ＢＲＩ－Ｒ０３講演会テキスト

非住宅建築物における外皮性能による温熱環境を考慮した
空調エネルギー評価に関する取り組み
環境研究グループ

目

主任研究員

赤嶺 嘉彦

次

Ⅰ

はじめに

Ⅱ

省エネルギー基準における評価の概要
１）基準制定の背景と変遷
２）一次エネルギー消費量による評価
３）非住宅建築物における外皮性能の評価

Ⅲ

断熱性能が室内の上下温度分布に及ぼす影響
１）計算概要２）計算結果Ⅳ

温熱環境を踏まえた空調エネルギー評価に関する検討
１）検討概要２）外皮性能及び空調方式の実態把握
３）外皮性能及び空調方式による室内の上下温度分布等の解析

Ⅴ

おわりに
参考文献

Ⅰ はじめに省エネルギー基準における非住宅建築物の空調エネルギー消費量の計算においては、室内空間の温熱環境を１点の温湿度で代表

能による暖房時の室内環境の計算結果の例を示した上で、非住宅建築物における外皮性能による温熱環境を考慮した空調エネルギ
ー評価に関する取り組みを紹介する。

させて空調負荷を評価しており、室内の上下温度分布などの温熱
環境の影響は考慮されていない。
一方、設計者は、オフィス等における快適な室内温熱環境の実現

Ⅱ 省エネルギー基準における評価の概要
１）基準制定の背景と変遷

とともに空調エネルギー消費量を削減するための工夫として、外省エネルギー基準とは、建築物の運用時のエネルギー消費量を皮性能を確保することに加えて、室内の上下温度分布等を加味し削減することを目的として定められた一連の省令・告示等をいう。

た空調方式を選定しており、その効果を踏まえた空調エネルギー

平成 28 年 4 月以前は、「エネルギーの使用の合理化に関する法律」

消費量を適切に評価することが望まれる。

に基づく告示等をさし、平成 28 年 4 月以降は、「建築物のエネル

ここでは、省エネルギー基準における評価の概要、及び、外皮性

ギー消費性能の向上に関する法律」及びそれに基づく省令・告示等

図 1 一次エネルギー消費量による評価の枠組み（注：住宅の場合、昇降機のエネルギー消費量は対象外）

をさす。

す）
。その後、適合義務の対象となる非住宅建築物の規模が拡大

省エネルギー基準の歴史は古く、1970 年代のエネルギーショッ

され、令和 3 年 4 月から、300 ㎡以上の非住宅建築物が適合義務

クに起因して日本のエネルギー安全保障の重要性が高まる中、昭の対象となるとともに、300 ㎡未満の非住宅建築物については、

和 54 年に「エネルギーの使用の合理化に関する法律」が制定され建築士から建築主へ省エネルギー基準への適合性評価の結果を説た。これを受けて昭和 55 年に制定されたのが、非住宅建築物を対明することが義務付けられている（以下、説明義務と記す）。

象とした「建築物に係るエネルギーの使用の合理化に関する建築
主等及び特定建築物の所有者の判断の基準」や住宅を対象とした

２）一次エネルギー消費量による評価「住宅に係るエネルギーの使用の合理化に関する建築主の判断の平成 25 年以前の省エネルギー基準では、住宅については断熱基準」等の告示である。制定当時は「努力義務」と呼ばれ、この基と日射遮蔽の性能を評価指標としており、暖冷房や給湯などの設準を満たさないと建てられない等の「義務」ではなく、あくまで基備の性能は全く評価されていなかった。非住宅建築物についても準に沿った建築物を設計・建設することが推奨されるといった拘断熱と日射遮蔽の性能に関する指標（ＰＡＬ）に加え、個々の設束力の無いものであった。その後、何度か基準が改正され、「努力

