2021 Fiscal Year Research-status Report
感染症予防のための大換気量を前提とした空調設備の検討とその最適制御手法の開発
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21K14303
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松尾 智仁 大阪大学, 工学研究科, 助教 (30793674)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 室内環境 / 温熱環境 / 換気 / CFD / データ同化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、感染症予防のために従来以上に換気が励行されている社会状況を背景に、換気量を従来よりも増加した場合の空調負荷の増大といった温熱環境への影響を評価すること、また、換気量を増大する場合に有効な空調手法やその制御といった温熱環境設計を検討することを目的としている。
研究初年度である2021年には、主に以下の3つの取り組みを行った。第１に、オフィスで広く用いられる天井カセット形の空調機について、データ同化法を用いて測定した室内温度分布から、目標温度分布に近づけるための空調制御を行う手法を開発し、数値実験によりその有効性を検討した。第２に、換気量が増加すると室内気温を制御する従来の対流式空調よりも、放射温度を制御する放射式空調の方が有利になる場合があると考え、室内の放射温度分布を正確に表現するための数値モデルの開発と、チャンバー実験を用いたその検証を行った。第３に、特に冬期においては換気による乾燥が懸念されるため、加湿器の重要性が高まると考えられたため、超音波加湿器の数値モデルの開発と、風洞実験によるその検証を行った。
ここまでの研究成果について、第１、第２の内容については第31回環境工学総合シンポジウム2021で発表した。第３の内容については、第51回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
おそらくCOVID-19の世界的な流行によるものと思われるが、実験機材や消耗品の品薄状況が続いており、研究遂行に必要な機材の調達が予定よりも遅れた。また、実験遂行にあたっても、流行状況等により実験施設の利用や実験時の補助要員の確保に難航する場合があり、当初予定通りでの進行ができなかった。
そのような外部状況のコントロールは困難であるが、今後は代替機材、施設、手法の検討を行い、外部状況の変化が研究の進捗に及ぼす影響を小さくするための努力を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究のうち、数値シミュレーションに関する部分は比較的外部環境の影響を受けにくいため、予定通りにすすめる。実験に関する部分は、外部環境の影響を受けやすいため、スケジュールに余裕を持って進める。現在のところ、実験施設の長期的な封鎖などの甚大な影響を見込まれていないが、万が一そういった事態が発生した場合に備え、代替施設の検討や実験内容の縮小といった対応策も検討している。
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| Causes of Carryover |
品薄により、一部の機材が購入できなかった。また、購入予定であった設備が一部借用できたため、購入よりも経費をかけず計画が遂行できた。物品費の支出が少なかったのは以上の経緯によるものである。
加えて、新型コロナウイルスの影響で雇用を予定していた人材の確保が困難になり、人件費支出も少なくなった。
これらにより発生した未使用額は、令和4年度に、再度必要機材の調達経費に充てる予定である。また実験補助員も引き続き必要であるため人材確保に努めるが、社会情勢上困難な場合は、実験材料の調達量を増やして実験回数を増やすことで、必要な成果確保を達成できる見込みである。
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