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Control and use of stack effect from the view of natural ventilation and fire safety

Research Project

Project/Area Number 13450241
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Architectural environment/equipment
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

HASEMI Yuji  Waseda University, School of Science and Engineering, Professor, 理工学部, 教授 (40298138)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) YAMADA Tokiyoshi  National Research Institute of Fire and Disaster, Project leader, プロジェクト研究部, プロジェクトリーダー
KANEMORI Yuki  Waseda University, School of Science and Engineering, Research Associate, 理工学部, 助手 (00367046)
李 海峰  早稲田大学, 理工学部, 助手 (40329090)
Project Period (FY) 2001 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥13,000,000 (Direct Cost: ¥13,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2002: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2001: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
KeywordsNatural ventilation / Smoke control / Stack effect / Model experiment / CFD / Solar chimney / アトリウム / ダブルスキン / 遮煙 / 模型実験 / 数値流体解析 / 中性帯 / 両立性 / 省エネルギー / 吹抜 / グリーン建築 / 火源発然量 / 避難
Research Abstract

For the purpose of energy conservation and requirements for improving indoor air quality, buildings employing natural ventilation are increasing recently, among which the planning of utilizing atria or vertical shafts to promote stack ventilation is not scarce. In conventional researches, 'Sterile tube' solution has frequently been used, but due to the many restrictions on the atrium design and the use of the building/atrium, it is always not favored by designers. As for the other solutions, such as using a great number of shutters to separate adjacent spaces from the atrium, besides high initial cost, it is difficult to ensure that all shutters work properly, because they are only used in case of emergency and if only one of those shutters fails to close, evacuation behavior may be delayed or fail. Proper smoke control method is urgent to be found out. In this thesis, the possibility of using the same system both for natural ventilation and smoke control is examined.
To secure fire safety of a building with natural ventilation planning, a new smoke control method is proposed in this research. As the prototype building, the space of the solar chimney can be used to promote natural ventilation by absorbing solar radiation, and at the same time making the neutral plane stay in the chimney, smoke prevention can be realized by pressure difference. This concept is confirmed by reduced scale model experiments and CFD calculation.

Report

(4 results)
  • 2003 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • Research Products

    (45 results)

All Other

All Publications (45 results)

  • [Publications] Wenting Ding, Yoshikazu Minegishi, Yuji Hasemi: "Model experiment and simulation on solar assisted ventilation system"Journal of Asian Architecture and Building Engineering. 73-78 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 Final Research Report Summary
  • [Publications] 丁文〓, 長谷見雄二, 峯岸良和: "アトリウム型ソーラーチムニーにおける自然換気と避難路遮煙の両立可能性"日本建築学会環境系論文集. No.569. 1-6 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 Final Research Report Summary
  • [Publications] W.Ding, Y.Minegishi, Y.Hasemi, T.Yamada: "Smoke control based on a solar assisted natural ventilation system"Building and Environment. No.39. 775-782 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 丁文〓, 長谷見雄二, 峯岸良和: "パッシブ遮煙機能をもつアトリウム型ソーラーチムニーの自然換気性能に関する研究"空気調和・衛生工学会論文集. NO.93. 11-18 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 峯岸良和, 長谷見雄二, 丁文〓: "煙制御機能を持つアトリウム型ソーラーチムニーのゾーンモデルによる自然換気性能予測-アトリウム型ソーラーチムニーにおける自然換気・避難路遮煙の両立手法-"日本建築学会環境系論文集. No.580. 1-7 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 Final Research Report Summary
  • [Publications] Wenting Ding, Yoshikazu Minegishi, Yuji Hasemi, T.Yamada: "Smoke control based on a solar assisted natural ventilation system"7^<th> Asia Pacific Conference on the Built Environment. 23-33 (2003)

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  • [Publications] Wenting Ding, Yoshikazu Minegishi, Yuji Hasemi: "Study on the Compatibility of Natural Ventilation and Fire Safety through An Atrium Building"4th International Symposium on Architectural Interchange in Asia. 32-37 (2002)

