5.2　空調機の大きさの選定と冷暖房負荷計算

(1)　空調機の大きさの選定と冷暖房負荷計算の関係

　部屋を空調するということは，その部屋の温・湿度を一定の値にするということですから，その空調された部屋とそれに隣接した（空調されていない）部屋や外気との間に温度差ができるということになります。温度差ができればそこに熱の移動が出てきます。熱の移動以外にも太陽による日射や在室の人による熱の発散，照明や事務機器などの機器の発熱，外気の侵入等によって室温が変化します。空調する部屋の温・湿度を一定にしようとすれば，これらの熱移動分と発生熱を除去しなければなりません。それらの熱量を「冷暖房熱負荷」あるいは「空調熱負荷」と呼んでいます。そしてこの熱量を計算によって求めようとするのが「冷暖房負荷計算（又は空調負荷計算）」です。
　そして部屋の温・湿度を一定にするには，冷暖房負荷計算によって求められた全熱量を，エアコンによって除去（冷房）あるいは加えて（暖房）やれば良いということになりますから，この全熱量を満足する冷暖房能力を持ったエアコンを選定すればよいことになります。

(2)　負荷に関連する用語

　空調熱負荷を扱う場合に，いろいろな「○○負荷」という言葉を使います。これらの用語について解説します。

1) 冷房負荷と暖房負荷

　・冷房負荷：

冷房時の熱負荷のことで，「熱取得」とも言われます。
　　冷房負荷（熱取得）＝室内への流入熱量＋室内での発生熱量

　・暖房負荷：

暖房時の熱負荷のことで，「熱損失」とも言われます。
　　暖房負荷（熱損失）＝室外への流出熱量−室内での発生熱量
　　（但し，室内での発生熱量は一般的には安全率（余裕率）として計算しません。）

2) 顕熱負荷，潜熱負荷と全熱負荷

　・顕熱負荷：

空気の温度を変化させる熱負荷

　・潜熱負荷：

空気中の水蒸気量（湿度）を変化させる熱負荷

　・全熱負荷：

顕熱負荷と潜熱負荷の合計

(3)　冷房負荷のいろいろ

　冷房負荷には次のようなものがあります。

1) 太陽の輻射熱によるもの：

窓ガラスを通過して室内に入ってくる日射による熱（これは全て顕熱）

2) 室内外の温度差によるもの：

室内と室外の温度差により壁，床，天井（屋根），窓ガラス，扉等から入ってくる熱（これらは全て顕熱）

3) 室内で発生する熱：

人体が放出する熱（顕熱と潜熱）や室内に置かれた設備機器（照明器具，コピー機やパソコン等の事務機器，湯沸器やコンロ等の厨房機器など）から発生する熱（顕熱のみのものと潜熱も発生するものとがあります。）

4) 外気による熱：

扉や窓から入ってくる隙間風，又は換気のために取り入れる外気による熱（顕熱と潜熱）

図5.1　冷房負荷のいろいろ

(4)　暖房負荷のいろいろ

　暖房負荷には次のようなものがあります。

1) 室内外の温度差によるもの：

室内と室外の温度差により壁，床，天井（屋根），窓ガラス，扉等から出て行く熱（これらは全て顕熱）

2) 外気による熱：

扉や窓から入ってくる隙間風，又は換気のために取り入れる外気により取られる熱（顕熱と潜熱）

　

（注）	暖房負荷と冷房負荷を較べますと，暖房負荷には太陽の輻射による熱と室内で発生する熱が入っていません。これらの熱は暖房にとってプラス側に働きますが，いずれも確実性がありませんので一般的には暖房負荷計算には入れません。

　

図5.2　暖房負荷のいろいろ

(5)　冷暖房負荷計算における変動要素

　冷暖房計画をするに当たって先ず冷暖房負荷計算をしますが，この時，外気の温湿度条件が熱負荷に大きく関係します。そして，この外気条件は次の項目によって変化します。

1) 季節：

春，夏，秋，冬があるように，季節により気候が異なります。

2) 地方：

北海道と沖縄で気候が違うように，地方によって異なります。

3) 時刻：

朝夕で気候が違うように，時刻によって異なります。

4) 方位：

東，西，南，北等の方位によって日射量が異なります。

　すなわち，同じ地域でも季節，時刻，建物の位置関係によって負荷は変わります。

(6)　冷暖房負荷計算法の種類

　冷暖房負荷計算法には，表5.1に示すように定常法・周期定常法・非定常法の三つの手法があります。これらの手法は，計算目的に応じて次のように使用されています。

　本章では，定常法の中の面積法（概算法，目安法）と簡易計算法について説明します。