土地を探して平屋の家をつくる方のために「パート２／快適性の確保-Ⅷ」

下方(上から下)への熱移動と３要素

下方へ移動する熱の３要素の割合はどうなっているでしょうか。
上から下へ熱が移動する場合において、なんと９３％を輻射熱(放射熱)が占めます。
つまり、ほとんどといってもいいくらいの熱移動が、輻射熱(放射熱)によって起こっているのです。



そして、暑い時期は太陽高度が高くなり、屋根面(水平面)への直達日射量が大きく増える。ということは、上から大量の輻射熱が押し寄せてくるということです。
このことをきちんと認識出来ていないと、有効な暑さ対策の手立てが打てないということになります。
上からくる大量の輻射熱(放射熱)を制せずして、平屋建ての暑さ対策は成り立たないのです。

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栃木県那須塩原市南郷屋4-16-1
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土地を探して平屋の家をつくる方のために「パート２／快適性の確保-Ⅶ」

太陽から降り注ぐ赤外線は本当に熱くないの？



太陽からくる赤外線そのものが熱いのであれば、太陽に近いほど高温な場所となるはずですね。
そうであるとするならば、日本で一番暑いのは富士山の山頂、世界で一番暑いのはエベレストの山頂ということになります。
しかし、実際はどうでしょうか。
太陽から遠くても、地面や建物などで生じる輻射熱によって暖められる地表付近のほうが、高温になるという具合です。
ですので、太陽から降り注ぐ赤外線によって発生させられる輻射熱(放射熱)が、暑さの原因となっているのです。

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土地を探して平屋の家をつくる方のために「パート２／快適性の確保-Ⅵ」

輻射熱



あらゆる物質は熱を放射(※１)しています。ただしそれは電磁波として放射されており、電磁波そのものに熱はありません。
しかし、電磁波が物質に衝突することで物質の分子が振動し、熱が放出されます。
電子レンジは電磁波(マイクロ波)を発生させることにより、レンジ内の食品の分子に超高速で振動を与える(２.４ＧＨｚであればなんと１秒間に２４億回もの振動を与えます)ことで、食品に熱を移動しています。
太陽からも熱線(赤外線)が出ています。しかし、その熱線は全く熱を帯びていません。ところが、地球の大気中にある水分粒子やダスト、さらに地表や建造物などに衝突することでそれらの分子を強く振動させ、熱が放出されることとなります。
これが輻射熱と呼ばれる熱移動であり、体温より低い気温でも暑く感じる原因なのです。

※１
温度は物質の熱振動をもとに規定されており、下限が存在します。
そしてそれは、熱振動（原子の振動）が小さくなりエネルギーが最低になった状態のことです。
この時に決まる下限温度が絶対零度(－２７３.１５℃)と呼ばれ、古典力学では原子の振動が完全に止まった状態であると考えられており、その場合には熱が放射されないということになります。

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土地を探して平屋の家をつくる方のために「パート２／快適性の確保-Ⅴ」

伝導熱



伝導熱とは、物質と物質が直に接することによって熱が移動することを言います。
熱は高温部から低温部へと伝わりますから、氷枕を当てれば頭が冷やされますし、湯たんぽを当てれば足が暖められるというわけです。
また、アイロンも伝導熱を利用した機器です。
気温３０度だと暑く感じるのに、３０度のお風呂は寒く感じます。これは、３０度の湯温より体温が高いため、体の熱が浴槽内のお湯に移動することで奪われるかたちとなるので、寒く感じるというわけです。
でも一方で、体温よりも低い気温３０度が暑く感じるのでしょうか。そのわけは輻射熱にあります。

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土地を探して平屋の家をつくる方のために「パート２／快適性の確保-Ⅳ」

対流熱



対流熱とは、加熱された物質(気体、液体)が流動することによって熱が移動することを言います。
水や空気を暖める場合、暖められた水や空気は流体となって上昇(移動)します。
つまり、物質が熱を持って移動することとなります。そして、この熱移動要素を対流と呼んでいます。
分かりやすい例を取り上げてみましょう。
鍋でお湯を沸かすとします。直に熱を加えるのは鍋の底の部分だけですが、鍋の中で作られるお湯はどの部分でもほとんど均一の温度となります。
これは、暖められた水が熱を持つことによって膨張し、軽くなることで上方へ移動し、それに伴い、上方にある冷たい水が下方へ移動することで起こります。
また、エアコンは少しでも温度差を少なくして冷暖房するために、風を強制的に出して対流を起こし、熱移動をさせているのです。

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