大規模吹き抜け空間の熱対流型換気の性状把握寒冷地型無冷房アトリウムの可能性

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05452259
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 絵内 正道 北海道大学, 工学部, 助教授 (00001991)
• キーワード: アトリウム / 熱対流型換気 / 上方開放 / 温度分布 / 数値解析 / トレーサーガス法 / 模型則

研究概要

1)大規模吹き抜け透明天蓋空間(アトリウム)の実態把握。
気象観測用気球に熱電対ケーブルを取り付け、大規模吹き抜け空間内の上下温度分布を、夏秋にわたって測定した。空間規模92.4m*42m*39.7m(H)の大規模アトリウム(札幌)と空間規模36.0m*12.5m*20.6m(H)の中規模アトリウム(留萌)の上方開放時と閉鎖時の温度分布から、熱対流型換気の影響を知ることができた。また同時に、周壁、透明天蓋ばかりでなく天蓋架構体からの放射温度分布も測定し、温度積層状態にあって温度むらの大きい大規模吹き抜け空間の体感温度を得ることができた。
ヘリウムを充填したポリエチレン風船をアトリウム内に放出してその浮遊軌跡を観察し、数値解析結果の空気流れと比較検討した。夏期については、外気の流入・排出の様相一致し、寒冷地の無冷房アトリウムにとって、上方開放の有用性を確認した。これらの結果は日本建築学会北海道支部研究報告No67(1994)に発表予定である。
2)トレーサーガス法に基づく模型空間の熱対流換気量の測定。
模型対象空間を3つの部分に分割し、最下層域にトレーサーガスを瞬時放出し、下層空間濃度変動の時間積算値から、熱対流型換気時の模型則の確認を行った。また、数値解析結果を実測濃度と合致させることより、仮想室間換気量が推定されるだけでなく、流向の推定も可能になった。これらの結果はフインランドで開催されるInternational Conference on HVAC in Cold Climate'94にて発表の予定である。

研究成果

• [文献書誌] 立原敦: "積雪寒冷都市型アトリウムの熱環境に関する研究 その1 サッポロファクトリーの建築計画と熱環境計画" 日本建築学会北海道支部研究報告集. No.67. (1994)
• [文献書誌] 森太郎: "積雪寒冷都市型アトリウムの熱環境に関する研究 その2 サッポロファクトリーの空気温度分布の推移" 日本建築学会北海道支部研究報告集. No.67. (1994)
• [文献書誌] 小西一也: "積雪寒冷都市型アトリウムの熱環境に関する研究 その3 サッポロファクトリーの放射温度分布の推移" 日本建築学会北海道支部研究報告集. No.67. (1994)
• [文献書誌] 武道典雄: "積雪寒冷都市型アトリウムの熱環境に関する研究 その4 浮遊気球で観察した気流状況と数値解析結果との比較" 日本建築学会北海道支部研究報告集. No.67. (1994)
• [文献書誌] 久保田克己: "透明天蓋空間の熱環境変動因子に関する研究 その15 留萌合同庁舎の温度環境の計画" 日本建築学会北海道支部研究報告集. No.67. (1994)
• [文献書誌] 米田徳仁: "透明天蓋空間の熱環境変動因子に関する研究 その16 留萌合同庁舎の空気温度分布の推移" 日本建築学会北海道支部研究報告集. No.67. (1994)
• [文献書誌] 本間義規: "透明天蓋空間の熱環境変動因子に関する研究 その17 留萌合同庁舎の放射温度分布の推移" 日本建築学会北海道支部研究報告集. No.67. (1994)
• [文献書誌] M.Enai et.al: "Study on the Law of Similarity of Ventilation caused by Thermal Convection in Small Atrium Models,and Measurements of the Total Vetilation Tates by Tracer Ges Method" Cold Climate HVAC'94(Finland). (1994)