2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of slim and transparent vacuum insulation panel and its application method to contribute retrofitting insulation for existing building
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15H05538
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
葛 隆生 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60552411)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 真空断熱材 / 光透過性・薄型 / 真空層 / 保護熱板法 / 熱流計法 / 断熱改修 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、まず、建築物において最も断熱性能の劣る窓面に着目し、簡易設置が可能な光透過性を有する軽量・薄型の真空断熱材の開発を行った。光透過性を有する真空断熱材は、透明な2 枚のプラスチック板の間にスペーサにより空間を設け、それを光透過性を有するガスバリアフィルムに封入し、1 Pa 以下に減圧した後、封止することで作成するが、大気圧化で内部の真空層を保持できるスペーサを設計することが重要となる。その一方で、断熱性能と光透過性の向上にはスペーサの設置を最小限に抑える必要がある。本研究では真空層を保持できる構造設計の方法と、内部伝熱量の計算方法を示し、真空層を保持しつつ、十分な断熱性能と光透過性を得ることができる設計手法を確立した。更には、光透過性を有する真空断熱材をより薄型化・軽量化できるフレーム状の芯材を提案し、その設計方法も示した。また、光透過性を設けることが可能と考えられる5 種類の芯材を作成し、ガスバリアフィルムに封入し、真空封止機を用いてチャンバー内の圧力を0.1 Pa に減圧した後に、封止を行う試作を実施した。また、試作を行った真空断熱材について、熱流計法による熱伝導率の測定を実施するとともに、人工光を一定の強度で照射した際の照度を分光放射計により測定し、光透過性の評価を行った。
建築物への適用については、適用の一つの課題である断熱改修に要する作業量低減のため、真空断熱材の薄型・軽量である点に着目して壁面や天井面に直接貼り付けて適用する方法を提案し、更には適用時の課題である隙間に生じる熱橋に対して、複層化を行うことにより低減可能であることを示した。そして、真空断熱材を実際の小屋に設置し、暖房のエネルギー消費量削減効果を検証するフィールド試験を実施し、真空断熱材の設置による断熱改修に要する作業量低減効果と断熱による暖房のエネルギー消費量削減効果を確認した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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