2008 Fiscal Year Annual Research Report
環境自律型バイオミメティック(生物模擬)建築の開発と評価に関する研究
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20360260
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
石川 幸雄 Mie University, 大学院・工学研究科, 教授 (60378312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宿谷 昌則 武蔵工業大学, 環境情報学部, 教授 (20179021)
垣内田 洋 独立行政法人産業技術総合研究所, サステナブルマテリアル研究部門, 研究員 (40343660)
宮田 弘樹 株式会社竹中工務店・技術研究所, 建設技術研究部, 研究主任 (90416628)
北野 博亮 三重大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80293801)
菊池 卓郎 株式会社竹中工務店・技術研究所, 建設技術研究部, 研究員 (00421925)
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| Keywords | バイオミメティクス / 汗かき建物 / 衣替え建築 / エクセルギー / 感覚-行動プロセス / サーモクロミズム / 植物導管揚水 / 近赤外透過スペクトル |
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| Research Abstract |
人体・生物が持つ環境生理機能を建築に模擬応用した「バイオミメティック建築」を構築するために必要となる要素技術、複合技術、評価法について研究を進め、今年度に得られた主な研究成果は以下の通りである。(1)生物の生息環境と人体・生物の持つ環境生理機能についての調査を行ない、その形態や機構の環境共生や建築環境制御への模擬性や適用性を検討した。(2)有望な環境生理要素技術の提案とモデル化として、「鳥肌・起毛機能」、「サーモクロミック機能」、「植物導管揚水機能」、「発汗機能」等を抽出し、以下の成果を得た。
1) 表面で選択吸収・選択放射機能を持たせた各種の外壁試験体を構築し、夏季・冬季の熱性能を実験的に求め、非選択性外壁と比較して、その熱(衣替え)効果を示した。2)自律型調光窓材として有力な候補である、二酸化バナジウム薄膜のサーモクロミック挙動を、光学膜設計と材料整合性の観点から、非晶質シリコン酸化物と多層膜化し、シリコンの酸化数と膜厚の調整によって近赤外透過スペクトルの調光制御性を高めることで高性能化した。3) 植物の揚水機能をモデル化するため半透膜や溶質を検討し、MF膜を用いた揚水実験モデルを構築して揚水量を実験的に求めた。4)感温性高分子材を使用し発汗機能を持つ「汗かき屋根」を構築し、同一気象条件下で一対の実験小屋(汗かき屋根を敷設した発汗小屋と非発汗小屋)を用いた蒸発冷却実験を行い、「汗かき屋根」の自然冷房効果を定量的に示した。(3) バイオミメティック建築の評価に関連して、人体のエクセルギー収支の夏における特徴を明らかにする解析を行なうとともに、人の感覚-行動プロセス研究の一環として、エアコン装置の使用状況と室内温熱環境、使用者の温熱環境履歴との関係を明らかにした。
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