熱質量は、冬だけでなく夏の両方で、これらのタイプの毎日の温度変動を経験するあらゆる場所で建物の快適性を向上させるのに有効です。よく使用され、受動の太陽設計と結合されたとき、熱固まりは活動的な暖房および冷却装置のエネルギー使用に主要な減少の重要な役割を担うことが熱質量を有する材料の使用は、昼から夜までの屋外温度に大きな差がある場合（または夜間の温度がサーモスタットの設定点よりも少なくとも10度重い重量と軽量という用語は、多くの場合、異なる熱質量戦略を持つ建物を記述するために使用され、その後の計算で使用される数値要因の選択に影cooling.In 建物サービス工学は異なった構造が付いている建物内の環境性能の正確な計算と異なった年次気候のデータセットのために、動的シミュレーションの計算の模倣ソフトウェアの使用可能にした。 これは建築家かエンジニアが機械暖房または冷却装置のためのエネルギー消費を減らすか、また更にそのようなシステムのための必要性を全体で取
良好な熱質量に必要な特性
熱質量に理想的な材料は、次のような材料である。:
- 比熱容量が高く、
- 高密度
質量を持つ固体、液体、または気体はいくらかの熱質量を持ちます。 一般的な誤解は、コンクリートや土の土壌だけが熱質量を持っているということです。
建築材料の体積熱容量の表がありますが、熱質量の定義は若干異なることに注意してください。
異なる気候における熱質量の使用編集
熱質量の正しい使用と適用は、地区の一般的な気候に依存しています。
温帯および冷温帯の気候edit
太陽に露出した熱塊edit
熱塊は理想的には建物内に配置され、低角度の冬の日光（窓を介して）にさらされるが、熱損失から絶縁されている場所に位置する。 夏には、構造物の過熱を防ぐために、同じ熱塊をより高い角度の夏の日光から隠す必要があります。
熱塊は太陽によって受動的に加温されるか、日中は内部の暖房システムによって加温されます。 質量に蓄積された熱エネルギーは、夜間に内部に戻されます。 それが受動の太陽設計の標準原則と共に使用されることは必要である。
任意の形態の熱質量を使用することができる。 コンクリートスラブ基礎は、タイルなどの導電性材料で露出または覆われたままであれば、簡単な解決策の1つです。 もう一つの新しい方法は内部に材木組み立てられた家の石工正面を置くことである(“逆煉瓦ベニヤ”)。 この状況での熱質量は、大量または厚さではなく、広い領域に適用するのが最善です。 7.5-10cm（3-4″）は頻繁に十分です。
最も重要な熱エネルギー源は太陽であるため、グレージングと熱質量の比は考慮すべき重要な要素です。 これを決定するために様々な式が考案されている。 原則として、延床面積の7％を超える太陽面（南半球の北面または北半球の南面）の任意の領域に対して、追加の太陽露出熱質量を6：1から8：1の比で適用す 例えば、200のmの2の家太陽表面仕上げの艶出しの20のmの2に延床面積によって艶出しの10%がある; その艶出しの6つのm2は付加的な熱固まりを要求する。 したがって、上記の6:1から8:1の比率を使用すると、追加の36-48m2の太陽暴露熱質量が必要です。 正確な要件は気候によって異なります。
夏の過熱を制限するための熱質量編集
熱質量は、理想的には建物内に配置され、直接太陽利得から遮蔽されているが、建物の居住者にさらされている。 従ってそれは具体的なsoffitが占められたスペースに露出されて残っている自然に換気されるか、または低負荷の機械的に換気された建物の固体具体的
日中は、太陽、建物の居住者、および電気照明および機器から熱が得られ、空間内の気温が上昇しますが、この熱は上記の露出したコンクリートスラブに吸収され、空間内の温度上昇は人間の熱的快適性のために許容可能なレベル内に制限されます。 さらにコンクリート平板のより低い表面温度はまた熱慰めに寄与する占有者からの放射熱を、直接吸収する。
一日の終わりまでにスラブは再び暖まり、外部の温度が低下すると熱が放出されてスラブは冷却され、翌日の開始に備えることができます。 但しこの”再生”プロセスは平板からの熱を運ぶために建物の換気装置が夜に作動させるときだけ有効である。 自然に換気された建物では、このプロセスを自動的に容易にするために自動化された窓の開口部を提供することは正常である。
暑く乾燥した気候（砂漠など）編集
