一般的な熱的快適性調査では、気候天井、ふく射パネル、高出力照明などのHVAC暖房機器が室内環境の暖房に重要な役割を果たします。暖房のメカニズムを理解するために、これらについて簡単に説明します。

気候天井

metal ceiling used for thermal comfort — 図1: 水を含む気候要素を特徴とする構造(金属)天井の基礎部分\(^2\)

構造体を通して、暖房が必要か冷房が必要かに応じて、温水(または冷水)を輸送することができます。エネルギー交換は主にふく射に基づいて行われ、非常に心地よく感じられます。

ふく射パネル

ふく射パネルは、気候天井と同様に、従来の方法ではなく、放射熱によって建物を暖めます。

Radiant ceiling panels — 図2: ふく射天井パネルは金属製の静的発熱体で、温水暖房システムを使用します。\(^3\)

熱エネルギーは、床、壁、天井パネルなどの暖かい要素から放出され、空気を直接暖めるのではなく、室内の人やその他の物を暖めます。金属表面は主に放射としてエネルギーを放出します。

作業環境にとっての利点

ふく射と高い冷暖房能力により、常に快適で均一な温度
低風速(表面対流が最小)のため、ドラフトやホコリの飛散がない
天井パネルの騒音減衰能力による静かなシステムと快適な音響
各部屋の温度を個別に設定可能

SimScaleでの天井/ふく射パネルのモデリング

上述の内容をモデル化するために設定された境界条件は、 No-slip (滑りなし)壁セットとして含まれています:

(U) Velocity (速度)は表面のタイプを定義します。特に No-slip条件は表面で速度がゼロである固体壁を意味します。 Turbulence wall (乱流壁)の設定は、境界層が壁に生成される方法を明確にします。 壁関数は 、生成のための利用可能な方法の1つです。壁の境界条件については、こちらをご覧ください。

上で見たように、ユーザーは加熱量を Heat Fluxとして \(W/m^2\) 、パネル/表面は0.8-0.95の間で高いEmissivity (放射率)を持つ放射を許可され、設計に基づく対流を最小限に抑えます。

参考文献