温度差換気を解く際につまづきやすいことを網羅して解説します！

それでは解説を始めます。

上図の換気量を求めよ。ただし、外部風速は考慮しない。
ただしh₁= 1m,h₂=4m,α₁A₁=0.004㎡,α₂A₂=0.004㎡,外部温度θ_o
=0,室内温度θ_i=20℃　とする。

換気の問題はまず文意を読み取ろう！

文意を読み取ると、風力換気はなく、温度差換気のみを考えればいいとわかります。

圧力差と換気量の関係式を確認しましょう。

圧力差と換気量の関係式とは?

今回は温度差換気のみなので、温度による圧力差をこれに代入します。圧力差は

Δp_t=gh（ρ_o-ρ_i）

なので、温度差換気の換気量は次のようになります。

温度差換気の換気量の公式とは？

ここで密度と気温の関係式は

密度と気温の関係式とは？

以上を踏まえて温度差換気を温度を用いて表しましょう。

温度を用いた温度差換気とは？

Q=αA√2gh・θ_i-θ_o/T_i　×3600

これが、温度で表した温度差換気の式と言えます。

この式から、室内が暖かい場合は(θ_i>θ_o)下から上へと換気されます、逆の場合θ_o>θ_iは上から下へと換気されます。

つまり温度差換気には高さの差が必要です。

実際に温度差換気を計算する！

Q=0.004×√2・9.8×3(20-0)/(20+273)　×3600

=28.849… (回/h)

となります。

まとめ

・換気の問題はまず文意を読み取ろう
・圧力差と換気量の関係、温度差換気の換気量の公式、密度と気温の関係式を理解すれば温度差換気を解く準備はできる

以上です。