(57)【要約】【課題】システムの施工性、メンテナンス性を確保しつつ、所定の畜放熱性能を満たす躯体蓄熱空調システムを容易に設計することができる躯体蓄熱空調システムを提供する。【解決手段】躯体蓄熱空調システム２は、建築物１の天井面１１ａを構成する躯体に蓄熱した熱エネルギーを放熱することにより空調を行う。躯体蓄熱空調システム２は、熱エネルギーの媒体となる冷温水が流れ方向に沿って流れる冷温水パイプ２０と、冷温水パイプ２０を冷温水の流れ方向に沿って保持する保持部２３０を有し、冷温水パイプ２０を保持した状態で天井面１１ａに取り付けられたヒートシンク２３と、板状部材で構成されるとともに、板状部材の第１の側縁部２４１が天井面１１ａの下方に冷温水の流れ方向に沿って配置された状態で、第１の側縁部２４１とは反対側の第２の側縁部２４２がヒートシンク２３に取り付けられた放射フィン２４と、を備える。【選択図】      図３
2020133937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の天井面を構成する躯体に蓄熱した熱エネルギーを放熱することにより空調を行う躯体蓄熱空調システムであって、
前記熱エネルギーの媒体となる熱媒体が流れ方向に沿って流れる熱媒体配管と、
前記熱媒体配管を前記流れ方向に沿って保持する保持部を有し、前記熱媒体配管を保持した状態で前記天井面に取り付けられた熱交換部材と、
板状部材で構成されるとともに、前記板状部材の第１の側縁部が前記天井面の下方に前記流れ方向に沿って配置された状態で、前記第１の側縁部とは反対側の第２の側縁部が前記熱交換部材に取り付けられた放射部材と、を備える、
ことを特徴とする躯体蓄熱空調システム。
【請求項２】
前記熱媒体が前記熱媒体配管を流れる流量は、２．０Ｌ／分以下であり、
前記流れ方向に直交する方向であって前記天井面と平行な方向に対する前記熱交換部材の取付幅は、５０〜１６０ｍｍであり、
前記第１の側縁部と前記第２の側縁部との間の前記板状部材の長さは、４５０ｍｍ以下であり、
前記板状部材の厚さは、１．０〜４．５ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１に記載の躯体蓄熱空調システム。
【請求項３】
前記第２の側縁部は、前記流れ方向に直交する方向であって前記天井面と平行な方向に対する前記熱交換部材の一方の端部に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の躯体蓄熱空調システム。
【請求項４】
前記第２の側縁部における前記板状部材の厚さは、前記第１の側縁部における前記板状部材の厚さよりも厚い、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の躯体蓄熱空調システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の躯体蓄熱空調システムを設計する設計装置において、目標蓄熱量及び目標放熱量を満たす前記躯体蓄熱空調システムを設計する設計方法であって、
前記熱媒体の熱媒体温度及び熱媒体流量と、前記熱媒体配管の配管径とを設定する設定工程（Ｓ１０）と、
前記熱媒体温度及び前記熱媒体流量と、前記配管径とに基づいて、前記熱媒体配管内の対流熱伝達率を算定する算定工程（Ｓ２０）と、
前記対流熱伝達率に対する前記熱交換部材の取付幅と蓄熱量との関係を参照し、前記熱交換部材の取付幅を決定する第１の決定工程（Ｓ３０）と、
前記対流熱伝達率に対する前記板状部材の長さ及び厚さと蓄熱量及び放熱量との関係を参照し、前記板状部材の長さ及び厚さを決定する第２の決定工程（Ｓ５０〜Ｓ５７）と、を含む、
ことを特徴とする躯体蓄熱空調システムの設計方法。
【請求項６】
前記第１の決定工程（Ｓ３０）の後、前記熱交換部材の取付幅に基づいて、前記対流熱伝達率に対する前記熱交換部材の取付幅と蓄熱量との関係を参照し、予測蓄熱量を予測する第１の予測工程（Ｓ４０）をさらに含み、
前記第１の予測工程（Ｓ４０）において、前記予測蓄熱量が前記目標蓄熱量よりも小さい場合、前記設定工程（Ｓ１０）に戻り、前記設定工程（Ｓ１０）は、前記熱媒体の熱媒体温度及び熱媒体流量並びに前記熱媒体配管の配管径の少なくとも１つを再設定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の躯体蓄熱空調システムの設計方法。
【請求項７】
前記第２の決定工程（Ｓ５０〜Ｓ５７）は、
所定の範囲内に収まるように、前記板状部材の長さ及び厚さを仮決定する仮決定工程（Ｓ５０）と、
前記板状部材の長さ及び厚さに基づいて、前記対流熱伝達率に対する前記板状部材の長さ及び厚さと蓄熱量及び放熱量との関係を参照し、予測蓄熱量及び予測放熱量を予測する第２の予測工程（Ｓ５１）と、
前記目標蓄熱量と前記予測蓄熱量との比較結果、及び、前記目標放熱量と前記予測放熱量との比較結果に基づいて、前記板状部材の長さ及び厚さを調整する調整工程（Ｓ５２〜Ｓ５６）と、を含む、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の躯体蓄熱空調システムの設計方法。
【請求項８】
前記調整工程（Ｓ５２〜Ｓ５６）は、
前記第２の予測工程（Ｓ５１）において、前記予測蓄熱量が前記目標蓄熱量よりも大きく、かつ、前記予測放熱量が前記目標放熱量よりも小さい場合、前記板状部材の長さを長くするように調整する第１の調整工程（Ｓ５２）と、
調整後の前記板状部材の長さ及び厚さに基づいて、前記対流熱伝達率に対する前記板状部材の長さ及び厚さと蓄熱量及び放熱量との関係を参照し、前記予測放熱量を予測する第３の予測工程（Ｓ５４）と、を含み、
前記第２の予測工程（Ｓ５１）において、前記予測蓄熱量が前記目標蓄熱量よりも小さい場合、前記設定工程（Ｓ１０）に戻り、前記設定工程（Ｓ１０）は、前記熱媒体の熱媒体温度及び熱媒体流量並びに前記熱媒体配管の配管径の少なくとも１つを再設定し、
前記第３の予測工程（Ｓ５４）において、前記予測放熱量が前記目標放熱量よりも小さい場合、前記第１の調整工程（Ｓ５２）に戻り、前記第１の調整工程（Ｓ５２）は、前記板状部材の長さをさらに長くするように再調整する、
ことを特徴とする請求項７に記載の躯体蓄熱空調システムの設計方法。
【請求項９】
前記調整工程（Ｓ５２〜Ｓ５６）は、
前記第３の予測工程（Ｓ５４）において、前記予測放熱量が前記目標放熱量よりも小さい場合、前記予測放熱量ＰＲが前記目標放熱量に対して不足している程度を判定する不足判定工程（Ｓ５５）と、
不足判定工程（Ｓ５５）において、前記予測放熱量ＰＲが前記目標放熱量に対して不足している前記程度が小さい場合、前記板状部材の厚さを厚くするように調整する第２の調整工程（Ｓ５６）と、をさらに含み、
前記第２の調整工程（Ｓ５６）の後、前記第３の予測工程（Ｓ５４）に戻る、
ことを特徴とする請求項８に記載の躯体蓄熱空調システムの設計方法。
【請求項１０】
請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載の躯体蓄熱空調システムの設計方法を行う躯体蓄熱空調システムの設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の天井面を構成する躯体に蓄熱した熱エネルギーを放熱することにより空調を行う躯体蓄熱空調システム並びに躯体蓄熱空調システムの設計方法及び設計装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄熱空調システムの１つとして、熱容量の大きなコンクリートの床、壁、柱等の躯体を蓄熱材として利用した躯体蓄熱空調システムが知られている。躯体蓄熱空調システムでは、新たに蓄熱槽を設ける必要がないため、省スペース化、省コスト化を図ることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、温水を循環するパイプを躯体の内部に埋め込み、パイプを介して躯体に蓄熱する躯体蓄熱構造が開示されている。また、特許文献２には、躯体の天井面に、熱交換パイプと、輻射パネルとを取り付け、熱交換パイプを流れる冷温水による熱交換と、輻射パネルからの輻射熱とによって躯体に蓄熱する躯体蓄熱構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７４７１１号公報
【特許文献２】特許第５６９２６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された躯体蓄熱構造は、パイプを躯体の内部に埋め込む必要があるため、配管のメンテナンス性が悪く、施工時に配管を変形、破損させてしまう恐れもあった。
【０００６】
また、特許文献２に記載された躯体蓄熱構造は、熱交換パイプだけでなく、熱交換パイプを天井面に取り付けるための保持部材や熱交換部材についても輻射パネルに囲まれた状態で取り付けられているため、所定の畜放熱性能を満たす躯体蓄熱空調システムを設計することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するために、システムの施工性、メンテナンス性を確保しつつ、所定の畜放熱性能を満たす躯体蓄熱空調システムを容易に設計することができる躯体蓄熱空調システム並びに躯体蓄熱空調システムの設計方法及び設計装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る躯体蓄熱空調システムは、
建築物の天井面を構成する躯体に蓄熱した熱エネルギーを放熱することにより空調を行う躯体蓄熱空調システムであって、
前記熱エネルギーの媒体となる熱媒体が流れ方向に沿って流れる熱媒体配管と、
前記熱媒体配管を前記流れ方向に沿って保持する保持部を有し、前記熱媒体配管を保持した状態で前記天井面に取り付けられた熱交換部材と、
板状部材で構成されるとともに、前記板状部材の第１の側縁部が前記天井面の下方に前記流れ方向に沿って配置された状態で、前記第１の側縁部とは反対側の第２の側縁部が前記熱交換部材に取り付けられた放射部材と、を備える。
