木質建築部材の火災時表面亀裂の検出と進行モデリングに関する研究

• 研究課題/領域番号: 25K17732
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分23020:建築環境および建築設備関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 孫 安陽 京都大学, 工学研究科, 助教 (51002365)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2027年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 木質建築部材 / 火災 / 炭化層亀裂 / 画像認識 / 深層学習

研究開始時の研究の概要

木造建築の火災安全性能の確保は重要な課題である。火災時の木材は炭化が進行し、炭化層は未反応の木材を保護する作用がある。しかし、炭化進行の同時に表面亀裂も発生する。外部からの熱流は表面亀裂を通して木材内部に進入でき、木材内部の更なる温度上昇につながる。そのため、亀裂進展を適切にモデリングする必要がある。しかし、既存の研究が少ない。また、燃焼中の木材の亀裂寸法測定方法も存在しないため、亀裂進行モデルの検証も難しい。上記の課題を解決するため、本研究は画像認識と深層学習の技術を基に亀裂寸法を測定する方法を検討する。そして、亀裂進展のモデリングを行い、測定データを基にモデルの分析・検証を行う。