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床下を持つ住宅とその周辺の土壌および外気を一つの系として、ラドンの移流・拡散をシミュレートする数式モデルを設定し、電算プログラムを作成した。
土壌層は均質・等方性を有するものとし、圧力勾配によるガスの流動は層流であり、ラドンはこのガス流動による輸送と分子拡散によって移動するものとして拡散方程式を適用する。まず、この土壌内ラドン移動モデルの適合性を確かめるため、既存の実験結果と計算値の照合を行った。つぎに、全体モデルを以下のようなものとして、構築した。
圧力差の発生は風と建物内外の温度差によるものとし、設定した地表面および建物外表面の風圧係数を用い、風速変化を取り入れた風圧の分布と浮力を組み合わせて、ガス流動の駆動力を求める。これに、土壌の透気係数を与えて外気、土壌、建物のガス流動状態を計算する。地表面におけるラドンの移動量計算には風速の関数として物質伝達係数が与えられるものとし、外気中のラドン濃度は定数として設定し、床下空間については物質バランスを保つように濃度が定まるものとしている。さらに、土壌のラドン源としての特性を設定して拡散方程式を解き、ラドンの土壌内の濃度分布および室内の濃度を算定できるようにした。
このプログラムを建物モデルに適用して、建物周辺土壌の内部におけるガスの流動状態とラドン濃度の分布、および床下や室内のラドン濃度を予測できることを明らかにするとともに、数種の建物条件(換気経路など)と透気性を有する土壌層の厚さをパラメータとしてラドン流動性状を把握するための計算を行った。
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