【０００９】
また、上記躯体蓄熱空調システムにおいて、
前記熱媒体が前記熱媒体配管を流れる流量は、２．０Ｌ／分以下であり、
前記流れ方向に直交する方向であって前記天井面と平行な方向に対する前記熱交換部材の取付幅は、５０〜１６０ｍｍであり、
前記第１の側縁部と前記第２の側縁部との間の前記板状部材の長さは、４５０ｍｍ以下であり、
前記板状部材の厚さは、１．０〜４．５ｍｍである。
【００１０】
また、上記躯体蓄熱空調システムにおいて、
前記第２の側縁部は、前記流れ方向に直交する方向であって前記天井面と平行な方向に対する前記熱交換部材の一方の端部に取り付けられている。
【００１１】
また、上記躯体蓄熱空調システムにおいて、
前記第２の側縁部における前記板状部材の厚さは、前記第１の側縁部における前記板状部材の厚さよりも厚い。
【００１２】
また、本発明に係る躯体蓄熱空調システムの設計方法は、上記躯体蓄熱空調システムを設計する設計装置において、目標蓄熱量及び目標放熱量を満たす前記躯体蓄熱空調システムを設計する設計方法であって、
前記熱媒体の熱媒体温度及び熱媒体流量と、前記熱媒体配管の配管径とを設定する設定工程と、
前記熱媒体温度及び前記熱媒体流量と、前記配管径とに基づいて、前記熱媒体配管内の対流熱伝達率を算定する算定工程と、
前記対流熱伝達率に対する前記熱交換部材の取付幅と蓄熱量との関係を参照し、前記熱交換部材の取付幅を決定する第１の決定工程と、
前記対流熱伝達率に対する前記板状部材の長さ及び厚さと蓄熱量及び放熱量との関係を参照し、前記板状部材の長さ及び厚さを決定する第２の決定工程と、を含む。
【００１３】
また、上記躯体蓄熱空調システムの設計方法は、
前記第１の決定工程の後、前記熱交換部材の取付幅に基づいて、前記対流熱伝達率に対する前記熱交換部材の取付幅と蓄熱量との関係を参照し、予測蓄熱量を予測する第１の予測工程をさらに含み、
前記第１の予測工程において、前記予測蓄熱量が前記目標蓄熱量よりも小さい場合、前記設定工程に戻り、前記設定工程は、前記熱媒体の熱媒体温度及び熱媒体流量並びに前記熱媒体配管の配管径の少なくとも１つを再設定する。
【００１４】
また、本発明に係る躯体蓄熱空調システムの設計方法において、
前記第２の決定工程は、
所定の範囲内に収まるように、前記板状部材の長さ及び厚さを仮決定する仮決定工程と、
前記板状部材の長さ及び厚さに基づいて、前記対流熱伝達率に対する前記板状部材の長さ及び厚さと蓄熱量及び放熱量との関係を参照し、予測蓄熱量及び予測放熱量を予測する第２の予測工程と、
前記目標蓄熱量と前記予測蓄熱量との比較結果、及び、前記目標放熱量と前記予測放熱量との比較結果に基づいて、前記板状部材の長さ及び厚さを調整する調整工程と、を含む、
【００１５】
また、本発明に係る躯体蓄熱空調システムの設計方法において、
前記調整工程は、
前記第２の予測工程において、前記予測蓄熱量が前記目標蓄熱量よりも大きく、かつ、前記予測放熱量が前記目標放熱量よりも小さい場合、前記板状部材の長さを長くするように調整する第１の調整工程と、
調整後の前記板状部材の長さ及び厚さに基づいて、前記対流熱伝達率に対する前記板状部材の長さ及び厚さと蓄熱量及び放熱量との関係を参照し、前記予測放熱量を予測する第３の予測工程と、を含み、
前記第２の予測工程において、前記予測蓄熱量が前記目標蓄熱量よりも小さい場合、前記設定工程に戻り、前記設定工程は、前記熱媒体の熱媒体温度及び熱媒体流量並びに前記熱媒体配管の配管径の少なくとも１つを再設定し、
前記第３の予測工程において、前記予測放熱量が前記目標放熱量よりも小さい場合、前記第１の調整工程に戻り、前記第１の調整工程は、前記板状部材の長さをさらに長くするように再調整する、
【００１６】
また、本発明に係る躯体蓄熱空調システムの設計方法において、
前記調整工程は、
前記第３の予測工程において、前記予測放熱量が前記目標放熱量よりも小さい場合、前記予測放熱量ＰＲが前記目標放熱量に対して不足している程度を判定する不足判定工程と、
不足判定工程において、前記予測放熱量ＰＲが前記目標放熱量に対して不足している前記程度が小さい場合、前記板状部材の厚さを厚くするように調整する第２の調整工程と、をさらに含み、
前記第２の調整工程の後、前記第３の予測工程に戻る、
【００１７】
また、本発明に係る躯体蓄熱空調システムの設計装置は、上記躯体蓄熱空調システムの設計方法を行う。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る躯体蓄熱空調システム並びに躯体蓄熱空調システムの設計方法及び設計装置によれば、熱交換部材が、熱媒体配管を熱媒体の流れ方向に沿って保持した状態で天井面に取り付けられ、放射部材が、天井面の下方に熱媒体の流れ方向に沿って配置された状態で熱交換部材に取り付けられているので、躯体蓄熱空調システムが備える各部を躯体の内部に埋め込む必要がないため、システムの施工性、メンテナンス性を確保することができる。
【００１９】
また、本発明に係る躯体蓄熱空調システム並びに躯体蓄熱空調システムの設計方法及び設計装置によれば、熱交換部材が、熱媒体配管を熱媒体の流れ方向に沿って保持した状態で天井面に取り付けられ、放射部材が、板状部材で構成されるとともに、板状部材の第１の側縁部が天井面の下方に熱媒体の流れ方向に沿って配置された状態で、第１の側縁部とは反対側の第２の側縁部が熱交換部材に取り付けられているので、熱媒体の流れ方向に直交する方向であって天井面と平行な方向に対する熱交換部材の取付幅、第１の側縁部と第２の側縁部との間の板状部材の長さ、又は、板状部材の厚さを調整することで、所定の畜放熱性能を満たす躯体蓄熱空調システムを容易に設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る空調システム１００の一例を示す全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の一例を示し、（ａ）は、概略構成図、（ｂ）は、天井面１１ａにおける配置図である。
【図３】本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の第１の設置例を示し、（ａ）は、天井面１１ａに対する冷温水パイプ２０、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の設置例、（ｂ）はＡ−Ａ線の拡大断面図を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の第２の設置例を示し、（ａ）は、天井面１１ａに対する冷温水パイプ２０、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の設置例、（ｂ）はＢ−Ｂ線の拡大断面図を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の畜放熱性能を解析する際の解析モデルを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の畜放熱性能を解析する際の解析条件を示し、（ａ）は、境界条件、（ｂ）は、解析ケースの一覧を示す図である。
【図７】第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、各冷熱流の定義、（ｂ）は、ヒートシンク幅ＨＷと冷熱流との関係、（ｃ）は、ヒートシンク幅ＨＷと「蓄熱回収率」との関係を示す図である。
【図８】第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、各冷熱流の定義、（ｂ）は、フィン長さＦＬと冷熱流との関係、（ｃ）は、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の合計断面積と「空調能力」及び「蓄熱回収率」との関係を示す図である。
【図９】第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「投入冷熱流」との関係、（ｂ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「空調能力」との関係、（ｃ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「ヒートシンク→躯体」との関係を示す図である。
【図１０】第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、ヒートシンク幅ＨＷと冷熱流との関係、（ｂ）は、ヒートシンク幅ＨＷと「蓄熱回収率」との関係を示す図である。
【図１１】第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、フィン長さＦＬと冷熱流との関係、（ｂ）は、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の合計断面積と「空調能力」及び「蓄熱回収率」との関係を示す図である。
【図１２】第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「投入冷熱流」との関係、（ｂ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「空調能力」との関係、（ｃ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「ヒートシンク→躯体」との関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の設計装置４を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の設計処理（設計方法）を示すフローチャートである。
【図１５】第１乃至第３の配管内対流熱伝達率に対するヒートシンク幅ＨＷと「ヒートシンク→躯体」との関係を示す図である。
