2014 Fiscal Year Research-status Report
年間を通して理想的な日射反射特性を示す指向性反射材による環境負荷軽減建材の開発
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25420587
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
酒井 英樹 大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 准教授 (90277830)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 環境材料 / 日射反射率 / ヒートアイランド / 都市環境 / 再帰反射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，入射角度によって反射率が大きく異なる反射材を開発し，夏の太陽光は反射し，冬の太陽光は吸収する建物屋根や外壁材として利用することを目指している。実用化すれば，夏場は，建物が暖められにくくなることで，冷房の使用を減らすことができ，冬場は建物が暖められることで，暖房の使用を減らすことができ，年間を通じて省エネルギーに寄与し，環境負荷を軽減することができる。
その実現方法は，夏の太陽は高く上り，角度のついた光であるのに対して，冬の太陽は低い位置にとどまり，水平に近い角度からの光であることから，例えば，レンズを敷き詰めて，太陽光をレンズで一旦集光し，夏の太陽光が集光する位置には高反射体を置くことで反射させ，冬の太陽光が集光する位置には，吸収体をおくことで熱として吸収させる，というものである。
研究期間の２年目となる本年度までに，建築外皮に適した反射材の構造として，設計，加工ともに容易である球形のレンズを蜂の巣状（ハニカム構造）に配列する方式と，設計，加工は複雑であるがレンズを必要としない表面微細構造による方式の２つを提案し，それぞれ制御できる反射率の範囲，耐久性などを計算及び実験により明らかにした。さらに，主にヒートアイランド対策の観点から，これらの反射材を都市部の建物に適用した場合に，都市街区に対して与える影響（局所気温の低減効果など）を予測するための放射環境シミュレーション手法の開発に取り組んだ。
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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
研究実績の概要に記したように，概ね交付申請書に掲げた研究目的，研究実施計画に沿って研究が進んでおり，とくに問題となる事象も発生していないことから，概ね順調とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究期間の最終年度となる平成27年度は，まず，残された課題として，適用地点ごとに異なる太陽軌跡の季節変動に対する最適な指向特性の選択手法を考案し，指向性反射材の加工技術の開発を継続する。その上で，本提案手法の優位性，有用性を示すことを目的として，従来の日射高反射材，保水性建材，緑化など，他のヒートアイランド緩和材と比較する。具体的には，前年度までに得られた指向性を含む日射反射特性データに基づき，都市街区での放射環境シミュレーションを行い，夏場の都市街区空間の暑熱環境（ヒートアイランド）の緩和効果，冬季の暖房負荷軽減効果を予測し，温室効果ガスの削減効果，および，経済性評価を行い，指向性再帰反射建材の優位性を示していく。そして，環境負荷軽減建材として好ましい反射指向性（夏の太陽軌跡に対して反射率が高く，冬の太陽軌跡に対して反射率が低くなる）を有する指向性再帰反射材の設計方法を示し，新建材として提案する。
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