熱ねつ貫流かんりゅう率りつ

熱ねつ貫流かんりゅう率りつ（ねつかんりゅうりつ）とは、壁かべ体たいなどを介かいした2流体りゅうたい間あいだで熱ねつ移動いどうが生しょうじる際さい、その熱ねつの伝つたえやすさを表あらわす数値すうちである。 屋根やね・天井てんじょう・外壁がいへき・窓まど・玄関げんかんドア・床ゆか・土間どまなどの各部かくぶの熱ねつ貫流かんりゅう率りつはU値ちとして表あらわされる。 U値ちの概念がいねんは一般いっぱん的てきなものであるが、U値ちは様々さまざまな単位たんい系けいで表あらわされる。しかしほとんどの国くにではU値ちは以下いかの国際こくさい単位たんい系けいで表あらわされる。熱ねつ貫流かんりゅう率りつはまた、熱ねつ通過つうか率りつ、総括そうかつ伝でん熱ねつ係数けいすうなどと呼よばれることもある。

定義ていぎ

W/(m²)(K)

例外れいがいの一ひとつとして、アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこくではU値ちは以下いかのイギリス熱ねつ単位たんいで表あらわされる。

Btu/(hr)(ft²)(°F)

この記事きじの中なかではU値ちは国際こくさい単位たんい系けいで説明せつめいする。 建物たてものの断熱だんねつ性能せいのうの高たかい部分ぶぶんは熱ねつ貫流かんりゅう率りつは低ひくくなり、一方いっぽうで断熱だんねつが不十分ふじゅうぶんだと熱ねつ還流かんりゅう率りつは高たかくなる。 また、熱ねつ放射ほうしゃ、熱ねつ伝達でんたつ、熱ねつ伝導でんどうによる熱ねつの損失そんしつがU値ちに影響えいきょうを与あたえる。 U値ちは熱ねつ伝達でんたつ率りつと同おなじ単位たんい系けいを持もつが、熱ねつ伝達でんたつ率りつが流体りゅうたい間あいだの熱ねつ移動いどうのみに使つかわれるのに対たいし、U値ちは様々さまざまな物体ぶったい間あいだの熱ねつ移動いどうに使用しようされる。 壁かべ体たいを貫流かんりゅうする熱ねつは以下いかの式しきで表あらわされる。

Φふぁい = A × U × (T₁ - T₂)

Uは熱ねつ貫流かんりゅう率りつを表あらわし、 T₁は建物たてもの外部がいぶの温度おんど、 T₂は建物たてもの内部ないぶの温度おんどを表あらわす。Aは建物たてものの表面積ひょうめんせきを表あらわす。 ほとんどの壁かべや屋根やねの熱ねつ貫流かんりゅう率りつはISO 6946に準拠じゅんきょして計算けいさんする。熱ねつ橋きょうがない場合ばあい、断熱だんねつ材ざいはISO 10211に準拠じゅんきょして計算けいさんする。ほとんどの窓まどはISO 10077やISO 15099に準拠じゅんきょして計算けいさんされる。ISO 9869には熱ねつ貫流かんりゅう率りつを経験けいけん的てきにどのように計算けいさんするかが述のべられている。 代表だいひょう的てきな建築けんちく部材ぶざいの熱ねつ貫流かんりゅう率りつは以下いかのようなものである。

• 単たん層そうガラス: 5.7 W/m²K;
• low-e複ふく層そうガラス: 2.2 W/m²K;
• low-eトリプルガラス: 0.8 W/m²K;
• 断熱だんねつ性能せいのうの高たかい屋根やね: 0.15 W/m²·K;
• 断熱だんねつ性能せいのうの低ひくい屋根やね: 1.0 W/m²·K;
• 断熱だんねつ性能せいのうの高たかい壁かべ: 0.25 W/m²·K;
• 断熱だんねつ性能せいのうの低ひくい壁かべ: 1.5 W/m²·K;
• 断熱だんねつ性能せいのうの高たかい床ゆか: 0.2 W/m²·K;
• 断熱だんねつ性能せいのうの低ひくい床ゆか: 1.0 W/m²·K;

実際じっさいには熱ねつ貫流かんりゅう率りつは施行しこうする職人しょくにんの腕うでによって大おおきく左右さゆうされる。もししっかりと断熱だんねつされていないと、熱ねつ貫流かんりゅう率りつは大おおきく高たかくなる。