【図１６】第１乃至第３の配管内対流熱伝達率である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、フィン長さＦＬと「ヒートシンク→躯体」との関係、（ｂ）は、フィン長さＦＬと「空調能力」との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る空調システム１００の一例を示す全体構成図である。建築物１は、上スラブ１１及び下スラブ１２等のコンクリートの躯体により構成されるとともに、下スラブ１２の上方に床材１３が敷設されている。
【００２２】
建築物１は、二重床の構造を有し、下スラブ１２と床材１３とに間には、床下チャンバ１４が形成されている。上スラブ１１の下面である天井面１１ａと床材１３との間には、居室１０が形成されている。天井面１１ａには、複数の梁１１ｂがワッフル状に形成されている。
【００２３】
空調システム１００は、躯体蓄熱空調システム２と、床吹出し空調システム３とを組み合わせて居室１０の空調を行うシステムである。躯体蓄熱空調システム２は、天井面１１ａを構成する上スラブ１１に熱エネルギーを蓄熱し、その蓄熱した熱エネルギーを放熱することにより空調を行うシステムである。床吹出し空調システム３は、床材１３に形成され複数の給気口（図示省略）から空調空気を吹き出することにより空調を行うシステムである。なお、空調システム１００は、躯体蓄熱空調システム２の単独のシステムでもよいし、躯体蓄熱空調システム２に、床吹出し空調システム３以外の他の空調システムを組み合わせてもよい。
【００２４】
躯体蓄熱空調システム２は、熱エネルギーの媒体となる冷温水（熱媒体）が流れる冷温水パイプ２０と、冷熱又は温熱を熱エネルギーとして供給する熱源２２と、熱源２２から供給された熱エネルギーを、熱交換によって冷温水パイプ２０を流れる冷温水に伝える熱交換器２１とを備える。熱源２２は、例えば、地中熱や、電気料金が安くなる夜間や深夜の電力を利用したものである。
【００２５】
床吹出し空調システム３は、空調機能を有する空調部３０と、床下チャンバ１４及び複数の給気口を介して居室１０に連通する給気配管３１と、還気口（図示省略）を介して居室１０に連通する還気配管３２とを備える。空調部３０は、外気ＯＡを導入し、導入した外気ＯＡを温度調整し、給気配管３１により給気ＳＡとして床下チャンバ１４及び複数の給気口を介して居室１０に供給する。また、空調部３０は、居室１０内の空気を還気口を介して還気ＲＡとして還気配管３２により吸入し、排気ＥＡとして外部に排出する。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の一例を示し、（ａ）は、概略構成図、（ｂ）は、天井面１１ａにおける配置図である。
【００２７】
躯体蓄熱空調システム２は、冷温水が流れ方向（図２（ａ）の紙面の表裏方向）に沿って流れる冷温水パイプ２０（熱媒体配管）と、冷温水パイプ２０を冷温水の流れ方向に沿って保持した状態で天井面１１ａに取り付けられたヒートシンク２３（熱交換部材）と、天井面１１ａの下方に沿って配置された状態で連結部２４０（詳細は後述する）を介してヒートシンク２３に取り付けられた放射フィン２４（放射部材）と、冷温水パイプ２０に設けられたポンプの稼働状態等を制御する制御装置（図示省略）とを備える。
【００２８】
冷温水パイプ２０は、例えば、呼び径１３Ａの三層管であり、外側層及び内側層が、例えば、ポリエチレン、ポリブテン、ポリウレタン等の樹脂で形成されており、中間層が、酸素や有機溶剤の管内への浸透を防止する材料、例えば、アルミニウム等で形成されている。なお、冷温水パイプ２０の配管径が呼び径１３Ａであるとき、冷温水パイプ２０に流れる冷温水の流量は、２．０Ｌ／分以下であることが好ましい。
【００２９】
ヒートシンク２３は、熱伝導率が高い、例えば、アルミニウム等の金属を用いて、押出成形により長尺の部材として作製されている。ヒートシンク２３は、冷温水パイプ２０を流れる冷温水の熱エネルギーを、熱伝導により上スラブ１１及び放射フィン２４に伝える熱交換部材である。
【００３０】
放射フィン２４は、ヒートシンク２３と同様に、熱伝導率が高い、例えば、アルミニウム等の金属を用いて、押出成形により長尺の部材として作製されている。また、放射フィン２４は、天井面１１ａの下方の居室１０内を流れる気流がヒートシンク２３に到達可能な状態でヒートシンク２３に取り付けられているため、ヒートシンク２３は、冷温水の熱エネルギーで冷却又は加熱されるとともに、放射フィン２４は、ヒートシンク２３を介した熱伝導により冷温水の熱エネルギーで冷却又は加熱されることにより、ヒートシンク２３及び放射フィン２４による熱放射により居室１０内の空気の冷暖房を行うとともに、冷却又は加熱されたヒートシンク２３及び放射フィン２４の表面に気流が生じることで対流が促進される。なお、天井面１１ａの下方の居室１０内を流れる気流には、自然対流により生じた気流だけでなく、他の空調システムの強制対流により生じた気流についても含まれる。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、ワッフル状に形成された梁１１ｂで囲まれた天井面１１ａには、矩形状の梁１１ｂの内周に沿って、冷温水パイプ２０ａ〜２０ｃ、ヒートシンク２３及び放射フィン２４が配置されている。
【００３２】
冷温水パイプ２０は、冷温水を循環するものであり、上流部分の冷温水パイプ２０ａは、天井面１１ａから突設し、下流部分の冷温水パイプ２０ｃは、天井面１１ａに埋設するように配置されている。そして、中流部分の冷温水パイプ２０ｂは、矩形状の梁１１ｂの内周の４方向のそれぞれにおいて、ジグザグ状に交互に折り返した状態で天井面１１ａに配置されている。
【００３３】
ヒートシンク２３及び放射フィン２４は、ジグザグ状に配置された中流部分の冷温水パイプ２０ｂの直線部分の流れ方向に対して、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の長手方向が一致するように、配置されている。なお、天井面１１ａに対する冷温水パイプ２０、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の配置は、図２（ｂ）に示す配置に限られず、適宜変更してもよい。
【００３４】
（躯体蓄熱空調システム２の設置例）
図３は、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の第１の設置例を示し、（ａ）は、天井面１１ａに対する冷温水パイプ２０、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の設置例、（ｂ）はＡ−Ａ線の拡大断面図を示す図である。
【００３５】
ヒートシンク２３は、冷温水パイプ２０を冷温水の流れ方向に沿って保持する保持部２３０と、固定ボルト２５Ａにより天井面１１ａに固定される天井取付部２３１とを備える。なお、天井面１１ａには、天井取付部２３１が固定される位置に、天井取付部２３１を固定するためのインサートやアンカーが設置されている。
【００３６】
保持部２３０は、図３（ｂ）に示すように、冷温水パイプ２０の両側を挟み込むように、冷温水の流れ方向に直交する面に対してＣ字状の断面形状を有する。
【００３７】
天井取付部２３１は、板状であり、天井面１１ａに接触させる接触面とは反対側の面に、保持部２３０が一体的に形成されている。天井取付部２３１は、冷温水の流れ方向に直交する方向であって天井面１１ａと平行な方向に対する端部として、第１の端部２３２と、第１の端部２３２とは反対側の第２の端部２３３とを備え、第１の端部２３２と第２の端部２３３との間の長さとして、所定のヒートシンク幅（熱交換部材の取付幅）ＨＷを有する。
【００３８】
放射フィン２４は、矩形の板状部材で構成されるとともに、板状部材の短手方向に対する側縁度として、第１の側縁部２４１と、第１の側縁部２４１とは反対側の第２の側縁部とを備える。放射フィン２４は、第１の側縁部２４１が天井面１１ａの下方に冷温水の流れ方向に沿って配置された状態で、第２の側縁部２４２が連結部２４０を介してヒートシンク２３に取り付けられている。
【００３９】
連結部２４０は、図３（ｂ）に示すように、冷温水の流れ方向に直交する面に対してＬ字状の断面形状を有する板状部材で構成される。連結部２４０は、ヒートシンク２３及び放射フィン２４と同様に、熱伝導率が高い、例えば、アルミニウム等の金属を用いて作製されている。
【００４０】
連結部２４０は、ヒートシンク２３の第１の端部２３２（図３（ｂ）では冷温水パイプ２０の左側）に配置されて、ヒートシンク２３と放射フィン２４との間を連結する。連結部２４０とヒートシンク２３との間、及び、連結部２４０と放射フィン２４との間は、例えば、固定ボルト２５Ｂ、２６Ｃによりそれぞれ固定されている。
【００４１】
放射フィン２４は、Ｌ字状の断面形状を有する連結部２４０を介してヒートシンク２３の第１の端部２３２に取り付けられているため、第１の側縁部２４１を下側、第２の側縁部２４２を上側にした状態で、ヒートシンク２３の第１の端部２３２から床材１３に向けて鉛直下方向に延びるように配置されている。
【００４２】
放射フィン２４は、板状部材における第１の側縁部２４１と第２の側縁部２４２との間の長さとして、所定のフィン長さ（板状部材の長さ）ＦＬを有するとともに、板状部材の厚さ方向に対して所定のフィン厚さ（板状部材の厚さ）ＦＴを有する。
【００４３】
図４は、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の第２の設置例を示し、（ａ）は、天井面１１ａに対する冷温水パイプ２０、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の設置例、（ｂ）はＢ−Ｂ線の拡大断面図を示す図である。なお、第２の設置例における基本的な構成は、第１の設置例と同様のため、両者の差異を中心に説明する。
【００４４】
