| 研究課題/領域番号 |
20H02311
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小林 知広 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90580952)
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| 研究分担者 |
山中 俊夫 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (80182575)
山澤 春菜 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80982305)
小林 典彰 大阪大学, 大学院工学研究科, 技術職員 (60880656)
崔 ナレ 東洋大学, 理工学部, 助教 (10826481)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | 通風 / 自然換気 / CFD / LES / 領域分割法 / 風洞実験 / 領域分割 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、近年高層非住宅建築でも自然換気システムの採用が増えている背景に鑑み、設計段階から数値解析による自然換気・通風の高度な予測を可能にすることを目的とする。具体的には屋外風環境予測の分野で近年利用が現実的となってきたLarge Eddy Simulation（LES）の解析結果を利用することを前提とし、適切な境界条件を作成して室内のみを解析領域としてLESにより高精度かつ詳細に室内環境を予測する手法としての「LES領域分割法」の提案と検証を行う。
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| 研究成果の概要 |
近年我が国の非住宅建築の設計時には省エネルギーを目的として自然換気が導入されることが増えている。建物内の気流性状や温熱環境は自然換気のため外界条件に応じて様々な分布を形成するが、それを高い精度で予測することは容易ではない。本研究では、屋外ではLarge Eddy Simulation (LES)による屋外気流解析の結果から、自然換気時の屋内気流分布を予測する領域分割法を提案した。検討対象は比較的簡易的な開口部形状を持つ単室モデルとしたが、等温条件に加えて非等温条件でも検討を行い、開口部位置が地面に近いなど特殊な条件を除いて室内気流を高い精度で予測可能なことを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では比較期高い精度で気流を予測するLESを用いて、屋外気流場の予測結果から通風時の室内気流を予測する手法を提案した。同様の目的で屋外に仮想的な面を設けて結果を取得して解析領域を狭めた計算の境界条件に用いるネスティング技術も考えうるが、それでは取得する境界条件が膨大になりLES計算に適用するのは現実的に容易ではない。当該手法は各開口部につき一点のみで室内解析用の境界条件を取得することから、ビル風解析や構造解析等他の目的で設計初期段階に実施される屋外気流解析の実施時に容易にデータを取得することができる。そのため、実用的な簡便さをもって比較的高精度で室内気流が予測可能な手法の提案と考える。
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