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2021 年度 実績報告書

日射熱・昼光・通風利用に適した開口・蓄熱部材の開発とCAD環境指標による設計支援

研究課題

研究課題/領域番号 19H02295
研究機関東京大学

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)

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)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
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
研究実績の概要

冬の暖房負荷の大幅な低減および温熱環境改善のための日射熱取得と、夏の省エネと住環境改善のための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開口部の設計手法を構築を目指し、2021年度は特に東京大学工学部1号館屋上に設置している実大実験棟を用いた実験と、熱負荷計算プログラム(EnergyPlusおよびEESLISM)・光環境シミュレーションプログラム(Radiance)・CFD解析(FlowDesigner)を用いたシミュレーションを組み合わせて、主に以下の点についての知見を得た。
①実大実験棟および熱負荷計算プログラムを用いて、冬期における潜熱蓄熱建材(PCM)の敷設部位(床および天井)ごとの蓄放熱量を把握し、有効なPCM敷設方法として直達・散乱日射の影響が大きい窓面近傍の床・屋根にPCMを分散して設置する方法を提案した。
②室内側にロールスクリーンを設けた開口部について、夏期における開口部からの日射および貫流による取得熱量の測定値を用いて対流・放射・透過・換気成分別の取得熱量を推定する方法を整理した。
③実験棟での実験結果を用いてCFD解析による日射取得再現の精度検証を行い、窓の屋内側鉛直面日射量が高い精度で再現されることを確認した。一方で、室温の再現については最大2℃程度の誤差があり、かつ最高室温となる時間帯にズレが生じるなど、精度向上への課題が明らかとなった。
④室内側にロールスクリーンを設けた開口部について、眺望性の良さに強い影響を与える見えの明快さを評価するために実験棟を用いた被験者実験を行い、既存のエッジ検出アルゴリズムにテクスチャ知覚アルゴリズムを組み込む手法の有用性を確認した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 木造住宅における潜熱蓄熱建材の導入効果に関する研究(その2):冬期実大実験による潜熱蓄熱建材の床と天井への敷設による効果の比較2022

    • 著者名/発表者名
      季 思雨, 谷口 景一朗, 岸本 尚子, 芹川 真緒, 佐藤 誠, 高瀬 幸造, 前 真之, 井上 隆
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 28 ページ: 284-289

    • DOI

      10.3130/aijt.28.284

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 実環境下における日射制御部材を有する窓の成分別取得熱量の測定 -室内側ロールスクリーンにおける検討-2022

    • 著者名/発表者名
      岸本 尚子, 季 思雨, 辻 果歩, 谷口 景一朗, 佐藤 誠, 前 真之, 二宮 秀與, 井上 隆
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 日射遮蔽物のある開口部の眺望性評価手法の開発 その5 テクスチャ知覚メカニズムを考慮した明快さ評価予測手法の検証2022

    • 著者名/発表者名
      岡村 朱音, 志田 輝, 岸本 尚子, 谷口 景一朗, 前 真之, 齊藤 孝一郎 吉澤 望
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] 実大実験棟を用いたダイレクトゲイン手法の設計法に関する研究 -窓近傍に寄せたPCM敷設と吸熱量に関する検証-2022

    • 著者名/発表者名
      野澤 文珠香, 季 思雨, 谷口 景一朗, 岸本 尚子, 芹川 真緒, 佐藤 誠, 高瀬 幸造, 前 真之, 井上 隆
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] パッシブ住宅における中間期オーバーヒート抑制のための開口部付属物の種類・使用法の比較検証2022

    • 著者名/発表者名
      佐竹 良太, 前 真之, 谷口 景一朗, 高瀬 幸造, 季 思雨, 岸本 尚子
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] 住宅の冬の無暖房化に向けた研究 断熱性能の違い及び潜熱蓄熱材の利用による暖房エネルギー削減の効果2021

    • 著者名/発表者名
      澤田 実咲, 高瀬 幸造, 前 真之, 井上 隆, 季 思雨
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
  • [学会発表] 潜熱蓄熱建材を用いたダイレクトゲイン手法の設計法に関する研究 -敷設位置や吸熱量に関する検証-2021

    • 著者名/発表者名
      季 思雨, 谷口 景一朗, 岸本 尚子, 芹川 真緒, 佐藤 誠, 高瀬 幸造, 前 真之, 井上 隆
    • 学会等名
      日本建築学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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