連結部２４０は、第１の設置例に比べて鉛直方向に長く形成されており、放射フィン２４は、図４（ｂ）に示すように、ヒートシンク２３に直接接触していない状態でヒートシンク２３に取り付けられている。
【００４５】
連結部２４０は、図４（ａ）に示すように、冷温水の流れ方向に対して所定の連結幅ＣＷ１、ＣＷ２を有し、冷温水の流れ方向に沿って所定の間隔幅ＣＷ３で配置されている。なお、連結部２４０の連結幅ＣＷ１、ＣＷ２、及び、間隔幅ＣＷ３は、適宜変更してもよいし、長手方向に沿って連続的に配置されることにより、間隔幅ＣＷ３がない状態（Ｗ３＝０）で、ヒートシンク２３と放射フィン２４との間を連結するようにしてもよい。
【００４６】
第２の設置例におけるフィン長さＦＬは、放射フィン２４と連結部２４０とを一体とした形状を放射フィンとみなすることにより、図４（ｂ）に示すように、当該放射フィンを構成する板状部材における第１の側縁部２４１と第２の側縁部２４２との間の長さとする。
【００４７】
（変形例）
放射フィン２４は、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示すように、断面が直線状の板状部材に限られず、曲線状や折線状の板状部材で構成してもよい。放射フィン２４は、ヒートシンク２３の第１の端部２３２に取り付けられることに限られず、第１の端部２３２と第２の端部２３３との間であって、保持部２３０を避けた位置に取り付けられるようにしてもよい。放射フィン２４のフィン厚さＦＴは、一定であるものに限られず、例えば、第２の側縁部２４２における厚さが、第１の側縁部２４１における厚さよりも厚くするようにしてもよい。
【００４８】
連結部２４０の大きさや形状は、適宜変更してもよい。固定ボルト２５Ａ〜２５Ｃの代わりに、他の固定手段を用いてもよい。ヒートシンク２３及び放射フィン２４は、例えば、長手方向に複数に分割したものを並べてもよく、その際、長手方向の長さが異なるものを並べてもよい。
【００４９】
第１及び第２の設置例では、３つの部材、すなわち、ヒートシンク２３と、放射フィン２４と、両者を連結する連結部２４０とを組み合わせたが、１つの部材として作製してもよいし、２つ、又は４つ以上の部材を組み合わせるように作製してもよい。例えば、２つの部材を組み合わせる場合には、放射フィン２４の第２の側縁部２４２をＬ字状の断面形状とし、当該放射フィン２４をヒートシンク２３に直接取り付けるようにしてもよいし、ヒートシンク２３の第１の端部２３２をＬ字状の断面形状とし、放射フィン２４を当該ヒートシンク２３に直接取り付けるようにしてもよい。
【００５０】
（躯体蓄熱空調システム２の畜放熱性能を検証するための解析について）
次に、本発明の躯体蓄熱空調システム２において、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の形状が蓄放熱性能に与える影響を検証するため、２次元数値解析を行った。冷温水パイプ２０、ヒートシンク２３、放射フィン２４及び上スラブ１１をモデル化し、固体内の熱伝導による熱拡散の状況から蓄放熱性能の傾向を検証した。以下、（１）解析モデル、（２）境界条件、（３）解析ケース、（４）解析結果、（５）考察について説明する。
【００５１】
（１）解析モデル
図５は、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の畜放熱性能を解析する際の解析モデルを示す図である。
【００５２】
図５に示す解析モデルでは、ヒートシンク２３と、ヒートシンク２３を保持する放射フィン２４とをモデル化し、ヒートシンク２３の上面に接触するように、普通コンクリートの物性値を与えた上スラブ１１を配置した。上スラブ１１のスラブ幅は、ヒートシンク２３からの熱拡散の影響がないと考えられる範囲までモデル化するため、１３００ｍｍとし、スラブ厚は、一般的なスラブ厚を模擬するため、１５０ｍｍとした。
【００５３】
ヒートシンク２３は、一部を除いて非構造メッシュで離散化した。ヒートシンク２３の天井取付部２３１の厚さは、１．５ｍｍとした。放射フィン２４は、ヒートシンク２３の第１の端部２３２に連結する構造とした。上スラブ１１の熱伝導率は、１．６Ｗ／ｍ・Ｋとし、冷温水パイプ２０、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の熱伝導率は、２０２．４Ｗ／ｍ・Ｋとした。
【００５４】
本解析では、ヒートシンク幅ＨＷ、フィン長さＦＬ、及び、フィン厚さＦＴという３つのパラメータを変動させた場合に、冷温水パイプ２０からの冷熱が各固体内へどのように拡散をするかを検証した。なお、ヒートシンク幅ＨＷは、冷温水パイプ２０を保持する中央部に対して、ヒートシンク２３が連結されていない第２の端部２３３側（図５の紙面左側）を３０ｍｍで固定し、ヒートシンク２３が連結されている第１の端部２３２側（図５の紙面右側）の幅を変動させた。例えば、ヒートシンク幅ＨＷが６０〜９０ｍｍの範囲で変動させる場合には、冷温水パイプ２０の中心よりも左側を３０ｍｍで固定し、右側を３０〜６０ｍｍの範囲で変動させることとした。
【００５５】
（２）境界条件
図６（ａ）は、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の畜放熱性能を解析する際の境界条件を示す図である。
【００５６】
解析ソフトは、Ｆｌｕｅｎｔ  Ｖ１８．２を使用した。解析手法は、定常解析とし、解析項目は、ＥＮＥＲＧＹのみとした。解析領域外から室内空気に面している境界に対する冷熱流は、総合熱伝達率を９Ｗ／ｍ2・Ｋを固定で与えた。
【００５７】
本解析では、冷温水パイプ２０からの冷熱流には、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と、第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）という２つの配管内対流熱伝達率を与えた。第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）は、呼び径１３Ａの冷温水パイプ２０に２．０Ｌ／分程度で送水した際の対流時の対流熱伝達率の経験値に基づいて設定された値である。第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）は、呼び径１３Ａの冷温水パイプ２０に１．０Ｌ／分程度で送水した際の層流時の対流熱伝達率の経験式に基づいて設定された値である。
【００５８】
（３）解析ケース
図６（ｂ）は、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の畜放熱性能を解析する際の解析ケースの一覧を示す図である。
【００５９】
本解析では、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）及び第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）いう２つの条件に対して、図５に示す３つのパラメータ（ヒートシンク幅ＨＷ、フィン長さＦＬ、及び、フィン厚さＦＴ）を変動させることで、図６（ａ）に示す境界条件下でヒートシンク２３及び放射フィン２４の形状が蓄放熱性能に与える影響を検証した。
【００６０】
具体的には、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）及び第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の各々に対して、図６（ｂ）に示すように、ヒートシンク幅ＨＷによる影響を検証するための８つの解析ケースＨＷ１〜ＨＷ８と、フィン長さＦＬによる影響を検証するための８つの解析ケースＦＬ１〜ＦＬ８と、フィン厚さＦＴによる影響を検証するための８つの解析ケースＦＴ１〜ＦＴ８という２４通りの解析ケースについて検証した。
【００６１】
（４）解析結果
（４．１）第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）における解析結果
以下、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合のヒートシンク幅ＨＷ、フィン長さＦＬ、及び、フィン厚さＦＴの各々が蓄放熱性能に与える影響について説明する。
【００６２】
（４．１．Ａ）ヒートシンク幅ＨＷによる影響について
図７は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、各冷熱流の定義、（ｂ）は、ヒートシンク幅ＨＷと冷熱流との関係、（ｃ）は、ヒートシンク幅ＨＷと「蓄熱回収率」との関係を示す図である。
【００６３】
図７（ｂ）は、解析ケースＨＷ１〜ＨＷ８に対する「投入冷熱流（Ｗ）」、「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」及び「空調能力（Ｗ）」をプロットしたグラフである。図７（ａ）に示すように、「投入冷熱流」は、冷温水パイプ２０からの冷熱流であり、「ヒートシンク→躯体」は、ヒートシンク２３の上面から上スラブ１１への冷熱流であり、「空調能力」は、ヒートシンク２３及び上スラブ１１から室内空気への冷熱流である。
【００６４】
図７（ｂ）に示すように、ヒートシンク幅ＨＷが大きくなるほど、「投入冷熱流」及び「空調能力」は増加する傾向にあるが、所定値以上のヒートシンク幅ＨＷになると、ヒートシンク幅ＨＷの対数に「投入冷熱流」及び「空調能力」が比例することになり、「投入冷熱流」及び「空調能力」の増加に対するヒートシンク幅ＨＷの寄与率は小さくなることが分かった。
【００６５】
これは、ヒートシンク２３における伝熱は、一般的な熱交換器と同様に、対数平均温度差に応じて伝熱量が決まると考えられるが、ヒートシンク２３の第１及び第２の端部２３２、２３３では、熱源となる冷温水パイプ２０の近傍よりもヒートシンク２３の表面温度が高く、ヒートシンク２３の表面温度と室内空気の空気温度との差が小さいことから、ヒートシンク２３の端部になるほど、上スラブ１１や室内空気への伝熱量が小さくなるためである。したがって、ヒートシンク幅ＨＷが大きくなるほど、ヒートシンク２３で使用する建材使用量が増加することになるが、建材使用量の増加に対する「空調能力」の増加率は小さくなることが分かった。
