暖房シミュレーション(Ua値0.46) with 大きな吹き抜けの家

こんにちは。
このブログでは家の間取りと換気・空調といった空気・風の流れ・温熱設計をコンピュータシミュレーションしています。
前提は高気密の住宅です。
高気密でないと予測できないところからすきま風が入ってくるなんて事も起こり得ますので、ちょっと横に置いておきます。

今回も、前回に引き続きリビング空間に大きな吹き抜けのある間取りの暖房シミュレーションをしていきます。
立体的に間取りを見たい場合はこちらをご参考にしてください。
換気システム・換気孔の位置などはこちらをご覧ください。

前回はUa値0.87で真冬を想定した暖房シミュレーションを実施したところ、家の中で2~3℃ぐらいの温度差が出来てしまいそうだという事が分かりました。
これに対し、今回はUa値を0.46にして断熱性能を上げればどうなるのかを確認してみます。

温熱シミュレーションをする条件としては以下の様にします。
前回との違いはUa値のみとなります。

  • エアコンから出てくる空気の温度は40℃、風量はエアコン設定の中ぐらい(0.12 m3/s)とする。
  • 外気温は常に0℃一定を想定し、第1種換気の熱交換によって、床下の換気口から外の空気が10℃に温められて入ってくる。
  • Ua値は0.46とする。

ではシミュレーションの結果を見てみましょう。

流線上の温度分布(北側から見た図)
流線上の温度分布(南側から見た図)

Ua値が0.87の時と比べて、全体的に2℃程度高そうだという印象です。
そして、1階と2階もしくは各部屋ごとの温度差はおよそ1~2℃程度になっています。
やはりエアコンの台数を減らそうとすると家の断熱性能は非常に重要であるという事が良く分かります。

なお、人が感じる体感温度は室温と壁温の平均値だという事を聞いたことがありますので、今回は壁温の予想結果も見ていきます。

壁温の分布(北東から見た図)
壁温の分布(南西から見た図)

壁温を見ると、場所によって18~21℃程度になっています。
また、室温が高そうな部分は壁温も高く、室温が低めの場所では壁温も低めになっています。

室温が20~22℃で、壁温が18~21℃とすると、体感温度は室温と壁温の平均値という事から、体感温度は19~21.5℃という事になりそうです。
これぐらいの温度だと、服装次第では寒いと感じたり快適だと感じたり、人それぞれの様な気がします。
今回の様な床面積の広い(約38~39坪)家の場合はこの様な結果になりました。
建てる家の床面積に応じてエアコン台数や断熱性能を決める必要があるのかと思います。

次回はこの間取りの家の冷房のシミュレーションを実施してみようと思います。

なお、この参考にした間取りの家がどの様な換気システム・断熱性能を採用しているのか知りませんので、この間取りが良い・悪いという意図は全くありません。
ご了承ください。

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