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37
図 2.14 床暖房温水戻り温度
図 2.15 室温・床表面温度
図 2.16 熱負荷 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
0 1 2 3 4 5 6 7 8
経過時間［h］
温度[℃]
温水往き: 実測値
温水戻り: 実測値 計算値
5 10 15 20 25 30 35
0 1 2 3 4 5 6 7 8
経過時間［h］
温度[℃]
床室温: 実測値 計算値
床表面: 実測値 計算値
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 1 2 3 4 5 6 7 8
経過時間［h］
熱負荷[kWh]
熱負荷: 実測値 計算値
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図 2.17および図 2.18に床暖房稼働時の風速コンターおよび温度コンターを，測定柱ご とのプロファイルを図 2.19に示す。
床暖房表面から空間への熱伝達を温度境界で計算したものをCase1，熱流境界で計算した
ものをCase2とする。熱流境界では，壁面第1セルに直接熱量を与えるが，温度境界では壁
面第1層は層流とみなせば熱伝導で熱輸送が行われるので，温度場の計算に差異が生じる。
この差異による温度場への影響を確認することを目的としてCaseを設定している。
実測値と比較して，Case1はいずれの計測点も2℃程度低くなっている。床暖房面から空 間への熱伝達を温度境界で計算した Case1 は熱流が小さく，室内温度が上昇せず自然対流 もCase2と比較して小さい。
一方で床暖房面を熱流境界とした Case2 では，床暖房面付近の空気温度が上昇し自然対 流も卓越している。実測値と比較すると，どの測定点も温度が高い傾向があるものの，Case1 よりは実測値をとらえている。しかし，CFD解析の気流で生じたコールドドラフトにより北 西の隅に空気が流れ込む影響で，測定柱「5-1」「5-2」「4-2」の床表面近傍の温度が実測値 と比べて非常に高い値を示した。Z断面の左上方の温度が高いのはコールドドラフトによる 移流と隙間風が合流しているからと読み取れる。自然対流のみであるため風速が低い事か ら繊細に隙間風の影響を受けたと考えられる。
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図 2.17 床暖房稼働時の風速コンター
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図 2.18 床暖房稼働時の温度コンター
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図 2.19 床暖房稼働時の温度プロファイル
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図 2.20に壁面の境界条件および対流熱伝達率の計算結果を示す。THERBの対流熱伝達率 の入力値を4W/m2K の固定値とした場合は，表面温度が低い結果が得られている。対流熱伝 達率は熱流境界によるものの方が高い値を示している。図 2.21に境界条件による実測値と の比較を示す。熱流境界によって計算された対流熱伝達率を THERB の入力条件としたケー スの方が，実測値を捕捉している。これは，温度境界では，壁面第1層は層流として伝導熱 流を計算するが，その値が小さく見積もられているため温度上昇に大きな誤差が生じてい る。当然ながら対流熱伝達率が4W/m2Kの固定値では，実測値を捉えることは難しい。計算 結果は対流熱伝達率の値に依存していることが分かる。無次元整理式による計算値は実測 値をとらえており，自然対流場では高い精度で計算可能と言える。なお，連成の収束回数は 17回であった。
図 2.20 壁面の境界条件および対流熱伝達率の計算結果
図 2.21 境界条件による実測値との比較
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