自然換気建物の設計法確立に向けた基礎的検討－開放率を用いた換気口面積の設定法－
| Project/Area Number |
22K14378
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
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| Research Institution | National Institute of Public Health |
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Principal Investigator |
下ノ薗 慧 国立保健医療科学院, その他部局等, 研究員 (10781453)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 自然換気 / 開放率 / 自然換気口開放条件 / 自然換気口有効開口面積 / 文献調査 / 室内熱環境 / 熱負荷 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、省エネや室内環境の向上の観点から”自然換気”を導入する建築物が増加している。また、自然換気は感染症拡大防止の観点からも重要な役割を果たしており、適切な自然換気建物の設計が望まれている。
本研究では、自然換気口の開放率（開度・開放個数など）に着目し、室内熱環境・熱負荷との関係から自然換気口有効開口面積の設定法を検討する。数値解析（シミュレーション）を主軸として解析を進め、実建物の実測を並行して実施することで、自然換気口有効開口面積の設定法の妥当性も検証する予定である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は自然換気口の開放率（開き角度・開放個数等）に着目し、自然換気時の室内熱環境（本研究では室内温度とする）の悪化を防止するための開放率計算法を構築し、自然換気設計の重要な因子の一つである自然換気口有効開口面積の設定法を検討するものである。今年度の成果は以下の2点である。
①自然換気利用建物の実態調査：自然換気利用建物を105物件調査し、本研究で着目しているオフィスビルに関して60件のデータベースを整理した。主に自然換気口を開放するときの室内外条件（自然換気口開放条件）と自然換気口有効開口面積を調査した。自然換気口開放条件を調査できたのは36件であり、内35件が自然換気口を開放するときの外気温度の下限値（下限外気温度）を設定しており、15℃と設定する建物が最多であった。その他、「(室内温度)>(外気温度)」、「(室内エンタルピ)>(外気エンタルピ)」の時に自然換気口を開放する建物が多いが、湿度を自然換気口開放条件の判定基準としている建物は30%以下であった。また、自然換気口有効開口面積を調査できたのは40件であり、自然換気対象室面積と自然換気口有効開口面積には強い正の相関があることが明らかとなり、自然換気対象室面積に対する自然換気口有効開口面積の比を0.1～0.5%と設定する建物が26件あった。
②自然換気口の開放率に着目した室内熱環境実測：北海道内の自然換気を導入する研究所と役場庁舎において自然換気時の室内熱環境の実測を行った。同時に自然換気口の開放個数の調査と気候（外気温湿度・日射・風向・風速）を測定し、開放率と室内熱環境には強い負の相関があることが統計的な分析から明らかとなった。また、気候については順風・逆風、累積全天日射量、日較差が自然換気時の室内熱環境に与える影響が大きいことも明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「自然換気利用建物の実態調査」で得られた自然換気口有効開口面積の調査結果は今後構築する開放率計算法を実装する際の数値解析条件に資すると考えられる。また、「自然換気口の開放率に着目した室内熱環境実測」で得られた室内熱環境と開放率・気候の関係は統計的にも有意な相関が得られていることから開放率計算法を構築する際の重要な基礎データが得られたと考えられる。以上の理由より、研究はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究は以下の2点に着眼して進める予定である。
①風圧力も考慮した開放率計算法の構築：2022年度に得られた自然換気時の室内熱環境と開放率・気候の関係から風圧力も考慮した開放率計算法の構築を進める。先行研究では無風時を想定した開放率計算法を構築していることから計算法の適用範囲を拡張を目指す。
②開放率計算法に基づく自然換気口有効開口面積の設定法の検討：2023年度の前半に風圧力も考慮した開放率計算法の構築を目指し、2023年度の後半に感度解析の実施を目指す。先行研究の知見も活用しながら室内熱環境に配慮した自然換気口有効開口面積の設定法を検討する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
