2006 Fiscal Year Annual Research Report
冷却流水面とハイブリッド換気による屋内公開空地の熱・空気環境の改善効果
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17360280
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
繪内 正道 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (00001991)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
羽山 広文 北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (80301935)
菊田 弘輝 北海道大学, 大学院工学研究科, 助手 (20431322)
森 太郎 釧路工業高等専門学校, 助教授 (70312387)
林 基哉 宮城学院女子大学, 学芸学部, 助教授 (40320600)
西澤 繁毅 国土技術政策総合研究所, 研究官 (50360459)
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| Keywords | 冷却流水面 / ハイブリッド換気 / 屋内公開空地 / 熱環境 / 空気環境 / 改善効果 |
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| Research Abstract |
アトリウムのような不特定大多数の人々が利用する屋内公開空地の熱・空気環境計画の改善を主題にして18年度は下記の3課題を実施し、以下の知見を得た。
(1)暖冷房及び非暖冷房大規模吹き抜け空間の類型化:
屋内公開空地(大規模吹き抜け空間)を概ね5種のタイプに類型化した。その上で、主建物の階数(延べ床面積)、開口部の熱性能、断熱水準、副建物(吹き抜け空間)の硝子被覆面積、被覆の熱性能をパラメーターにしてCASBEEによる評価を行い、建築計画のための基礎資料の再整理を行った。
(2)PIVによる冷却流水面上の流れ場の測定:
屋外公開空地と屋内公開空地の熱・空気環境の違い、利用状況の差異を明らかにした。さらに、吹き抜け空間に設置される水面の模型を作成し、PIV手法で流水面上の流れ場を撮影し、熱伝達や物質伝達に影響を与える水面近傍速度分布の入手に成功した。これより、境界層厚さ、速度分布、蒸発・凝縮量の関係の入手が期待できる。18年度では、以上の知見を気流分布解析用市販ソフトSTREAMに取り込み、実測と数値計算の一致度合いを検討しているところである。今後は、それらの検討結果から、簡易解析法としてブロックモデルを提案し、非定常熱解析の場で、蒸発・凝縮量の推定が可能な解析法を開発する(最終の19年度の課題)。ブロックモデルによって、屋内公開空地の設置されることが多い水面からの蒸散量を同定し、空調設備設計に供することが可能になる。
(3)床冷房を利用した空調システムの性能実態(温度成層)の把握:
床冷房を採用した外断熱事務所建物を対象に、夏期の熱・空気・光環境の調査を行った。室内温度の日変動幅は1.5℃におさまっており、躯体蓄熱冷房+床全面吹き出し空調の特性を確認した。また、ボイド周りからの受照照度を測定し、発効効率を利用して簡易的な日射負荷に関する計算法の妥当性が示された。これらの知見により、アトリウム(屋内公開空地)に対し、日射負荷の算定、冷房方式の採用が可能になった。
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