【００６６】
また、図７（ｂ）に示すように、「ヒートシンク→躯体」の推移に着目すると、ヒートシンク幅ＨＷが１４０ｍｍ近傍を最大値として、それ以上のヒートシンク幅ＨＷになると、「ヒートシンク→躯体」は減少していることが分かった。これは、ヒートシンク幅ＨＷが大きくなると、ヒートシンク２３の表面から室内空気へ直接放熱する割合が増え、上スラブ１１に蓄熱される冷熱流が小さくなるためと考えられる。
【００６７】
図７（ｃ）は、解析ケースＨＷ１〜ＨＷ８に対する「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」、「躯体→室内空気（Ｗ）」及び「蓄熱回収率（Ｗ）」をプロットしたグラフである。図７（ａ）に示すように、「ヒートシンク→躯体」は、ヒートシンク２３の上面から上スラブ１１への冷熱流であり、「躯体→室内空気（Ｗ）」は、上スラブ１１から室内空気への冷熱流である。また、「蓄熱回収率（Ｗ）」は、上スラブ１１に蓄熱された冷熱流が室内空気に放熱された割合であり、「ヒートシンク→躯体」に対する「躯体→室内空気」の割合である。
【００６８】
図７（ｃ）に示すように、ヒートシンク幅ＨＷが大きくなるほど、「蓄熱回収率」は減少する傾向があることが分かった。これは、上スラブ１１からの室内空気への再放熱は、ヒートシンク２３の第１及び第２の端部２３２、２３３よりも外側のコンクリート面で主に行われるが、熱源となる冷温水パイプ２０から遠いコンクリート面は冷却されにくいため、上スラブ１１の表面温度と空気温度との差が小さくなるためである。
【００６９】
以上のように、ヒートシンク幅ＨＷの大小によって蓄放熱性能を調整できることが分かった。具体的には、ヒートシンク幅ＨＷを大きくするほど、図７（ｂ）に示すように、「空調能力」は増加するが、所定値以上のヒートシンク幅ＨＷになると、蓄熱性能を表す「ヒートシンク→躯体」が減少するため、費用（建材使用量）対効果を考慮すると、「ヒートシンク→躯体」が減少しない領域でヒートシンク幅ＨＷを選定することが適切であると考えられる。
【００７０】
（４．１．Ｂ）フィン長さＦＬによる影響について
図８は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、各冷熱流の定義、（ｂ）は、フィン長さＦＬと冷熱流との関係、（ｃ）は、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の合計断面積と「空調能力」及び「蓄熱回収率」との関係を示す図である。
【００７１】
図８（ｂ）は、解析ケースＦＬ１〜ＦＬ８に対する「投入冷熱流（Ｗ）」、「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」及び「空調能力（Ｗ）」をプロットしたグラフである。図８（ａ）に示すように、「投入冷熱流」は、冷温水パイプ２０からの冷熱流であり、「ヒートシンク→躯体」は、ヒートシンク２３の上面から上スラブ１１への冷熱流であり、「空調能力」は、ヒートシンク２３、放射フィン２４及び上スラブ１１から室内空気への冷熱流である。
【００７２】
放射フィン２４における伝熱は、ヒートシンク２３と同様に、対数平均温度差に応じて伝熱量が決まることから、放射フィン２４の端部になるほど、室内空気への伝熱量は小さくなる。そのため、図８（ｂ）に示すように、フィン長さＦＬが長くなるほど、「投入冷熱流」及び「空調能力」は増加する傾向にあるが、所定値以上のフィン長さＦＬになると、「投入冷熱流」及び「空調能力」の増加幅は小さくなることが分かった。
【００７３】
一方、フィン長さＦＬが長くなるほど、「空調能力」の増加幅に比べて、「ヒートシンク→躯体」の減少幅が小さいことが分かった。これは、ヒートシンク２３は、放射フィン２４よりも熱源となる冷温水パイプ２０に近い位置関係にあり、放射フィン２４から放熱する冷熱流の流路となっている。そのため、フィン長さＦＬが変動しても、ヒートシンク２３自体の温度の変動幅は小さいことから、「ヒートシンク→躯体」の減少幅も小さくなるものと考えられる。
【００７４】
図８（ｃ）は、ヒートシンク２３と放射フィン２４とを構成する建材使用量が同一であるという条件にてヒートシンク幅ＨＷとフィン長さＦＬが与える影響の差異を把握するために、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の合計断面積が等しくなる条件として、解析ケースＨＷ３、ＨＷ５、ＨＷ６、ＨＷ７、ＨＷ８と、解析ケースＦＬ１、ＦＬ４、ＦＬ５、ＦＬ６、ＦＬ７とに対する「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」、「空調能力（Ｗ）」及び「蓄熱回収率」をプロットしたグラフである。
【００７５】
解析ケースＨＷ３、ＨＷ５、ＨＷ６、ＨＷ７、ＨＷ８は、フィン長さＦＬが「０」であるため、放射フィン２４を備えていない「フィン無し」にてヒートシンク幅ＨＷを変動したものであり、解析ケースＦＬ１、ＦＬ４、ＦＬ５、ＦＬ６、ＦＬ７は、ヒートシンク幅ＨＷが「３０」で固定されるとともに、放射フィン２４を備える「フィン有り」にてフィン長さＦＬを変動したものである。
【００７６】
図８（ｃ）に示すように、「空調能力」は、ヒートシンク幅ＨＷを大きくするよりもフィン長さＦＬを長くする方が、単位断面積当たりの増加率が高いことが分かった。「ヒートシンク→躯体」は、ヒートシンク幅ＨＷ及びフィン長さＦＬのいずれを大きくしても概ね横ばいとなることが分かった。「蓄熱回収率」は、フィン長さＦＬを長くしてもほとんど変動しないのに対し、ヒートシンク幅ＨＷを大きくするほど減少することが分かった。
【００７７】
また、「フィン無し」と「フィン有り」とを比較すると、放射フィン２４を備えることは、蓄熱性能の低下を招くが、「蓄熱回収率」を高く維持できるため、エネルギーの無駄が少ないことが分かった。
【００７８】
さらに、「フィン有り」の解析ケースＦＬ１、ＦＬ４、ＦＬ５、ＦＬ６、ＦＬ７では、フィン長さＦＬを２０ｍｍから２００ｍｍに変動させているが、「ヒートシンク→躯体」の減少幅は、１．０Ｗ程度であったのに対し、「空調能力」の増加幅は、８．５Ｗ程度であった。このことから、フィン長さＦＬを長くすることにより、蓄熱性能の僅かな低下と引き換えに、「空調能力」を効果的に向上できることが分かった。
【００７９】
以上のように、フィン長さＦＬの調整は、ヒートシンク幅ＨＷの調整と比べて、建材使用量に対する「空調能力」への寄与率が高く、「投入冷熱量」を増加することができることが分かった。
【００８０】
（４．１．Ｃ）フィン厚さＦＴによる影響について
図９は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「投入冷熱流」との関係、（ｂ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「空調能力」との関係、（ｃ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「ヒートシンク→躯体」との関係を示す図である。
【００８１】
図９（ａ）〜（ｃ）は、解析ケースＦＬ２、ＦＬ４、ＦＬ６、ＦＬ８（第１のフィン厚さＦＴ１．５ｍｍ）と、解析ケースＦＴ１〜ＦＴ８（第２のフィン厚さＦＴ３．０ｍｍ）と、解析ケースＦＴ１〜ＦＴ８（第３のフィン厚さＦＴ４．５ｍｍ）とに対する「投入冷熱流（Ｗ）」、「空調能力（Ｗ）」及び「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」をプロットしたグラフである。
【００８２】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、フィン厚さＦＴが厚くなるほど、「投入冷熱流」及び「空調能力」は、増加する傾向にあることが分かった。また、フィン長さＦＬが同一である条件で、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対する「投入冷熱流」及び「空調能力」をそれぞれ比較すると、フィン長さＦＬが長くなるほど、フィン厚さＦＴによる差異が大きくなった。したがって、フィン長さＦＬが長い場合には、フィン厚さＦＴを厚くすることで、「空調能力」を向上できることが分かった。
【００８３】
一方、フィン長さＦＬが４０ｍｍの条件では、「投入冷熱流」及び「空調能力」は、フィン厚さＦＴの差異に対して０．０５Ｗ程度の差異しか生じていないことが分かった。そのため、フィン長さＦＬが短い場合には、フィン厚さＦＴを薄くすることで建材使用量を減らしても「投入冷熱流」及び「空調能力」の減少率は小さいことから、フィン厚さＦＴを薄くする方が合理的であると考えられる。
【００８４】
また、フィン長さＦＬが２００ｍｍの条件では、フィン厚さＦＴを２倍に厚くしても、「空調能力」は７％程度しか向上していないことが分かった。そのため、同じ建材使用量を使用するのであれば、フィン厚さＦＴを厚くするよりもフィン長さＦＬを長くする方が、「空調能力」を効果的に向上できることが分かった。
【００８５】
図９（ｃ）に示すように、フィン厚さＦＴが厚くなるほど、「ヒートシンク→躯体」は減少することが分かった。これは、ヒートシンク２３から放射フィン２４に流れる冷熱流の割合が増加したためと考えられる。そして、フィン厚さＦＴの差異に対する「ヒートシンク→躯体」の減少幅は、「投入冷熱流」及び「空調能力」の増加幅に比べて小さいため、フィン長さＦＬが長い場合には、ヒートシンク２３との接触面積を増やすために、フィン厚さＦＴを厚くすることで、「空調能力」を向上できることが分かった。
【００８６】