これは熱質量の古典的な使用です。 例としては、adobe、rammed earth、または石灰岩のブロックハウスがあります。 その機能はマークされた日中の温度の変化に大きく依存している。 壁は主に、日中に外部から内部への熱伝達を遅らせるように作用する。 高い容積測定の熱容量および厚さは熱エネルギーが内部の表面に達することを防ぐ。 夜に気温が下がると、壁は熱エネルギーを夜空に再放射します。 この用途では、内部への熱伝達を防止するために、そのような壁が巨大であることが重要である。
高温多湿の気候（例えば、亜熱帯および熱帯）編集
夜間の気温が上昇したままであるこの環境では、熱質量の使用が最も困難です。 その使用は一時的な脱熱器として主にあります。 しかし、過熱を防ぐために戦略的に配置する必要があります。 それは太陽利益に直接露出されないし、また夜に十分な換気が内部温度をそれ以上増加しないで蓄積されたエネルギーを運ぶようにする区域に置か まったく使用する場合は、賢明な量で使用し、大きな厚さでは使用しないでください。
熱質量に一般的に使用される材料edit
- 水:水は、一般的に使用されるすべての材料の中で最も高い体積熱容量を持っています。 典型的には、それは大きな容器（複数可）、アクリル管、例えば、直射日光の当たる場所に置かれる。 またそれが熱容量を高めるために土のような他のタイプ材料を飽和させるのに使用されるかもしれません。
- コンクリート、粘土レンガや石積みの他の形態：コンクリートの熱伝導率は、その組成と硬化技術に依存します。 石を含むコンクリートは、灰、パーライト、繊維、および他の絶縁骨材を含むコンクリートよりも熱伝導性が高い。 コンクリートの熱多くの特性は針葉樹の製材と比較される年次エネルギー-コストの5-8%を救う。
- 断熱コンクリートパネルは、熱質量係数を提供するためにコンクリートの内層で構成されています。 これは慣習的な泡の絶縁材によって外側から絶縁され、次にコンクリートの外の層で再度覆われる。 効果は非常に能率的な建物の絶縁材の封筒である。
- 建築構造物に熱質量を供給するために、絶縁コンクリート形態が一般的に使用されている。 絶縁の具体的な形態はコンクリートの比熱容量そして固まりを提供する。 質量が両側で絶縁されているため、構造の熱慣性は非常に高い。
- 粘土レンガ、adobeレンガまたはmudbrick：レンガとadobeを参照してください。
- 土、泥、芝:土の熱容量は、密度、含水率、粒子形状、温度、組成に依存します。 ネブラスカ州への初期の開拓者は、木材、石、その他の建築材料が不足していたため、汚れや芝で作られた厚い壁で家を建てました。 壁の極端な厚さはいくつかの断熱材を提供しましたが、主に熱塊として役立ち、日中は熱エネルギーを吸収し、夜間に放出しました。 この頃は、人々は時々同じ効果のために彼らの家のまわりで避難する地球を使用する。 地球の避難所では、熱塊は建物の壁からだけでなく、建物と物理的に接触している周囲の地球から来ます。 これは、隣接する壁を通る熱流を減少させる、かなり一定の緩和温度を提供する。
- Rammed earth:rammed earthは、その密度が高く、建設に使用される土壌の比熱容量が高いため、優れた熱質量を提供します。
- 天然の岩と石：石工を参照してください。
- 丸太は建築材料として使用され、家の外壁、そしておそらく内部の壁を作ります。 丸太の家は純木に適当なR価値(絶縁材)およびまた重要な熱固まりが両方あるので上でリストされているある他の建築材と異なる。 対照的に、水、土、岩、コンクリートはすべて低いR値を持っています。 この熱固まりは丸太の家がより冷たい天候で熱をよりよく保持し、より熱い天候でより涼しい温度を保つことを可能にする。
- 相変化材料
季節エネルギー貯蔵
十分な質量が使用されれば、季節的な利点を生み出すことができます。 つまり、冬には加熱し、夏には冷却することができます。 これは時々受動の年次熱貯蔵かPAHSと呼ばれます。 PAHSシステムは7000のftで首尾よく使用された。 コロラド州とモンタナ州のいくつかの家で。 ニューメキシコ州のEarthshipsは受動の暖房および冷却を利用し、また最高PAHS/STESをもたらす基礎壁のためにリサイクルされたタイヤを使用する。 それはまたHockertonの住宅プロジェクトでイギリスで首尾よく使用されました。