エネルギー解析に関連して使用される用語、頭字語、省略形を説明します。
年間のエネルギー利用効率。ガス加熱炉またはボイラーの動作の効率性を測定します。AFUE とは、システムが消費したエネルギーのうち有効な熱に変換されたものの割合です。たとえば、90% AFUE は、使用したガスの各 Btu に対して、システムが熱 0.9 Btu を提供することを意味します。AFUE が大きいほど、より効率的なシステムです。
英国熱量単位。1 ポンドの水(華氏約39.2度)の温度を華氏 1 度上昇させるのに必要な熱量です。
ボイラー、温水ヒーターで消費されるエネルギーと出力の測定値です。ガス状または液状の燃料を使用する効率的なバーナーの場合、過剰空気レベルは 15% 未満で動作し、未燃焼燃料の量はごくわずかとなります。
高い熱放射率と太陽光反射率のマテリアル(通常、淡い色)で作成した屋根です。クール ルーフは、建物の冷房負荷を大幅に軽減することができます。マテリアルの放射率とは、吸収熱を放出する能力を表します。放射率値が大きくなると、マテリアルの熱放出能力が高くなります。メタル サーフェスを除いて、ほとんどの屋根用マテリアルの放射率値は 0.85 (85%) 超となっています。
クール ルーフ(通常は白色)を使用すると、従来のアスファルト屋根を使用した場合よりも最大で 70° F 涼しくなるため、建物のオーナに大きなメリットがあります。また、都市部のヒート アイランド現象による悪影響から環境を保護する効果もあります。エネルギーをどれくらい節約できるかは、建物タイプ、屋根断熱材のレベル、および換気率によって異なります。
クール ルーフの効果を得るには、放射性が高い反射する単層エラストマー膜を指定するか、認定されているクール ルーフ コーティングで屋根の表面を覆います。一般的なロール屋根、アスファルト防水屋根、および複合屋根では、入射太陽放射の 70～90% を吸収します。クール ルーフを使用すると、入射放射の吸収率を 20% くらいまで下げることができます(3 年間使用した場合の実績値)。
アスファルト シングルは、価格が安く、広く普及しており、屋根職人も扱い慣れていますが、入射太陽放射の反射には役立ちません。市販のアスファルト シングルは、いずれも太陽光反射率が低いものばかりです(反射率は、純白のシングルでも 30% ほどしかなく、他の色ではそれよりも低くなります)。
クール ルーフは、建物の熱増加を減らすだけでなく、ヒート アイランド現象の影響を抑えるという身近な環境への効果もあります。都市環境に多く見られる、周囲の温度を 2～8°F 上昇させる暗い色のサーフェスが、この現象の原因となっているからです。
性能係数。一定の屋外温度の条件における暖房または冷却システム(暖房モードの場合はヒート ポンプ、冷房モードの場合は冷却機)の動作の効率性を示します。COP 値が高いほど、効率的なシステムであることを示します。
乾球温度とは、温度計で計測した実際の気温のことです。
球を濡らしていない標準の温度計で計測するため、乾球と呼ばれます。もし球が濡れていると、サーフェスからの水分の蒸発が読み取りに影響し、湿球温度により近い値になってしまいます。
エネルギー効率比。冷房電気器具または冷房装置の相対的な効率のスケールで、1 時間当たりの BTU とワットあたりに使用されるエネルギーの出力の比で表されます。
アセンブリの単位面積に含まれるすべてのコンポーネントの温度を 1° F (インチ/フィート単位)または 1° K (メートル単位)上昇させるために必要な熱の量。
熱容量は、コンポーネントごとに平均厚さ x 密度 x 比熱の値を計算し、それらを合計して求められます。熱容量の値が高いほど、熱質量が大きいことを示します。
| 単位 | 熱容量 |
|---|---|
| IP | Btu/(ft² •°F) |
| SI | J/(m² • °K) |
暖房(heating)、換気(ventilation)、空調(air-conditioning)システムの頭字語です。
入射太陽放射。入射は、平坦なサーフェスに当たる太陽熱放射エネルギーの量を指します。熱や電力などの別の形体のエネルギーに変換できます。これは、実際にはサーフェスに当たる放射のみを対象としているため、マテリアルのサーフェスのプロパティや内部屈折による影響を受けません。
インチ/フィート単位。
国際単位系(SI)におけるエネルギーを表す組立単位。
1 ジュールは、物体を 1 ニュートンの力で 1 メートル動かすための仕事量です。また、1 ワットの力を 1 秒間出し続けるのに要する仕事量とも定義されます。
1000 英国熱量単位(BTU)。
キロワット時。電気使用量を表す一般的な単位です。1 時間に電気を 1 キロワット消費した場合と同等のものです。1kWh = 3.412 Btu になります。
メガジュール(100 万ジュール)。1 トンの車両を時速 100 マイルで動かす運動エネルギーにほぼ相当します。
