| 研究課題/領域番号 |
19K15157
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分23020:建築環境および建築設備関連
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| 研究機関 | 地方独立行政法人北海道立総合研究機構 |
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研究代表者 |
下ノ薗 慧 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 建築研究本部 北方建築総合研究所, 研究職員 (10781453)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 自然換気 / 中性帯 / 開放率 / 自然換気許可条件 / PID制御 / 温度差換気 / 中性帯位置 / 自然換気量制御 / 開放率操作 / 開口率制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、自然エネルギーを積極的に利用する動きが各種業界で進められている。建築分野においても、建物運用時のエネルギー消費量が大きいことから自然エネルギーの利用が推奨されている。自然エネルギー利用の一つとして、 “自然換気”を導入する建物が増加している。適切な自然換気量を取り入れることが求められるが、時々刻々と変動する外気条件によっては、自然換気量を制御する必要がある。
本研究の目的は適切な自然換気量を取り入れるための自然換気口開閉に関する制御法を構築することである。自然換気口開閉制御法を組み込んだシミュレーション開発を行い、自然換気を取り入れる建築物の性能評価を行う予定である。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、多様な自然換気制御を評価できる新しい熱・換気平衡計算法を構築した。本計算法は、自然換気口の開放個数や開放時間（以降、開放率）を調整して、自然換気時の低温環境の発生を抑制するための制御（以降、下限室温制御）も評価可能である。本計算法を用いて、自然換気時の低温環境の発生を抑制するためには、開放率調整が有効であることを示した。
また、構築した計算法から得られる開放率の値は低温環境の発生を抑制するための自然換気口有効開口面積の設定に利用できる可能性があることに着眼した。外気温度と開放率の値には正の相関があることを明らかにし、本関係から自然換気口有効開口面積の設定法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多様な自然換気制御を評価できる新しい熱・換気平衡計算法が構築されたことにより、現在広く普及されている自然換気制御の効果を推定することが可能になる。本計算法を用いることで、自然換気制御の設定値の決定にも利用できる。
また、自然換気は中間期の冷房負荷削減や熱的快適性の向上に寄与するものの、低温環境の発生や、室内気流の上昇など執務者の苦情を招く可能性もあり、自然換気が利用されなくなることもある。本研究で提案した自然換気口有効開口面積の設定法を利用することで、室内環境にも配慮された自然換気の運用が可能となり、自然換気導入時間が増加する。
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