備機器の性能（効率）は評価されていたものの、建物全体での省

2

義務」であったのが例えば 2,000m 以上の非住宅建築物に対して評

エネ性能は評価されていなかった。しかし、設備の省エネ評価が価結果の届出を義務化する等、徐々に強化されていった。

体系的に整備された結果、平成 25 年の告示改正により、住宅・

その後、建築物のエネルギー消費量の削減を一層促進するために、非住宅建築物で一定規模以上の建築物の削減を一層促進する

非住宅建築物ともに、建物全体の一次エネルギー消費量が新たな評価指標とする基準に変更された。

ために、非住宅建築物で一定規模以上の建築物の省エネルギー基

評価方法は、図 1 に示すように、当該建築物の空調や給湯、照準の適合義務化を含めた「建築物のエネルギー消費性能の向上に明等の用途ごとに一次エネルギー消費量を計算し、その合計が、関する法律」が平成 27 年 7 月に公布され、この法律を受けて、別途計算する基準値を下回っていれば良いという枠組みとなって

平成 29 年 4 月から、2,000 ㎡以上の非住宅建築物では省エネルギ

いる。設備ごとの合計値での比較であるため、例えば空調によるー基準に適合することが義務付けられた（以下、適合義務と記エネルギー消費量が基準値を上回っていても、照明や給湯など他

の用途で消費を削減すれば、合計値が下回る限り基準をクリアで調設備のエネルギー効率への影響、室内温熱環境への影響についきることが特徴的である。

ては個別に検討する必要がある。

非住宅建築物の省エネルギー基準における適合義務や説明義務
では、この一次エネルギー消費量のみによって評価することとし

最上階①ており、空調エネルギー消費量の計算において、建物の断熱性能②

や日射遮蔽性能（以下、外皮性能と記す）が考慮されるため、後中間階

述する外皮性能については規制の対象とはなっていない。

３）非住宅建築物における外皮性能の評価
最下階

省エネルギー基準では、適合義務や説明義務などの規制措置の③

他に、省エネ性能向上のための設備については通常の建築物の床
ピロティ

面積を超える部分を不算入とする容積率特例を認める性能向上計
画認定という誘導措置が設けられている。

①

屋根の直下階の屋内の空間誘導措置においては、一次エネルギー消費量の基準値が規制措②

各階の外気に接する壁の中心から水平距離が 5m 以内の屋内の空間

置よりも厳しく定められているとともに、外皮性能の基準が設け③

外気に接する床の直上の屋内の空間られている。この外皮性能の指標が PAL*（New Perimeter

図 2 PAL*の算出対象である屋内周囲空間

Annual Load、屋外周囲空間の新熱負荷係数、読み方：パルスター）である。
PAL*は、次の式（1）で表される。
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃∗ =

ここで、

𝑄𝑄𝑝𝑝
𝐴𝐴𝑝𝑝

Ⅲ 断熱性能が暖房時の室内の上下温度分布に及ぼす影響（1）

𝑄𝑄𝑝𝑝 ：屋内周囲空間の年間熱負荷。単位は MJ/年。
である。

𝐴𝐴𝑝𝑝 ：屋内周囲空間の床面積の合計。単位は㎡。

省エネルギー基準における空調エネルギー消費量や PAL*は、外皮性能の違いによる室内の温度分布を考慮せずに計算されている。しかしながら、暖房時では、外壁や窓面における下降冷気流、いわゆるドラフトが足下付近の温度を低下させて温熱快適性を損なうとともに、上下温度分布を考慮せずに算出された暖房負荷を上回る暖房負荷が実際には発生することが懸念される。ま

屋内周囲空間とはペリメーターゾーンに相当するものであり、た、上下温度分布の解消のためには室内の空気を攪拌する必要が

外壁、窓、屋根等を通して外界の気象条件の影響を強く受ける建あり、そのために、より多くの空調吹出し風量を要し、暖房負荷

築物の内部空間のことである（図 2）。

では評価されない空調エネルギー消費量の増加要因となることも

年間熱負荷𝑄𝑄𝑝𝑝 は、建物及び室用途毎に仮定された内部発熱や外気導入量、年間空調時間の条件、及び、地域の区分ごとに定めら危惧される。
そこで、ここでは数値流体解析（Computational Fluid