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  • [Publications] 西本聡, 江川雄介, 田中聡, 峯岸良和, 丁文〓, 長谷見雄二: "煙制御効果を持つアトリウム型ソーラーチムニーの自然換気システムの技術的可能性(その1)中高層建築におけるアトリウム型ソーラーチムニーによるパッシブ遮煙の基本概念"2003年度日本建築学会全国大会論文集. 45-46 (2003)

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  • [Publications] 江川雄介, 西本聡, 田中聡, 峯岸良和, 丁文〓, 長谷見雄二: "煙制御効果を持つアトリウム型ソーラーチムニーの自然換気システムの技術的可能性(その2)縮小模型実験による自然換気性状把握"2003年度日本建築学会全国大会論文集. 47-48 (2003)

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  • [Publications] 田中聡, 江川雄介, 西本聡, 峯岸良和, 丁文〓, 長谷見雄二: "煙制御効果を持つアトリウム型ソーラーチムニーの自然換気システムの技術的可能性(その3)縮小模型実験による煙拡散性状の把握"2003年度日本建築学会全国大会論文集. 49-50 (2003)

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  • [Publications] 丁文〓, 田中聡, 江川雄介, 西本聡, 峯岸良和, 長谷見雄二: "煙制御効果を持つアトリウム型ソーラーチムニーの自然換気システムの検討(その4)CFDによる自然換気と煙制御の両立性についての検討"2003年度日本建築学会全国大会論文集. 51-52 (2003)

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  • [Publications] 峯岸良和, 西本聡, 江川雄介, 田中聡, 丁文〓, 長谷見雄二: "煙制御効果を持つアトリウム型ソーラーチムニーの自然換気システムの技術的可能性(その5)安全区画のパッシブ遮煙手法の検討"2003年度日本建築学会全国大会論文集. 53-54 (2003)

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  • [Publications] 長谷見雄二, 丁文〓, 峯岸良和, 西本聡: "自然エネルギー利用・火災安全性から見た煙突効果の利用と制御(その1)中高層建築における太陽熱利用自然換気システムのパッシブ遮煙の基本概念"2002年度日本建築学会関東支部研究発表会. 455-458 (2003)

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  • [Publications] 西本聡, 峯岸良和, 丁文〓, 長谷見雄二: "自然エネルギー利用・火災安全性から見た煙突効果の利用と制御(その2)縮小模型実験による自然換気・煙拡散性状の把握"2002年度日本建築学会関東支部研究発表会. 459-462 (2003)

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  • [Publications] 峯岸良和, 西本聡, 丁文〓, 長谷見雄二: "自然エネルギー利用・火災安全性から見た煙突効果の利用と制御(その3)計算モデルによる自然換気・煙層性状の把握とプロトタイプの評価"2002年度日本建築学会関東支部研究発表会. 463-466 (2003)

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  • [Publications] 丁文〓, 峯岸良和, 西本聡, 長谷見雄二: "自然エネルギー利用・火災安全性からみた煙突効果の利用と制御(その4)CFDによる自然換気と煙制御の把握"2002年度日本建築学会関東支部研究発表会. 467-470 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 長谷見雄二, 西本聡, 丁文〓, 峯岸良和: "アトリウム型ソーラーチムニーにおける自然換気と煙制御の両立性(その1)中高層建築における太陽熱利用自然換気システムのパッシブ遮煙の基本概念"2003年度空気調和・衛生工学会学術講演会論文集. 1173-1176 (2003)

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  • [Publications] 西本聡, 長谷見雄二, 丁文〓, 峯岸良和: "アトリウム型ソーラーチムニーにおける自然換気と煙制御の両立性(その2)縮小模型実験による自然換気・煙拡散性状の把握"2003年度空気調和・衛生工学会学術講演会論文集. 1177-1180 (2003)