熱ねつ貫流かんりゅう率りつの計算けいさん

熱ねつ貫流かんりゅう率りつを計算けいさんするときは、建物たてものの構造こうぞうをさまざまな層そうに分わけて検討けんとうする。計算けいさん例れいを以下いかに示しめす。

厚あつさ	材料ざいりょう	熱ねつ伝導でんどう率りつ	熱ねつ抵抗ていこう = 厚あつさ / 熱ねつ伝導でんどう
-	外表そとおもて面めん	23 W/m·k	0.04 K·m²/W
0.003 m	アルミニウム	210 W/m·K	0.000014 K·m²/W
-	空気くうき層そう		0.07 K·m²/W
0.06 m	コンクリート	1.6 W/m·K	0.04 K·m²/W
0.025 m	吹付ふきつけ硬質こうしつウレタンフォームA種たね1	0.034 W/m·K	0.74 K·m²/W
-	空気くうき層そう		0.07 K·m²/W
0.012 m	石膏せっこうボード	0.22 W/m·K	0.06 K·m²/W
-	内うち表面ひょうめん	9 W/m·k	0.11 K·m²/W

この例れいでは、合計ごうけい熱ねつ抵抗ていこうは1.13 K・m²/ Wとなる。熱ねつ貫流かんりゅう率りつは合計ごうけい熱ねつ抵抗ていこうの逆数ぎゃくすうである。したがってこの構造こうぞうの熱ねつ貫流かんりゅう率りつは0.89W/m²・Kとなる。

熱ねつ貫流かんりゅう率りつの測定そくてい

熱ねつ貫流かんりゅう率りつの計算けいさんはISO 6946に準拠じゅんきょしたソフトウェアで簡単かんたんに行おこなうことができるが、測定そくていを行おこなうことでさらに正確せいかくな値ねを求もとめることが出来できる。 ISO 9869およびASTM C1155、モデルTRSYSに準拠じゅんきょした熱ねつ貫流かんりゅう率りつ測定そくていの例れいとしては熱ねつ流りゅうセンサーを使用しようする方法ほうほうがある。 lSO 9869は、熱ねつ流りゅうセンサーを使用しようして屋根やねまたは壁かべの熱ねつ貫流かんりゅう率りつを測定そくていする方法ほうほうを紹介しょうかいしている。熱ねつ流りゅうセンサーを測定そくていする壁かべや屋根やねに適切てきせつに固定こていし、熱ねつ流りゅう束たばのデータを十分じゅうぶんな時間じかんにわたって収集しゅうしゅうすれば、熱ねつ貫流かんりゅう率りつは平均へいきん熱ねつ流りゅう束たばを建物たてものの内側うちがわと外側そとがわの平均へいきん温度おんど差さで徐じょ算さんすることで計算けいさんすることができる。 この測定そくていは次つぎの条件下じょうけんかで行おこなうと精度せいどが高たかまる。

• 温度おんどの正確せいかくな測定そくていが容易よういな曇ぐもりの日ひに行おこなう。
• 建物たてものの内部ないぶと外部がいぶの温度おんど差さは最低さいていでも5℃ある。
• 熱ねつ流りゅうセンサーは測定そくてい中ちゅうの屋根やねまたは壁かべにしっかりと固定こていされ、熱ねつ接触せっしょくは良好りょうこうである。
• 熱ねつ流りゅう束たばのデータ測定そくていは少すくなくとも72時じ間あいだ行おこなう。
• 建材けんざいの異ことなる場所ばしょを測定そくてい箇所かしょにするか、サーモグラフィーカメラで建材けんざいの均質きんしつ性せいを確保かくほする。

対流たいりゅうが熱ねつ全体ぜんたいに熱ねつを伝達でんたつしている場合ばあい、建物たてものの外側そとがわと内側うちがわの温度おんど差さが大おおきくなると熱ねつ貫流かんりゅう率りつが高たかくなる。例たとえば内部ないぶ温度おんどが20℃、外部がいぶ温度おんどが－20℃の場合ばあい、2重じゅうガラス窓まどのガラス間あいだの適切てきせつな幅はばは、外部がいぶ気温きおん0℃のときよりも小ちいさくなる。 材料ざいりょう固有こゆうの熱ねつ貫流かんりゅう率りつも温度おんどによって変化へんかする可能かのう性せいがある。メカニズムは複雑ふくざつで、温度おんどが上昇じょうしょうすると熱ねつ貫流かんりゅう率りつが増減ぞうげんする可能かのう性せいがある。