成果報告書詳細
管理番号20110000001278
タイトル平成22年度成果報告書 戦略的国際標準化推進事業 標準化研究開発 窓の熱性能計算方法に関する標準化
公開日2011/7/28
報告書年度2010 - 2010
委託先名公立大学法人首都大学東京
プロジェクト番号P04002
部署名技術開発推進部
和文要約一般に窓は建物の部位の中で熱抵抗が小さく熱の流出入が大きな部位と言え、地球温暖化防止の観点から住宅の窓の高断熱化は喫緊の課題とされている。窓の断熱性能はこれまで試験により確認されてきたが、膨大な組み合わせ(サッシ×ガラス×サイズ等)のある窓において、全てを試験により性能確認することは非常に困難で、試験法に代わる計算法の確立が急務である。そのため、計算法に関する国際規格ISO 10077のJIS化が進められ、JIS A2102として平成23年3月公示される予定である。この規格の妥当性については国内においても概ね確認されているが、標準サイズの窓での検討が主であり、サイズが標準サイズより小さいもしくは大きい場合に、試験結果と計算結果の乖離が生じる可能性が懸念されている。本事業は窓の断熱性能の計算法の構築に当たり、実証実験や補正方法に関する検討を行って、これを基に体系的な規格の提案を進めていくことを目的とし、主に以下の2つの点について検討を行った。
(1) 異なるサイズの窓における断熱性能の実証実験
大サイズ(1690W×2070H),標準サイズ(1690W×1370H)および小サイズ(1690W×570H)の3つのサイズのFIX窓に対して、アルミ、アルミ樹脂複合、樹脂、木の4種のサッシとの組み合わせ12ケースについてJIS A4710に基づき断熱性能試験を実施した。JIS A2102に基づいた計算結果と比較したところ、標準サイズに関しては高い精度で一致しているが,小サイズや大サイズでは若干の乖離がみられた。しかし、フレームによって傾向は異なり、表面熱伝達率の影響を精査の上,検討を進めていく必要があることが明らかとなった。
(2) 表面熱伝達率分布測定装置の開発
表面熱伝達率分布の影響により試験体のサイズ効果が生じることが想定される。計算においてはこの効果を取り入れ補正する必要があるが、これまで詳細な検討がなされていない。そこで、PVCフレームに複層発熱ガラスをおさめ、ガラス両表面に300mm角の熱流センサーを20ずつ貼付し、表面熱伝達率分布を計測できる装置の開発を行った。また、試測定を実施し、本装置を用いて表面熱伝達率分布の測定ができることを確認した。熱伝達率の分布はかなりあり、熱流センサー内の温度分布も問題となる可能性があることが判明した。なお、本装置を用いて来年度ラウンドロビン試験を実施する予定である。
英文要約In general, it is said that the window is an element which thermal resistance is small and the rate of the heat flow through it is large in the elements of the building. Therefore, improvement of thermal performance of the window is an urgent issue from the viewpoint of the global warming prevention. The thermal performance of the window has been evaluated by laboratory test, but it is very difficult to check for all types of windows because there exists a huge combination of sizes, frames and glazings. For this reason, JIS A2102 which stipulates the calculation method based on ISO 10077 will be published in March 2011. Though the validity of this standard has been roughly confirmed for windows of normal size in Japan, we have few findings for those of smaller or larger than normal size. Thus there is concern about a possible discrepancy between measured and calculated performance of a smaller or larger size window. This project conducted the verification test to clarify the size effect and the obtained data were analyzed for reviewing the standard by the incorporation of a correction method. We mainly investigated the following two topics.
(1) Verification test of varied sizes
The thermal performance test of 12 combination cases of four types of frames (aluminum, aluminum resin compound, resin and wood) and three sizes of fixed windows (large size: 1690W×2070H, normal size:1690W×1370H and small size:1690W×570H) was conducted based on JIS A4710. These results were compared with calculated results based on JIS A2102. The measured results correspond to the calculated results for normal size windows with high accuracy. However, the difference between measured and calculated results increases at smaller or larger sizes.
(2) Development of the device for measuring the distribution of the heat transfer coefficient
It is assumed to cause the size effect by the influence of the distribution of heat transfer coefficient. Because of this, we developed the device for measuring the distribution of heat transfer coefficient. This device consists of a PVC frame, an exothermic double glazing, and 40 sheets of 300mm square heat flow meters which are tiled on both surfaces of the glass. Moreover, several trial measurements were conducted to confirm that the distribution of the heat transfer coefficient can be determined by means of this device. In addition, a round robin test using this device is planned for the coming year.
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