薄型ダブルスキンによる熱負荷低減手法の研究

実建物における熱性能検証及びCFD解析による検討

藤井 浩史*1・樋渡 潔*1・張本 和芳*1・御器谷 良一*2・横井 睦己*3・熊谷 智夫*2・藤村 淳一*2

ダブルスキンの高い省エネルギー性を確保しつつ,従来の課題を解決した薄型ダブルスキンを開発した。本報では,実施適用された薄型ダブルスキンの実測結果,及びCFD解析による検討結果について報告する。薄型ダブルスキンの中空層温度は,窓面への入射日射量との相関が高く,また,室内の窓表面温度は,空調の影響を受け温度上昇が抑制されている現象が確認された。日射遮熱性の指標である日射熱取得率は,ブラインド水平時に0.27,ブラインド全閉時に0.21という結果が得られた。断熱性の指標である熱貫流率は,2.75W/m2Kという結果が得られた。CFD解析では,薄型ダブルスキンの中空層温度,換気性状の予測を行った。中空層温度の解析結果は,実測結果とも概ね一致し,その精度が確認された。今後は,これらの手法を用いて,個別の物件毎に,換気開口や連通層数の制御に本手法を活用する予定である。

キーワード: ダブルスキン,窓システム,熱負荷,実測,CFD解析

*1 技術センター建築技術研究所環境研究室
*2 設計本部設備グループ
*3 設計本部設備計画グループ

Analysis of a Heat Load Reduction Method Incorporating a Slim Double-skin System

Results of Building Measurements and CFD Analysis

Hirofumi FUJII *1, Kiyoshi HIWATASHI *1, Kazuyoshi HARIMOTO *1, Ryoichi GOKITANI *2, Mutsumi YOKOI *3, Tomoo KUMAGAI *2 and Jun-ichi FUJIMURA *2

A slim double-skin system has been developed to solve a past problem and conserve energy. This paper describes the measurements taken in a building and a CFD analysis. The results show a high correlation between the temperature in the intermediate space and the amount of solar radiation on the window. Air-conditioning influenced the temperature of the inside surface of the window and prevented the temperature from rising. The solar heat gain coefficient was 0.27 when the shades were horizontal and 0.21 when the shades were closed. The coefficient of heat transmission was 2.75(W/m2K). The CFD analysis corresponded well to the measurements, confirming the accuracy of the analysis.

Keywords: double-skin facade, window systems, heat load, field measurement, CFD analysis

*1 Environmental Engineering Research Section, Building Engineering Research Institute, Technology Center
*2 M/E Engineering Group, Design Division
*3 M/E Engineering Development Group, Design Division