| 研究課題/領域番号 |
21H01495
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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 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
倉渕 隆 東京理科大学, 工学部建築学科, 教授 (70178094)
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| 研究分担者 |
金 政一 東京理科大学, 工学部建築学科, 助教 (50887891)
李 時桓 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60624997)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | バイオエアロゾル / 感染リスク / 数値解析 / 換気 / 単一開口 / 蒸発 / 感染リスク低減 / バイオエアロゾル評価指標 / 換気指標 / 数理疫学 / 挙動特性 / 重力沈降 / 沈着 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，バイオエアロゾル（ウイルス，バクテリアなど）の挙動を定量的に検討する評価指標を開発し，その指標に基づいた寄与率評価により感染リスク低減方法を構築する。
世界規模で急速に広がるバイオエアロゾルによる感染症問題に対し，換気・空気清浄・殺菌などの対策が挙げられているが，数理疫学・工学的に評価する指標がなく，それぞれの効果について明確な基準がないのが現状である。そこで実験的な手法による数理疫学の検証，数値解析による定量的な検討により，ウィズコロナ時代における社会科学・工学分野でのソリューションを提案する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は，バイオエアロゾル（ウイルス，バクテリアなど）の挙動を定量的に検討する評価指標を開発し，その指標に基づいた寄与率評価により感染リスク低減方法を構築することを目的として、2023年度は換気設備設計・運用法の提案について以下取り組んできた。
ウイルス除去に対する新たな換気基準の提案を目的として、単一開口を有する室内空間における室内外の温度差を駆動力とする自然換気を対象とした自由落下モデルを用いて微細粒子の挙動および解析モデルと実測モデルの互換性を確認した。その上で，実スケールの単一開口モデルにおける自然換気による微細粒子流出特性について数値解析を実施した。微粒子の自由落下解析において，粒子径は相対湿度0%の場合100μmの水粒子は約6秒で1.0まで蒸発により縮小し、蒸発に伴い落下速度も低下する傾向が見られた。また縮小模型の可視化実測により開口部近傍での自然換気による中性帯の位置を確認し、実スケール解析において粒子径が小さい程化学種と理論値に近づく傾向を確認した。粒子数を増加する程，解析時間が長くなるデメリットがあることと、10μm以上の粒子は重力沈降により室内に堆積し，室内空間から除去される割合が増加することを確認した。
空気清浄機が空間の汚染濃度分布に対してどのような影響を及ぼすかをガス状物質ではなく粒子状物質（人工飛沫）を用いた空気清浄機の相対距離に応じた汚染質除去効率（CRE）について実測及びCFD 解析を実施した。相対距離が離れるほど飛沫の拡散は大きくなることより粒子状物質でも換気効率測定が可能であることが示したものの、0.5～3.0μmで蒸発の定量化により減衰率の対応の改善，3μm以上では安定した飛沫の供給や再飛散の評価法についての課題を確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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