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気象条件
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1 はじめに
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本節では、気象条件の指定の仕方について定義する。

気象条件の仕方は、任意の地点におけるデータを独自に用意するか又は建築物省エネ法における地域の区分を指定する。

任意の地点におけるデータを独自に用意する場合、本節の計算は、次の値を必要とする。

    1. 時間間隔（15分間隔・30分間隔・1時間間隔）
    2. 緯度, 度
    3. 経度, 度
    4. 年間の1時間ごとの外気温度, ℃
    5. 年間の1時間ごとの外気絶対湿度, kg / kg(DA)
    6. 年間の1時間ごとの法線面直達日射量, W / |m2|
    7. 年間の1時間ごとの水平面全天日射量, W / |m2|
    8. 年間の1時間ごとの夜間放射量, W / |m2|

なお、ここで準備される年間の1時間ごとのデータの個数は8760である。

建築物省エネ法における地域の区分を指定する場合、本節の計算は、次の値を必要とする。

    1. 時間間隔（15分間隔・30分間隔・1時間間隔）
    2. 地域の区分

本節で示す計算の結果、次の値が得られる。

    1. ステップ |n| における外気温度, :math:`\theta_{o,n}`, ℃
    2. ステップ |n| における外気絶対湿度, :math:`X_{o,n}`, kg / kg(DA)
    3. ステップ |n| における法線面直達日射量, :math:`I_{dn,n}`, W / |m2|
    4. ステップ |n| における水平面全天日射量, :math:`I_{sky,n}`, W / |m2|
    5. ステップ |n| における夜間放射量, :math:`R_{n,n}`, W / |m2|
    6. ステップ |n| における太陽方位角 :math:`a_{sun,n}`, rad
    7. ステップ |n| における太陽高度 :math:`h_{sun,n}`, rad

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2 記号及び添え字
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2.1 記号
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この計算で用いる記号及び単位を次に示す。

.. list-table:: 表1 記号及び単位
    :header-rows: 1
    :widths: 1,6,1

    * - 記号
      - 意味
      - 単位
    * - :math:`a_{sun,n}`
      - solar direction at step |n| / ステップ |n| における太陽方位角
      - rad
    * - :math:`\theta_{o,n}`
      - outside temperature at step |n| / ステップ |n| における外気温度
      - ℃
    * - :math:`X_{o,n}`
      - outside absolute humidity at step |n| / ステップ |n| における外気絶対湿度
      - kg / kg(DA)
    * - :math:`I_{dn,n}`
      - normal surface direct solar radiation at step |n| / ステップ |n| における法線面直達日射量
      - W / |m2|
    * - :math:`I_{sky,n}`
      - horizontal sky solar radiation at step |n| / ステップ |n| における水平面全天日射量
      - W / |m2|
    * - :math:`R_{n,n}`
      - nighttime solar radiation at step |n| / ステップ |n| における夜間放射量
      - W / |m2|
    * - :math:`h_{sun,n}`
      - solar altitude at step |n| / ステップ |n| における太陽高度
      - rad
    * - :math:`\theta_{o,ave}`
      - annual average outside temperature / 年平均外気温度
      - ℃


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2.2 添え字
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この計算で用いる添え字を次に示す。

.. list-table:: 表2 添え字
    :header-rows: 1
    :widths: 1,7

    * - 添え字
      - 意味
    * - :math:`n`
      - ステップ
    * - :math:`h`
      - 1月1日0時から数えた時間（0～8760）

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3 気象条件
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年間の1時間ごとの外気温度、
年間の1時間ごとの外気絶対湿度、 
年間の1時間ごとの法線面直達日射量、 
年間の1時間ごとの水平面全天日射量、及び 
年間の1時間ごとの夜間放射量は、
これらの値を直接指定するか又は地域の区分に応じて用意されたデータを参照する。

これらの値は1月1日0時の値から12月31日23時までの8760個のデータで与えられる。

ステップ |n| における外気温度 :math:`\theta_{o,n}` 、
ステップ |n| における外気絶対湿度 :math:`X_{o,n}` 、
ステップ |n| における法線面直達日射量 :math:`I_{dn,n}` 、
ステップ |n| における水平面全天日射量 :math:`I_{sky,n}` および
ステップ |n| における夜間放射量 :math:`R_{n,n}` を、一般化して :math:`D_n` と記す。

これらの値は次の方法により、時間間隔に応じて計算される。

一方で、12月31日23時以降の計算において12月31日24時のデータを必要とすることから、12月31日24時の値は1月1日0時の値に等しいとする。

.. math::
    :nowrap:

    \begin{align*}
        D_h \vert_{h=8760} = D_h \vert_{h=0}
    \end{align*}

ステップ :math:`n` における値については、次式のように時間間隔に応じて内挿する。

時間間隔が1時間の場合、

.. math::
    :nowrap:

    \begin{align*}
        D_n \vert_{n = h} = D_h
    \end{align*}

時間間隔が30分の場合、

.. math::
    :nowrap:

    \begin{align*}
        D_n \vert_{n = 2 h} = D_h
    \end{align*}

    \begin{align*}
        D_n \vert_{n = 2 h + 1} = \frac{ D_h + D_{h+1} }{2}
    \end{align*}

時間間隔が15分の場合、

.. math::
    :nowrap:

    \begin{align*}
        D_n \vert_{n = 4 h} = D_h
    \end{align*}

    \begin{align*}
        D_n \vert_{n = 4 h + 1} = \frac{ 3 D_h + D_{h+1} }{4}
    \end{align*}

    \begin{align*}
        D_n \vert_{n = 4 h + 1} = \frac{ 2 D_h + 2 D_{h+1} }{4}
    \end{align*}

    \begin{align*}
        D_n \vert_{n = 4 h + 1} = \frac{ D_h + 3 D_{h+1} }{4}
    \end{align*}

ステップ |n| における太陽方位角 :math:`a_{sun,n}` 及び
ステップ |n| における太陽高度 :math:`h_{sun,N}` は、
緯度・経度に応じて「太陽位置」に規定する方法によって計算する。
緯度・経度は直接指定するか、建築物省エネ法における地域の区分が指定された場合は「地域」に規定する方法によって計算する。

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4 年平均温度
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年平均温度 :math:`\theta_{o,ave}` は次式により表される。

.. math::
    :nowrap:

    \begin{align*}
      \theta_{o,ave} = \frac{\sum_n^N{\theta_{o,n}}}{N}
      \tag{1}
    \end{align*}