【環境】伝熱：熱の伝わり方を示す熱伝導や熱貫流とは

　

熱の伝わり方　伝導　対流　放射

熱の伝わり方には次の ３つがあります。

・伝導　・対流　・放射

• 伝導は、ものを通じて熱が伝わる事。
• 対流は、水や空気の流れによって熱が伝わる事。
• 放射は、物体が熱を電磁波として運ぶ現象。

壁体の熱の伝わり方

壁の中を熱が伝わってくることを考えてみます。
夏は外の暑さが壁を伝わって部屋の中を暑くし、冬は外の寒さが同じく壁を伝わって部屋の中を寒くしています。いずれも壁が関係していて、その壁が熱を伝えやすいほど、外の気温の影響を受けると言えます。

外の熱がどのように伝わってくるのか、もう少し掘り下げてみましょう。
外の熱は外壁の表面に達し（これを熱伝達と言います）、壁の内部を伝わり（これを熱伝導と言います）、壁の屋内側の表面から部屋の空気に伝達されます（これを再び熱伝達と言います）。

熱伝達とは、空気から壁の表面、又は、壁の表面から空気へ熱が伝わる事といい、その熱の伝わりやすさを熱伝達率と言います。[単位は、W/(ｍ²・K)]

熱伝導とは、壁体の内部を熱が移動することで、その熱の伝わりやすさを熱伝導率と言います。[単位は、W/(ｍ・K)]

熱貫流とは、壁の一方から反対側へ熱が伝わる事。外の暑さが室内へ移動することを言います。つまり、熱貫流＝熱伝達＋熱伝導＋熱伝達　ということになります。
熱貫流率は、その壁の熱の伝わりやすさ。[単位は、W/(ｍ²・K)]

図にするとこうなります。

熱貫流量（Q）　熱貫流によってどれだけ熱が流れたか（＝熱損失）[単位：W/(ｍ²・K)]

求め方は、Q ＝ K×（ｔ1－ｔ2）×S　

K：熱貫流率
(ｔ1－ｔ2)：屋外と屋内の気温差
S：壁の面積

材料による熱伝導率

材料による熱伝導率を見てみます。数値が高いものほど、より熱を伝えやすいということです。カップ麺の容器は熱を伝えにくいので、熱伝導率は低いということになります。

材料	熱伝導率　[単位：W/(ｍ・K)]
アルミニウム	210
鋼材	45
コンクリート	1.2
ガラス	0.8
木材	0.14
畳	0.11
カーペット	0.07
ロックウール断熱材	0.04

断熱

熱を断つと書く断熱ですが、外壁や屋根、床などに断熱層を設ける事によって、夏は外の暑さ、冬は寒さが室内に伝わってこないようにします。

一般的に部屋の気密性を高め断熱性能を高くすると、冬場暖房を停止しても、温度の低下は緩やかになります。

外断熱と内断熱

断熱には外断熱工法と内断熱工法があります。
外断熱工法は、建築物の構造体の外側に断熱層を設ける工法で、内断熱工法は、構造体の内側に断熱層を設ける工法になります。

外断熱工法の方が、ヒートブリッジの影響が少なく、冬場に結露しにくい工法と言えます。

熱容量と温度変化

熱容量とは、暖まりにくさや冷えにくさのことを言います。
一般にコンクリート壁など重くて厚い壁は熱容量が大きいです。つまり、暖まりにくくて冷えにくい材料と言えます。

断熱性能と熱容量は、室内の温度変化に影響します。

断熱性能　悪い 熱容量　小さい	速く暖まる。 暖房停止後はすぐに寒くなる。
断熱性能　悪い 熱容量　大きい	ゆっくり暖まる。 暖房停止後の温度低下は緩やか。
断熱性能　良い 熱容量　大きい	ゆっくり暖まる。 暖房停止後もしばらくは暖かい。

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