| 研究課題/領域番号 |
18K04454
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
郡 公子 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 教授 (20153504)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 高性能ファサード / 自然換気 / 外気冷房 / 空調設計用気象データ |
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| 研究実績の概要 |
(1)熱・換気平衡計算による自然換気制御の実用計算法の開発と数値解析：ビル全体の風量収支と熱・換気平衡状態を求めると同時に自然換気制御動作も再現できる計算法を開発した。これは、既存の熱計算法に追加することにより熱・換気平衡の計算を可能とする実用的な方法である。温度差換気に影響する基本的な要因の感度解析を行い、計算法の有用性と妥当性を確認した。
(2)高性能ファサードの熱・光性能評価に関する研究：開発した高性能ガラスファサードの熱計算プログラムと国際的によく利用される既存の光計算プログラムであるRadianceを連携利用する方法を提案した。これを使用して、ブラインドのスラット角制御と高性能ファサードの組合せによる空調と照明の総合エネルギーの削減効果を予測評価した。なお、研究の進展に伴い、当初予定のデシカント除湿システムの効果予測より、ファサードの熱・光性能の予測評価の優先度が高いことがわかり、本研究項目に変更した。
(3) 空調設計用気象データの開発と妥当性検証：前年度に検討した作成法をもとに、国内836地点の30年気象観測データを統計処理して空調設計用気象データを作成した。作成した設計用気象データに関して、気候変動の傾向を確認するとともに、設計用気象データの妥当性を空調最大熱負荷の安全度評価から確認した。
(4)高性能ファサードと自然換気併用外気導入制御の効果解析：高性能ファサードの1つの機能である自然換気に外気導入制御を組み合わせる効果、あるいはエアフローウィンドウ、ダブルスキンなどの高性能窓システムと自然換気併用外気導入制御を組み合わせる効果を数値解析により評価した。
(5)各種ルーバーの形態分類：環境建築に採用されるルーバーの事例調査から、数値計算で効果予測するときに適するルーバータイプの分類と数値計算用の条件設定法を検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初予定の研究項目に対して一部変更を行ったが、順調に研究を進め、十分な研究成果を得て多くの論文発表を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1)高性能ファサードと自然換気・外気導入制御の複合効果の解析：代表的な高性能ファサードと自然換気併用ハイブリッド空調、外気冷房・最小外気量制御・全熱交換器などとの組合せ効果を年間空調熱負荷を用いて評価する。
(2)地域気候に適する住宅の外皮性能評価：外皮面積の大きい戸建て住宅について、外皮の熱性能評価として、自然室温を用いる方法を検討し、国内の地域気候に適する住宅の熱性能を探求する。
(3)カラーマップによる高性能ファサードの地域適性評価：オフィスを対象として、国内836地点の空調設計用最大熱負荷、空調年間熱負荷等を数値計算してカラーマップ表示することにより、地域気候に適するファサードの傾向を解明する。
(4)ファサードと空調システムの設計のための過酷気象に関する研究：将来の設計用気象データ作成のために、最近の気候変動と過酷気象の傾向を分析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度の数値計算は、現有パソコンで可能であったため、パソコンの購入を見送った。次年度には、最新の高速演算のパソコンを購入し、大量数値計算を行う予定である。次年度に新たに配分される予算については、研究代表者、研究協力者の学会発表などのための旅費、学外研究者を招いて研究指導していただく謝金、消耗品類の購入に使用する計画である。
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