| 研究課題/領域番号 |
14350321
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
都市計画・建築計画
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
田中 哮義 京都大学, 防災研究所, 教授 (70293959)
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| 研究分担者 |
原田 和典 (原田 和則) 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90198911)
渡邊 純一 松下電工(株)品質R&Dセンター, 研究員
鈴木 圭一 清水建設技術研究所, 研究員 (80416817)
渡邉 純一 松下電工(株), 品質R&Dセンター, 研究員
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2003年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
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| キーワード | 建物火災 / 煙流動予測 / 多層ゾーンモデル / 2層ゾーンモデル / 垂直温度分布 / 化学種濃度 / 天井ジェット / 火災安全設計 / 多数室多層ゾーン / 煙流動 / 建築火災 / 予測モデル / 火災実験 / 火災ブリューム / コンピューターモデル / 火災プリューム / 火災性状 / 煙挙動予測 / 温度分布 / 開口噴流プリューム |
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| 研究概要 |
建築物の火災安全設計は伝統的に建築法規や消防法規に定められる仕様書的基準に従って行われて来た。しかし、近年の火災安全工学技術の急速な発展を反映して、より合理的で経済的な設計を行いたいと言う要求が強まり、世界的に性能的火災安全設計の潮流が生まれた。この新たな設計法で大きな役割を荷ったものに2層ゾーンモデルおよびCFDモデルなどの火災性状予測モデルがある。前者は各室の煙性状を上部高温層と下部低温層の2つを検査体積として物理性状を解析するもので、これら2つの層について平均的な値しか予測できないが計算負荷が非常に小さいので設計実務で使用されるモデルの主流となった。一方後者のCFDモデルは計算負荷が非常に大きく快適ではないが、火災現象について詳細な情報を与えるため火災性状を研究的に解析するにはより有効である。
本研究では、計算・入力負荷の点で2層ゾーンモデルが持つ軽快性を維持しながら、火災時の建物空間内における温度や化学種濃度の垂直分布、天井ジェットの温度など、2層ゾーンより詳細な情報を予測できる煙流動モデルを開発した。本多層ゾーンモデルでは建物内の各空間は任意の数の水平な層に分割される。そして、その各々を検査体積として建物内煙流動に関わる物理を数学的に定式化し、数値計算のためのコンピューターモデルを構築した。なお、本モデルでの火災プリュームは、従来の2層ゾーンモデルにおける上部層での一様混合仮定と異なり、混合せず空間天井まで達する。本モデルによる予測は、既往の火災実験および本研究において実施した複数室実大火災実験の結果と満足に一致しており、煙制御設計実務で利用される次世代煙性状予測モデルとして有望であると考えられる。
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