工業技術支援アドバイザーの紹介

工業技術支援アドバイザーの紹介 「放射冷暖房システムの快適性と省エネ性について －壁放射暖房とエアコン暖房の上下温度差－」
技術振興部　技術振興室（広島市工業技術センター）では、地元中小企業に対する支援施策として、企業からの相談内容に応じ、企業や大学などで実績豊富なアドバイザーを製造現場へ派遣し、指導・助言を行っています。自社製品の品質向上・保有技術の新分野展開等にぜひご活用ください。 　このコーナーでは、現在アドバイザーとして登録いただいている大学の先生方に、大学での研究内容についてご紹介していただきます。 　　近畿大学工学部建築学科　　准教授　崔　軍(さい　ぐん)　さん 崔　軍(さい　ぐん)　さん 【アドバイザーから一言】 　空調技術が著しく進歩している現在、十分なエネルギーまたはお金をかければどんな厳しい自然環境の中でも快適な室内環境を実現させることができるでしょう。 　しかしながら、多量なエネルギー消費は、エネルギー資源の枯渇問題ばかりか地球環境問題にも大きく関与しています。 　地球環境と室内環境を両立させるため、これまで「快適な室内環境をいかに省エネの手法で創り出せるか」を研究テーマとしてきました。具体的には、外断熱の省エネ効果、開口部の断熱改修効果、夜間換気による冷房効果、放射冷暖房の快適性・省エネ性、蓄熱式空調システムの運転制御、空調システムシミュレーションツールの開発、および居住者の温冷感を考慮した空調負荷計算法などについて研究を行ってきました。 　地球温暖化問題が叫ばれる昨今、建物の環境性能を十分に配慮していない建築設計はもう通用しません。一方、パッシブ設計(※1)やパッシブ冷暖房技術を取り入れるために室内環境を多少犠牲にしても仕方がないという安易な考え方にも問題があるでしょう。 　これから、地球環境と室内環境の両立を図っていくには、パッシブ空調システムとアクティブ空調 システムを効率的に組み合わせたハイブリッド空調システムの開発が必要不可欠です。微力ではありますが、これまでの研究成果を生かしてサスティナブル建築(※2)や環境共生住宅の開発について何かアドバイスができれば幸いと思っています。 　※1パッシブ設計：快適な室内環境を実現させるための手法として、エアコンなどの機器にできるだけ依存せず、太陽の熱や光、風、気温などの自然環境を積極的に活用しようとする設計 　※2サスティナブル建築：建物の長寿命化とともに、できるだけ環境負荷をかけずに維持ができるような建築 所属学会：日本建築学会、空気調和・衛生工学会 【研究内容のご紹介】 　近年、優れた快適性能を有する床暖房システムが注目されています。床暖房システムは、室温を比較的低く設定しても体感的な暖かさを得ることができるため、しばしば省エネルギーシステムといわれます。しかしながら、最新の研究結果では、床暖房システムでもそのエネルギー消費量は設置条件や運用方法によって大きく変わることが指摘され始めています。 　放射冷暖房システムの快適性・省エネ性を把握するため、これまで、床暖房システムを放射冷暖房システムの一つの特例として、床・天井・壁面を利用した放射冷暖房システムについて実験とシミュレーションの両面から検討しています。 　エアコンによる対流式暖房は、吹出し温度が室内空気温度より高いため、上下温度差が生じ、コールドドラフトなどの問題が発生しやすいと言われています。空気の上下温度分布に影響される居住者の不満足率は、頭部と足部の温度差が4℃以上になると10%を超え、その差が6℃以上になると20%を上回ります。 　放射暖房は、室内空気を直接加熱して快適環境を作るのではなく、赤外線が直接人体に作用して温冷感を刺激することで得られます。最も普及している放射暖房システムとしては、床暖房や天井暖房が挙げられます。古くから使われている床暖房システムは、室内上下温度差を作らずに快適な暖房方式として、それに関する研究開発が盛んに行われてきました。一方、近年、壁放射暖房システムの採用例が増えつつありますが、それに関する詳細な研究報告がほとんど見当たりません。 　最近、壁放射暖房とエアコン暖房の上下温度差について調べて、以下の知見を得ました。 1)室内（ある場所）の快適性（PMV：人体の熱的快適感に関する指標）が同じ値に維持された場合、パネル表面温度41℃と45℃の壁放射暖房の上下温度差は、設定室温22℃と24℃のエアコン暖房より大きい。 2)室内（ある場所）のPMVが同じ値に維持された場合、エアコン暖房の場合は、壁放射暖房の場合に比べ床上1.5m以下では水平温度差が生じやすい。 3)パネル表面温度が設定温度に安定した後から、壁放射暖房の上下温度差は、暖房運転時間の経過と関係なくほぼ一定である。 4)エアコン暖房の設定室温を24℃とした場合、上下温度差は暖房運転時間の経過に伴って大きくなる傾向にある。 　今後、同様な快適性が維持されたときに、エアコン暖房と壁放射暖房のエネルギー消費量について実験を行う予定です。 ■問い合わせ先　技術振興部　技術振興室　　TEL　082-242-4170（代表）