（４．２）第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）における解析結果
以下、第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合のヒートシンク幅ＨＷ、フィン長さＦＬ、及び、フィン厚さＦＴの各々が蓄放熱性能に与える影響について説明する。
【００８７】
（４．２．Ａ）ヒートシンク幅ＨＷによる影響について
図１０は、第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、ヒートシンク幅ＨＷと冷熱流との関係、（ｂ）は、ヒートシンク幅ＨＷと「蓄熱回収率」との関係を示す図である。
【００８８】
図１０（ｂ）は、解析ケースＨＷ１〜ＨＷ８に対する「投入冷熱流（Ｗ）」、「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」及び「空調能力（Ｗ）」をプロットしたグラフである。図１０（ｃ）は、解析ケースＨＷ１〜ＨＷ８に対する「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」、「躯体→室内空気（Ｗ）」及び「蓄熱回収率（Ｗ）」をプロットしたグラフである。なお、図１０（ａ）〜（ｃ）は、図７（ａ）〜（ｃ）に対応するグラフであり、図１０（ｂ）、（ｃ）に示す第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の基本的な畜放熱特性は、図７（ｂ）、（ｃ）に示す第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と同様のため、両者の差異を中心に説明する。
【００８９】
図１０（ｂ）に示すように、「ヒートシンク→躯体」は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）では、ヒートシンク幅が１４０ｍｍ近傍で最大値であったのに対し、第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）では、９０ｍｍ近傍で最大値であった。冷温水パイプ２０からの冷熱流が小さい場合には、ヒートシンク幅ＨＷを小さくした方が蓄熱性能を向上できることが分かった。
【００９０】
図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、「投入冷熱流」、「空調能力」及び「躯体→室内空気」「蓄熱回収率」のヒートシンク幅ＨＷによる影響は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と比べて、概ね同様の傾向であり、全体的に冷熱流の大きさが、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）に対して０．８倍程度であることが分かった。
【００９１】
（４．２．Ｂ）フィン長さＦＬによる影響について
図１１は、第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、フィン長さＦＬと冷熱流との関係、（ｂ）は、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の合計断面積と「空調能力」及び「蓄熱回収率」との関係を示す図である。
【００９２】
図１１（ｂ）は、解析ケースＦＬ１〜ＦＬ８に対する「投入冷熱流（Ｗ）」、「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」及び「空調能力（Ｗ）」をプロットしたグラフである。図１１（ｃ）は、解析ケースＨＷ３、ＨＷ５、ＨＷ６、ＨＷ７、ＨＷ８と、解析ケースＦＬ１、ＦＬ４、ＦＬ５、ＦＬ６、ＦＬ７とに対する「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」、「空調能力（Ｗ）」及び「蓄熱回収率」をプロットしたグラフである。なお、図１１（ａ）〜（ｃ）は、図８（ａ）〜（ｃ）に対応するグラフであり、図１１（ｂ）、（ｃ）に示す第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の基本的な畜放熱特性は、図８（ｂ）、（ｃ）に示す第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と同様のため、両者の差異を中心に説明する。
【００９３】
図１１（ｂ）に示すように、フィン長さＦＬを変動させたときの「空調能力」は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）に対して０．７３〜０．７９倍程度であることが分かった。冷熱流の大きさの差異は、フィン長さＦＬが短くなるほど小さく、フィン長さＦＬが長くなるほど大きくなった。ヒートシンク幅ＨＷによる影響と同様に、冷温水パイプ２０からの冷熱流が小さい場合には、フィン長さＦＬを短くした方が、建材使用量当たりの蓄熱性能を向上できることが分かった。
【００９４】
また、フィン長さＦＬを長くした場合、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と比べて、「投入冷熱流」及び「空調能力」の増加幅は小さくなり、「ヒートシンク→躯体」の減少幅は大きくなることが分かった。「蓄熱回収率」は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と同様であり、冷熱流の大小に依存しない結果となった。
【００９５】
（４．２．Ｃ）フィン厚さＦＴによる影響について
図１２は、第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「投入冷熱流」との関係、（ｂ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「空調能力」との関係、（ｃ）は、第１乃至第３のフィン厚さＦＴに対するフィン長さＦＬと「ヒートシンク→躯体」との関係を示す図である。
【００９６】
図１２（ａ）〜（ｃ）は、解析ケースＦＬ２、ＦＬ４、ＦＬ６、ＦＬ８（第１のフィン厚さＦＴ１．５ｍｍ）と、解析ケースＦＴ１〜ＦＴ８（第２のフィン厚さＦＴ３．０ｍｍ）と、解析ケースＦＴ１〜ＦＴ８（第３のフィン厚さＦＴ４．５ｍｍ）とに対する「投入冷熱流（Ｗ）」、「空調能力（Ｗ）」及び「ヒートシンク→躯体（Ｗ）」をプロットしたグラフである。なお、図１２（ａ）〜（ｃ）は、図９（ａ）〜（ｃ）に対応するグラフであり、図１２（ａ）〜（ｃ）に示す第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）である場合の基本的な畜放熱特性は、図９（ａ）〜（ｃ）に示す第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と同様のため、両者の差異を中心に説明する。
【００９７】
フィン厚さＦＴによる影響は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と比べて、概ね同様の傾向であり、全体的に冷熱流の大きさが小さく、冷温水パイプ２０からの冷熱流が小さくなった影響をそのまま反映した結果であった。また、フィン厚さＦＴによる空調能力の変動は、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）と同様に、１０％以下であることが分かった。
【００９８】
（５）考察
本解析によりヒートシンク２３に放射フィン２４を取り付けることが蓄放熱性能の調整に有効であることが分かった。以下に、解析結果から得られた知見を説明する。
【００９９】
ヒートシンク幅ＨＷは、熱源となる冷温水パイプ２０からの冷熱流の大小によって調整する必要があることが分かった。ヒートシンク幅ＨＷは、過度に大きくすると、蓄熱性能が低下するため、蓄熱性能が低下しない範囲で決定する必要がある。
【０１００】
フィン長さＦＬが長くなるほど、室内空気に対する放熱性能が向上し、空調負荷への応答性も高くなることが分かった。一方、フィン長さＦＬが長くなるほど、上スラブ１１への冷熱流が小さくなるため、蓄熱性能とのトレードオフ関係が確認された。放射フィン２４の取付位置をヒートシンク２３の第１の端部２３２とすることで蓄熱性能の低下を抑制しながら、室内空気に対する放熱性能を向上することができる。
【０１０１】
フィン厚さＦＴは、フィン長さＦＬに比べて室内空気に対する放熱性能を向上するために効果的なパラメータとはならなかった。フィン厚さＦＴが厚くなるほど、室内空気に対する放熱性能が向上することは確認できたが、フィン長さＦＬを長くする方が、放射フィン２４の表面積を増やすることができるため、建材使用量に対する空調能力の寄与率が高いことが分かった。フィン長さＦＬが長くなるほど、フィン厚さＦＴが空調能力へ及ぼす影響が大きくなるため、フィン長さＦＬに合わせたフィン厚さＦＴを決定する必要があり、フィン厚さＦＴは、例えば、１．０〜４．５ｍｍの範囲が好ましい。その際、ヒートシンク２３と放射フィン２４を連結する側の第２の側縁部２４２を厚くし、先端側の第１の側縁部２４１を薄くすることにより、放熱性能を向上することができる。
【０１０２】
（躯体蓄熱空調システム２の設計装置及び設計方法について）
次に、上記構成を有する躯体蓄熱空調システム２を設計する設計装置４について説明する。設計装置４は、上記２次元数値解析により得られた解析結果が登録された設計データベース４１０（詳細は後述する）を参照し、ヒートシンク２３及び放射フィン２４の形状、すなわち、３つのパラメータ（ヒートシンク幅ＨＷ、フィン長さＦＬ、及び、フィン厚さＦＴ）を決定することにより、所定の目標蓄熱量ＴＳ及び目標放熱量ＴＲを満たす躯体蓄熱空調システム２を設計する装置である。
【０１０３】
