열 질량은 겨울뿐만 아니라 여름에도 이러한 유형의 일일 온도 변동을 경험하는 모든 장소에서 건물의 편안함을 향상시키는 데 효과적입니다.잘 사용하고 수동 태양 광 설계와 결합 할 때 열 질량은 활성 가열 및 냉각 시스템에서 에너지 사용을 크게 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.열 질량을 가진 재료의 사용은 낮부터 밤까지 실외 온도에 큰 차이가있는 경우(또는 야간 온도가 서모 스탯 세트 포인트보다 최소 10 도 더 차가운 경우)가장 유리합니다.용어 무거운 무게와 가벼운 무게는 종종 다른 열 질량 전략,건물을 설명 하는 데 사용 하 고 난방에 그들의 열 응답을 설명 하기 위해 후속 계산에 사용 되는 수치 요인의 선택에 영향을 줍니다.cooling.In 건물 서비스 엔지니어링,동적 시뮬레이션 전산 모델링 소프트웨어의 사용은 다른 구조와 건물 내에서 다른 연간 기후 데이터 세트에 대한 환경 성능의 정확한 계산을 허용했다. 이를 통해 건축가 또는 엔지니어는 기계적 가열 또는 냉각 시스템의 에너지 소비를 줄이거 나 이러한 시스템의 필요성을 완전히 제거 할 때 단열 수준뿐만 아니라 중량과 경량 구조 간의 관계를 자세히 탐색 할 수 있습니다.
좋은 열 질량에 필요한 특성편집
열 질량에 이상적인 재료는 다음과 같은 재료입니다:
- 높은 비열 용량,
- 고밀도
질량을 갖는 고체,액체 또는 가스는 열 질량을 갖습니다. 일반적인 오해는 콘크리트 또는 흙 토양 만 열 질량을 가지고 있다는 것입니다.
건축 자재에 대한 체적 열용량 표를 사용할 수 있지만 열 질량에 대한 정의는 약간 다릅니다.다른 기후에서의 열 질량의 사용편집
열 질량의 올바른 사용과 적용은 한 지역의 일반적인 기후에 의존한다.
온대 및 추운 온대 기후편집
태양 노출 열 질량 편집
열 질량은 건물 내에 이상적으로 배치되며,여전히 낮은 각도의 겨울 햇빛(창문을 통해)에 노출되지만 열 손실로부터 격리될 수 있는 곳에 위치한다. 여름에는 동일한 열 질량이 구조의 과열을 방지하기 위해 더 높은 각도의 여름 햇빛으로부터 가려져 야합니다.
열 질량은 태양에 의해 또는 낮 동안 내부 가열 시스템에 의해 수동적으로 예열됩니다. 질량에 저장된 열 에너지는 밤 동안 내부로 다시 방출됩니다. 그것은 수동 태양 광 설계의 표준 원리와 함께 사용하는 것이 필수적이다.
모든 형태의 열 질량을 사용할 수 있습니다. 콘크리트 슬래브 기초는 노출되거나 전도성 재료(예:타일)로 덮여있는 것이 하나의 쉬운 해결책입니다. 또 다른 새로운 방법은 내부에 목재 프레임 집의 벽돌 외관을 배치하는 것입니다(‘역 벽돌 베니어’). 이 상황에서 열 질량은 대용량 또는 두께가 아닌 넓은 영역에 가장 잘 적용됩니다. 7.5-10 센티미터(3-4″)는 종종 적절합니다.
열 에너지의 가장 중요한 원천은 태양이기 때문에 열 질량에 대한 유약의 비율은 고려해야 할 중요한 요소입니다. 이것을 결정하기 위하여 각종 공식은 고안되었다. 일반적으로 추가 태양 노출 열 질량은 전체 바닥 면적의 7%이상의 태양 직면(남반구 또는 북반구 남향)글레이징의 모든 영역에 대해 6:1 에서 8:1 의 비율로 적용해야합니다. 예를 들어,200 평방 미터의 주택과 20 평방 미터의 태양 직면 글레이징은 총 바닥 면적으로 글레이징의 10%를 가지고 있습니다; 그 유약의 6 평방 미터는 추가 열 질량을 필요로합니다. 따라서 위의 6:1~8:1 비율을 사용하면 추가로 36-48 평방 미터의 태양 노출 열 질량이 필요합니다. 정확한 요구 사항은 기후에서 기후에 따라 다릅니다.
여름철 과열을 제한하기 위한 열 질량편집
열 질량은 직접적인 태양 증가로부터 보호되지만 건물 거주자에게 노출되는 건물 내에 이상적으로 배치된다. 따라서 가장 일반적으로 콘크리트 처마 밑면이 점유 공간에 노출되는 자연 환기 또는 저에너지 기계적으로 환기 된 건물의 단단한 콘크리트 바닥 슬라브와 관련이 있습니다.
낮에는 태양,건물 거주자 및 전기 조명 및 장비에서 열이 발생하여 공간 내의 공기 온도가 상승하지만,이 열은 위의 노출 콘크리트 슬래브에 흡수되어 공간 내의 온도 상승이 인간의 열적 편안함을 위해 허용 가능한 수준 이내로 제한됩니다. 또한 콘크리트 슬래브의 낮은 표면 온도는 또한 자신의 열 편안함을 혜택,거주자에서 직접 복사열을 흡수한다.
하루가 끝날 무렵 슬래브는 차례로 예열되었으며 이제 외부 온도가 감소함에 따라 열을 방출하고 슬래브를 냉각시켜 다음 날을 시작할 준비가되었습니다. 그러나 이”재생”과정은 건물 환기 시스템이 석판에서 열을 도취시키기 위하여 밤에 운영하는 경우에 단지 효과적입니다. 자연적으로 통풍이 잘되는 건물에서는 자동으로이 과정을 용이하게하기 위해 자동 창 개구부를 제공하는 것이 정상입니다.
