| 研究課題/領域番号 |
16K06623
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
奥山 博康 神奈川大学, 工学部, 教授 (70393543)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 熱損失係数 / 相当隙間面積 / 現場測定法 / システム同定 / 最小二乗法 / 移動平均 / 低周波濾波 / 信頼性評価法 |
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| 研究実績の概要 |
実態の住宅の熱・換気性能は，経年劣化や施工技術や様々な事情により，設計とは大きく異なる場合があり，現場測定法が研究されている．本研究代表者が考案した最小二乗法を基本としたシステム同定理論は計算機実験で検証してあるが，実際の測定システムとして試作し，実験的研究が必要である．平成28年度は次の研究開発を行った．
１．熱性能測定法に関して： 実用性を考慮し，従来のPWM(Pulse Width Modulator)による正弦波電熱発熱装置を，サイリスタ制御方式に変更し試作した．平成29年度は野外実験により最適の正弦波周期と低周波濾波の移動平均の期間等について検討する．
２．換気測定法に関して： 実用性を考慮し炭酸ガスをトレーサガスとしてアルコールを正弦波流量に制御して燃焼し発生させる装置を考案して試作中だが出来上がりつつある．平成29年度は野外実験により，最適の正弦波周期と，測定不確かさを求める平滑化曲線を得るための移動平均期間を検討する．
３．気密性測定法に関して： 送風機による室内加圧/減圧法であるが，従来は数点の内外差圧と風量測定から相当隙間面積を求めていたのに対して，百点程度の多点測定を自動で行う装置を開発した．また本研究代表者が考案した最小二乗法を基本とする理論により，相当隙間面積に関する三種の回帰式モデルの優劣比較と信頼性評価が行える表計算のプログラムの開発も行った．平成29年度は，本研究代表者が考案した測定前提の不適合率βの有効性を実際の測定により実証し，さらに指数則モデルと二次式モデルの優劣を検討する．
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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
この初年度に，熱性能測定のための正弦波の電熱発熱装置と，換気性能測定のための正弦波の炭酸ガス発生装置の試作機ができた．またこれら熱とトレーサガスの拡散系の最小二乗法によるシステム同定を表計算ソフトで行うプログラム開発を行った．
さらに気密性測定のための，屋内外差圧と風量を自動的に多点で測定を行う装置の試作機，およびこの装置を制御するプログラムも開発できた．
今後の二年で各種の実験を行って研究課題を検討していくことができる．
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| 今後の研究の推進方策 |
１．試作した励振発生装置および自動気密性測定装置の改良： 試作した装置なので，今後の実験により見つかる様々な改良すべき事柄を予算が許す限り改良に努め実用機の実現をめざす．
２．分析計算プログラムと制御プログラムの拡張と改良： 熱・換気性能の測定は単室モデルで実施する場合も多いので，簡便に適用できる今回開発した単室専用の表計算ソフトが有用であるが，2011年頃までに開発した基本原理は同じ最小二乗法による，多数室モデル用のFORTRAN言語によるプログラムSPIDがある．ただしその後の単室モデルの実建物実験と計算機実験により，その多数室モデルの分析プログラムにも改良すべき幾つかの事柄が見えてきた．なかでも重要なのが，数日間の連続的な測定データの中から，数時間分の測定データについて，一回だけシステム同定結果を出力するのではなく，この数時間のシステム同定期間を1分の測定時間間隔ずつ移動して行って，連続時間的なシステム同定結果を算出し，同定結果の時間変化もグラフ化して把握できるようにしたい．そこでSPIDと表計算プログラムとを組み合わせたプログラム開発を行いたい．
３．熱・換気性能測定法の検討： 最適な励振周期，最適な低周波濾波の移動平均期間，最適な測定不確かさ平滑化の移動平均期間などを実験的に検討する．またこれら最適値の判定への測定前提不適合率の有効性を検討する．
４．気密性測定法の検討： 測定不確かさを求める基準にする平滑化曲線を得るための移動平均をとる最適な個数，相当隙間面積を含み，差圧の漏洩風量による三種類の回帰式モデル，二種類の指数則モデルと二次式モデルの優劣比較を検討する．また信頼性の判定への測定前提不適合率の有効性を検討する．
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