2021 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of wind pressure distribution of low-rise buildings in urban area and its influencing parameters based on full-scale measurement during typhoons
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20H02415
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西嶋 一欽 京都大学, 防災研究所, 准教授 (80721969)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 敬 京都大学, 防災研究所, 教授 (00190570)
林 泰一 京都大学, 東南アジア地域研究研究所, 連携教授 (10111981)
高橋 徹 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (10226855)
伊藤 耕介 琉球大学, 理学部, 准教授 (10634123)
友清 衣利子 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (30346829)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 風圧 / 実測 / 低層建築物 / 都市型強風災害 / リスク分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２年目である本年度は、（１）台風襲来時に低層建築物に作用する風圧の実測ならびに分析、（２）台風襲来時の建築物周辺の風速の実測ならびに分析、（３）建築物周辺の遮蔽物のデータ取得、（４）それらのデータベース化、（５）分析結果を踏まえた風洞実験計画の立案を行った。
具体的には、（１）（２）について、前年度に製作した風圧計測デバイスを用いて、日本に接近した二つの台風１４号および１６号に対して、それぞれあらかじめ選定しておいた沖縄県石垣市内および和歌山県串本町の低層建築物において風圧を実測するとともに、超音波風速計を設置して周辺の風速を実測した。実測した風圧・風速を分析したところ、屋根面に作用する風圧に特徴的な急激な負圧を観測できていることを確認した。さらに、風速・風向の3次元的な変化に連動して急激な風圧の変化が生じている可能性があることを示唆する結果が得られた。
（３）および（５）について、3Dスキャナおよび小型ドローンによる空撮画像を用いて建築物およびその周辺の3次元点群データを取得した。さらに、周辺の地上物の点群を、建築物（ソリッドな3次元物体）、植生（ポーラス状3次元物体）、車（背の低い3次元物体）、電柱・電線等（線状物体）に分類し、3年目に実施するそれぞれの事物の有無をパラメトリックに変化させる風洞実験模型製作の準備を行った。
（４）について、風速・風圧データおよび建築物・周辺点群データに緯度経度高度情報を付与し、地理空間情報として取り扱えるようにした。
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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
本研究は、台風通過時の風圧を実測できるかがカギであったが、2021年の台風シーズンに日本に接近した２つの台風に対して無事に実測を行うことができた。これらの台風は観測地点に直撃しなかったので、高風速とまでは言えない（最大瞬間風速で20m/s程度）が、その後の分析に資する程度の風速・風圧を取得することができた。
また、パラメトリックな風洞実験において想定されていた課題の一つであった地上事物の分類について、手作業による多少の手直しが必要なもののおおむね自動で分類できることが明らかになり、風洞実験の見通しが立った。
風圧計測デバイスについてはデバイス間の時刻が計測期間で最大1秒程度のズレが生じていることが明らかになり、風圧の空間相間も分析するためには時刻ズレの低減あるいは補正方法を考える必要があると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である３年目は、台風シーズンに襲来する台風に対して、昨年度同様に（１）台風襲来時に低層建築物に作用する風圧の実測ならびに分析、（２）台風襲来時の建築物周辺の風速の実測ならびに分析、（３）建築物の周辺の遮蔽物のデータ取得、（４）それらのデータベース化を行うとともに、新たに（５）実測された風圧の風洞実験による再現可能性を解明するための風洞実験、（６）風速・風圧実測記録および建築物および周辺の点群データについて公開用データベースの整備を行う。
また、研究計画当初は想定していなかった3次元的な風速の変化と低層建築物の屋根部で発生する急激な負圧の関係性を明らかにするために、デバイスの時刻同期性を高めたうえで、より稠密な風速・風圧実測を行う予定である。
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