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熱搬送動力の削減を目指したオフィス用空調方式の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16560522
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築環境・設備
研究機関北海道大学

研究代表者

羽山 広文  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80301935)

研究分担者 繪内 正道 (絵内 正道)  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00001991)
森 太郎  釧路工業高等専門学校, 建築学科, 助教授 (70312387)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード空気調和 / 省エネルギー / 混合損失 / 冷水のカスケード利用 / 室内負荷の偏在 / 室温分布 / 室内負荷の偏存
研究概要

従来のオフィス用空調方式において、空調システムのエネルギー消費量は空気および冷水の搬送系エネルギー消費量の比率が高い。空調機から送風機で空気を搬送する方式では送風機動力の削減にも限度があり、十分な省エネルギーは困難である。本研究では、情報処理用建物やインテリジェントビルなど発熱密度の高い室内を対象に、天井に付設した熱交換器を用い、放射熱伝達と自然対流熱伝達による高負荷に対応した空調システムの開発を目的とし、下記の検討を進めた。
1.熱交換器の設計・試作・熱性能の評価
2種類(チムニー型・多孔型)の熱交換器の設計・試作・熱性能の評価を行った。その結果、チムニー型は煙突効果により冷却能力を向上させる。また、パネルの設置角度によりその冷却能力が変化することを把握した。多孔型熱交換器に関し、孔の通過風速とパネルの冷却特性を明確にした。
2.室内発熱密度の高いオフィスは、冬期にペリメータでは暖房負荷、インテリアでは冷房負荷が生ずる場合があり、空調の混合損失が発生する。そこで、実際の建物のBEMSデータを用い、その発生状況を把握した。その結果、冬期間の空調用エネルギー消費量の約15%程度になることを示した。
3.室内の熱負荷分布と室温分布の評価
オフィスではOA機器の稼動、外壁の貫流熱により、室内の熱負荷に大きな偏在が生ずる。そこで、室の形状と負荷の偏在により発生する室温のばらつきについて、熱負荷分布の偏在の程度、熱負荷の重心距離、発熱密度、室内の奥行き比を用い評価した。
4.空調ゾーニングの判定方法
熱負荷の分布・窓の断熱性能・部屋の形状から、ゾーニングの要否を判断する手法を提示した。
5.天井放射冷房時の温熱環境の評価
天井放射冷房システムを導入した病室を対象に、代謝量や姿勢の違いを考慮した制御方法の検討を目的に、性差、及び睡眠を考慮した仰臥姿勢の人体の快適な温熱環境評価を行った。
6.高断熱建物の躯体冷暖房方式の評価
運転制御方法と室温変動、エネルギー消費量の関係をシミュレーションにより明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (41件)

  • [雑誌論文] 簡易予測制御を適用した高断熱建物の躯体蓄熱システムに関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      菊田弘輝
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集 No.599

      ページ: 95-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 寒冷地における高断熱建物の室内温熱環境と暖房エネルギー消費量の特性に関する実態調査研究2006

    • 著者名/発表者名
      菊田弘輝
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集 No.599

      ページ: 39-46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] オフィス空間における室温分布に関する実験的研究(その4)-負荷の偏在による室温分布への影響-2006

    • 著者名/発表者名
      木幡悠士
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会北海道支部学術講演会

      ページ: 83-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 天井放射冷房の性能評価に関する実験的研究 第1報 覚醒時の生理・心理反応における性差の比較2006

    • 著者名/発表者名
      糸井川高穂
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会北海道支部学術講演会

      ページ: 29-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study on qualities of indoor thermal environment and heating energy consumption for highly insulated buildings in cold regions2006

    • 著者名/発表者名
      Koki Kikuta
    • 雑誌名

      Journal of Environ.Engng. NO.599

      ページ: 39-46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study on thermal storage systems for highly insulated buildings based on simplified predictive control2006

    • 著者名/発表者名
      Koki Kikuta
    • 雑誌名

      Journal of Environ.Engng. NO.599

      ページ: 95-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental study on room air temperature distribution in offices -Influence of room air temperature distribution by heat road distribution-2006

