| 研究課題/領域番号 |
19J11417
|
|---|
| 研究種目 |
特別研究員奨励費
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 国内 |
|---|
| 審査区分 |
小区分23020:建築環境および建築設備関連
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
李 学成 九州大学, 人間環境学研究院, 特別研究員(PD)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
|
|---|
| キーワード | 再生可能エネルギー / 自然除湿 / 放射冷却 / 太陽熱集熱 / 湿度調節 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
再生可能エネルギーを利用し恒温恒湿性能および夏季除湿と冬季集熱の機能を備えるパッシブ建築の設計を目的としている。工業建材を主とする最近の乾式建築に適用可能な蓄熱・調湿（夏季は除湿）の特性を有する住宅の外被システムを開発する。環境試験室における模型実験，実証住宅を使用した屋外実験，および熱・水分・空気連成を考慮した建築温湿度・熱負荷シミュレーションにより，蓄熱・調湿特性を活用し，太陽熱や外気冷房などの再生可能エネルギーを利用した恒温恒湿性能に優れる高機能パッシブ住宅の性能ガイドラインと設計指針について考案する。
|
| 研究実績の概要 |
本研究では，再生可能エネルギーを利用した省エネルギー住宅の設計を目的として，室内外の熱力学ポテンシャル差を利用して空気循環により夏季は自然に冷却・除湿し，冬季は太陽集熱する熱性能可変型のインテリジェント・パッシブシステム（PDSC: Passive Dehumidification and Solar Collection）を開発するとともに，その温湿度制御性能および省エネルギー効果について検討している。まず，温度・濃度・圧力・外力等の水蒸気移動に関わる各種物理量を，同次元のエネルギー（熱力学関数で定義される水分ポテンシャル）に統一化して表現し，熱・水分・空気の連成現象を非平衡熱力学に則ったエネルギーの流れとして表すことで，PDSC外被システムの基本概念を理論的に説明した。次に，実大の実証住宅を用いたフィールド実験により，本システムが夏季は冷却・除湿による室内温湿度の低下，冬季は太陽集熱と吸放湿による温度上昇と調湿の機能を有することを実証した。さらに，熱・水分・空気連成を考慮した建築環境シミュレーションを行い，計算条件（対象地域と建物仕様）を変更したパラメトリック感度解析により，本システムの優れた恒温恒湿性能と顕熱・潜熱負荷の低減効果を明らかにした。以上，冷暖房時の顕熱負荷のみならず，これまでは極めて困難であった冷房時の潜熱負荷をも削減する技術を提案するとともに，その実用化を目指すもので，先進的で萌芽性・学術性に優れる。また，非平衡熱力学に則った熱・水分・空気の複合移動解析方法は斬新的で工学的有用性が高く，建築環境工学に寄与するところが大きい。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
