1998 Fiscal Year Annual Research Report
風系と連成させた都市火災伝搬のCFDシミュレーションと避難誘導システム開発
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10128103
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村上 周三 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40013180)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 吉彦 建築研究所, 第五研究部, 研究員
持田 灯 新潟工科大学, 工学部, 助教授 (00183658)
赤林 伸一 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (70192458)
山田 常圭 消防研究所, 第二研究部, 室長
長谷見 雄二 早稲田大学, 理工学部, 教授 (40298138)
加藤 信介 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (00142240)
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| Keywords | CFD / 延焼予測 / 火の粉 / 都市火災シミュレーション / 高浮力流 / リアルタイムシミュレーション |
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| Research Abstract |
都市空間によって都市気候モデルの予測手法を利用して密度変化を伴う高温高浮力流れを対象としてCFDと実験により研究を行ってきた。今回CFDの予測精度の向上と、街区、地域スケールの火災による放射熱輸送をより的確に予測し、安全に非難するための住民避難誘導システムを構築してきた。
(1) 都市火災シミュレーションコードの開発と検証
平成8年度の研究助成より開発を進めている(1)建物周辺及び(2)街区、(3)都市の4スケールの都市火災シミュレーションコードの検証を引き続いて行った。今年度は火の粉飛散による飛び火現象の物理モデルを作成し、建物周辺気流のCFD解析と火の粉飛散を連成させて、都市火災の伝搬を解析した。本来、火の粉の形状は多様であり、また延焼能力の大きい火の粉は寸法・重量ともに相当大きいと考えられ、正確に予測するために火の粉に対して働く重力、効力、揚力を考慮してその火の粉の輸送を運動方程式で考えるのが望ましい。そのための第一段階として、火の粉を重力沈降する通常の気中浮遊粉塵微粒子としてモデル化し、この移流・拡散性状をCFDを用いて解析した。
(2) 都市火災予測に必要な地形・都市データの整備
都市火災シミュレーションに必要な全国主要都市の地形、建物の情報を入手した。これと、国土庁の国土情報磁気テープを組み合わせ、地形データ、土地利用データ、建物容積率、建蔽率等をシュミレーションにより利用可能なものにした。
(3) 風洞実験による火災伝搬データベースの作成と検証実験
今後、都市火災シミュレーションコードの検証するためのデータベースを作成するための風洞実験を行う予定である。今年度は、上記実験を行うための予備検討として、
(1) ヘリウムガスを用いた浮力の影響を受ける火災プリュームの再現
(2) 延焼実験を行うための都市火災を模擬した対象による予備実験
を前年度に引き続き行った。
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[Publications] 加藤信介、村上周三、白石靖幸、吉田伸治、林吉彦: "都市火災伝搬における火の粉飛散の数値解析" 第3回都市直下地震災害総合シンポジウム論文集. 3. 529-532 (1997)
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[Publications] 白石靖幸、加藤信介、村上周三、吉田伸治、林吉彦: "都市火災伝搬における火の粉飛散の数値解析" 生産研究. 51巻、1号. 61-64 (1999)
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[Publications] 吉田伸治、大岡龍三、村上周三、持田灯、富永禎秀: "対流・放射・湿気連成解析による屋外環境共生空間の研究 その2 改良型K-εモデルの導入効果の検討" 日本建築学会学術講演梗概集. 1998.9. 937-938 (1998)
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[Publications] 足永靖信、吉田伸治、村上周三、大岡龍三、持田灯、富永禎秀: "対流・放射・湿気連成解析による屋外環境共生空間の研究 その3 緑化による屋外温熱環境の緩和効果の検討" 日本建築学会学術講演梗概集. 1998.9. 939-940 (1998)
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[Publications] 吉田伸治、村上周三、持田灯、大岡龍三、富永禎秀、金相: "環境緩和効果を総合的に組み込んだ新しい3次元樹木モデルの開発" 空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. 1998.8. 361-365 (1998)
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[Publications] 吉田伸治、村上周三、大岡龍三、持田灯: "屋外環境共生空間の数値解析 3次元対流・放射・湿気輸送連成解析のための樹木モデルの開発" 第12回数値流体力学シンポジウム. 1998 E1-3. 379-380 (1998)
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[Publications] 吉田伸治、村上周三、持田灯、大岡龍三、富永禎秀、金相: "対流・放射・湿気連成解析による屋外環境共生空間の研究 CFDによる屋外の気流分布と温熱環境に対する緑地の影響の検討" 第15回風工学シンポジウム. 1998. 91-96 (1998)
