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BIMと数値解析を援用した都市温熱環境最適設計手法の開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 12J08008
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Architectural environment/equipment
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

林 鍾衍  東京大学, 生産技術研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords都市設計 / 最適化 / 風通し / CFD
Research Abstract

1. 住宅配置や建物設計に特徴的な計画がなされたY市の住宅地区を対象として、風環境を対象とした実地計測および数値流体解析を実施した。各住宅の向きは住宅地区全体の平均風速にはほとんど影響を与えないが、地表近くの流れの様子には影響し、より地形や共用通路に沿う向きで配置された現状案の方がより滑らかに住宅地区内を風が吹き抜けることが分かった。また、実設計者との対談を行い、本研究の方向性や必要性について改めて考えてみる機会にした。
2. 風通しに関する形状の影響のパラメトリックスタディ① : 市街地内のある敷地に単体あるいは2棟の直方体建物が建てられる状況を想定し、CFD解析を用いた多様な建物形状に対する風通しのパラメトリックスタディを行い、建物形状の幾何学的なパラメータと実際の風通しの相関性について検討した。建蔽率、高さ方向のグロス建蔽率、見付け面積、隣棟間隔、建物高さのばらつきの値が形状の幾何学的なパラメータとして用いられた。見付け面積と隣棟間隔、建物高さのばらつきと高さ方向のグロス建蔽率の間には多重共線性の問題があり、各変数の独立性を害しないように指標を改善する必要があった。
3. 風通しに関する形状の影響のパラメトリックスタディ②、GISデータを用いた街区形状パラメータの空間分布分析、各パラメータの空間分布に対する相関分析 : 実街区を対象とし、様々な街区形状パラメータの空間分布を算出し、それらの相互独立性について検討を行なった。また同時に、同じ領域に対するCFD解析を行い、各パラメータのもつ街区風環境のパラメタリゼーションへの導入可能性検討に関する参考データを取得した。パラメータの相互独立性分析により街区の水平方向の規模に関するパラメータのうち1つ・街区の鉛直方向の規模に関するパラメータのうち1つ・建物高さのばらつき、以上の3つのパラメータの組み合わせでより合理的な採点基準が作成可能である判断した。また, CFD解析を用いた形状のパラメトリックスタディを行い、水平方向の規模に関するパラメータとしては高さ方向のグロス建蔽率、鉛直方向の規模に関するパラメータとしては粗度長を使用することが良策になると判断した。
4. CFD解析を用いた形状最適化プログラムを構築した。CFD解析の導入により設計案のバリエーションが増加したが、その分だけ計算負荷が非常に大きくなり、設計の初期段階で様々な代案群の提供することを目的とした手法としての有用性の問題が考えられる。構築された手法をマススタディに適用することにより、設計初期段階である基準以上の性能を保つ代案群を作成可能であり、デザイナはそれらのうち、ある代案を選択し、詳細設計を行えば環境性能、デザイン性能、両方が配慮された設計案になると期待される。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] マイクロスケール大気汚染予測システムの開発その4 Large-eddy simulationにおける解析格子解像度下での濃度分散評価手法の検討2013

    • Author(s)
      菊本英紀, 大岡龍三, 高橋岳生, 林鍾衍, 伊藤一秀
    • Journal Title

      日本建築学会環境系論文集

      Volume: 78 Pages: 579-588

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 街区形状パラメータを用いた街区風環境のパラメタリゼーションに関する研究2013

    • Author(s)
      林鍾衍, 大岡龍三
    • Journal Title

      生産研究

      Volume: 65 Pages: 23-27

    • NAID

      130003368425

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] 都市の風通しに関する建物形状の影響のパラメトリックスタディ CASBEE-HIの風通しに関する採点基準の評価を中心として2012

    • Author(s)
      林鍾衍, 大岡龍三
    • Journal Title

      日本建築学会環境系論文集

      Volume: 76 Pages: 721-729

    • NAID

      200000356933

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 居住者への換気促進行動のための情報提供による省エネ効果に関する研究(その1)窓開閉パターンの情報提供のための気象モニタリングの位置検討2013

    • Author(s)
      林鍾衍, 大岡龍三
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学、札幌、北海道
    • Year and Date
      2013-08-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 都市地表面の粗度長及びゼロ面変位の推定に関する数値解析2012

    • Author(s)
      林鍾衍, 大岡龍三
    • Organizer
      第26回数値流体力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター、東京
    • Year and Date
      2012-12-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 高密の市街地における街区形状が街区の風通しに及ぼす影響に関する数値解析2012

    • Author(s)
      林鍾衍, 大岡龍三
    • Organizer
      日本流体力学会年会
    • Place of Presentation
      高知大学、高知
    • Year and Date
      2012-09-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 建築物形状が街区の風通しに及ぼす影響に関するパラメトリックスタディ2012

    • Author(s)
      林鍾衍, 大岡龍三
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋
    • Year and Date
      2012-09-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 風通しを考慮した建物最適配置手法に関する研究 (その3) GISデータを用いた高密の市街地における街区形状パラメータの独立性の検討2012

    • Author(s)
      林鍾衍, 大岡龍三
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学、札幌
    • Year and Date
      2012-09-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Building shape optimization for urban ventilation potential based on CFD simulation2012

    • Author(s)
      J. Lim, R. Ooka
    • Organizer
      the 8th International Conference on Urban Climates
    • Place of Presentation
      Dublin, Ireland
    • Year and Date
      2012-08-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A Parametric Study on the Urban Ventilation Potential Regarding Building Shape2012

    • Author(s)
      J. Lim, R. Ooka
    • Organizer
      The 2nd International Conference on Building Energy and Environment
    • Place of Presentation
      Colorado, USA
    • Year and Date
      2012-08-02
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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