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台風時の実測に基づく都市部の低層建築物に作用する風圧特性と影響因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H02415
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関京都大学

研究代表者

西嶋 一欽  京都大学, 防災研究所, 准教授 (80721969)

研究分担者 林 泰一  京都大学, 東南アジア地域研究研究所, 連携教授 (10111981)
丸山 敬  京都大学, 防災研究所, 教授 (00190570)
高橋 徹  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (10226855)
友清 衣利子  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (30346829)
伊藤 耕介  琉球大学, 理学部, 准教授 (10634123)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード風圧 / 実測 / 計測技術開発 / 非定常 / 風洞実験 / 3Dプリンタ / 点群データ / 低層建築物 / 都市型強風災害 / リスク分析
研究開始時の研究の概要

本研究は、台風に先回りして容易に設置可能な風圧計測デバイスを開発することで、台風通過時に建築物が密集した都市部に位置する低層建築物に作用する風圧を実測する。さらに、実測した建築物に対して、その周辺の遮蔽物の有無を段階的に変化させた風洞実験を実施し、実測値と比較することで、都市部に位置する低層建築物に作用する風圧特性を決定づける要因を類型化し、周辺環境の何をどこまで再現すれば十分な精度で風圧を評価できるかを明らかにする。得られた知見を用いれば、都市のどこに大きな風圧が作用し得るかを明らかにすることが可能になり、都市型強風災害リスク分析の高度化や耐風補強に関する意思決定に貢献できる。

研究成果の概要

本研究を通じて、(1)絶対圧センサを用いた圧力計測モジュールおよび風圧実測システムの開発した。これにより、従来困難であったオンデマンドな風圧計測が可能になった。(2)台風時の風速・風圧実測を行うことで、従来の風圧力評価手法では考慮されてない現象に基づく最大風圧が発現している可能性を示唆する結果を得た。(3)周辺環境を段階的に変化させた風洞実験により、風圧特性へ影響を与える因子の候補と程度を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は、これまでほとんど実測がなされてこなかったことから、その性状が不明であった、低層建築物に作用する風圧力および急激な負圧の発生メカニズムの解明につながる計測技術と初期の観測結果を提供したことである。また、風圧力および急激な負圧の発生メカニズムが解明されることで、低層建築物の強風被害の低減や、より合理的な耐風設計への道が開かれることが社会的意義である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 令和元年台風15号の被害に基づく家屋の耐風性能評価と経年劣化した外装下地材の耐風性能の比較実験2023

    • 著者名/発表者名
      高橋徹、LY Sophearith、西嶋一欽
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 29 号: 71 ページ: 58-61

    • DOI

      10.3130/aijt.29.58

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • 年月日
      2023-02-20
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 大規模な放置建築物:現況と未来に向けた取組み2023

    • 著者名/発表者名
      藤本郷史、野原康弘、西嶋一欽、大門雅樹
    • 雑誌名

      コンクリート工学

      巻: 65 (5) ページ: 474-479

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2021年台風16号通過時の低層建築物屋根への作用圧力と周辺風速の同時計測2022

    • 著者名/発表者名
      西嶋 一欽、米田 格、清水 勝
    • 雑誌名

      風工学研究論文集

      巻: 27 号: 0 ページ: 99-108

    • DOI

      10.14887/windengresearch.27.0_99

    • ISSN
      2435-4384, 2435-5429
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 住宅を強風被害から守る2022

    • 著者名/発表者名
      丸山敬
    • 雑誌名

      ALIA NEWS

      巻: 176

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 点群データに基づいて作成した実市街地模型を用いた強風被害分析のための風圧測定実験2021

    • 著者名/発表者名
      西嶋一欽,鴨下諒一
    • 雑誌名

      日本風工学会年次研究発表会・梗概集

      巻: 2021 号: 0 ページ: 85

    • DOI

      10.14887/jaweam.2021.0_85

    • NAID

      130008052768

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 絶対圧センサを用いた高精度風圧実測システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      西嶋一欽,米田格,清水勝
    • 雑誌名

      風工学研究論文集

      巻: 26 ページ: 314-323

    • NAID

      130008043957

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 2019年台風15号の調査に関連した成果(科研費)2023

    • 著者名/発表者名
      高橋徹
    • 学会等名
      第9回強風リスク分析コンソーシアム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 雪の観測と災害調査体制2023

    • 著者名/発表者名
      高橋徹
    • 学会等名
      第102回風災害研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 海面摩擦の増加が励起する台風強度及び構造の変化2023

    • 著者名/発表者名
      正野涼司、伊藤耕介
    • 学会等名
      日本気象学会沖縄支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 民間航空機データを用いた台風構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤耕介、山本蓮
    • 学会等名
      日本気象学会沖縄支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3D プリンタを用いて模型と一体的に出力した導圧管の動的圧力伝達特性への影響2022

    • 著者名/発表者名
      西嶋一欽、武市俊太朗
    • 学会等名
      2022年度日本風工学会年次研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Tornado Disaster in Bangladesh2022

    • 著者名/発表者名
      Taiichi HAYASHI
    • 学会等名
      Workshop on”Stratgy to reduce tornado and other local storm related disaster risks in Bangladesh"
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 2021 年台風 14 号および 16 号通過時の低層建築物に作用する風圧の実測2022

    • 著者名/発表者名
      西嶋一欽,伊藤耕介,米田格,清水勝
    • 学会等名
      京都大学防災研究所研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 絶対圧センサを用いた風圧実測システムの開発とその性能の検証2021

    • 著者名/発表者名
      岩崎弘高,西嶋一欽,米田格,清水勝
    • 学会等名
      京都大学防災研究所研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 強風災害の変遷と教訓(第3版) (担当:分担執筆, 範囲:5章8節)2022

    • 著者名/発表者名
      西嶋一欽
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      日本風工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 地域の歴史から学ぶ災害対応 砺波平野庄川流域の散村と伝統知・地域知 (担当:分担執筆, 範囲:屋敷林の配置と防風効果)2022

    • 著者名/発表者名
      西嶋一欽
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      総合地球環境学研究所
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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