図１３は、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の設計装置４を示すブロック図である。設計装置４は、汎用のコンピュータであり、例えば、デスクトップ型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ、タブレット型端末等で構成されている。設計装置４は、キーボード、タッチパネル等により構成される入力部４０と、ＨＤＤ、メモリ等により構成される記憶部４１と、ＣＰＵ等のプロセッサにより構成される制御部４２と、ディスプレイ、スピーカ等により構成される出力部４３とを備える。
【０１０４】
記憶部４１には、設計データベース４１０と、設計プログラム４１１とが記憶されている。設計データベース４１０には、上記２次元数値解析により得られた解析結果（図７〜１２の各種関係を示すグラフ）と、上記解析結果とは異なる条件で行われた２次元数値解析の解析結果とが、制御部４２により利用可能なデータ形式で登録されている。上記解析結果とは異なる条件としては、例えば、図６（ｂ）に示す解析ケースとは異なる解析ケースでもよいし、配管内対流熱伝達率が２００Ｗ／ｍ2・Ｋ、７５０Ｗ／ｍ2・Ｋとは異なる値でもよい。
【０１０５】
制御部４２は、記憶部４１に記憶された設計プログラム４１１を実行することにより、複数の工程（詳細は後述する）からなる設計処理（設計方法）を行い、所定の目標蓄熱量ＴＳ及び目標放熱量ＴＲを満たす躯体蓄熱空調システム２を設計する。
【０１０６】
図１４は、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の設計処理（設計方法）を示すフローチャートである。
【０１０７】
まず、設定工程（ステップＳ１０）では、冷温水の温度及び流量と、冷温水パイプ２０の配管径とを設定する。初期値として、例えば、冷温水の温度は１８℃、冷温水の流量は１．５Ｌ／分、冷温水パイプ２０の配管径は呼び径１３Ａと設定する。なお、初期値は、ユーザにより入力部４０を介して入力されてもよい。
【０１０８】
次に、算定工程（ステップＳ２０）では、冷温水の温度及び流量と、冷温水パイプ２０の配管径とに基づいて、冷温水パイプ２０の配管内対流熱伝達率を算定する。例えば、冷温水の流量だけを変動した場合には、配管内対流熱伝達率は、１．０Ｌ／分では２００Ｗ／ｍ2・Ｋ、２．０Ｌ／分では７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ、３．０Ｌ／分では１５００Ｗ／ｍ2・Ｋと算定される。なお、配管内対流熱伝達率を算定する手法は、周知の手法を用いればよく、例えば、「伊藤清等、天井放射パネル空調性能予測手法の提案、日本建築学会環境系論文集、Ｖｏｌ．８３  Ｎｏ．７５１  ｐｐ．７３７−７４８、２０１８年９月」に記載された手法を用いることができる。
【０１０９】
次に、第１の決定工程（ステップＳ３０）では、算定工程（ステップＳ２０）で算定された配管内対流熱伝達率に対するヒートシンク幅と「ヒートシンク→躯体」（蓄熱量）との関係（例えば、図７、１０に示すグラフ）を、設計データベース４１０で参照し、所定の範囲内に収まるように、ヒートシンク幅ＨＷを決定する。
【０１１０】
図１５は、第１乃至第３の配管内対流熱伝達率に対するヒートシンク幅ＨＷと「ヒートシンク→躯体」との関係を示す図である。第１乃至第３の配管内対流熱伝達率は、上記解析と同様の第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）及び第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）に、第３の配管内対流熱伝達率（１５００Ｗ／ｍ2・Ｋ）をさらに加えたものである。したがって、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）及び第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）については、上記解析における解析ケースＨＷ１〜ＨＷ８の解析結果をプロットしたものである。
【０１１１】
「ヒートシンク→躯体」が最大値となるヒートシンク幅ＨＷは、配管内対流熱伝達率が高いほど大きくなっており、第２の配管内対流熱伝達率（２００Ｗ／ｍ2・Ｋ）では、９０ｍｍ程度、第１の配管内対流熱伝達率（７５０Ｗ／ｍ2・Ｋ）では、１４０ｍｍ程度、第３の配管内対流熱伝達率（１５００Ｗ／ｍ2・Ｋ）では、１６０ｍｍ程度である。
【０１１２】
一方、建材使用量の増加に対する「ヒートシンク→躯体」の増加率を検討すると、ヒートシンク幅ＨＷが６０ｍｍの場合に比べて、建材使用量を２倍以上に増加したヒートシンク幅ＨＷが１４０ｍｍの場合、第３の配管内対流熱伝達率（１５００Ｗ／ｍ2・Ｋ）では最も差異が生じる条件でも１．３Ｗ程度であった。また、ヒートシンク２３に放射フィン２４を取り付けるためには、最低５０ｍｍ程度のヒートシンク幅ＨＷが必要となる。したがって、ヒートシンク幅ＨＷは、費用対効果の観点からすると、５０〜１００ｍｍ程度の範囲に収まるように設計すべきであり、蓄熱性能の観点からすると、１６０ｍｍ以下に収まるようにすべきであると考えられる。そのため、ヒートシンク幅ＨＷは、所定の範囲内として、例えば、５０〜１６０ｍｍに収まるように決定することが好ましく、例えば、「ヒートシンク→躯体」が最大値になるときのヒートシンク幅ＨＷに決定する。
【０１１３】
次に、第１の予測工程（ステップＳ４０）では、第１の決定工程（ステップＳ３０）で決定されたヒートシンク幅ＨＷに基づいて、配管内対流熱伝達率に対するヒートシンク幅と「ヒートシンク→躯体」（蓄熱量）との関係（例えば、図７、１０、１５に示すグラフ）を、設計データベース４１０で参照し、予測蓄熱量ＰＳを予測する。具体的には、例えば、図１５に示すグラフを参照する場合には、算定工程（ステップＳ２０）で算定された配管内対流熱伝達率に対するグラフ上で、第１の決定工程（ステップＳ３０）で決定されたヒートシンク幅ＨＷに対する「ヒートシンク→躯体」の値を読み取ることで、予測蓄熱量ＰＳを予測する。
【０１１４】
そして、第１の予測工程（ステップＳ４０）において、予測蓄熱量ＰＳが目標蓄熱量ＴＳよりも小さい場合（ステップＳ４０にて「ＴＳ＞ＰＳ」）、設定工程（Ｓ１０）に戻り、設定工程（Ｓ１０）にて、冷温水の温度及び流量並びに冷温水パイプ２０の配管径の少なくとも１つを再設定する。設定工程（Ｓ１０）では、例えば、冷温水の温度を１℃だけ下げる、冷温水の流量を０．１Ｌ／分だけ増やす、又は、冷温水パイプ２０の配管径を１サイズだけ大きくすることにより、再設定する。
【０１１５】
一方、第１の予測工程（ステップＳ４０）において、予測蓄熱量ＰＳが目標蓄熱量ＴＳ以上である場合（ステップＳ４０にて「ＴＳ≦ＰＳ」）、第２の決定工程（ステップＳ５０〜Ｓ５７）では、算定工程（ステップＳ２０）で算定された配管内対流熱伝達率に対するフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴと「ヒートシンク→躯体」（蓄熱量）及び「空調能力」（放熱量）との関係（例えば、図８、９、１１、１２、１６に示すグラフ）を、設計データベース４１０で参照し、フィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴを決定する。
【０１１６】
第２の決定工程（ステップＳ５０〜Ｓ５７）の具体的な工程として、まず、仮決定工程（ステップＳ５０）にて、所定の範囲内に収まるように、フィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴを仮決定する。
【０１１７】
図１６は、第１乃至第３の配管内対流熱伝達率である場合の蓄放熱性能を示し、（ａ）は、フィン長さＦＬと「ヒートシンク→躯体」との関係、（ｂ）は、フィン長さＦＬと「空調能力」との関係を示す図である。
【０１１８】
図１６（ａ）、（ｂ）で示すように、フィン長さＦＬが、２０ｍｍから２００ｍｍまで大きくなることによって、第３の配管内対流熱伝達率（１５００Ｗ／ｍ2・Ｋ）では、「空調能力」は１０Ｗ程度の増加幅であるが、「ヒートシンク→躯体」は１Ｗ以下の減少幅であった。「ヒートシンク→躯体」は、ヒートシンク２３と、上スラブ１１との接触面積による影響が支配的であり、「ヒートシンク→躯体」の増加に対するフィン長さＦＬの寄与率は小さい。一方、「空調能力」の増加に対するフィン長さＦＬの寄与率は高く、フィン長さＦＬの対数に空調能力は比例する。
【０１１９】
第３の配管内対流熱伝達率（１５００Ｗ／ｍ2・Ｋ）では、フィン長さＦＬを変更した際の空調能力の増加幅を近似式から求めると、２００ｍｍから３００ｍｍへの変更では、１．８Ｗ程度、３００ｍｍから４００ｍｍへの変更では、１．３Ｗ程度であった。そのため、費用対効果の観点からすると、フィン長さ１０ｍｍ当たり０．１Ｗの空調能力の向上が得られなくなる点を許容可能なフィン長さＦＬとすると、フィン長さＦＬは、所定の範囲内として、例えば、４５０ｍｍ以下に収まるように決定することが好ましい。また、フィン厚さＦＴは、所定の範囲内として、例えば、１．０〜４．５ｍｍに収まるように決定することが好ましい。
【０１２０】
次に、第２の予測工程（ステップＳ５１）にて、仮決定工程（ステップＳ５０）で仮決定されたフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴに基づいて、算定工程（ステップＳ２０）で算定された配管内対流熱伝達率に対するフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴと「ヒートシンク→躯体」及び「空調能力」との関係（例えば、図８、９、１１、１２、１６に示すグラフ）を、設計データベース４１０で参照し、予測蓄熱量ＰＳ及び予測放熱量ＰＲを予測する。
【０１２１】
次に、調整工程（ステップＳ５２〜Ｓ５６）にて、目標蓄熱量ＴＳと予測蓄熱量ＰＳとの比較結果、及び、目標放熱量ＴＲと予測放熱量ＰＲとの比較結果に基づいて、フィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴを調整する。
