Balance_point_temperature
構築バランスポイント温度は外気で温度建物の熱利得が熱損失に等しいです。屋外の温度がサーモスタットの設定温度を下回っている場合でも、電気照明、機械設備、体温、および日射による内部熱源が追加の暖房の必要性を相殺する可能性が建物のバランスポイント温度は、建物を暖房するための年間エネルギー需要を予測するために暖房度日を計算するために必要な基本温度です。バランスポイントの温度は、屋外の気象条件ではなく、建物の設計と機能の結果です。
建物の内部および外部の熱の増減。
コンテンツ
1 数学的定義
2 決定方法
3 建物の特徴
4 度日
5 モデリング
6 参考文献
数学的定義
バランスポイントの温度は、数学的に次のように定義されます。式1：tバランス= tサーモスタット-Q IHG + Q SOL/Uビル どこ：
tバランスは、バランスポイントの外気温であり、°C（°F）で表されます。
tサーモスタットは、建物のサーモスタットの設定温度であり、°C（°F）で表されます。
Q IHG は、占有率、電気照明、および機械設備による単位床面積あたりの内部発熱率であり、W / m 2（Btu / s / ft 2）で表されます。この内部発熱は、占有率、照明、および機器の動作スケジュールが変動するため一定ではありませんが、大部分は一次近似に対して一定であると見なされます。
Q SOLは、日射による単位床面積あたりの建物の熱増加量であり、W / m 2（Btu / s / ft 2）で表されます。この熱増加は、時間帯や年によって太陽が変動するため一定ではありませんが、大部分は一次近似に対して一定であると見なされます。冬には、Q SOL = 0と仮定するのが妥当です。
Uビルでの速度である熱伝達W /°K / Mで与えられる室外と室内温度と、単位床面積当たり度の温度差あたりの建物エンベロープを横切る、2（BTU /秒/°F /フィート2）。この熱伝達は、外気の換気率の変動により変動する可能性がありますが、大部分は一次近似に対して一定であると見なされます。
この方程式は、建物と環境の間の定常状態の熱伝達を仮定することによって簡略化され、おおよその建物のバランスポイント温度のみを提供します。2013 ASHRAE Handbook – Fundamentals、Chapter F18は、非住宅の建物の暖房負荷を計算するためのより厳密な方法論を提供します。たとえば、ASHRAEヒートバランス法は、放射（太陽、屋内表面など）、対流（屋内および屋外の空気など）、および伝導性（内部から外側の境界）熱伝達のモード。
決定方法
エネルギーシグネチャ法を使用して建物のバランスポイント温度を決定する例。
実際のシナリオでは、バランスポイントは2つの方法のいずれかで決定できます。エネルギー署名方法、プロットは、平均外気温度に対する消費電力量をマップ作成されます。天候に依存しない電力需要と天候に依存する電力需要が交差するチャート上のポイントは、バランスポイントの温度です。この方法は、建物のエネルギー使用に関する大量のデータが利用可能な場合にのみ機能します。できれば毎日の解像度で使用できます。
で性能線法に対する消費電力量の複数のプロット加熱度日数（HDD）と冷却度日数（CDD）の範囲で使用して、作成されたバランスポイント温度を度日数を算出します。次に、y = ax 2 + bx + cの形式の最適な2次多項式がプロットに適用されます。これは、バランスポイントの温度の精度に応じて、データの範囲全体でさまざまなレベルの曲率を示します。バランスポイントの温度が高すぎるプロットでは、変数は正であり、上向きの曲線になりますが、バランスポイントの温度が低いプロットでは、変数が負であるために下向きにカーブします。aがゼロに最も近いプロットは、最も正確なバランスポイント温度を表します。この方法は、エネルギー使用量データの可用性がそれほど細かくなく、おそらく週単位または月単位でしか利用できない建物に適用できます。
建物の特徴
建物の熱特性は、内部負荷が支配的またはエンベロープ負荷が支配的であると説明でき、それぞれに特徴的なバランスポイント温度が
内部負荷が支配的な建物は、居住者、照明、設備からの内部熱増加が高くなります。これらの建物は通常コンパクトで、表面積対体積比が低く、各部屋に多くの外壁が内部の熱増加率が高いため、建物は屋外条件の影響を強く受けません。大規模なオフィススペース、学校、講堂は、バランスポイントの温度が約10°C（50°F）である内部負荷が支配的な建物の典型的な例です。
外皮負荷が支配的な建物は、建物の外皮を通してかなりの熱損失がこれらの建物は表面積対体積比が高く、各部屋の外壁はほとんどありません。内部の熱増加がないため、屋外の状態はこれらの建物に強く影響します。住宅、小規模オフィスビル、学校は、バランスポイントの温度が約15°C（60°F）に設定されている、皮膚負荷が支配的な建物の典型的な例です。
ソーラーゲインは、内部負荷が支配的な建物を妨げ、過熱の一因となる可能性がありますが、エンベロープのパフォーマンスが低いために熱を失う皮膚が支配的な建物を支援します。したがって、建築家と建物の設計者は、建物の特性に基づいてソーラーゲインを戦略的に制御する必要が
度日
度日とバランスポイント温度の概念は相互に関連しています。ある期間のバランスポイント温度と屋外温度の差を合計すると、結果の値は度-時間になります。合計に毎日の平均気温データを使用すると、度日が得られますが、使用するデータの粒度によっては、度時間または度分が可能になる場合が度日は、多くの場合、スペースを加熱するためにエネルギーを費やす必要がある暖房度日（HDD）と、スペースを冷却する必要がある冷却度日（CDD）にさらに分けられます（エネルギーまたは自然な手段による）。これは、バランスポイントの温度と外気温の正の差をHDDとしてカウントし、残りのデータを破棄するか、CDDと見なすことによって実現されます。度日は、建物で記録されたエネルギー使用量に基づいて計算されますが、建物のバランスポイントの温度によって、建物のHDDまたはCDDが毎年増えるかどうかが決まります。バランスポイントの温度が低い場合（地域の気候と比較して）、建物は追加の冷却が必要になる可能性が高いことを示し、バランスポイントの温度が高い場合は、暖房が必要になる可能性が高いことを示します。理想的には、建物は、バランスポイントの温度が地域の気候の平均屋外温度にできるだけ近くなるように設計する必要がこれにより、CDDとHDDの両方が最小限に抑えられます。
モデリング
バランスポイント温度は、さまざまなストレッサーによる建物のエネルギー需要を計算するためのベースとしてモデリングで頻繁に使用されます。 これは、バランスポイントに基づいてHDDまたはCDDを計算し、これらの結果を拡張してエネルギー使用量を推定することによって実現されます。感度分析は、バランスポイント温度の変更の影響に基づいて実行することもできます。これは、建物の内部負荷またはエンベロープ条件を変更するモデルへの影響を示す場合が
参考文献
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