| 研究課題/領域番号 |
23K20986
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01498 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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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 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
義江 龍一郎 東京工芸大学, 工学部, 教授 (60386901)
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| 研究分担者 |
玄 英麗 東京工芸大学, 工学部, 助教 (20770564)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
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| キーワード | 大気環境アセスメント / 大気安定度 / 無次元濃度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は大気安定度が汚染物質濃度に及ぼす影響度を表す関数 SER_C*（Stability Effect Ratio for C*）を提案している。SER_C*は大気安定度が中立時の無次元濃度に対する非中立時の無次元濃度の比率である。この無次元量SER_C*を、長期大気汚染観測データの分析ならびに都市形態や大気安定度を変化させた温度成層風洞実験や数値流体解析により、リチャードソン数の関数として一般化する。さらに観測結果や領域気象解析結果に基づく大気安定度の発生確率データベースを作成して、大気汚染に対する新たな環境アセスメント手法を構築する。
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| 研究実績の概要 |
1. 長期大気汚染観測データを用いたSER_C*の分析：ドップラーライダーによる上空風速の観測値と東京タワーでの上空気温の観測値およびWRFによる地表面温度の解析値を用いてバルクリチャードソン数を算出し、東京都環境局のNOx濃度観測値をバルクリチャードソン数で分類し、大気中立状態時の無次元濃度と非中立状態の無次元濃度との比SER_C*を求め、バルクリチャードソン数の関数として表した。そのSER_C*関数の形状は概ね下記の風洞実験結果と対応した。これらの成果の一部を2023年度日本風工学会年次大会および16th International Conference on Wind Engineeringで発表した。
2．大気安定度や都市形態を変化させた風洞実験：今年度は立方体ブロックと直方体ブロックを千鳥に配置した街区モデルを用いて汚染物質拡散風洞実験を行った。より広い大気安定度の範囲をカバーするために、実験風速を0.5m/s～2 m/sまで変化させてトレーサーガス濃度を測定した。そして中立状態時の無次元濃度と非中立状態の無次元濃度との比SER_C*を求めた。得られたSER_C*は昨年度の立方体ブロックのみを整形配置した街区モデルにおけるSER_C*と概ね一致し、都市形態が変化してもSER_C*関数が一般性を有する可能性が示された。ただしSER_C*のばらつきが大きいため実験方法の改善と再実験が必要である。これらの成果の一部を2024年度日本建築学会大会で発表した。
4.風速・風向別リチャードソン数発生確率データベースの作成：上記1の方法で求めたバルクリチャードソン数を整理し、風速・風向別バルクリチャードソン数発生確率データベースを作成しているところである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
「研究実績の概要」で述べたとおり、おおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
1．パスキル安定度階級とリチャードソン数との対応の調査
2. 長期大気汚染観測データを用いたSER_C*の分析
上記２つの研究項目の解析・分析は終了しており、1.の成果は国内学会や国際会議で発表済みである。さらに海外ジャーナルに投稿すべく審査付き論文を執筆中である。また2.の成果を7月に開催されるPHYSMOD 2024で発表するとともに審査付き論文にまとめる。
3．大気安定度や都市形態を変化させた風洞実験
実験結果の一部を既に国内学会で発表したが、SER_C*のばらつきが大きい結果となっている。温度成層風洞側壁の断熱性が左右対称になっていない可能性や街区ブロックが正確に座標どおり並んでいなかった可能性があるため、これらを改善して再実験を行う。
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