コンクリート構造物は大量の熱を保持できます。
コンクリートの役割は、構造上の考慮事項を超えて、ピーク温度の期間中に熱を蓄え、次にオフピーク時にそれを放出するその能力まで拡大した。 コンクリート建材を使用することで、電力会社は、電圧低下を防ぎ、エネルギーコストを削減しながら、極端な条件下でピーク負荷に対処することができます。 Portland Cement Associationによると、熱容量（HC）は、華氏1度の温度を上げるのに必要な熱エネルギーの量です。 質量が決まれば、熱容量の計算は簡単です。
必要なもの
- 計算機またはコンピュータのスプレッドシート
- 具体的なデータリソース
問題のコンクリートの質量を計算します。 コンクリートの壁は面積と厚さの平方フィートで定義されるので、平方フィートの数を測定し、それに壁の厚さを掛けます。 たとえば、高さ10フィート、幅10フィートの厚さ1フィートの壁には、100立方フィートのコンクリートが含まれています。 平均的なコンクリートの密度は133ポンドです。 立方フィートあたり、壁の質量は13, 300ポンドです。
質量にコンクリートの比熱容量、0.2 BTU / lb /°Fを掛けます。これにより、壁全体の温度をわずか1°F上昇させるには、0.2×13, 300 = 2, 660 BTUになります。
大きなコンクリートスラブの床は、建物の他の部分の気温を下げることができます。アプリケーションの特定の寸法に合わせて基本計算を調整します。 40フィートの長さの壁の場合、1度Fあたりの総BTUは、2倍の2, 660または10, 640 BTU /度Fの変化になります。 40フィートの壁の厚さが2フィートであれば、その質量は106, 400ポンドになり、熱容量は21, 280 BTU /度Fの変化になります。
骨材量や質感は、コンクリートの熱容量を変える可能性があります。
指定された温度変化で熱容量変化を計算します。 長さ40フィート、厚さ2フィートの壁が35°Fで均一に加熱された場合、熱容量は35°F×21, 280 BTU / Fまたは744, 800 BTUで変化します。 燃料油を燃焼させることによってその壁を35度加熱することは、100パーセントの効率を仮定すると、約5.4ガロンを必要とするでしょう。
コンクリートの種類に基づいて計算を調整します。 骨材の割合が高いコンクリートは、約0.18 BTU /ポンド/華氏度で10パーセント低い比熱容量を持っています。 。 同様に、砂だけが含まれ、石が含まれていないコンクリートは、35度Fの上昇に対して、BTUが0.23 BTU / lb /゜Fまたは744, 800×1.15または856, 520 BTUで約15パーセント多くなります。
ステップ6平方フィートと厚さに基づいてコンクリート構造全体を分析し、温度が一様に変化した場合の正味熱容量の変化を把握します。
ヒントと警告
- 新しいコンクリート構造を構築するときに、さまざまな変数を使用して計算を実行するようにスプレッドシートを設定します。
- コンクリートサーマルマスを地上または頭上に配置する場合は、構造上の考慮事項を慎重に検討する必要があります。