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  • [Publications] 丁文〓, 西本聡, 長谷見雄二, 峯岸良和: "アトリウム型ソーラーチムニーにおける自然換気と煙制御の両立性(その3)CFDによる自然換気と煙制御の把握"2003年度空気調和・衛生工学会学術講演会論文集. 1181-1184 (2003)

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  • [Publications] 西本聡, 岡澤尚美, 江川雄介, 丁文〓, 長谷見雄二, 山田常圭: "ダブルスキンを利用した自然換気と煙制御の両立可能性に関する研究(その1)煙突効果を利用したダブルスキンの自然換気と煙制御の基本概念"日本建築学会関東支部研究発表会. 349-352 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 岡澤尚美, 西本聡, 江川雄介, 丁文〓, 長谷見雄二, 山田常圭: "ダブルスキンを利用した自然換気と煙制御の両立可能性に関する研究(その2)縮小模型実験による自然換気性状把握"日本建築学会関東支部研究発表会. 353-356 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 江川雄介, 岡澤尚美, 西本聡, 丁文〓, 長谷見雄二, 山田常圭: "ダブルスキンを利用した自然換気と煙制御の両立可能性に関する研究(その3)縮小模型実験による煙性状把握"日本建築学会関東支部研究発表会. 357-360 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] W.Ding, Y.Hasemi, Y.Ninegishi: "The performance of the natural ventilation system with the function of smoke control"Transactions of the Society of Heating, Air-conditioning and Sanitary Engineers of Japan. No.93. 11-18 (2004)

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  • [Publications] W.Ding, Y.Hasemi, Y.Minegishi, T.Yamada.: "Smoke control based on a solar assisted natural ventilation system"Building and Environment. Vo.39. 775-782 (2004)

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  • [Publications] W.Ding, Y.Hasemi, Y.Minegishi.: "Compatibility of natural ventilation and smoke control in an atrium building."Transactions of Architectural Institute of Japan. No.569. 1-6 (2003)

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  • [Publications] W.Ding, Y.Minegishi, Y.Hasemi.: "Model experiment and simulation on a solar assisted ventilation system"Journal of Asian Architecture and Building Engineering. Vol.1 No.2. 73-78 (2002)

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  • [Publications] Y.Minegishi, W.Ding, Y.Hasemi: "Zone modeling and parametric study of ventilation performance of a smoke control compatible solar-assisted natural ventilation system in an atrium building"Transactions of Architectural Institute of Japan. No.580. 1-7 (2004)

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  • [Publications] S.Nishimoto, Y.Egawa, S.Tanaka, Y.Minegishi, W.Ding, Y.Hasemi.: "Possibility of a natural ventilation system with smoke control function in an atrium building : Part 1. Basic concept of passive smoke control in an atrium building"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting. AIJ. 45-46 (2003)

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  • [Publications] Y.Egawa, S.Nishimoto, S.Tanaka, Y.Minegishi, W.Ding, Y.Hasemi.: "Possibility of a natural ventilation system with smoke control function in an atrium building : Part 2. Assessment of natural ventilation performance by reduced scale model experiments"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting. AIJ. 47-48 (2003)

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  • [Publications] S.Tanaka, Y.Egawa, S.Nishimoto, Y.Mihegishi, W.Ding, Y.Hasemi.: "Possibility of a natural ventilation system with smoke control function in an atrium building : Part 3. Assessment of smoke control performance by reduced scale model experiments"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting. AIJ. 49-50 (2003)

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  • [Publications] W.Ding, Y.Egawa, S.Nishimoto, S.Tanaka, Y.Minegishi, Y.Hasemi.: "Possibility of a natural ventilation system with smoke control function in an atrium building : Part 4. Examination on the compatibility of natural ventilation and smoke control by CFD"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting. AIJ. 51-52 (2003)

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  • [Publications] Y.Minegishi, Y.Egawa, S.Nishimoto, S.Tanaka, W.Ding, Y.Hasemi.: "Possibility of a natural ventilation system with smoke control function in an atrium building : Part 5. Passive smoke control methods based on safety zone division"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting. AIJ. 53-54 (2003)

