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多成分連成系の熱・物質の複合移動現象と建築環境解析に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16560527
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
研究機関北九州市立大学

研究代表者

尾崎 明仁  北九州市立大学, 国際環境工学部, 助教授 (90221853)

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: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード建築環境 / 建築物理 / 熱・物質移動 / 多成分系 / 連成現象 / 吸放湿 / 非平衡熱力学 / 熱力学ポテンシャル / 熱・物質複合移動
研究概要

本研究では,熱と物質の複合移動に関する多成分達成系の数理モデルを構築し,それを建築の熱・物質移動現象の解明に応用した(熱移動と物質移動を連成させた室内環境の解析ツールを開発した)。得られた主な知見を以下に記す。
非平衡熱力学を基に,物理吸着と化学吸着をともなう多成分連成系の熱・物質複合移動を,熱力学的平衡条件からの偏差を物質移動の駆動力とするポテンシャル系(同次元の熱エネルギーシステム)として統一的に理論体系化した。外力が働く場のエネルギー増加を応力ポテンシャルとして表現することで,物質移動の駆動力に場のエネルギー分布も含めた。また,熱移動と物質移動にともなうエントロピー生成(非可逆過程のエントロピー増大)およびその流束と駆動力の関係を導き,オンサーガーの相反定理を用いて熱流と物質流の拡散係数と駆動力の関係について定義した。さらに,多孔質材内の物質拡散の形態を,分子拡散,クヌーセン拡散,細孔壁の表面拡散,毛管凝縮相の移動に区分してそれぞれの拡散係数を説明し,化学ポテンシャルの勾配を駆動力とする見かけの物質伝導率を定義した。熱力学モデルは物質流の拡散係数と駆動力が単純化されるため現象を理解しやすい。
提案した熱力学モデルを使用して,建築の熱と水分と空気の連成シミュレーションソフトTHERB for HAMを開発した。汎用的な熱負荷計算ソフトでは無視することの多い壁体の吸放湿(熱・水分移動)が,室内湿度変動および顕熱・潜熱負荷に及ぼす影響について検討した。その結果,(1)THERBは室内および壁体の温湿度を精度よく予測できること,(2)吸放湿を無視する従来の簡易計算は室内湿度および潜熱負荷の誤差が大きいこと,(3)室内発湿量,暖房設定温度,表面仕上透湿係数,吸放湿材の面積・水分容量は室内湿度へ大きく影響する要因であること,(4)内装材の調湿作用は冬季暖房時の過乾燥を緩和すること,などを明らかにした。

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

    (51件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (51件)

  • [雑誌論文] 地盤蒸散のある床下の換気による温湿度への影響2006

    • 著者名/発表者名
      長谷川惣一
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告 第45号・2

      ページ: 257-260

    • 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] 多孔質材料の物質拡散係数の推定方法について2006

    • 著者名/発表者名
      松鵜悟実
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告 第45号・2

      ページ: 261-264

    • 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] 建築温湿度環境の予測と調湿に関する研究-その1調湿効果に関するパラメータ感度解析と重回帰分析2006

    • 著者名/発表者名
      香川治美
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告 第45号・2

      ページ: 273-276

    • 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] 建築温湿度環境の予測と調湿に関する研究-その2数値計算の精度検証2006

    • 著者名/発表者名
      辻丸達憲
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告 第45号・2

      ページ: 277-280

    • 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] 建築外被の伝熱解析ツールの開発2006

    • 著者名/発表者名
      尾崎明仁
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告 第45号・2

      ページ: 313-316

    • 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] 暖房時の過乾燥に影響する要因解析と室内湿度の簡易予測2006

    • 著者名/発表者名
      寺島 亮
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会九州支部研究報告 第13号

      ページ: 17-22

    • 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] 床下温湿度の長期実測と数値計算2006

    • 著者名/発表者名
      長谷川惣一
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会九州支部研究報告 第13号

      ページ: 23-26

    • 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] Parametric Analysis for Excessive Dryness during Heating and Simplified Calculation of Indoor Humidity2006

    • 著者名/発表者名
      Terashima R.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, The Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan Vol.13

      ページ: 17-22

    • 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] Monitoring and Numerical Simulation of Temperature and Humidity of Crawlspace2006

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa S.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, The Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan Vol.13

      ページ: 23-26

    • 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] 多孔質材料の物質拡散係数の推定方法について2006

    • 著者名/発表者名
      松鵜悟実, 尾崎明仁, 長谷川惣一
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告・環境系 第45号・2

      ページ: 261-264

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 熱・水分・空気達成を考慮した建築の温湿度・熱負荷計算2005

