcv sb c sb a ssb. ( )( )= − −α τ1

q r rr r

Jrs sbs sb rt s

s sb rt.

( )( )( )

= − − −− −

1 11 1τ τ

τ

q q q qcd st sb rl b cv sb rs sb. . .− = .s + +

q T T I Trl rt s g o4

s sb sb4

lrt rt rt4

. ( )= −{ } −τ σε τ σε ε+ +1

q rr r

Jrs rts st

s sb st.

( )( )

= −− −τ

τ1

1 1

q T Tcv rt c d rtrt. ( )= −α

q q q qrl rt rs rt cv rt cd rt fb. . . ..+ +1.65 = −1 65

q q T Trl fb rl ct fb ct fb4

ct4

. . ( )= = −−ε σ

q T Tcv fb c fb ctfb. ( )= −α

1 65 1 65. .. . .q q qcd rt fb rl fb cv fb− = +

q T Tcv ct c d ctct. ( )= −α

qlT Tcd ct cb

c

cct cb. ( )− = −λ

q T Tg c r ct cbcb cb= + −( )( )α α

q qcd ct cb g. − =

q q q qcv sb v ain cv rt v aout. . . ..+ = +1 65

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

q q qrl ct cv ct cd ct cb. . .+ = −

(24)

(25)

[記号]:絶対温度 [K]:日射吸収率 [-]:透過率 [-]:水平面全天日射量 [W/m2]:大気放射率 [-]:長波長放射率 [-]:対流熱伝達率 [W/(m2

・K)]:放射熱伝達率 [W/(m2

・K)]:熱伝導率 [W/(m・K)]:厚さ [m] :日射量の間接成分 [W/m2]:反射率 [-]:上空の平均風速 [m/s]:風速比 [-]

θ Aτ Jεgε αcαrλlIrvk

:ステファンボルツマン定数 5.67 × 10

-8[W/(m2・K4)]

:シート下部空間高さ [m]:定圧比熱 [J/(kg・K)]:密度 [kg/m3]:面積 [m2]:日射受熱量 [W/m2]:長波長放射量 [W/m2]:短波長放射量 [W/m2]:対流熱流量 [W/m2]:伝導熱流量 [W/m2]: 総合熱伝達量 [W/m2]:換気による流入熱流量 [W/m2]:換気による流出熱流量 [W/m2]

q C k vxhTxyv ain

o sb o. = ρ

q C k vxhTxyv aout

a sb a. = ρ

IT ) T ) T

lsb

rt s g o s sb sb4

s sb rt rt44

=− { + − + − −( ) ( ( ( )1 1 1 1ε τ σε τ σε τ ε σε

11 1 1 1− − − −( )( )( )τ ε εs sb rt

IT T T

lsbs sb rt rt

4rt s g o

4s sb sb

4

=− − + − + −{( )( ) ( ) ( )1 1 1 1τ ε σε ε τ σε τ σε }}

− − − −1 1 1 1( )( )(τ ε εs sb rt )

ε

ε ε

fb ct

fb ct

− =+ −

11 1 1

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

ql l T Tcd rt fb

c

r

r

f

f c

rt fb

rt fb

. ( )− =+ + +

−11 1α λ λ α

: 遮蔽シート:平鋼板裏空間:平鋼板

[添え字]sar

:mの上面:mの下面  

:室内:屋外

io

mtmb

: 断熱材:岩綿吸音板裏空間:岩綿吸音板

fdc

σ

hCρxyqslqrlqrsqcvqcdqgqv.ainqv.aout

qss.stqrl .stqcv .st

qcd .st � sb

qrl .sb qcv .sbqrs .sb

qcd .st � sb

qrl �rtqcv .rtqrs .rt

qcd.rt� f b

qcd.rt� f b

qrl . fb

qcv . fb

qcd.ct� cb

qrl . ct

qcv . ct

qcd.ct� cb

qg

qV・ain qV

・aoutqcV

・sb

qcV・rt

ただし

ただし

ただし

ただしただし

ただし

ただし

*訂正* 2ページ目(各面での熱収支式)