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CFD連成シミュレーションに基づく空調システム最適化のための逆問題解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 11450214
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築環境・設備
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 信介  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00142240)

研究分担者 白石 靖幸  東京大学, 生産技術研究所, 助手 (50302633)
伊加賀 俊治  日建設計東京本社, 環境計画室, 室長(研究職)
村上 周三  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40013180)
伊香賀 俊治  日建設計, 東京本社・環境計画室, 室長(研究職) (30302631)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2000年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1999年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワードCFD / 最適化 / 逆問題 / 連成シミュレーション
研究概要

本研究は、室内環境CFD(Computational Fluid Dynamics)解析シミュレーションに基づく室内温熱・空気環境の自動最適設計手法を開発することを目的とする。これは室内の環境性状を設計目標値に最大限近づけさせるための室内の物理的な境界条件を求める手法、すなわち逆問題解析による環境の自動最適化設計手法の基礎的な検討を行うものである。本研究において、以下のような成果を上げている。
(1)室内温熱環境総合評価システムの構築及び設計目標の構造解明
形成された温熱環境と環境設計目標との差を定量的に評価するシステムを構築した。空調目標は簡単にモデル化し、その優先順により階層的に整理した。
(2)環境形成要因の階層構造の解明
室内温熱環境に影響を与える環境形成要因の階層構造を作成した。これは、設計目標と同じく重要度、トレードオフ関係で整理し柔軟に変更可能なもの、最も室内温熱・空気環境に影響を与えるものからその序列を考慮して整理したものである。
(3)環境解析におけるフィードバックシステムの構築
設計目標と環境の差を環境形成要因の変更にフィードバックされる論理を作成した。
(4)フィードバックシステムを用いた逆問題数値シミュレーション
フィードバックシステムを用いた逆問題のCFD数値シミュレーションの有効を示すため、室内居住域平均温度又は人体の温冷感(作用温度、PMV等)を環境設計目標として、空調システムの最適化を行った。これは、形成された室内環境と環境設計目標との差を空調システムにフィードバックさせ、吹出温度と風量の最適空調条件を求めるものである。この解析により最も省エネルギー的で人体の温冷感にストレスがない空調条件が得られた。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] 加藤信介,金泰延,村上周三: "対流・放射。湿気輸送と空調システム制御の連成シミュレーション(第1報),作用温度一定条件での空調負荷の評価"空気調和・衛生工学会論文集. 74. 81-89 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinsuke Kato,Shuzo Murakami, et.Al.: "Hybrid Air-conditioning based on natural and mechanical ventilation in office building"Indoor Air 99. Vol 2. 404-409 (1999)

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  • [文献書誌] 金泰延,加藤信介,村上周三: "対流・放射・湿度輸送と空調システム制御の連成シミュレーション(その4),PMV一定条件での空調負荷の評価"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-1. 1012-1013 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金泰延,加藤信介,村上周三: "対流・放射・湿度輸送と空調システム制御の連成シミュレーション(その5),人体熱的順応を考慮した空調エネルギーの解析"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-1. 1014-1015 (1999)

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  • [文献書誌] 張賢在,加藤信介,村上周三 ら: "冷房時のオフィス空間における自然換気併用ハイブリッド空調方式に関する研究(その10)"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 585-586 (1999)

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  • [文献書誌] 李顕旺,加藤信介,村上周三 ら: "冷房時のオフィス空間における自然換気併用ハイブリッド空調方式に関する研究(その11)"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 587-588 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 近本智行,加藤信介,村上周三 ら: "冷房時のオフィス空間における自然換気併用ハイブリッド空調方式に関する研究(その12)"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 589-560 (1999)

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  • [文献書誌] Shuzo Murakami,Shinsuke Kato,Taeyeon Kim: "Indoor Climate Design Based on Feedback Control of HVAC-Coupled Simulation of Convection. Radiation. and HVAC Control for Attaining"Building Simulation 99. Vol 1. 17-24 (1999)

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  • [文献書誌] Taeyeon Kim,Shinsuke Kato.Shuzo Murakami: "Coupled Simulation of Convection, Radiation, and HVAC Control for Attaining a Given PMV Value"ROOMVENT 2000. Vol 1. 467-472 (2000)

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  • [文献書誌] Shinsuke Kato,Shuzo Murakai, et.Al.: "Room Air Distribution and Cooling Load of Hybrid Air-conditioning System Utilizing Natural Ventilation in an Office"ROOMVENT 2000. Vol 2. 801-806 (2000)

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  • [文献書誌] 加藤信介,金泰延,村上周三: "対流・放射・湿気輸送と空調システム制御の連成シミュレーション(第2報),室内居住域PMV一定条件での空調負荷評価と応用"空気調和・衛生工学会論文集. 78. 35-44 (2000)

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  • [文献書誌] 張賢在,加藤信介,村上周三 ら: "冷房時のオフィス空間における自然換気併用ハイブリッド空調方式に関する研究(その13)"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 531-532 (2000)

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  • [文献書誌] 近本智行,加藤信介,村上周三 ら: "冷房時のオフィス空間における自然換気併用ハイブリッド空調方式に関する(その14)"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 533-534 (2000)

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  • [文献書誌] 平山禎久,加藤信介,村上周三 ら: "自然通風と放射パネル冷房を併用したハイブリット空調方式に関する研究,放射パネル方式と床吹出し方式の比較"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 943-944 (2000)