れた気象条件の下で算出される年間の暖房空調負荷と冷房負荷のDynamics。以下、CFD と記す）を用いて、外壁の断熱性能、空合計である。

調吹出し風量が上下温度分布に及ぼす影響について示す。

この PAL*の値が、建物用途及び地域の区分ごとに定められた基準値以下であれば性能向上計画認定の基準に適合したと判断される。

１）計算概要
暖房時における室内温度気流分布の解析領域を図 3 に示す。解

PAL*は、非住宅建築物の外皮性能の総合指標としてほぼ唯一

析領域は、間⼝6m、奥⾏6m、天井⾼3m で 1 ⾯のみを外壁としのものとなっているが、上記のとおり、PAL*は暖房空調負荷とた単室であり、一面のみを外壁とし、外壁以外の壁・床・天井面

冷房空調負荷を単純に合計したものを屋内周囲空間全体で平均化は熱流が生じないものとした。天井面の外壁側にラインディフュ

された数値であるため、窓面積率の大きな室や最上階の室など、ーザーを想定した吹出口（2 か所）、室奥側に吸込口（2 か所）を

特に屋外条件の影響を受けやすい室における外皮性能の良否、空配置している。なお、状況を単純化するために、室内の内部発図 4 解析格子

図 3 室内解析領域
熱、及び、外気導入はないものとした。

解析ケースを表 2 に示す。外気温度は 0℃とした。外壁の熱貫解析条件を表 1 に示す。時間的に定常的な流れ場を解析対象と流率 4 条件（断熱性能の高いものから順に 0.5、1.0、2.0、4.0

するため、時間定常解放とした。ただし、解析領域が対象である、吹出風量 4 条件（1 時間あたりの吹出し風量[m3/h]をW/(m2K)）

ため、全領域の熱流体定常解析を行うと、対称面を中心に振動し室容積[m3]で除した換気回数[回/h]として、2、5、8、11 回/h）のてしまい、定常解を求めるのが非常に困難になるため、対称面か計 16 条件とした。

ら半領域のみを解析することとした。解析格子の概要を図 4 に示

設定室温は 23℃とした。吹出温度を 0.1℃刻みで変化させて解析し、室全体の平均温度が概ね 23℃となるときの吹出温度を表 3

す。

に示す。
表 1 解析条件

表 2 解析ケース

ベースソルバOpenFOAM-1612+、BuoyantSimpleFoam

外気温度

0℃

格子数

約 194 万熱貫流率

0.5、1.0、2.0、4.0 W/(m2K)

格子分割幅

ベース 100mm、吹出・吸込口近傍 1.56mm

吹出風量

2、5、8、11 回/h

床・天井レイヤ第一格子厚さ 1.56mm、拡大率 1.2、5 層乱流モデル

k-ωSST モデル

壁関数

Spalding 則による壁関数[1]解法

SIMPLE 法（定常解法）

移流項スキーム

速度 TVD 系 Limited linear、乱流量一次風上流入境界条件

吹出風量規定（一様分布・鉛直下向き）

0.5

25.9

24.2

23.7

23.5

乱れの強さ 30%、乱流長さスケール 1.5mm

1.0

28.8

25.3

24.4

24.0

流出境界条件

法線方向勾配無し（自由流出）

2.0

34.5

27.6

25.9

25.1

熱境界条件

外壁は相当外気温度・熱貫流率設定、その他は断熱

4.0

46.0

32.2

28.8

27.2

放射熱伝達

形態係数モデル*。放射面素約 500* 対称面を考慮して形態係数を算出した上で、総和則を完全に満たしながら相反則をほぼ満たすようにするために、直接交換面積の対象化を行った[2]。

表 3 吹出温度
吹出風量 [回/h]2
熱貫流率[W/(m2K)]

