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雪処理事故を低減する克雪建築の設計支援のための建物周辺の不均一積雪分布モデリング

研究課題

研究課題/領域番号 16H04467
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
研究機関新潟工科大学

研究代表者

富永 禎秀  新潟工科大学, 工学部, 教授 (00278079)

研究分担者 五十嵐 賢次  新潟工科大学, 工学部, 准教授 (20715180)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードモデリング / 風 / 雪荷重 / 偏分布 / CFD解析 / 積雪分布 / CFD / 克雪建築 / 設計支援 / 屋根雪 / 雪処理 / 建築
研究成果の概要

これまで筆者らが開発してきたCFDに基づく飛雪現象の予測手法を、建物周辺、特に屋根上積雪分布に適用し、その精度を検証した。特筆すべき成果としては、従来より筆者らが実施してきた雪面形状の変化が流れ場に影響を及ぼさない解析手法(Single解析)に対して、降雪イベントをいくつかのphaseに分け、形状変化が流れ場に及ぼす影響を考慮する解析手法(Phase解析)を提案し、Single解析に比べて全体的に積雪深が増加し、観測に近づく他、観測結果に見られる細部における積雪深分布の傾向も再現する傾向にあることを提示したことである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、申請者の有するこれまでの研究成果・蓄積を建築工学、理学などの各分野の知見と融合することによって、建築物周辺の積雪の不均一分布のモデリング技術を構築した点で学術的な意義がある。また研究者らの所属機関の立地性を最大限活用し、準実大スケールモデルを対象とした積雪分布及び気象条件の時系列変化を詳細に測定する実測調査を行い、モデリングの精度検証に使えるような観測データを整備した点にも社会的な意義がある。本研究成果により、建物周辺の不均一積雪分布のモデリング手法が確立されることで、設計段階において建築物周辺で発生する雪に関する各種の障害を事前に把握することが可能となると期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] Concordia大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ハルビン工業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Concordia University(Canada)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Tonji University(China)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] CFD simulations can be adequate for the evaluation of snow effects on structures2020

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, Y., Stathopoulos, T.
    • 雑誌名

      Building Simulation

      巻: - 号: 4 ページ: 729-737

    • DOI

      10.1007/s12273-020-0643-0

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 2段屋根建物上の積雪分布の再現性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      村山唯, 五十嵐賢次, 富永禎秀
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 84 号: 762 ページ: 1055-1064

    • DOI

      10.3130/aijs.84.1055

    • NAID

      130007696572

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational fluid dynamics simulation of snowdrift around buildings: Past achievements and future perspectives2018

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, Y.
    • 雑誌名

      Cold Regions Science and Technology

      巻: 150 ページ: 2-14

    • DOI

      10.1016/j.coldregions.2017.05.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wind tunnel experiment and CFD analysis of sand erosion/deposition due to wind around an obstacle2018

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, Y., Okaze, T., Mochida, A.
    • 雑誌名

      Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics

      巻: 182 ページ: 262-271

    • DOI

      10.1016/j.jweia.2018.09.008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CFD simulations of near-field pollutant dispersion with different plume buoyancies2018

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, Y., Stathopoulos, T.
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 131 ページ: 128-139

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2018.01.008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Steady and unsteady RANS simulations of pollutant dispersion around isolated cubical buildings: Effect of large-scale fluctuations on the concentration field,2017

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, Y., Stathopoulos, T.
    • 雑誌名

      Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics

      巻: 165 ページ: 23-33

    • DOI

      10.1016/j.jweia.2017.02.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 2段屋根モデルを対象とした風による積雪偏分布のCFD解析2019

    • 著者名/発表者名
      富永禎秀, 村山唯, 五十嵐賢次
    • 学会等名
      2019年度日本風工学会年次研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 観測用建物モデルを用いた屋根雪荷重の実測 (その1: 建物モデル及び計測の概要)2019

    • 著者名/発表者名
      五十嵐賢次, 涌井将貴, 富永禎秀
    • 学会等名
      日本建築学会北陸支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 観測用建物モデルを用いた屋根雪荷重の実測 (その2: 常時微動測定による屋根雪積雪重量推定の試み)2019

    • 著者名/発表者名
      涌井将貴, 五十嵐賢次, 富永禎秀
    • 学会等名
      日本建築学会北陸支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 粒子追跡機能を用いた風による屋根積雪深分布のCFD解析: 2段屋根を対象とした実測との比較2019

