ガラス要素からの熱増加を計算する方法は多数あります。通常、熱増加は、U 値に関連する伝導と SHGC に関連する放射の 2 つのコンポーネントに分けられます。このように熱増加を分割すると、ガラスの主要な特性である U 値と SHGC を冷房負荷への影響に関して考慮することができるため、役立ちます。

伝導ゲインまたは伝導損失は、詳細度が異なるさまざまな方法で計算できます。最も簡単な計算方法は、式 14、 ASHRAE ハンドブックの基礎第 18 章で説明されているように、u 値、面積、室内温度、および屋外温度を考慮することです。

Q = U * A * (Tout - スズ)

この方法は、要素の熱透過率とそれぞれの温度を考慮し、手計算に非常に役立ちます。

EnergyPlus は、建物内の 4 つの特定の熱伝達プロセスをカバーする熱収支法を計算に使用します。

ヒート バランス法は、 ASHRAE ハンドブックの基礎の第 18 章で定義されており、冷房負荷の計算に確立され広く使用されている方法です。 EnergyPlus では、ヒート バランス方法論が窓またはガラス要素に適用されます。現在、計算のウィンドウは、パフォーマンス値を表す単一のレイヤーにデフォルト設定されています。入力変数と方程式の簡単な要約は、この記事の最後に含まれています。さらに、 Windows モジュールとウィンドウ ヒート バランス計算の完全なドキュメントへのリンクを次に示します。

ヒート バランス法は、ゾーン、エア システム、および建物のすべてのピークおよび同時負荷を計算するために使用されます。この方法では、ゾーンごとに単一の結合設計荷重が得られます。ピーク時の内訳を理解するために、EnergyPlus は二次的な方法を使用してこれらの値を推定します。

EnergyPlus は、モデルのすべての要素に対していくつかの出力変数を生成します。これにより、建物全体の熱、エネルギー、および放射の伝達を強力に調査できます。 EnergyPlus からのウィンドウ出力の完全なドキュメントは、 ここにあります。内部の陰影のない窓の場合、総熱流は次のようになります。

これについて考える良い方法は、窓からゾーンへの太陽光と伝導利得の合計です。

ガラス伝導の結果は、プラットフォーム上の部屋、ゾーン、およびエア システムについてレポートされます。負荷モデリングの結果の詳細については、こちらをご覧ください。

暖房と冷房の負荷コンポーネントの内訳を報告するために、顕熱負荷と遅延負荷のバージョンの放射時系列方法が各ゾーンに対して実行されます。ピーク時に、ゾーンの各表面は、表面温度によって決定される対流熱損失または熱増加に寄与します。

グレージングの場合、内部ソースと太陽からの放射ゲインは、各表面の合計対流ゲインから差し引かれます。このように、グレージング負荷は、瞬間的なゲインである伝導と遅延ゲインである放射として報告されます。下の画像は、EnergyPlus によって報告された変数と、瞬間的で遅延している部分を示しています。この表では、グレージングはフェネストレーションと呼ばれることに注意してください。

コンポーネント負荷の内訳を計算するための EnergyPlus メソッドの完全な説明は、 エンジニアリング リファレンスに記載されています。 建物解析モデルのエクスポートにあるeplustbl.htmで、すべてのシミュレーションの推定コンポーネント レポートにアクセスできます。

変数の概要、方程式、および変数の位置を説明する図。メソッドの完全な説明は、 ここにあります。

熱収支式で使用される変数を示す 2 つのガラス層を持つグレージング システム。出典: EnergyPlus 22.2 エンジニアリング リファレンス マニュアル

熱収支計算で使用される 4 つの式は次のとおりです。