5

8

11

吹出温度 [℃]室全体平均22.9℃（SD 0.24℃）

室全体平均23.0℃（SD 0.12℃）

FL+1.7m：平均22.9℃

FL+1.7m：平均23.0℃

居住域平均22.9℃（SD 0.24℃）

居住域平均23.0℃（SD 0.08℃）

FL+0.1m：平均22.9℃

FL+0.1m：平均23.0℃
熱貫流率 0.5 W/(m2K)

熱貫流率 1.0 W/(m2K)

室全体平均21.0℃（SD 2.46℃）

室全体平均22.6℃（SD 0.82℃）

FL+1.7m：平均21.9℃

FL+1.7m：平均22.8℃

居住域平均19.4℃（SD 1.50℃）

居住域平均22.2℃（SD 0.60℃）

FL+0.1m：平均17.3℃

FL+0.1m：平均21.0℃
熱貫流率 2.0 W/(m2K)

熱貫流率 4.0 W/(m2K)

図 5 吹出風量 5 回/h における吹出口・吸込口中央鉛直断面の温度分布

吹出風量 5 回/h のときの吹出温度を見ると、0.5 W/(m2K)のと

２）計算結果吹出風量が 5 回/h のときの各ケースの吹出口・吸込口中央鉛直
断面の温度分布を図 5 に示す。
断熱性能が最も高い（熱貫流率が最も小さい）0.5 W/(m2K)の、断熱
き 24.2℃、1.0 W/(m2K)のとき 25.3℃となっており（表 3）
性能が高いほど、同じ吹出風量でも低い吹出温度で均一な室温を維持できている。
各ケースの室中央の垂直温度分布を図 6 に示す。吹出風量が最ケースでは、室全体平均気温と居住域（ここでは、周壁から300mm 内側の床から 1,700mm までの空間とした）の平均気温も小さい 2 回/h のケースでは、断熱性能が最も高い 0.5 W/(m2K)が同じ 23.0℃となっており、床上 100mm と 1,700mm の温度差のケースでも上下温度差が発生している。逆に吹出風量が最も大も見られず、均一な温熱環境が形成されている。断熱性能が悪く

きい 11 回/h のケースでは、断熱性能が最も低い 4.0 W/(m2K)のなるにしたがって温度分布が大きくなるものの、1.0、2.0

ケースでも上下温度差の発生が抑制されている。これは、吹出風

W/(m2K)のケースも同様に比較的均質な温熱環境が形成されてい量が大きいほど、室内の空気が攪拌されるためである。このようる。

に、上下温度差の発生の抑制には、断熱性能だけでなく空調設備

一方で、断熱性能が最も低い 4.0 W/(m2K)のケースでは、吹出側の吹出風量の確保にも配慮が必要となる。

温度を高くしても、温かい空気が天井付近に滞留するため、室全このように、本解析結果から断熱性能と空調エネルギー消費量

体平均気温が 21.0℃と設定室温 23℃に達しない。また、居住域の関係について、以下のことが言える。

平均気温は 19.4℃とさらに低い温度となっている。床上 100mm



同じ吹出風量の条件では、断熱性能の向上により上下温度と 1,700mm の温度差は 4.6℃となっており、ASHRAE や ISO

分布の発生を抑えることができる。例えば、断熱性能が低で推奨されている 3℃よりも大きくなっている。

いと居住域の気温が低くなり、設定温度を上げることで室U=1.0

U=4.0

U=2.0

U=0.5
3.0

2.5

2.5

2.0
← h=1.7[m]1.5

height [m]height [m]

U=0.5
3.0

← h=1.7[m]

0.5

0.5
← h=0.1[m]

16

18

20

0.0

24 [℃]

22← h=0.1[m]

16

18

U=2.0

U=0.5

U=4.0

3.0

3.0

2.5

2.5

2.0
← h=1.7[m]1.5

height [m]height [m]