    • 著者名/発表者名
      尾崎明仁
    • 雑誌名

      Technical Paper of Annual Meeting of IBPSA-Japan,2005

      ページ: 19-26

    • 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] Prediction of Hygrothermal Environment of Buildings Based upon Combined Simulation of Heat and Moisture Transfer and Airflow2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of Building Simulation 2005 of the 9th International IBPSA Conference Vol.II

      ページ: 899-906

    • 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] Analysis on the Hygrothermal Environment of Crawlspaces to Prevent Moisture Damage Based upon Combined Simulation of Heat, Air and Moisture Transfer2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of the 2005 World Sustainable Building Conference

      ページ: 1517-1524

    • 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] 乾式および湿式構法の住宅熱性能解析2005

    • 著者名/発表者名
      辻丸達憲
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告 第44号・2

      ページ: 189-192

    • 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] 床下の熱環境解析と湿害防止に関する研究-その1自然・強制換気による床下の気流および温湿度分布2005

    • 著者名/発表者名
      長谷川惣一
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告 第44号・2

      ページ: 257-260

    • 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] 床下の熱環境解析と湿害防止に関する研究-その2湿害防止のための地盤断熱と基礎断熱の効果2005

    • 著者名/発表者名
      尾崎明仁
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告・環境系 第44号・2

      ページ: 261-264

    • 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] 多成分連成系の熱・物質複合移動モデルに関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      松鵜悟実
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告・環境系 第44号・2

      ページ: 265-268

    • 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] 湿式住宅の温湿度環境性能に関する研究-その1通年に亘る土壁の吸放湿特性2005

    • 著者名/発表者名
      尾崎明仁
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 D-2

      ページ: 403-404

    • 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] 湿式住宅の温湿度環境性能に関する研究-その2室内温湿度特性および省エネルギー性能2005

    • 著者名/発表者名
      辻丸達憲
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 D-2

      ページ: 405-406

    • 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] 多成分連成系の熱・物質複合移動モデルの提案2005

    • 著者名/発表者名
      松鵜悟実
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 D-2

      ページ: 849-850

    • 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] 多成分連成系の熱・物質複合移動モデルの提案2005

    • 著者名/発表者名
      尾崎明仁
    • 雑誌名

      日本建築学会環境工学委員会熱環境運営委員会第35回熱シンポジウム

      ページ: 51-60

    • 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] 建築温湿度環境の動的予測と調湿効果2005

    • 著者名/発表者名
      香川治美
    • 雑誌名

      日本建築学会環境工学委員会熱環境運営委員会第35回熱シンポジウム

      ページ: 85-94

    • 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] Combined Simulation of Heat and Moisture Transfer and Air Flow on the Hygrothermal Environment and Heating/Cooling Load of Residential Buildings2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Technical Paper of Annual Meeting of IBPSA-Japan

      ページ: 19-26

    • 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] Prediction of Hygrothermal Environment of Buildings Based upon Combined Simulation of Heat and Moisture Transfer and Airflow,2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of Building Simulation 2005 of the 9th International IBPSA Conference Vol.II

      ページ: 899-906

    • 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] Analysis of Hygrothermal Performance of Residential Building Construction Dry and Wet Process2005

    • 著者名/発表者名
      Tsujimaru T.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.44-2

      ページ: 189-192

    • 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] Prevention of Moisture Damage on the Basis of Hygrothermal Analysis of Crawlspace, Part 1 Distribution of air current, temperature and humidity based on natural and forced ventilation2005

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa S.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.44-2

      ページ: 257-260

    • 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] Prevention of Moisture Damage on the Basis of Hygrothermal Analysis of Crawlspace, Part 2 Effect of thermal insulation of earth-floor and foundation against moisture damage2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.44-2

      ページ: 261-264

    • 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] Numerical Model on Heat and Mass Transfer of the Multicomponent System2005

    • 著者名/発表者名
      Matsuu S.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.44-2

      ページ: 265-268

    • 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] Study on Hygrothermal Performance of Residential Building Constructed with Wet Process, Part 1 Sorption and desorption characteristics of clay wall throughout the year2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Architectural Institute of Japan D-2

      ページ: 403-404

    • 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] Study on Hygrothermal Performance of Residential Building Constructed with Wet Process, Part 2 Temperature and humidity fluctuation and energy conservation2005

    • 著者名/発表者名
      Tsujimaru T.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Architectural Institute of Japan D-2

      ページ: 405-406

    • 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] Numerical Model on Heat and Mass Transfer of the Multicomponent System2005

    • 著者名/発表者名
      Matsuu S.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Architectural Institute of Japan D-2

      ページ: 849-850

    • 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] Heat and Mass Transfer of Multicomponent System2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of the 35th Symposium of Thermal Environmental Engineering Committee, Architectural Institute of Japan

      ページ: 51-60

    • 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] Dynamic Simulation for Hygrothermal Environment of Residential Buildings and the Effect of Desiccant Materials2005

