序章：

この調査の目的は、精度レベルを維持しながら、プロジェクト チームによって行われた建物の設計に大小の変更があった場合に、サーマル ゾーンの改造にかかる時間と労力を削減することです。主な焦点は、他のパラメータを一定に保ちながら、建物のジオメトリとサーマル ゾーニングの感度にあります。この調査は、Pacific National Northwest Laboratory (PNNL) から提供された小規模なオフィス ビルのプロトタイプを使用して実施されました。

主な所見:

エネルギー使用強度 (EUI) は、4 つの周辺ゾーンと 1 つのコア ゾーンを持つスモール オフィス モデルと、ゾーンが 1 つしかないモデルで比較されます。結果を得るために、すべての ASHRAE 気候帯についてモデルがシミュレートされました。 2.82% の平均全体的な EUI 差は、5 ゾーン モデルとシングル ゾーン モデルの間で観察されました。コロラド州デンバー (ASHRAE 気候ゾーン 5B) とカリフォルニア州サンフランシスコ (ASHRAE 気候ゾーン 3C) では、全体的な EUI の最大と最小のパーセンテージ差 3.92 と 1.59 がそれぞれ記録されました。

さらに、ゾーン ランピングに対するグレージング パーセンテージの感度を調べるために、すべての方向のグレージング パーセンテージを 20% 増加させました。シミュレーションを実行した後、すべての気候ゾーンについて、5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの間で 4.23% の平均全体 EUI 差が観察されました。全体的な EUI の 5.7 と 2.88 の最大および最小のパーセンテージ差が記録されました。

それぞれコロラド州デンバー (ASHRAE 気候帯 5B) とカリフォルニア州サンフランシスコ (ASHRAE 気候帯 3C)。

建物パラメータ:

選択された建物は、パシフィック ノースウェスト国立研究所 (PNNL) によって記述された小さなオフィスのプロトタイプです。建物のパラメータの一部を以下に示します。
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サーマル ゾーニング:

プロトタイプの建物モデルのサーマル ゾーニングは、添付の画像で確認できます。

図 1 PNNL によるスモール オフィスのサーマル ゾーニング

4つある 周辺ゾーンと 1 つのコア ゾーン。モデル化された周囲の深さは、各側で 16.4 フィートです。サーマル ゾーニングは、建物の設計の性質によっては複雑なプロセスになる場合があります。通常、概念設計の決定には、建物のジオメトリ、窓と壁の比率 (WWR)、およびエンベロープ プロパティの変更が含まれます。

提案されたサーマル ゾーニングは、建物を 5 つの異なるゾーンではなく、単一のゾーンのみで構成するように変更します。これにより、変更が必要なゾーンの数が少なくなるため、改造に費やす時間が大幅に短縮されます。

図 2 小規模オフィス向けの提案されたサーマル ゾーニング

シングル ゾーンと 5 ゾーンのスモール オフィス モデルの比較に使用された都市は次のとおりです。

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、フロリダ州マイアミで 2.84% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 3.58% に増加しました。

2. ゾーン 2A - テキサス州ヒューストン:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、テキサス州ヒューストンで 2.48% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加させると、EUI の差は 3.32% に増加しました。

3. ゾーン 2B - アリゾナ州フェニックス:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、アリゾナ州フェニックスで 3.35% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 4.25% に増加しました。

4. ゾーン 3A - ジョージア州アトランタ:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、ジョージア州アトランタで 2.78% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加させると、EUI の差は 3.84% に増加しました。

5. ゾーン 3B - ネバダ州ラスベガス:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の違いは、ジョージア州アトランタで 3.45% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 4.48% に増加しました。

6.ゾーン 3C - カリフォルニア州サンフランシスコ:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、カリフォルニア州サンフランシスコで 1.59% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加させると、EUI の差は 2.88% に増加しました。

7. ゾーン 4A-メリーランド州ボルチモア:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、メリーランド州ボルチモアで 2.92% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 4.41% に増加しました。

8. ゾーン 4B -ニューメキシコ州アルバカーキ:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、ニュー メキシコ州アルバカーキで 3.57% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 4.88% に増加しました。

9. ゾーン 4C -ワシントン州シアトル

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、ワシントン州シアトルで 2.12% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 3.35% に増加しました。

10. ゾーン 5A -イリノイ州シカゴ:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、イリノイ州シカゴで 2.55% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 4.35% に増加しました。

11. ゾーン 5B -コロラド州デンバー:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の違いは、コロラド州デンバーで 3.92% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 5.70% に増加しました。

12.ゾーン 6A -ミネソタ州ミネアポリス:

ミネソタ州ミネアポリスでは、5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差が 2.77% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 4.88% に増加しました。

13. ゾーン 6B -モンタナ州ヘレナ:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、モンタナ州ヘレナで 3.15% であることが観察されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加すると、EUI の差は 5.19% に増加しました。

14. ゾーン 7 -ミネソタ州ダルース:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、ミネソタ州ダルースで 2.42% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加させると、EUI の差は 4.63% に増加しました。

15. ゾーン 8 -アラスカ州フェアバンクス:

5 ゾーン モデルと 1 ゾーン モデルの EUI の差は、アラスカ州フェアバンクスで 2.40% であることが観測されました。すべての向きでグレージングを 20% 増加させると、EUI の差は 3.66% に増加しました。

ハッピーモデリング!!