1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11450216
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
鉾井 修一 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80111938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 義規 北海道立寒地住宅都市研究所, 環境科学部, 研究員
永井 久也 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (52040538)
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| Keywords | 凍結・融解 / 内部結露 / 夜間放射 / 降水 / 非線形方程式 / 発泡系断熱材 |
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| Research Abstract |
適切な断熱・防露設計により単純な表面結露は減少しつつあるが、一方で内部結露が増加している可能性がある。特に、冷凍倉庫や寒冷地の結露においては、壁体内の水分が凍結する場合があり、材料破壊・劣化や断熱性能の低下などその被害は甚大なものとなる恐れがある。結露および結露による被害を防ぐには、材料中における含水率・含氷率などの変化性状を把握し予測する必要がある。
今年度は、周期的およびランダムな外気変動に曝された建築壁体における凍結・融解過程の性状を明らかにすることを主たる目的として、標準気象データを用い熱水分移動理論に基づく解析を行った。壁体材料としては土壁を想定し、これに夜間放射、降雨が作用した場合の凍結・融解過程の性状を調べた。大阪など比較的温暖な地域においても、凍結がしばしば発生することを明らかにした。
凍結・融解過程を含む熱水分の同時移動過程は、各種物性値が含水率より大きく変化するため非線形となる。さらに、結氷条件下では温度-ポテンシャル-含水率の間に成立する特殊な関係を満足しなければならないため、その非線形性は一段ときついものとなる。これらの非線形性が数値解析結果に及ぼす影響を明らかにし、幅広い環境条件下において解が得られるようなプログラムを改良した。
凍結現象を多孔質材料内での熱水分移動および外界条件と結氷位置・結氷量などと関係づけるという観点より、北海道における凍害の実態調査を行い、その特性を抽出した。特に、実在の住宅に使用されていた発泡系断熱材中における結露、凍結による断熱材の劣化に関する調査・試料の収集を行った。
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