    • 著者名/発表者名
      Kagawa H.
    • 雑誌名

      Proc.of the 35th Symposium of Thermal Environmental Engineering Committee, Architectural Institute of Japan

      ページ: 85-94

    • 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] Influence1Infuluence of Ventilation on Hygrothermal Environment of Crawlspace with Evaporation from Earth Floor2005

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa S.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.45-2

      ページ: 257-260

    • 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] Theoretical Estimate Model of Mass Diffusivity through Porous Materials2005

    • 著者名/発表者名
      Matsuu S.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.45-2

      ページ: 261-264

    • 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] Dynamic Simulation for Hygrothermal Environment of Residential Buildings and the Effect of Desiccant Materials, Part 1 Parameter sensitivity analysis and multiple regression analysis for effect of desiccant materials2005

    • 著者名/発表者名
      Kagawa H.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.45-2

      ページ: 273-276

    • 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] Dynamic Simulation for Hygrothermal Environment of Residential Buildings and the Effect of Desiccant Materials, Part 2 Accuracy verification of the math calculations2005

    • 著者名/発表者名
      Tsujimaru T.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.45-2

      ページ: 277-280

    • 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] Development of Simulation Software of the Hygrothermal Analysis of Building Envelops2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of Annual Meeting of Kyushu Branch, Architectural Institute of Japan Vol.45-2

      ページ: 313-316

    • 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] 湿式住宅の温湿度環境性能に関する研究その1 通年に亘る土壁の吸放湿特性2005

    • 著者名/発表者名
      尾崎明仁, 辻丸達憲
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 D-2

      ページ: 403-404

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 多成分連成系の熱・物質複合移動モデルの提案2005

    • 著者名/発表者名
      松鵜悟実, 尾崎明仁, 大澤元毅, 長谷川惣一
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 D-2

      ページ: 849-850

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prediction of Hygrothermal Environment of Buildings Based upon Combined Simulation of Heat and Moisture Transfer and Airflow2005

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A., Tsujimaru T.
    • 雑誌名

      Building Simulation 2005 of the 9th International IBPSA Conference Vol.II

      ページ: 899-906

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 熱・水分・空気連生成を考慮した建築の温湿度・熱負荷計算2005

    • 著者名/発表者名
      尾崎明仁
    • 雑誌名

      Technical Paper of Annual Meeting of IBPSA-Japan

      ページ: 19-26

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 熱・水分・空気連成を考慮した建築の温湿度・熱負荷計算2005

    • 著者名/発表者名
      尾崎 明仁
    • 雑誌名

      Technical Paper of Annual Meeting of IBPSA-Japan

      ページ: 19-26

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 乾式および湿式構法の住宅熱性能解析2005

    • 著者名/発表者名
      辻丸達憲, 尾崎明仁
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告・環境系 第44号・2

      ページ: 189-192

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 床下の熱環境解析と湿害防止に関する研究 その1 自然・強制換気による床下の気流および温湿度分布2005

    • 著者名/発表者名
      長谷川惣一, 尾崎明仁, 立川正彬, 王 雲祥, 道津 隆
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告・環境系 第44号・2

      ページ: 257-260

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 下の熱環境解析と湿害防止に関する研究 その2 湿害防止のための地盤断熱と基礎断熱の効果2005

    • 著者名/発表者名
      尾崎明仁, 立川正彬, 王 雲祥, 道津 隆, 長谷川惣一
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告・環境系 第44号・2

      ページ: 261-264

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 多成分連成系の熱・物質複合移動モデルに関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      松鵜悟実, 尾崎明仁, 大澤元毅, 長谷川惣一
    • 雑誌名

      日本建築学会九州支部研究報告・環境系 第44号・2

      ページ: 265-268

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation Software of the Hygrothermal Environment of Buildings Based on Detailed Thermodynamic Models2004

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of eSim 2004,The Canadian Conference on Building Energy Simulation

      ページ: 45-54

    • 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] Combined Simulation of Heat and Air and Moisture on the Hygrothermal Environment of Building2004

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of the 3rd International Workshop on Energy and Environment of Residential Buildings

      ページ: 179-184

    • 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] Simulation Software of the Hygrothermal Environment of Buildings Based on Detailed Thermodynamic Models2004

    • 著者名/発表者名
      Ozaki A.
    • 雑誌名

      Proc.of eSim 2004, The Canadian Conference on Building Energy Simulation

      ページ: 45-54

    • 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] Simulation Software of the Hygrothermal Environment of Buildings Based on Detailed Thermodynamic Models2004

    • 著者名/発表者名
      毛崎明仁, 渡辺俊行, 高瀬秀芳
    • 雑誌名

      Proc.of eSim 2004, The Canadian Conference on Building Energy Simulation

      ページ: 45-54

    • 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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