U=1.0

0.5
← h=0.1[m]

20

22

24

0.0

26 [℃]

U=1.0

U=2.0

U=4.0

← h=1.7[m]

0.5

18

26 [℃]

24

1.5
1.0

16

22

2.0

1.0

0.0

20

吹出風量 5 回/h

吹出風量 2 回/h
U=0.5

U=4.0

1.5
1.0

14

U=2.0

2.0

1.0

0.0

U=1.0

← h=0.1[m]16

吹出風量 8 回/h

18

20

22

吹出風量 11 回/h24

26 [℃]

図 6 室中央の鉛直温度分布

への投入熱量を増やさなければならなくなり、熱源のエネ

その検討の一部を紹介する。なお、本検討は、国土交通省の建築

ルギー消費量の増加を招く。

基準整備促進事業、課題番号 E13「非住宅建築物における室内の同じ断熱性能の条件では、吹出し風量を増やす（例えば 5

温熱環境を踏まえた空調エネルギー消費量評価手法に関する検討

回/h から 8 回/h など）ことにより、上下温度分布の発生を（令和 1～2 年度。事業者：（株）日本設計総合研究所、（株）

抑えることができる。ただし、吹出風量を維持することは

OCAEL。事業者と建築研究所が共同研究を締結して実施）」のも

上下温度分布を抑制するために有効であるが、空気搬送動と行われたものである。

力は増加することになる。
１）検討概要
温熱環境を踏まえた空調エネルギー消費量の評価手法の開発に
Ⅳ 温熱環境を踏まえた空調エネルギー評価に関する検討
Ⅲ章に示したとおり、室内の温度分布は外皮性能及び空調方式

当たり、以下の検討を実施した。
イ)

外皮性能及び空調方式の実態把握の影響を強く受ける。そのため、設計者は、室内の温熱環境の実

設計実務者等へのヒアリング（設計事務所 2 社、ゼネコ

現とともに空調エネルギー消費量を削減するための工夫として、

ン 5 社）、設計図書の収集を行い、ロ）の解析で使用する

外皮性を確保することに加えて、室内の上下温度分布等に加味しパラメーター（外皮性能、空調方式）を地域、建物用途及た空調方式を選定している。しかしながら、このような工夫を省び建物規模別に収集・整理。

エネルギー基準では十分に評価できていないことから、温熱環境を考慮した空調エネルギー評価の検討を行っている。ここでは、

ロ)

外皮の熱性能及び空調方式による室内の上下温度分布等の解析

6

ける室内の上下温度分布等を CFD によって把握。上下温度

4

分布等の温熱環境に及ぼす影響を整理し、空調エネルギー

件数

外皮の熱性能及び空調方式による暖房時及び冷房時にお222

消費量の評価手法を検討。

5

4

0

温暖地
3

11

2

11

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

検討対象とした建物用途は、事務所、ホテル、学校、老健施設

寒冷地

4

1

1

1

1.1 1.2 1.3 1.4

外壁の熱貫流率 [W/(m2K)]とした。なお、ここでは事務所に関する結果を紹介する。

図 9 外壁の熱貫流率別の調査物件数（事務所）4２）外皮性能及び空調方式の実態把握
件、寒冷地 5 件）であった。規模別に見ると、5,000m2未満が 9

件数

事務所について、有効な図面調査の件数は 28 物件（温暖地 23

3

3

22

2
0

も古い物件が 2015 年、最も新しいもので 2021 年の物件となっ

3
2

1

1

。最
件と最も多く、50,000m2を超える物件が 4 件あった（図 7）

3
1

1 1

1

窓の熱貫流率 [W/(m2K)]

