| 研究課題/領域番号 |
21K04366
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
小松 喜美 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (90422162)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 融雪 / 氷柱 / 建築物 / 凍結抑制 / 積雪 / 屋根 / 寒冷地 / 豪雪地域 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
安価で施工性が良いなどの理由から，多くの大型施設の屋根材には鋼板を台形状に折り曲げた折板屋根が採用されている．しかし冬期間の雪国において，折板屋根は軒先部分に大きな氷柱を発生させるため，様々なコストを費やして氷柱落下による被害を防止している．研究代表者はこれまでの研究により，建物の暖房熱により生じた融雪水の挙動が氷柱形成に大きな影響を与えていることを明らかにし，熱エネルギーや人的作業に頼ることなく氷柱の成長を抑制することができると思われる手法を考案した．本研究は，考案した手法の有効性を検討できるようなモデル実験を行い，考案した手法の有効性および氷柱抑制効果を定量的に評価するものである．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，雪国で問題になっている折板屋根先端に形成された氷柱に着目し，その氷柱の形成過程を室内実験によって模擬することができる実験装置を開発し，その装置を用いて氷柱形成メカニズムを推測した。また，前述のメカニズムを基に考案した新規折板屋根によって，ヒーターなどの熱エネルギーを用いることなく，氷柱の形成を抑制する方法を提案し，実証実験によって，その効果を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果を実用化することで，積雪の多い寒冷地の多くの建物で問題となっている屋根先端の氷柱形成を抑制することができる。これにより，氷柱の落下による被害を防止するために費やしている，多くのコストを削減することができる。また，本研究の成果は流体の凍結・凝固による被害を受けている，他の事象に応用できる可能性がある。
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