夏季蒸暑地域における小屋裏空間内の温熱・換気性状に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750525
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 酒井 孝司 熊本大学, 工学部・環境システム工学科, 助手 (40274691)
• Keywords: 小屋裏空間 / 換気量 / 温熱性状 / 数値流体力学

Research Abstract

本研究では,任意形状の住宅,特に小屋裏空間の温熱通気特性を定量的に検討するものであり,その成果は,住宅等における環境調整手法の開発・適用範囲を拡張可能とするものである.
本年度は,住宅の小屋裏・床下空間の温熱・通気特性,特に自然風による小屋裏内での排熱特性を定量的に把握することを目的とし,実験住宅における実測と換気量に関する数値解析を行った.また,Computational Fluid Dynamics手法を用いて,住宅の風圧係数算出を行い,実測と比較検討を行った.本研究で得られた成果を以下に示す.
(1)棟換気,軒天換気,壁体通気層を持つ実験住宅を作成し,外界気象に曝露して実測を行った.実測結果では,軒天換気口からの換気量が支配的であることがわかった.また,天井断熱された小屋裏では,気温が50℃程度まで上昇することが明らかとなり,換気による温熱性状改善が望まれる結果となった.
(2)実測結果を基に,換気計算モデルを構築し,換気量の推定を行った.その結果,建築基準法で定められている開口面積では,小屋裏の温熱環境改善は不可能であることが明らかとなった.また,換気量の要因としては,外部風の影響が温度差に比べて倍程度大きいことを明らかにした.
(3)CFD手法による小屋裏換気の構造解明を目的として,数値解析法の基本特性の把握を行った.特に,SIMPLE系解法の特性の把握,安定性の検討を行い,SIMPLEC法が他に比べて良好であることが確認された.
(4)標準k-εモデルとDurbin型k-εモデルを用いて,風圧係数の算出を行った.その結果,Durbin型が,実測値との対応が良いことがわかった.

Research Products

• [Publications] 酒井孝司,石原修 他1名: "夏季蒸暑地域における高断熱・高気密住宅用換気部材の総合試験"熊本大学地域共同研究センター第12回共同研究成果発表会梗概集. 41-44 (2000)
• [Publications] 酒井孝司,岩本静男 他2名: "建築環境工学分野に対応した室内気流解析コードの汎用化に関する研究第1報,SIMPLE系解法の計算安定性に関する考察"日本建築学会九州支部研究報告. 39号. 289-292 (2000)
• [Publications] 酒井孝司,石原修 他1名: "通風の数値予測に関する研究"日本建築学会九州支部研究報告. 39号. 285-288 (2000)
• [Publications] 酒井孝司,岩本静男 他2名: "SIMPLE系解法の計算安定性に関する考察"日本建築学会大会学術講演梗概集. 687-688 (2000)
• [Publications] 本多隆志,酒井孝司 他2名: "通風時における室内風環境に関する研究第1報多数室換気計算による通風量算定と実測結果の比較"日本建築学会九州支部研究報告. 40号. 393-396 (2001)
• [Publications] 犬童秀成,酒井孝司 他2名: "通風時における室内風環境に関する研究第2報CFD手法による住宅壁面の風圧係数の算定"日本建築学会九州支部研究報告. 40号. 397-400 (2001)