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kohata
    • 雑誌名

      Branch Reports of SHASE of Japan

      ページ: 83-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental Study on Performance Evaluation of the Ceiling Radiant Cooling System Part 1. Comparison of Gender Differences in Physiological and Psychological Reaction at the Time of Awaking2006

    • 著者名/発表者名
      Takaho Itoigawa
    • 雑誌名

      Branch Reports of SHASE of Japan

      ページ: 29-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 空調ゾーニングを考慮したオフィスの室温分布の評価2005

    • 著者名/発表者名
      羽山広文
    • 雑誌名

      日本建築学会,建築設備小委員会,タスクアンビエント空調システムWG報告

      ページ: 25-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 蓄熱設備を有する空調システムの信頼性評価方法2005

    • 著者名/発表者名
      羽山広文
    • 雑誌名

      IBPSA-Japan講演論文集

      ページ: 45-50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高断熱建物における床暖冷房システムと室温変動の許容に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      菊田弘輝
    • 雑誌名

      IBPSA-Japan講演論文集

      ページ: 11-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 外断熱住宅の躯体蓄熱型暖房システムに関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      菊田弘輝
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集 No.589

      ページ: 37-42

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] オフィス空間における室温分布に関する実験的研究(その1)2005

    • 著者名/発表者名
      木幡悠士
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会北海道支部学術講演会

      ページ: 25-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 空調ゾーニングを考慮したオフィスの室温分布に関する研究(その2)-負荷の偏在が与える影響に関する実験-2005

    • 著者名/発表者名
      木幡悠士
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集(北海道)

      ページ: 529-532

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] オフィス空間における室温分布に関する実験的研究 その22005

    • 著者名/発表者名
      木幡悠士
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術梗概集(近畿)

      ページ: 1047-1048

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] データセンターにおける機器冷却特性に関する研究 その1 機器吸込み温度と機器周辺の気流・温度2005

    • 著者名/発表者名
      木下 学
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術梗概集(近畿)

      ページ: 1053-1054

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] データセンターにおける機器冷却特性に関する研究 その2 ラック形態と空調用エネルギー消費量の関係2005

    • 著者名/発表者名
      降旗由紀
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術梗概集(近畿)

      ページ: 1055-1056

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] データセンターにおける機器冷却特性に関する研究 その3 IT機器の吸込み温度のモデル化2005

    • 著者名/発表者名
      羽山広文
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術梗概集(近畿)

      ページ: 1057-1058

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Research on Room Temperature Distribution of the Office Buildings Considered Air-conditioning2005

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Hayama
    • 雑誌名

      Symposium of AIJ

      ページ: 25-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reliability Evaluation Method for Air-conditioning System with Thermal Storage2005

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Hayama
    • 雑誌名

      Technical Papers of Annual Meeting of IBPSA-Japan

      ページ: 45-50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study on Floor Heating and Cooling Systems, and Permissible Range of Room Temperature Fluctuation for Highly Insulated Buildings2005

    • 著者名/発表者名
      Koki Kikuta
    • 雑誌名

      Technical Papers of Annual Meeting of IBPSA-Japan

      ページ: 11-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study on air conditioning system of thermal storage on external insulated houses2005

    • 著者名/発表者名
      Koki Kikuta
    • 雑誌名

      Journal of Environ.Engng. NO.589

      ページ: 37-42

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental study on room air temperature distribution in offices2005

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kohata
    • 雑誌名

      Branch Reports of SHASE of Japan

      ページ: 25-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Research on room temperature distribution of the office buildings considered air conditioning Part 2. Experimental study on influence of heat road distribution2005

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kohata
    • 雑誌名

      Annual Meeting of SHASE of Japan

      ページ: 529-532

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental study on room air temperature distribution in offices Part 2.2005

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kohata
    • 雑誌名

      Annual Meeting of AIJ

      ページ: 1047-1048

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Cooling Characteristics of IT Equipment in a Data-Center Part1. Airflow and Thermal Environment around Server-rack2005