【０１２２】
調整工程（ステップＳ５２〜Ｓ５６）の具体的な工程として、まず、第２の予測工程（ステップＳ５１）において、予測蓄熱量ＰＳが目標蓄熱量ＴＳよりも小さい場合（ステップＳ５１にて「ＴＳ＞ＰＳ」）、設定工程（Ｓ１０）に戻り、設定工程（Ｓ１０）にて、冷温水の温度及び流量並びに冷温水パイプ２０の配管径の少なくとも１つを再設定する。
【０１２３】
一方、第２の予測工程（ステップＳ５１）において、予測蓄熱量ＰＳが目標蓄熱量ＴＳ以上であり、かつ、予測放熱量ＰＲが目標放熱量ＴＲよりも小さい場合（ステップＳ５１にて「ＴＳ≦ＰＳかつＴＲ＞ＰＲ」）、第１の調整工程（ステップＳ５２）にて、フィン長さＦＬを長くするように調整する。第１の調整工程（ステップＳ５２）では、例えば、仮決仮決定工程（ステップＳ５０）で仮決定されたフィン長さＦＬに１０ｍｍを加算する。
【０１２４】
次に、許容判定工程（ステップＳ５３）にて、第１の調整工程（ステップＳ５２）又は第２の調整工程（ステップＳ５６）で調整された調整後のフィン長さＦＬ又はフィン厚さＦＴが、許容可能なフィン長さＦＬ又はフィン厚さＦＴを超えているか否かを判定する。例えば、許容可能なフィン長さＦＬは、４５０ｍｍであり、許容可能なフィン厚さＦＴは、４．５ｍｍである。
【０１２５】
そして、許容判定工程（ステップＳ５３）において、調整後のフィン長さＦＬ又はフィン厚さＦＴが、許容可能なフィン長さＦＬ又はフィン厚さＦＴを超えている場合（ステップＳ５５：「Ｎｏ」）、設定工程（Ｓ１０）に戻り、設定工程（Ｓ１０）にて、冷温水の温度及び流量並びに冷温水パイプ２０の配管径の少なくとも１つを再設定する。
【０１２６】
一方、許容判定工程（ステップＳ５３）において、調整後のフィン長さＦＬ又はフィン厚さＦＴが、許容可能なフィン長さＦＬ又はフィン厚さＦＴを超えていない場合（ステップＳ５５：「Ｙｅｓ」）、第３の予測工程（ステップＳ５４）にて、第１の調整工程（ステップＳ５２）又は第２の調整工程（ステップＳ５６）で調整された調整後のフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴに基づいて、算定工程（ステップＳ２０）で算定された配管内対流熱伝達率に対するフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴと「空調能力」との関係（例えば、図８、９、１１、１２、１６に示すグラフ）を、設計データベース４１０で参照し、予測放熱量ＰＲを予測する。
【０１２７】
そして、第３の予測工程（ステップＳ５４）において、予測放熱量ＰＲが目標放熱量ＴＲよりも小さい場合（ステップＳ５４にて「ＴＲ＞ＰＲ」）、不足判定工程（ステップＳ５５）にて、例えば、［（目標放熱量ＴＲ−予測放熱量ＰＲ）／目標放熱量ＴＲ≦５％］という判定式を満たすか否かに基づいて、予測放熱量ＰＲが目標放熱量ＴＲに対して不足している程度を判定する。
【０１２８】
そして、不足判定工程（ステップＳ５５）において、予測放熱量ＰＲが不足している程度が大きい場合（ステップＳ５５にて「Ｙｅｓ」）、フィン長さＦＬをさらに長くするように、第１の調整工程（ステップＳ５２）に戻る。
【０１２９】
一方、不足判定工程（ステップＳ５５）において、予測放熱量ＰＲが不足している程度が小さい場合（ステップＳ５５にて「Ｎｏ」）、第１の調整工程（ステップＳ５２）に戻ることに代えて、第２の調整工程（ステップＳ５６）にて、フィン厚さＦＴを厚くするように調整し、許容判定工程（ステップＳ５４）に戻る。第２の調整工程（ステップＳ５６）では、例えば、仮決仮決定工程（ステップＳ５０）で仮決定されたフィン厚さＦＴに対して０．１ｍｍを加算する。
【０１３０】
第２の予測工程（ステップＳ５１）において、予測蓄熱量ＰＳが目標蓄熱量ＴＳ以上であり、かつ、予測放熱量ＰＲが目標放熱量ＴＲ以上である場合（ステップＳ５１にて「ＴＳ≦ＰＳかつＴＲ≦ＰＲ」）、本決定工程（ステップＳ５７）にて、仮決定工程（ステップＳ５０）で仮決定されたフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴを、最終的な放射フィン２４の長さ及び厚さとして本決定する。
【０１３１】
また、第３の予測工程（ステップＳ５４）において、予測放熱量ＰＲが目標放熱量ＴＲよりも大きい場合（ステップＳ５４にて「ＴＲ≦ＰＲ」）、本決定工程（ステップＳ５７）にて、調整後のフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴを、最終的なフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴとして本決定する。
【０１３２】
そして、設計装置４は、図１４に示す設計処理により決定したヒートシンク幅ＨＷ、フィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴを出力部４３に出力する。
【０１３３】
以上のように、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２によれば、ヒートシンク２３が、冷温水パイプ２０を冷温水の流れ方向に沿って保持した状態で天井面１１ａに取り付けられ、放射フィン２４が、天井面１１ａの下方に冷温水の流れ方向に沿って配置された状態でヒートシンク２３に取り付けられているので、躯体蓄熱空調システム２が備える各部を上スラブ１１に埋め込む必要がないため、システムの施工性、メンテナンス性を確保することができる。
【０１３４】
また、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２によれば、ヒートシンク２３が、冷温水パイプ２０を冷温水の流れ方向に沿って保持した状態で天井面１１ａに取り付けられ、放射フィン２４が、板状部材で構成されるとともに、板状部材の第１の側縁部２４１が天井面１１ａの下方に冷温水の流れ方向に沿って配置された状態で、第１の側縁部２４１とは反対側の第２の側縁部２４２がヒートシンク２３に取り付けられているので、ヒートシンク幅ＨＷ、フィン長さＦＬ又はフィン厚さＦＴを調整することで、所定の畜放熱性能を満たす躯体蓄熱空調システム２を容易に設計することができる。
【０１３５】
また、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２によれば、放射フィン２４の第２の側縁部２４２は、ヒートシンク２３の第１の端部２３２に取り付けられているので、蓄熱性能の低下を抑制しながら、放熱性能を向上することができる。
【０１３６】
また、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２によれば、放射フィン２４の第２の側縁部２４２におけるフィン厚さＦＴは、放射フィン２４の第１の側縁部２４１におけるフィン厚さＦＴよりも厚いので、建材使用量の増加を抑制しながら、放熱性能を向上することができる。
【０１３７】
また、本発明の実施形態に係る躯体蓄熱空調システム２の設計方法（図１４に示す設計処理）及び設計装置４によれば、配管内対流熱伝達率に対するヒートシンク幅ＨＷと蓄熱量との関係を参照し、ヒートシンク幅ＨＷを決定し、配管内対流熱伝達率に対するフィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴと蓄熱量及び放熱量との関係を参照し、フィン長さＦＬ及びフィン厚さＦＴを決定するので、所定の畜放熱性能を満たす躯体蓄熱空調システム２を容易に設計することができる。
【０１３８】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０１３９】
例えば、躯体蓄熱空調システム２は、ヒートシンク２３と天井面１１ａとの間に配置された弾性部材を備えるようにしてもよい。弾性部材は、上スラブ１１よりも熱伝導率が大きく、弾性を有する材料（例えば、シリコンゴム）でシート状に形成されている。
【０１４０】
また、躯体蓄熱空調システム２は、ヒートシンク２３Ｂが取り付けられた部分の天井面１１ａに配置された潜熱蓄熱材２６を備えるようにしてもよい。潜熱蓄熱材２６は、例えば、ＰＣＭ（Ｐｈａｓｅ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）と呼ばれる、上スラブ１１（コンクリート）よりも比熱容量が大きな材料で形成され、天井面１１ａに形成された凹部１１ｃに嵌め込まれている。
【０１４１】
また、上記実施形態では、設計プログラム４１１は、記憶部４１に記憶されたものとして説明したが、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで記録されて提供されてもよいし、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供されてもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１…建築物、２…躯体蓄熱空調システム、
３…床吹出し空調システム、４…設計装置、
１０…居室、１１…上スラブ、１１ａ…天井面、１１ｂ…梁、
１２…下スラブ、１３…床材、１４…床下チャンバ、
２０、２０ａ〜２０ｃ…冷温水パイプ（熱媒体配管）、２１…熱交換器、
２２…熱源、２３…ヒートシンク（熱交換部材）、
２４…放射フィン（放射部材）、２５Ａ〜２５Ｃ…固定ボルト、
３０…空調部、３１…給気配管、３２…還気配管、
４０…入力部、４１…記憶部、４２…制御部、４３…出力部、
１００…空調システム、
２３０…保持部、２３１…天井取付部、
２３２…第１の端部、２３３…第２の端部、
２４０…連結部、２４１…第１の側縁部、２４２…第２の側縁部、
４１０…設計データベース、４１１…設計プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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