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  • [文献書誌] 近本智行,加藤信介,村上周三 ら: "冷房時のオフィス空間における自然換気併用ハイブリッド空調方式に関する研究(その15)"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. B-2. 73-76 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平山禎久,加藤信介,村上周三 ら: "自然通風と放射パネル冷房を併用したハイブリット空調方式に関する研究(その2).夏季と冬季における室内温熱環境性状・空調負荷の検討"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. D-40. 865-868 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金泰延,加藤信介,村上周三: "室内温熱環境のCFD逆問題解析による最適設計手法の開発、吹出口の位置および形状の違いが室内環境に及ぼす影響"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. B-67. 1345-1348 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kato, T.Kim, S.Murakami: "Cooling Load Analysis through Coupled Simulation of Convection, Radiation, and Air-Conditioning Regulation - Cooling Load Analysis with the Identical Operative Temperature"Transactions of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. 74. 81-89 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Hybrid Air-Conditioning Based on Natural and Mechanical Ventilation in Office Building"Indoor Air 99. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hirayama, T.Kim, S.Kato, S.Murakami: "Cooling Load Analysis through Coupled Simulation of Convection, Radiation, and Air-Conditioning Control - Cooling Load Evaluation with Various HVAC Condition under Constant PMV Condition"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. (1999)

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  • [文献書誌] T.Kim, S.Kato, S.Murakami: "Cooling Load Analysis through Coupled Simulation of Convection, Radiation, and Air-Conditioning Regulation - Cooling Load Analysis of Adaptive AC Cooling System Considering Human Thermal Adaptation"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Chang, S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Study on Hybrid Air Conditioning System using Natural Ventilation in Office Space - Effect of Temperature Change of Natural Ventilation Air on Indoor Climate with AC Control of Maintaing Constant Temperature in Task Region"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Lee, S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Study on Hybrid Air Conditioning System using Natural Ventilation in Office Space - Effect of Inflow Opening of Cross Ventilation on Indoor Climate"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Chikamoto, S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Study on Hybrid Air Conditioning System using Natural Ventilation in Office Space - Effect of Airflow Rate Change of Outdoor Air in Cross Ventilation with AC Control of Maintaing Constant Temperature in Task Region"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Murakami, T.Kim, S.Kato: "Indoor Climate Design Based on Feedback Control of HVAC - Coupled Simulation of Convection, Radiation, and HVAC control"Building Simulation 99. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kim, S.Kato, S.Murakami: "Coupled Simulation of Convection, Radiation, and HVAC control for Attainins Given PMV Value"ROOMVENT 2000. (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Room Air Distribution and Cooling Load of Hybrid Air-conditioning System Utilizing Natural Ventilation in an Office"ROOMVENT 2000. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kim, S.Kato, and S.Murakami: "Cooling Load Analysis through Coupled Simulation of Convection, Radiation, and Air-Conditioning Regulation - Cooling Load Analysis with the Given PMV Value"Transactions of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. 78. 35-44 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Chang, S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Study on Hybrid Air Conditioning System using Natural Ventilation in Office Space- Effect of Humidity Change of Natural Ventilation Air on Indoor Thermal Environment and Cooling Load"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Chikamoto, S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Study on Hybrid Air Conditioning System using Natural Ventilation in Office Space- Effect of Temperature Change of Natural Ventilation Air on Indoor Thermal Environment and Indoor Air Quality with Constant Temperature Condition in Task Region"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hirayama, S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Study on Hybrid Cooling System using Radiation Panel and Natural Ventilation Comparison between Radiation Panel System and Under Floor Air - Conditioning System"Summary of Technical Paner of Architectural Institute of Janan. (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Chikamoto, S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Study on Hybrid Air Conditioning System using Natural Ventilation in Office Space (Part 15)- Effect of Temperature Change of Natural Ventilation Air on Indoor Thermal Environment and Indoor Air Quality"Summary of Technical Paper of The Society of Heating, Air Conditioning and Sanitary Engineering of Japan. (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hirayama, S.Kato, S.Murakami, et.Al.: "Study on Hybrid Cooling System using Radiation Panel and Natural Ventilation (part2) - Analysis of Indoor Thermal Environment and Heating & Cooling Load in Summer and Winter Seasons"Air Conditioning and Sanitary Engineering of Janan. (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kim, S.Kato, S.Murakami: "Developing Design Method of Indoor Thermal Environment using CFD Method - Effect of the locations and Types of Supply Inlest"Air Conditioning and Sanitary Engineering of Japan. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 加藤信介,金泰延,村上周三: "対流・放射・湿気輸送と空調システム制御の連成シミュレーション第2報"空気調和・衛生工学会論文集. 78. 35-43 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kim,S.Kato,and S.Murakami: "Indoor Climate Design Based on CFD"Roomvent 2000. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Murakami,S.Kato,and T.Kim: "Indoor Climate Design Based on Feedback Control of HVAC"Building and Environment. (掲載決定). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 金泰延,加藤信介,村上周三: "室内温熱環境のCFD逆問題解析による最適設計手法の開発"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. 1345-1348

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 加藤信介、金泰延、村上周三: "対流・放射・湿気輸送と空調システム制御の連成シミュレーションー第1報"空気調和・衛生工学会論文集. 74. 81-89 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Murakami,S.kato,and T.Kim: "Indoor climate design based on feedback control of HVAC"6^<th> International IBPSA Conference(BS'99). 17-24 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 金泰延、加藤信介、村上周三: "対流・放射・湿気輸送と空調システム制御の連成シミュレーション"生産研究. 5・11. 53-56 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 平山禎久、金泰延、加藤信介、村上周三: "対流・放射・湿気輸送と空調システム制御の連成シミュレーション(その4)"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-1. 1012-1013 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 金泰延、加藤信介、村上周三: "対流・放射・湿気輸送と空調システム制御の連成シミュレーション(その5)"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-1. 1014-1015 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kim,S.Kato,and S.Murakami: "INDOOR CLIMATE DESIGN BASED ON CFD"ROOMVENT 2000. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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