低コストで後付け可能な農業施設・家屋用対暴風減災システムの開発

• Project/Area Number: 20H00984
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 3110:Agricultural chemistry, agricultural and environmental biology, forestry and forest products science, applied aquatic science, agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: Tokyo National College of Technology
• Principal Investigator: NAKAMURA GENICHIRO 東京工業高等専門学校, その他部局等, 技術職員
• Project Period (FY): 2020-04-01 –
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥480,000 (Direct Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2020: ¥480,000 (Direct Cost: ¥480,000)
• Keywords: 減災 / 屋根の破壊

Outline of Research at the Start

本研究の概要は、既存居住用建物や新築建物の壁面及び、または屋根構造部、農業用ビニールハウス等に翼や適当な形状の構造物と付加することで、台風等による暴風の流れを制御し、屋根材を剥離させる流れや、ビニールハウスや家屋を浮揚、倒壊させる力を軽減する試みである。既存建物や新築建物の構造の変更が不要で、通気性や耐雨性能などを損ねることなく、安価に追加施工でき、解体も容易な形状・構造の付加構造物の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

暴風による家屋根、ビニールハウス等の損壊防止のため、既存の屋根等に翼や柱状の構造物と付加し暴風制御する試みを行った。一様な強風中にある切妻屋根２階建て家屋の南側屋根前縁や棟堤に角柱、円柱、翼状の構造を付加し検討した。シミュレーションによれば一部条件で、屋根の破壊原因と考えられる南側傾斜、北側傾斜の圧力に変化がみられ、検討構造物の付加が、屋根材を剥がす力や、揚力発生を抑制し屋根材の剥離を防ぐ可能性が示唆された。今後は製作風洞による流れの可視化を試み、現象の観察・解明、効果的な構造物形状の検討を進めたい。

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気候変動による大都市や農業地域への台風・暴風の襲来に伴う暴風は、農業ビニールハウスや家屋屋根を損壊し、経済活動、食糧生産の停滞を招く。被害頻度の高い地域においては高性能住宅や、屋根材の強接着等で対策してきたが経済的負担が大きく、昨今被害が増えている一般地域では普及しにくいと考えられる。本研究により、屋根への構造物や翼の付加が強風に変化をもたらすことがわかり、大幅な構造変更不要で追加施工できると考えられる翼や柱状の構造物の付加による屋根損壊被害軽減の可能性が示唆された。