2014 Fiscal Year Annual Research Report
超節水型トイレ対応排水設備配管システムの計画手法に関する研究
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25289201
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| Research Institution | Kanto Gakuin University |
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Principal Investigator |
大塚 雅之 関東学院大学, 建築・環境学部, 教授 (20288088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 智行 関東学院大学, 建築・環境学部, 准教授 (90385534)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 給排水衛生設備 / 節水型トイレ / 排水設備システム / 排水横管 / 搬送性能 / 排水性能 / シミュレーション / 配管設計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、超節水型トイレが設置された場合に、衛生的かつ安全に、生活に支障なく建物・敷地内から汚物やトイレットペーパー等を含む排水を排出できる排水配管システムの計画・設計を行うためのガイドライン作成に資する知見を得ることを目的としたものである。今年度の研究実績は、以下のとおりである。①排水管内での汚物等の搬送性能の把握とシミュレーション手法の確立；昨年度の結果である清水排水時での排水特性の予測手法について、査読論文としてまとめ投稿し採択された。次にその知見をもとに、提案した解析手法を擬似代用汚物を混入させた場合の搬送距離を計算により求めるモデルに発展させ、先に用いた各種配管に適用させ、計算結果と実測結果が一致するまでに至った。また、その成果の一部は、国際シンポジウムで査読論文として、また国内の学会でも発表した。さらに代用汚物を実使用のトイレットペーパーに変え、同様に適用するために実験を実施し、試行的にシミュレーションも行った。その実測には、本年度購入した水位センサーユニットを活用した。②排水立て管を含む排水能力への影響等の検討；戸建住宅の排水立て管システムにおいて節水型トイレを設置し、トイレットペーパーを含む排水を行った際の実測データを解析し、清水排水に比べ排水能力への影響評価を行った。これは、最終年度に高層排水立て管システムを用いての排水能力影響と排水横主管での搬送性能への影響を確認するための試験を得るためとした。③換気設備及び外部風速条件の外部影響要因の検討;換気設備及び外部風速条件の外部影響要因の検討；CFDによるベントキャップ周辺の気流分布・圧力分布及び伸頂通気管内圧力分布の様相把握を実施した。本年度は建物屋上におけるベントキャップ・通気管の設置位置の違いによる検討と強風時における検討を実施した。
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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、節水型トイレの排水管内での排水特性の変化や搬送性能を踏まえた配管設計を行うためのガイドラインの作成に資する知見を得ること、設計者や使用者に正しい情報や知識を提供することを最終成果としている。特に2年度目の成果は、排水横管での擬似代用汚物を搬送性能のシミュレーションモデルが構築でき、その計算精度が実用レベルに達していることで、学会等の外部評価も実施できたことである。また、トイレットペーパーを用いての排水横管内での搬送性能を実験的に把握したこと、低層の戸建の排水立て管システムの排水能力への影響についても実験的に確認したことが成果である。さらに、研究分担者による外部風圧の影響については、通気管設置位置の違いや強風時におけるCFDのモデル化が概ね完了し、検討段階に進む事ができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、昨年度までの研究成果を国際シンポジウムや査読論文として投稿し、対外評価を受ける。さらに、排水横管内で実際に搬送されるトイレットペーパーを用いた場合の搬送性能を予測するモデルを構築すること、高層排水立て管システムでの排水実験を行い排水能力影響と搬送性能評価を実施することを検討する。また、換気設備の運転や外部風速の影響についても検討する。また、換気設備の運転や外部風速の影響については実験室実験による検討に加え、建物屋上部に設置される障害物等による影響を加味した検討を実施する。以上をもとに、研究成果報告書をまとめる。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、トイレットペーパーを用いた搬送性能試験と排水能力試験の実施が不十分であり、それを予定した分が残金になった。また、分担者担当分についても、ベントキャップ周辺気流場の測定と室内負圧がトラップ封水に及ぼす影響の実験に利用する実験室の不調から実施が困難となり、その予定額分が残金となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度は、配当される研究費を確認し、主に夏期に前記の搬送性能試験と排水立て管システムの排水能力試験等を実施し、研究費の計画的な消費を行う。春期に実験の準備を整え、夏期より前期の実験を実施し、研究費の計画的な消費を行う予定である。
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