図 10 窓の熱貫流率別の調査物件数（事務所）

11

0.1

1

が多く見られた（図 11）。

21件、中央個別併用が 3 件となっていた（図 12）。吹出口について（図 13）、インテリア部分はアネモが最も多く、次いで天井カセ

2
1

2

2

中央式

4
1

個別式

2

2020年

2019年

2018年

2017年

図 8 竣工年別の調査物件数（事務所）

2021年

2

1

0.7

0.55

0.5

7

17

1

5

3

中央個別併用図 12 空調熱源方式別の調査物件数

9
6

0.45

0.4

0.35

0.3

0.2

0.25

0.15

3

0
4

図 7 建物規模別の調査物件数（事務所）

2016年

1

8

10

6

2015年

1

17

2

件数

2
1

外壁に対する窓の面積率20件数ィフューザーが最も多く、次いでアネモが多く採用されていた。

2

3

図 11 外壁に対する窓の面積率別の調査物件数（事務所）ットの採用が多く見られた。また、ペリメーター部分はラインデ

10
8
6
4
2
0

3

0

空調方式（熱源）については、中央式が 8 件、個別式が 17

6

1

3

0.65

2

2

情報なし

積率は、平均で 0.45 となっており、比較的窓面積が大きい物件

3

3

件数

。また、外壁面に対する窓面
均が 2.06 W/(m2K)であった（図 10）

寒冷地

温暖地

4

窓の熱貫流率は、温暖地の平均が 2.22 W/(m2K)、寒冷地の平0.6

平均が 0.65 W/(m2K)であった（図 9）
。

件数

1 1

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8

外壁の熱貫流率は、温暖地の平均が 0.86 W/(m2K)、寒冷地の921ている（図 8）
。

10
8
6
4
2
0

温暖地
寒冷地

3

8

2
2

9

アネモ
床吹出+放射パネル
床吹出
天カセ
吹出口なし

アネモ
ラインディフューザー
床吹出+放射パネル
その他
情報なし

インテリア部分

ペリメーター部分

図 13 吹出口の種類別の調査物件数

３）外皮性能及び空調方式による室内の上下温度分布等の解析
上記の外皮性能及び空調方式の実態把握を踏まえて解析ケースを設定した。
事務所については、小規模と大規模の建物を想定し、それぞれについて室を設定した（表 4）。ここでは、小規模事務所について紹介する。計算モデルを図 14 に示す。また、吹出口・吸込口の配置を図 15 に示す。システム天井用照明器具に吸込口が内蔵されている。なお、外皮以外の内壁、床、天井については、隣室が計算対象空間と等しく空調されているものとした。また、内部発
熱は省エネルギー基準で想定している事務所・事務室の標準室使
図 14 計算モデル（小規模事務所）

用条件を想定した。
小規模事務所の外皮の想定を表 5 に示す。温暖地と寒冷地ごとに、外皮性能を低性能、標準性能、高性能の 3 水準設定した。
表 4 CFD 解析ケース（事務所）
室種別
空調吹出し

小規模事務所の事務室

大規模事務所の事務室

天井カセット

天井アネモ

外皮の方位

北面（暖房時）、南面（冷房時）地域

温暖地（6 地域）
、寒冷地（2 地域）

外皮性能

低性能・標準性能・高性能（表 5）

熱負荷条件 *1

100、95、75、50、25、12.5%

吹出風量条件 *2

100、75、50%*1. 事前に非定常熱負荷計算を行って、最大負荷に対するパーセンテージを設定した。CFD 解析では、各熱負荷条件が発生する時間の外気条件を用いて、設定室温となるように吹出温度を調整した。なお、熱負荷計算で該当する負荷条件が発生しない場合は、CFD 解析を行わない。
*2. 空調吹出口の仕様を参照して最大風量を 100%とした。

図 15 吹出口・吸込口等の配置（小規模事務所）
設定温度は、暖房時 23℃、冷房時 26℃とした。このとき、室全体平均気温が設定温度になる場合（以下、室全体平均気温制御と記す。
）と居住域が設定温度になる場合（以下、居住域平均気