    • 著者名/発表者名
      Manabu Kishita
    • 雑誌名

      Annual Meeting of AIJ

      ページ: 1053-1054

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Cooling Characteristics of IT Equipment in a Data-Center Part2. The Relation of Rack Forms and Energy Consumption for Air-Conditioning2005

    • 著者名/発表者名
      Yuki Furihata
    • 雑誌名

      Annual Meeting of AIJ

      ページ: 1055-1056

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Cooling Characteristics of IT Equipment in a Data-Center Part3. A Model of Intake-Temperature of IT Equipment2005

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Hayama
    • 雑誌名

      Annual Meeting of AIJ

      ページ: 1057-1058

    • NAID

      110007107644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 空調ゾーニングを考慮したオフィスの温度分布の評価2005

    • 著者名/発表者名
      羽山広文
    • 雑誌名

      日本建築学会,建築設備小委員会,タスクアンビエント空調システムWG報告

      ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 空調ゾーニングを考慮したオフィスの温度分布の評価2005

    • 著者名/発表者名
      羽山広文, 野呂田みゆき, 木幡悠士, 絵内正道, 森太郎
    • 雑誌名

      日本建築学会,建築設備小委員会,タスクアンビエント空調システムWG報告 (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Planning of Air-conditioning and Circulation Systems for Data Center2004

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Hayama
    • 雑誌名

      IEICE TRANS. COMMUN. Vol.E87-B,No.12

      ページ: 3443-3450

    • NAID

      110003222161

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Effect Air-Intake Format of Equipment Gives to Air Conditioning System in a Data Center2004

    • 著者名/発表者名
      Yuki Furihata
    • 雑誌名

      IEICE TRANS. COMMUN. Vol.E87-B,No.12

      ページ: 3568-3575

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improving the Efficiency of Cooling Systems in Data Centers Considering Equipment Characteristics2004

    • 著者名/発表者名
      Yuki Furihata
    • 雑誌名

      International Telecommunication Energy Conference '04

      ページ: 32-37

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 空調ゾーニングを考慮したオフィスの室温分布に関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      羽山広文
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集(名古屋)

      ページ: 1279-1282

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Planning of Air-conditioning and Circulation Systems for Data Center2004

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Hayama
    • 雑誌名

      IEICE TRANS.COMMUN. Vol.E87-B, No.12

      ページ: 3443-3450

    • NAID

      110003222161

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Effect Air-Intake Format of Equipment Gives to Air Conditioning System in a Data Center2004

    • 著者名/発表者名
      Yuki Furihata
    • 雑誌名

      IEICE TRANS.COMMUN. Vol.E87-B, No.12

      ページ: 3568-3575

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Research on Room Temperature Distribution of the Office Buildings Considered Air-conditioning2004

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Hayama
    • 雑誌名

      Annual Meeting of SHASE of Japan

      ページ: 1279-1282

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Planning of Air-conditioning and Circulation Systems for Date Center2004

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Hayama, Masamichi Enai, Taro Mori, Manabu Kishita
    • 雑誌名

      IEICE TRANS.COMMUN. Vol.E87-B, No.12

      ページ: 3443-3450

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Effect Air-Intake Format of Equipment Gives to Air Conditioning System in a Data Center2004

    • 著者名/発表者名
      Yuki Furihata, Hirofumi Hayama, Masamichi Enai, Taro Mori
    • 雑誌名

      IEICE TRANS.COMMUN. Vol.E87-B, No.12

      ページ: 3568-3575

    • NAID

      110003222178

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Improving the Efficiency of Cooling Systems in Data Centers Considering Equipment Characteristics2004

    • 著者名/発表者名
      Yuki Furihata, Hirofumi Hayama, Masamichi Enai, Taro Mori et al.
    • 雑誌名

      INTELEC'04

      ページ: 32-37

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 空調ゾーニングを考慮したオフィスの室温分布に関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      羽山広文, 野呂田みゆき, 絵内正道, 森 太郎, 久保田克己
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集(名古屋)

      ページ: 1279-1282

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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