Field Measurement Method for Building Thermal and Ventilation Performance

• Project/Area Number: 16K06623
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Architectural environment/Equipment
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: OKUYAMA Hiroyasu 神奈川大学, 工学部, 教授 (70393543)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 多数室換気測定法 / 多数室熱性能測定法 / 熱回路網 / システム同定理論 / 最小二乗法 / 移動平均 / 低周波濾波 / トレーサ・ガス / 換気回路網 / システム同定 / 熱損失係数 / 相当隙間面積 / 現場測定法 / 多数室 / 信頼性評価法 / 正弦波励振

Outline of Final Research Achievements

Methods for on-site measurement of building thermal performance system parameters such as coefficient of heat loss and infiltration rate are very important. On-site measurements are exposed to changing meteorological conditions and these parameters should generally be estimated in a multi-zone model such as inter-zone flow rates. In this regard, a simultaneous ordinary differential equation model is converted into regression equation and system parameters estimation theory including reliability evaluation has been developed on the basis of least squares. We have improved a system parameter identification theory and uncertainty analysis method using least squares. A prototype measurement systems for both thermal and ventilation performance have been developed and were tested for the operational confirmation in an apartment house. The system can be applied to 10 rooms at maximum and two PCs are used for wireless control of the devices. The experiment results showed appropriate results.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

様々な拡散系を一般的な連立常微分方程式モデルにする熱回路網モデルに基づき最小二乗法によるシステム同定理論を考案して，実態の住宅の熱・換気性能評価を行う現場測定システムも試作して動作確認実験も行った．これにより省エネで健康的で快適な住宅の普及に資する．

Research Products

• [Journal Article] 蒸発冷却利用の環境親和型クラディングのための基礎実験と予測計算 (2018)
  • Author(s): 吉浦温雅，奥山博康
  • Journal Title: 日本ヒートアイランド学会論文集 ISSN 2188-4056 Volume: 13 (1) Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 熱・換気回路網とは (2017)
  • Author(s): 奥山博康
  • Journal Title: 空気調和・衛生工学 Volume: 91 (5) Pages: 81-82
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Calculation examples using the NETS simulation program as a general-purpose network model for heat, air, and gas movement in buildings (2018)
  • Author(s): Atsumasa Yoshiura, Hiroyasu Okuyama, et al.
  • Organizer: Building Simulation and Optimization
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 建物の相当隙間面積の指数則モデルと二次式モデルの比較検討 (2018)
  • Author(s): 奥山博康，吉浦温雅
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
• [Presentation] 住宅の熱性能現場測定における測定不確かさ標準偏差の推定のための最適移動平均期間 (2018)
  • Author(s): 井出大輝，奥山博康，吉浦温雅
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
• [Presentation] 移動一括最小二乗法による換気量の時間変化の測定法 (2017)
  • Author(s): 奥山博康，吉浦温雅
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
• [Presentation] 気密性の相当隙間面積と測定の信頼性の評価方法の再考 (2017)
  • Author(s): 吉浦温雅，奥山博康
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
• [Presentation] 建物の気密性測定法における相当隙間面積と測定の信頼性の評価方法の再考 (2017)
  • Author(s): 吉浦温雅，奥山博康
  • Organizer: 空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集
• [Presentation] 熱と換気の性能の現場測定法 (2016)
  • Author(s): 奥山博康，吉浦温雅
  • Organizer: 日本建築学会・環境工学委員会・熱環境運営委員会・第46回熱シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山理科大学
  • Year and Date: 2016-10-22
• [Presentation] 住宅の伝熱と換気と気密性の現場測定法の理論と実験 (2016)
  • Author(s): 奥山博康，吉浦温雅，中島 航
  • Organizer: 空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2016-09-14
• [Presentation] 気密性能の測定不確かさ標準偏差推定法と基礎式の再検討 (2016)
  • Author(s): 奥山博康，吉浦温雅
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集（九州），環境工学２
  • Place of Presentation: 福岡大学
  • Year and Date: 2016-08-24
• [Presentation] 住宅の伝熱と換気と気密性の現場測定法の理論と実験 (2016)
  • Author(s): 奥山博康，吉浦温雅，中島 航
  • Organizer: 日本建築学会・2016年度 第1回 伝熱＋環境シミュレーョン合同小委員会・WG
  • Place of Presentation: 日本建築学会会館（田町）