2019 Fiscal Year Research-status Report
2台のドップラーライダーによる都市大気の移流・乱流拡散の空間分布と時間変動の計測
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18K04453
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
石田 泰之 東北大学, 工学研究科, 助手 (20789515)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
持田 灯 東北大学, 工学研究科, 教授 (00183658)
渡辺 浩文 東北工業大学, 工学部, 教授 (60247236)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ドップラーライダー / 上空気流性状 / 温湿度の多点同時測定 / LES / Breathability / エネルギー散逸率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)気象条件等に基づく上空気流性状の類型化：これまで、夏季（8月～約2週間）に仙台市都心部の高層建築2棟(電力ホール、東北電力本店ビル)の屋上にそれぞれ1台ずつの計2台のドップラーライダーを設置して行った都市上空の移流・乱流拡散性状の計測結果と仙台市内の小学校における温湿度測定結果を、気象条件を基に類型化した。この結果、夏季の仙台市の上空気流性状は大きく4種類に類型化することができることを明らかにした。
2)Breathabilityの概念に基づく市街地の上空から地表付近への風の輸送メカニズムの分析：Breathabilityとは、市街地内の空気と市街地上空の空気の交換能力を表す指標であり、本研究ではLESを用いて求めた、市街地上空から市街地内へ流入、また逆に流出する運動エネルギー(運動エネルギーの鉛直方向の輸送量)によりBreathabilityを評価した。全運動エネルギーを平均運動エネルギーと乱流エネルギーに分け、またこの輸送を移流成分と拡散成分に細分化することで、上空風の移流・拡散性状を詳細に分析した。
3)着目する市街地の風環境の改善及びその風下側に位置する市街地の風環境への悪影響を同時に評価する評価フレームの提案：前者を項目2)のBreathabilityにより、また、後者を着目する市街地の運動エネルギー散逸総量により求め、さらに、この2つの値の比に基づいて、上空風が市街地の地表付近へと輸送される際の輸送効率を評価する、評価フレームを提案した。この評価フレームに基づいて、直方体がグロス建蔽率25％で千鳥状に並ぶ単純化された市街地モデルの中心の建物1棟の高さが変化したときの輸送効率の変化を評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定の通り、概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
市街地形態を表す形状パラメータと運動量及び運動エネルギー輸送の関係解明：
ドップラーライダー計測の結果に基づき、今年度行った分類ごとに、その気流の変動性状（水平方向、鉛直方向）を分析し、気象条件による移流・乱流拡散性状の変化が、地表付近の温湿度へ及ぼす影響を分析する。
さらに、LESによって水平・鉛直方向の移流・乱流フラックスが市街地形状パラメータに応じどのような量や割合で発生するか明らかにし、今年度提案した評価フレームに基づいて、風環境の観点から最適な市街地形態の提案を行う。
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| Causes of Carryover |
年度内中に完了する予定であった日本建築学会環境系論文集への論文投稿に関して、年度内中の採択が叶わず、投稿費が差額として発生した。次年度、同用途で使用される予定である。
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