    • 著者名/発表者名
      寺崎浩, 富永禎秀
    • 学会等名
      2019年度日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 気象観測結果と熱収支モデルに基づく地上積雪重量の推定方法の検証 -2つの観測点におけるアルベドモデルの適合性-2019

    • 著者名/発表者名
      富永禎秀, 五十嵐賢次, 本吉弘岐, 根本征樹
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2019・山形)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 観測用建物モデルを用いた屋根雪荷重の実測 -その1:計測概要と推定値との比較-2019

    • 著者名/発表者名
      五十嵐賢次, 涌井将貴, 本吉弘岐, 富永禎秀
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2019・山形)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 観測用建物モデルを用いた屋根雪荷重の実測 -その2:常時微動測定による振動特性の評価-2019

    • 著者名/発表者名
      涌井将貴, 五十嵐賢次, 本吉弘岐, 富永禎秀
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2019・山形)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 気象観測結果と熱収支モデルに基づく地上積雪重量の推定方法の検証 -アルベドの値が推定結果に及ぼす影響-2018

    • 著者名/発表者名
      富永禎秀, 五十嵐賢次, 本吉弘岐, 山口悟, 根本征樹
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2018・札幌)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 屋根雪荷重推定に関する研究 -2017/18年冬に実施した屋根試験体を対象とした観測-2018

    • 著者名/発表者名
      五十嵐賢次, 本吉弘岐, 富永禎秀
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2018・札幌)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 風による積雪偏分布のCFD解析 2段屋根モデルを対象とした実測との比較2018

    • 著者名/発表者名
      村山唯, 五十嵐賢次, 富永禎秀
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Wind tunnel experiment and CFD analysis of sand erosion/deposition due to wind around an obstacle2018

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, Y., Okaze, T., Mochida, A.
    • 学会等名
      International Workshop on Wind-Related Disasters and Mitigation (WRDM), Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation of unbalanced snow load caused by snowdrift on a two-level flat-roof building2018

    • 著者名/発表者名
      Murayama, Y., Igarashi, K., Tominaga, Y.
    • 学会等名
      International Workshop on Wind-Related Disasters and Mitigation (WRDM), Sendai, Japan, March 11-14, 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 風による屋根雪偏分布に関する人工雪低温風洞実験とCFD解析2017

    • 著者名/発表者名
      村山唯,五十嵐賢次,根本征樹,富永禎秀
    • 学会等名
      日本風工学会年次研究発表会
    • 発表場所
      柏崎市
    • 年月日
      2017-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CFD Simulation of Unbalanced Snow Accumulation due to Wind on a Two-level Flat-roof Model2017

    • 著者名/発表者名
      Murayama, Y., Igarashi, K., Tominaga, Y.
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Conference on Wind Engineering (APCWE9), Auckland, New Zealand, December 3-7, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 風による屋根雪偏分布の数値予測:切妻屋根モデルを対象とした人工雪低温風洞実験と予備的CFD解析2017

    • 著者名/発表者名
      村山唯, 五十嵐賢次, 根本征樹, 富永禎秀
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2017・十日町), A1-12, 2017.9.24-9.27
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 風による屋根雪偏分布に関する人工雪低温風洞実験とCFD解析2017

    • 著者名/発表者名
      村山唯, 五十嵐賢次, 根本柾樹, 富永禎秀
    • 学会等名
      日本風工学会誌, vol.42, no.2, 115-116, 2017.4.30.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 風による屋根雪偏分布のCFD予測:2段屋根建物モデルにおける積雪分布の予測2016

    • 著者名/発表者名
      富永禎秀, 五十嵐賢次
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2016・名古屋)
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of snowdrift around buildings: past achievements and future perspectives2016

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, Y
    • 学会等名
      8th International Conference on Snow Engineering
    • 発表場所
      Nantes, France
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 新潟工科大学(建築・都市環境学系) 都市環境・風工学研究室 富永研究室

    • URL

      http://www.ytomi.net/tomilab/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 新潟工科大学 風・流体工学研究センター

    • URL

      https://www.niit.ac.jp/windcenter/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 新潟工科大学 都市環境・風工学研究室(富永研究室)

    • URL

      http://www.ytomi.net/tomilab/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 新潟工科大学 風・流体工学研究センター

    • URL

      https://www.niit.ac.jp/windcenter/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 新潟工科大学 都市環境・風工学研究室 富永研究室

    • URL

      http://www.niit.ac.jp/abehtml/tomilab/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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