表 5 外皮の想定（小規模事務所）
外壁

温制御と記す。
）のそれぞれについて空調投入熱量を把握した。
図 16 に寒冷地の暖房における熱負荷条件 100、75、50%の空

窓

温暖地
寒冷地

熱貫流率
[W/(m2K)]

ガラス
種別

熱貫流率
[W/(m2K)]

日射熱
取得率

低性能

1.01

単板

4.17

0.423

標準性能

0.65

複層

2.67

0.443

高性能

0.48

Low-E

1.51

0.301

低性能

1.01

複層

2.67

0.443

標準性能

0.65

Low-E

1.51

0.301

高性能

0.38

Low-E
ガス入り

1.22

0.303

【共通事項】
外壁：RC 造、コンクリート厚 180mm
窓 ：ブラインドあり。外壁面に対する窓面積率 50%

調投入熱量を示す。すべての条件で室全体平均気温制御よりも居住域平均気温制御の空調投入熱量が大きくなっていることがわかる。また、風量が小さくなるほど、室内の空気が攪拌されず、上下温度分布が大きくなるため、その差が大きくなる。なお、高性能な外皮の条件は熱負荷計算で暖房負荷が発生していなかったた
め、CFD 解析は行っていない。
図 17 は、寒冷地の暖房における熱負荷条件 100、75、50%について、室平均気温制御の空調投入熱量に対する居住域平均気温
制御の空調投入熱量を空調投入熱量増加率として、吹出風量との関係を示したものである。いずれの熱負荷条件においても外皮性能が低いほど、また、風量が小さいほど、空調投入熱量増加率が大きくなる。

室全体平均気温制御

空調投入熱量 [kW]8

居住域平均気温制御

64
2
0

空調投入熱量増加率

10

標準性能 低性能 標準性能 低性能 標準性能 低性能
風量100%

風量75%

1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8

低性能
標準性能
0%

20%

風量50%

居住域平均気温制御

64
2
0

空調投入熱量増加率

空調投入熱量 [kW]

室全体平均気温制御

標準性能 低性能 標準性能 低性能 標準性能 低性能
風量100%

風量75%

1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8

空調投入熱量 [kW]居住域平均気温制御

3
2
1
0

0%

20%

風量75%

1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8

100%

80%

100%

低性能
標準性能
0%

20%

風量50%

（c）熱負荷条件 50%
図 16 空調投入熱量（小規模事務所・寒冷地・暖房）
ここでは紙面の都合上、小規模事務所の寒冷地における暖房時の結果しか示していないが、他の建物用途、温暖地、冷房時につ40%60%
最大風量に対する比率（b）熱負荷条件 75%

標準性能 低性能 標準性能 低性能 標準性能 低性能
風量100%

80%

標準性能

風量50%

空調投入熱量増加率

室全体平均気温制御

4

100%

低性能

（b）熱負荷条件 75%580%（a）熱負荷条件 100%（a）熱負荷条件 100%
8

40%
60%
最大風量に対する比率

40%60%
最大風量に対する比率（c）熱負荷条件 50%
図 17 空調投入熱量増加率（小規模事務所・寒冷地・暖房）
参考文献
[1]

Eugene de Villiers. The Potential of Large Eddy

いても同様の解析を行っている。これらの結果を踏まえて、外皮Simulation for the Modeling of Wall Bounded Flows. PhD

性能による温熱環境を考慮した空調エネルギー評価手法の開発を

thesis、Imperial College of Science、2006。

行っているところである。

[2]

大森、梁、加藤、村上：大規模・複雑形状に対応する対流・放射連成シミュレーション用放射伝熱解析法の開発:第Ⅴ おわりに
本報では、省エネルギー基準における評価の概要、及び、外皮性能による暖房時における室内環境の計算結果の例を示し、非住宅建築物における外皮性能による温熱環境を考慮した空調エネル
ギー評価に関する取り組みを紹介した。

1 報-モンテカルロ法をベースとした高精度放射伝熱解析法。空気調和・衛生工学会論文集、Vol.28, No.88, pp. 103113、2003。