2017 Fiscal Year Annual Research Report
The improvement of outdoor thermal-wind environment and indoor energy consumption by the harmony of the shape and the material of building for designing the block scale of the city
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15K06279
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
一ノ瀬 俊明 国立研究開発法人国立環境研究所, 社会環境システム研究センター, 主任研究員 (30231145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ウー ラダー 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (90544560)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 風洞 / ストリートキャニオン / 熱環境 / 流れ場 / PIV / ナノ材料 / スケールモデル / デザイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハロゲンランプを至近に設置し、夏季晴天日の屋外に近い放射条件を風洞内に再現する手法を試みた。風と温度の計測にはLDV（Laser Doppler Velocimetry）の手法を用い、スケールモデルの屋根面素材にはアスファルトシングルを用いた。風速が小さい条件下では流れ場は建物形状や浮力の影響を受けやすく、屋上面を加熱すると風速の増大と乱流強度の減少が見られた。これは大気汚染物質の混合を抑制し、かつ輸送を強化する。また屋上面に特殊コーティングを施した場合、風速の減少と乱流強度の増大が見られた。
上述の成果を実際の街区に敷衍するため、PIV（Particle image velocimetry）の手法とストリートキャニオンを模したアルミニウム製のスケールモデルを用い、サーモカメラやスケールモデル周辺に分布させた気温センサーにより、屋外空間への効果を測定した。その結果、Oke (1988) などを嚆矢とする一連の先行研究事例における成果を補完・アップデートすることができた。またこれらの成果は、アスペクト比や風向、風速の流れ場に与える影響を体系的に描き出していた。
風洞実験における実測結果をもとに、東京都千代田区の麹町、平河町、一番町、二番町を包括するエリアを対象として、都市地表面形状がもたらす屋外熱環境評価を行った。2014年夏季の地上風系データによれば、東京・大手町の風向出現率はSSE～SSWが45％を占め、2～6m/sの風速が卓越している。当該エリアには卓越風向にほぼ平行なアスペクト比（H/W）の小さい道路と、卓越風向にほぼ直行するアスペクト比の大きい道路が混在している。前者では、壁面が加熱される効果は小さい一方、路面の加熱対策が重要となる。後者では日中における南向きの壁面の加熱対策が重要であるほか、夜間における自動車排熱や大気汚染物質の滞留対策が必要となる。
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