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  • [Publications] 丁文ティ, 長谷見雄二, 峯岸良和: "アトリウム型ソーラーチムニーにおる自然換気と避難路遮煙の両立可能性"日本建築学会環境系論文集. 第569号. 1-6 (2003)

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  • [Publications] 西本聡, 岡澤尚美, 江川雄介, 丁文ティ, 長谷見雄二, 山田常圭: "ダブルスキンを利用した自然換気と煙制御の両立可能性に関する研究 その1 煙突効果を利用したダブルスキンの自然換気と煙制御の基本概念"2003年度日本建築学会関東支部研究報告集 I. 349-352 (2004)

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  • [Publications] 岡澤尚美, 西本聡, 江川雄介, 丁文テイ, 長谷見雄二, 山田常圭: "ダブルスキンを利用した自然換気と煙制御の両立可能性に関する研究 その2 縮小模型実験による自然換気性状把握"2003年度日本建築学会関東支部研究報告集 I. 353-356 (2004)

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  • [Publications] 江川雄介, 岡津尚美, 西本聡, 丁文ティ, 長谷見雄二, 山田常圭: "ダブルスキンを利用した自然換気と煙制御の両立可能性に関する研究 その2 縮小模型実験による煙性状把握"2003年度日本建築学会関東支部研究報告集 I. 357-360 (2004)

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  • [Publications] W.Ding, Y.Minegishi, Y.Hasemi, T.Yamada: "Smoke control based on a solar assisted natural ventilation system"Building and Environment. (印刷中). (2004)

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  • [Publications] 丁文ティ, 長谷見雄二, 峯岸良和: "パッシブ遮煙機能をもつアトリウム型ソーラーチムニーの自然換気性能に関する研究"空気調和・衛生工学会論文集. 第93号(印刷中). (2004)

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  • [Publications] 丁文〓, 長谷見雄二, 峯岸良和: "Model Experiment and CFD Analysis on A Solar Assisted Ventilation System"Journal of Asian Architecture and Building Engineering. Vol.1 No.2. 73-78 (2002)

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  • [Publications] 丁文〓, 長谷見雄二, 峯岸良和: "Study on the Compatibility of Natural Ventilation and Fire Safety through an Atrium Building"4^<th> International Symposium on Architecture Interchange In Asia. 591-595 (2002)

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  • [Publications] 長谷見雄二, 丁文〓, 峯岸良和, 西本聡: "自然エネルギー利用・火災安全性から見た煙突効果の利用と制御 (その1)中高層建築における太陽熱利用自然換気システムのパッシプ遮煙の基本概念"日本建築学会関東支部研究報告集. 455-458 (2003)

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  • [Publications] 西本聡, 長谷見雄二, 丁文〓, 峯岸良和: "自然エネルギー利用・火災安全性から見た煙突効果の利用と制御 (その2)縮小模型実験による自然換気・煙層性状の把握"日本建築学会関東支部研究報告集. 459-462 (2003)

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  • [Publications] 峯岸良和, 長谷見雄二, 丁文〓, 西本聡: "自然エネルギー利用・火災安全性から見た煙突効果の利用と制御 (その3)計算、モデルによる自然換気・煙層性状の把握とプロトタイプの評価"日本建築学会関東支部研究報告集. 463-466 (2003)

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  • [Publications] 丁文〓, 長谷見雄二, 峯岸良和, 西本聡: "自然エネルギー利用・火災安全性から見た煙突効果の利用と制御 (その4)CFDによる自然換気と煙制御の把握"日本建築学会関東支部研究報告集. 467-470 (2003)

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  • [Publications] 峯岸良和, Ding Wenting, 山田常圭, 長谷見雄二: "自然換気・建築物の防災性能からみた煙突効果の制御 その1 縮小模型における換気能力の再現性の検討"日本建築学会関東支部研究報告集I. 657-660 (2001)

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Published: 2001-04-01   Modified: 2016-04-21  

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