| 研究課題/領域番号 |
19H02295
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
前 真之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90391599)
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| 研究分担者 |
高瀬 幸造 東京理科大学, 理工学部建築学科, 講師 (20739148)
井上 隆 東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (30151608)
吉澤 望 東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (40349832)
谷口 景一朗 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (80746496)
二宮 秀與 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (90189340)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 省エネルギー住宅 / 日射制御 / 潜熱蓄熱材 / プライバシー性 / 眺望性 / 開口部 |
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| 研究実績の概要 |
日射・昼光・自然風を開口部から積極的に取得または遮蔽することは、住宅内部の温熱・光環境の改善と暖冷房・照明の省エネルギーにとって非常に有効である。本研究では、冬の暖房負荷の大幅な低減および温熱環境改善のため、日射熱取得に適した開口部の開発および蓄熱材の最適化を行う。次に夏の省エネと住環境改善のため、日射遮熱と自然光利用に優れ、かつ眺望やプライバシーに配慮した日射制御部材を開発する。それに加えて、冬と夏の自然エネルギー利用に適した開口部の設計手法を構築し、各要素を連携させた最適化が可能な設計ツールの提案を行っていく。
本年度の研究成果として、東京大学工学部１号館屋上に設置している実大実験棟および鹿児島大学の実験装置を用いて以下の実験を行った。
①夏期において日射遮蔽物として内付けスクリーンを使用し、その種類（色、メッシュ開口率）および窓面における遮蔽／開放位置を変更して開口部の日射熱取得率などの熱環境特性および輝度画像・内観写真による光視環境特性を整理した。
②冬期において潜熱蓄熱材敷設位置（床あるいは天井）および日射遮蔽物の併用による日中のオーバーヒート・夜間の冷え込みを抑制する効果を検証した。
さらには、本研究で開発を進めているEESLISMをシミュレーションエンジンとした熱負荷計算ソフトの精度検証として、潜熱蓄熱材敷設時の実大実験棟での実測値とシミュレーション値の整合性検証を行い、課題点を整理した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度の研究によって、以下の知見を得た。
１）日射遮蔽物として、内付けスクリーンの種類や窓面における遮蔽／開放位置を変更した場合の熱的性能および光・視環境性能を把握し、プライバシー性やグレアといった冬期の日射取得の妨げとなる要因を解決した窓付属物の開発の方針を整理した。
２）潜熱蓄熱材の敷設位置の違いによる、室温・潜熱蓄熱材温度・潜熱蓄熱材吸放熱挙動を把握した。また、潜熱蓄熱材と日射遮蔽物の併用時についても上記の挙動を把握し、日中のオーバーヒート抑制および夜間の冷え込み防止を両立させる潜熱蓄熱材の活用方法を検討した。
３）開発する熱負荷計算ツールの潜熱蓄熱材使用時の精度検証を行い、精度向上に向けた課題点を整理した。
以上の進捗をもって、最終年度に熱性能、光視環境性能、プライバシー性能を両立させる開口部・日射制御部材の開発およびその評価につなげていく。加えて、設計ツール（熱負荷計算ソフト）の実装・高精度化を進めていく。
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| 今後の研究の推進方策 |
＜日射熱利用時の躯体蓄放熱を考慮した熱負荷計算＞日射熱利用時の蓄熱体温度をより精度よく予測するために、潜熱蓄熱体の敷設位置別の日射熱（放射熱）および対流熱を高精度な再現に向けた検討を行う。
＜プライバシー性、眺望性、光環境、視環境に関する被験者実験＞内付けロールスクリーンの種類や開ける位置によるプライバシー性、眺望性、光環境、視環境に関する被験者実験を実施し、省エネ性と共に居住者の快適性向上のための検証を行う。
＜プライバシー性、眺望性を確保しつつ省エネ性を向上するための日射遮蔽部材の制御ロジックの構築＞東大実験棟での温熱環境・光環境の実測結果およびプライバシー性等被験者実験の結果より、プライバシー性、眺望性を確保しつつ快適性、省エネ性を向上するための日射遮蔽部材の選定方法および制御ロジックの構築を行い、居住者が日射遮蔽物をコントロールし、快適で省エネな住まいの普及につなげる。
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