単位面積あたりの力を示す SI 単位。1 平方メートルあたりの 1 ニュートンの力と定義されます。
マテリアルの断熱性を示す指標。R 値が高いほどスペースの断熱性が高く、マテリアルからの熱伝導を抑えることができます。
| 単位 | R 値 |
|---|---|
| IP | ft²-hr ºF/Btu |
| SI | W/(m² • °K) |
壁や屋根の断熱性(R 値)を高くすることが必ずしも効果的であるとは限りません。断熱性が高いと、建物内に熱がこもる可能性もあるからです。最適な構造は、建物タイプ、気候、収容人数集計表によって異なります。プロジェクトの最適な構造を特定するためには、エネルギー解析を実行するようにしてください。
たとえば、寒冷気候の住宅では、R 値が高い構造を使用すると効果的です。一方、温暖気候の小売店舗で R 値が高い構造を使用すると、夜間の冷たい空気で建物を冷却できなくなるため、エネルギー使用が増加します。住宅以外のほとんどのプロジェクトでは、人、照明、および装置による内部負荷が高くなります。そのような場合、断熱性を高くすると、冷房エネルギーの必要性が高まる可能性があります。
季節エネルギー効率比。この値は、一定の外気温に対する、小型の住居用のエアコンまたはヒート ポンプの全体の冷房期間における動作の効率性を計測します。EER と同様に、SEER の値が高いほど、冷却システムの効率が優れていることを表します。SEER は、全体の期間においてシステムが提供した冷房 Btu の合計量を消費したワット時の合計数で割った比率です。
国際単位系。メートル系を用いた新しい形態の単位系です。
放射伝熱(通常は日射)を遮る窓の性能を示す指標。
SHGC は、窓から流入する入射太陽放射の割合です。SHGC は 0 ～ 1 の間の数として表されます。SHGC が低いほど、窓から伝達される太陽熱が少ないことを示します。
適切な SHGC は、気候、建物タイプ、およびガラスの量によって異なります。
高温気候では、窓や天窓の SHGC を低くする(0.20～0.35)ことが重要です。寒冷気候などで太陽光を利用してパッシブ暖房を行う場合は、SHGC を高くする(0.5～0.7)と効果的です。
熱エネルギーの単位。100,000 英国熱量単位(BTU)に相当します。100 立方フィートの天然ガスを燃焼させるエネルギーにほぼ相当し、電気エネルギーに換算すると約 29.3 キロワット時です。
可視光透過率を参照してください。
乾球温度を参照してください。
湿球温度を参照してください。
熱伝導を防ぐ窓の性能を示す指標。
熱伝導率は、窓のアセンブリの U 値で表されます。U 値が低い窓ほど、伝導熱流に対する抵抗が高く、断熱の効果が高まります。
適切な U 値は、気候、建物タイプ、およびガラスの量によって異なります。
たとえば、ロサンゼルスのような温暖気候では、U 値はそれほど重要ではありません。一方、寒冷気候では、U 値を低くして、0.25～0.40 (IP 単位)くらいにすると効果的です。寒冷気候の天窓は、復水の問題に対処するために U 値を低くする必要があります。
単位面積あたりのマテリアルの重量。
| 単位 | 単位密度 |
|---|---|
| IP | lbm/ft² |
| SI | kg/m² |
窓または類似のガラスをはめ込んだ開口部を通過する可視のライトの割合です。
多くの場合 VLT 値は 0.3 ～ 0.8 になります。VLT が大きくなると、より多くの光が通過することになります。通常、昼光を最大限にする場合には高い VLT が望ましくなりますが、透過する光の量が多くなるとグレアが発生することがあります。
適切な Tvis 値は、気候、建物タイプ、およびガラスの量によって異なります。
たとえば、ガラス面積が大きい場合、この値が高すぎると、グレアが問題になることがあります。また、ガラス面積がかなり小さい場合、この値が低すぎると、自然昼光の効果が得られません。
コーティングを利用すると、Tvis を高めると同時に SHGC を低くすることができます。反射ガラスでなくても、熱増加を削減することはできます。新しいガラスには、可視光透過性 65%、日射熱取得率 30%、U 値 0.30 のようなものもあります。
一定圧力において、空気中への水の蒸発によって得られる温度です。通常、これは、基部(バルブ)に濡らした芯を持つ温度計によって計測されます。そのため、湿球と呼ばれます。
湿球温度(WBT)は、相対湿度を周囲空気や乾球温度に関連付けます。水分が蒸発すると、環境から熱エネルギーを吸収し、フェーズを変更して(気化の潜熱による)、温度をわずかに下げます。WBT は相対湿度とは異なります。
湿球温度と乾球温度の差により、環境湿度の計測値が得られます。空気が飽和点にあると、湿気の蒸発は発生しません。したがって、湿球温度と乾球温度が等しくなります。