| 研究課題/領域番号 |
20H02315
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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 | 新潟工科大学 |
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研究代表者 |
富永 禎秀 新潟工科大学, 工学部, 教授 (00278079)
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| 研究分担者 |
五十嵐 賢次 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (20715180)
涌井 将貴 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (40778205)
本吉 弘岐 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究部門, 主任研究員 (70571462)
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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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 積雪分布 / モデリング / CFD / 克雪建築 / 設計支援 / 雪氷物理モデリング / 建築都市 / 積雪量 / ハイブリッド制御 / 数値流体力学 / 熱収支解析 / 建築・都市空間 / 都市・建築 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
毎冬多くの死傷者を出している雪処理中の事故やそれらに伴う負担を低減するためには、屋根勾配や隣棟間隔等の建築都市形態の工夫によるパッシブな手法とエネルギーを利用した融雪システムによるアクティブ手法の両面から積雪量の削減方法を整備していく必要がある。本研究では、CFD（Computational Fluid Dynamics）や熱収支解析等の雪氷物理モデリングに基づくシミュレーションによって、建築・都市空間の積雪深や雪荷重の削減方法を提案・評価し、パッシブ・アクティブを組み合わせたハイブリッド制御によって建築都市の積雪量を最小化する方法を研究する。
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| 研究成果の概要 |
建築都市の積雪量を高精度に予測する雪氷物理モデリング手法を構築した。特に申請者自ら実施した観測結果との詳細な比較・検証に基づいて精度の向上を図った。また熱収支モデルに基づく積雪重量予測もモデルに組み込んだ点に大きな特徴がある。さらに、開発した雪氷物理モデリングシミュレーションを実在都市に適用するために、モデルをオープンソースソフトウェアに組み込むとともに、国土交通省によって開発・公開が進められている３D都市モデルを扱えるような改良を施した。開発したシミュレーションモデルによって、複雑な都市建築空間の積雪量を効果的に制御する方法を検討可能であることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
雪氷物理モデリングの精度向上は、雪害対策や建物の安全性を評価する際に、より正確な情報を提供することを可能にする。これは、人命や財産の損失を防ぐことにつながる。また建物の屋根雪重量の予測は、雪害対策や建物の安全性を評価する際に、より詳細な情報を提供することを可能にする。これは、建物の倒壊を防ぐことにつながると期待される。さらにオープンソースソフトウェアへの組み込みは、雪氷物理モデリングに関する研究の活性化につながる。これは、雪害対策や建物の安全性を評価する技術の開発を促進するであろう。
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