덥고 건조한 기후(예:사막)편집
이 열 질량의 고전적인 사용이다. 예를 들면 어도비,부딪힌 지구 또는 석회암 블록 하우스가 있습니다. 그 기능은 표시된 일주 온도 변화에 크게 의존합니다. 벽은 주로 낮 동안 외부에서 내부로 열 전달을 지연시키는 역할을합니다. 높은 부피 측정 열용량 및 간격은 열 에너지가 안 표면을 도달하는 것을 막습니다. 밤에 온도가 떨어지면 벽은 열 에너지를 밤하늘로 다시 방출합니다. 이 응용 프로그램에서는 이러한 벽이 내부로 열 전달을 방지하기 위해 대규모하는 것이 중요합니다.
고온 다습한 기후(예:아열대 및 열대)편집
열 질량의 사용은 밤 온도가 계속 상승하는 이 환경에서 가장 어려운 일입니다. 그것의 사용은 임시 열 싱크로 1 차적으로 입니다. 그러나 과열을 방지하기 위해 전략적으로 배치해야합니다. 그것은 태양 이익에 직접 드러나지 않는 지역에서 두고 또한 밤에 충분한 환기가 내부 온도를 무엇이든 더 증가시키기 없이 축적한 에너지를 도취시키는 것을 허용해야 합니다. 모두에 사용되기 위하여 그것은 현명한 총계에서 그리고 큰 간격에서 아닙니다 다시 사용되어야 하는 경우에.
열 질량에 일반적으로 사용되는 재료편집
- 물:물에는 일반적으로 사용되는 모든 재료 중에서 가장 높은 용적 열용량이 있습니다. 일반적으로,그것은 큰 컨테이너(들)에 배치,아크릴 튜브 예를 들어,직사 광선이 비치는 지역에. 그것은 또한 열용량을 증가하기 위하여 토양과 같은 다른 유형 물자를 포화시키기 위하여 이용될지도 모릅니다.
- 콘크리트,점토 벽돌 및 기타 형태의 벽돌:콘크리트의 열전도도는 조성 및 경화 기술에 따라 다릅니다. 돌을 가진 콘크리트는 재,펄라이트,섬유 및 기타 절연 응집체가있는 콘크리트보다 열 전도성이 더 높습니다. 콘크리트의 열 질량 특성은 침엽수 목재에 비해 연간 에너지 비용의 5-8%를 절약합니다.
- 절연 콘크리트 패널은 열 질량 계수를 제공하기 위해 내부 콘크리트 층으로 구성됩니다. 이것은 전통적인 거품 절연제에 의해 외부에서 격리되고 콘크리트의 외부 층으로 그 후에 다시 덮습니다. 이 효과는 매우 효율적인 건물 단열 봉투입니다.
- 단열 콘크리트 형태는 일반적으로 건물 구조물에 열 질량을 제공하는 데 사용됩니다. 절연 콘크리트 형태는 콘크리트의 비열 용량과 질량을 제공합니다. 질량이 양쪽에 절연되어 있기 때문에 구조의 열 관성은 매우 높다.
- 점토 벽돌,어도비 벽돌 또는 진흙 벽돌:벽돌과 어도비를 참조하십시오.
- 흙,진흙 및 잔디:먼지의 열용량은 밀도,수분 함량,입자 모양,온도 및 조성에 따라 다릅니다. 네브라스카의 초기 정착민들은 나무,돌 및 기타 건축 자재가 부족했기 때문에 흙과 잔디로 만든 두꺼운 벽으로 주택을지었습니다. 벽의 극단적인 두께 제공 일부 절연,하지만 주로 열 질량,하루 동안 열 에너지를 흡수 하 고 밤 동안 그것을 풀어 역임 했다. 요즘 사람들은 때때로 같은 효과를 위해 집 주변에 지구를 보호합니다. 지구 보호에서 열 질량은 건물의 벽뿐만 아니라 건물과 물리적 접촉하는 주변 지구로부터옵니다. 이는 인접한 벽을 통한 열 흐름을 감소시키는 상당히 일정한 온건 온도를 제공합니다.
- 받힌 지구:받힌 지구는 그것의 고밀도 때문에 우수한 열 질량 및 그것의 건축에서 이용된 토양의 높은 특정한 열용량을 제공합니다.
- 천연 바위와 돌:보다 석공.
- 통나무는 건축 자재로 사용되어 집의 외부와 아마도 내부 벽을 만듭니다. 통나무 집은 단단한 나무에는 온건한 연구 가치(절연제)및 또한 뜻깊은 열 질량이 둘 다 있기 때문에 위에 목록으로 만들어진 어떤 다른 건축자재와 다르다. 반대로 물,흙,암석 및 콘크리트는 모두 낮은 연구 값을 가지고 있습니다. 이 열 질량은 로그 홈이 추운 날씨에 열을 더 잘 유지하고 더운 날씨에 더 차가운 온도를 더 잘 유지할 수있게합니다.
- 상 변화 재료
계절 에너지 저장편집
충분한 질량을 사용하면 계절적 이점을 창출 할 수 있습니다. 즉,그것은 겨울에 열 하 고 여름에 멋진 수 있습니다. 이를 수동 연간 열 저장 또는 파스 라고도 합니다. 이 시스템은 7000 피트에서 성공적으로 사용되었습니다. 콜로라도와 몬타나에있는 가정의 숫자에서. 뉴 멕시코의 지구선은 수동 가열 및 냉각을 활용하고 재단 벽에 재활용 타이어를 사용하여 최대 파스/스트를 산출합니다. 또한 호커튼 주택 프로젝트에서 영국에서 성공적으로 사용되어왔다.