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断熱

断熱コラム熱の伝わり方/断熱性能

熱の伝わり方「熱の3要素」 -伝導/対流/放射-

伝導

物質の中を温度が高い部分から低い部分へと徐々に熱が伝わること。例えば、コンロにかけたフライパンが徐々に熱くなる事を想像して下さい。この伝導によって断熱材の性能が決まってきます。熱を早く伝えれば伝えるだけ、断熱材の性能の低さを表します。

対流

暖められた空気は、軽くなって上昇します。空気のような気体や水のような液体が動く事で熱が伝わる事を対流といいます。冬に暖房をして、室内の上だけが暖かく、足元が冷たいという事がありますが、この対流が原因です。また、暖かい室内から、寒い室内へと暖かい空気が流れるのもこれです。

放射(ふく射)

電気ヒーターに手をかざすと暖かく感じます。空間を熱が伝播してくる現象を放射といいます。太陽から地球に降り注ぐ熱も、この放射で伝わったものです。

断熱性能 -熱伝導率/熱抵抗/熱貫流率

断熱とは、文字通り熱を断つことで「熱の3要素」をできるだけ小さくすることです。断熱性能を表すのに「熱抵抗値」と「熱貫流率」があります。「熱抵抗値」とは、物質の中の熱がの流れにくさを数値化したもので、数値が大きいほど断熱性がよいことになります。「熱貫流率」とは、室内から外気への熱の流れやすさを数値化したもので、数値が小さいほど断熱性がよいことになります。

熱伝導率 λ(単位:w/m・k)

物の中を温度の高い方から低い方へ熱が伝わる現象を伝導ということは「熱の3要素」でお伝えしました。伝導は物によって熱の伝わる割合が違います。この割合を熱伝導率といいます。一般的に金属は大きく、空気のように気体は小さく、熱を伝えにくいといえます。

熱抵抗 R(単位:㎡・k/w)

熱抵抗は、物の断熱性を表すものです。断熱性をよくするには、熱伝導率が小さいだけではダメです。断熱材が厚くなければなりません。ある厚さの断熱材の熱の伝わりにくさを表したのが熱抵抗です。熱抵抗の値は、断熱材厚さ/熱伝導率となります。厚さがあって熱伝導率が小さい断熱材は、熱抵抗が大きくなります。

熱貫流率 U(単位:w/㎡・k)

室内から外気への熱の流れる割合を熱貫流といいます。断熱性のよい窓や壁は熱貫流率の値が小さくなります。熱貫流率は熱抵抗と反対の関係にあります。