概念と仕組み
通常の熱伝導において、壁の厚さが増加するほど、または熱伝導率が小さくなるほど、熱の伝達は難しくなります。これは熱抵抗として表現されます。
複数の層を通過する熱の伝達の場合、各層の熱抵抗を合計します。室内および屋外の表面での熱伝達も、抵抗として含めることができます。
関係式と成立条件
熱抵抗（単位面積あたり）は d/k であり、熱損失の割合は P = AΔT/R です。熱抵抗を 2 倍にし、温度差を変えない場合、熱損失の理想的な割合は半分になります。
実際の建物は、窓、熱の通過、換気および熱の蓄積のための隙間を持っています。しかし、壁の1つの寸法における熱伝導率のみを用いて、全体の暖房エネルギー消費量を予測することは、正確な方法ではありません。
仮想実験で読み取る変化
壁と断熱材の熱抵抗は直列に加算します。同じ温度差では総熱抵抗が大きいほど熱損失が減ります。
断熱材の熱伝導率は0.04 W/(m·K)、厚さ0.15 mの壁は0.8 W/(m·K)です。表面熱抵抗は0.13と0.04 m²K/Wです。定常1次元伝導で、窓、熱橋、換気、蓄熱は省略します。
重要な関係式と記号
Rtotal = 0.13 + 0.15/0.8 + d/0.04 + 0.04 · P = AΔT/Rtotal
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| d | 断熱層の厚さ | m |
| k | 熱伝導率 | W/(m·K) |
| R_全体 | 単位面積あたりの総熱抵抗 | m²·K/W |
例で確かめる
壁と断熱材の熱抵抗はどう合成しますか？
直列に加算します · 壁と断熱材の熱抵抗は直列に加算します。同じ温度差では総熱抵抗が大きいほど熱損失が減ります。
よくある誤解
- 断熱材は、内部を暖めるために熱を生み出すのではなく、熱の移動を遅らせます。