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2011 年度 実績報告書

ゼロエネルギー建築設計のためのシミュレーション技術の拡充と活用

研究課題

研究課題/領域番号 22360239
研究機関工学院大学

研究代表者

宇田川 光弘  工学院大学, 建築学部, 教授 (00133314)

キーワード建築環境・設備 / 省エネルギー / 太陽光発電 / 太陽熱利用 / 室内環境 / 熱負荷 / 設計 / 性能評価
研究概要

ゼロエネルギー建築の設計と性能評価にシミュレーションを活用することにより、ゼロエネルギー建築の合理的な設計法、性能検証法の確立が本研究の目的である。本年度の研究では、以下の成果を得た。
1.拡充したシミュレーションモデルの改良と検証
1)工学院大学KTC実験室の空調実験システムを用いて、吹出し空気のバイパスモデルを用いる室熱負荷、空調機負荷計算モデルについて、実験およびシミュレーションを行い検討した。
2)屋根一体型集熱器の計算モデルについては、空気式集熱器、太陽電池一体型集熱器のシミュレーションモデルについて、実測データにより検証した。
3)ヒートポンプ空調機について、ルームエアコンのシミュレーションモデルについて検討し、試算した。
4)砕石蓄熱、容器入水蓄熱、躯体内蓄熱などの蓄熱方式について計算モデルを作成、試算した。
5)熱交換器については、計算条件により熱交換有効率が計算されるモデルを試作、検討した。
なお、本研究ではシミュレーションにEESLISMを使用しているが、本研究で拡充、改良した成果はWebサイトで公開している。
2.設計、性能評価へのシミュレーションの活用
1)太陽熱利用・太陽光発電住宅の設計におけるシミュレーションの適用例を示した。改修住宅4、新築住宅の事例についてシミュレーションを行った。また、ネットゼロエネルギー住宅の可能性も検討した。
2)住宅の実測データによりシミュレーションモデルを検証した。また、実測とシミュレーションを併用することにより暖冷房負荷のような現場計測が難しいデータの推測法についても検討した。
3)ベトナムの店舗併用住宅について実測を行い、蒸暑地域の開放的な建築におけるシミュレーションモデル作成について検討した。この結果、通風や建材の吸放湿効果を含めた計算モデルの必要性が判り、モデル作成に着手した。

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

申請書に記載した研究計画に従い、概ね順調に研究は進展している。EESLISMにおけるシミュレーションモデルについては、集熱器についての改良を行った。蓄熱装置、熱交換器等についても計算法を改良し、検証しつつある。ヒートポンプ機器については、ルームエアコンの簡易モデルの適用について検討したが、さらに詳細な運転条件が反映できるモデルについて検討の余地がある。設計、性能評価への活用については、数例の事例研究を行い、活用できることを検証している。

今後の研究の推進方策

研究は、当初の研究計画に沿い概ね順調に進展しているため、研究計画に従い、引き続き、1.拡充したシミュレーションモデルの改良と検証、2.設計、性能評価へのシミュレーションの活用について研究を行うが、1.についてはヒートポンプ機器のシミュレーション対象の拡充を図る。また、夏期の室内熱環境と冷房用エネルギーシステムについての検討も深めることとし、太陽熱除湿・冷房、建材の調湿作用や通風などのシミュレーションによる評価についても研究する。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (18件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] プローブ挿入法によるマルチパッケージ型空調機の運用時性能評価法2011

    • 著者名/発表者名
      野部達夫、芳賀裕輔、中村北斗、田中光太郎、木口雅之
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      ページ: 927-933

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative Analysis of Low and High Efficient PV Roof Air Heating Capacity for Zero Energy Home Builders' Design Decision Making2011

    • 著者名/発表者名
      野口昌良、樋口佳樹、宇田川光弘、Billy Kirkwood
    • 雑誌名

      Proceedings of Solar World Congress 2011

      ページ: 11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] User Friendly Tool to Use Text Base Input Data for Solar Building Simulations2011

    • 著者名/発表者名
      樋口佳樹、宇田川光弘、佐藤誠、盧〓佑
    • 雑誌名

      Proceedings of Solar World Congress 2011

      ページ: 8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation study on a net zero energy house with solar air collectors2011

    • 著者名/発表者名
      楠崇史、宇田川光弘、平柳奏、的場靖代、盧〓佑、佐藤誠
    • 雑誌名

      Proceedings of Solar World Congress 2011

      ページ: 11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation models of building integrated collectors and PV modules2011

    • 著者名/発表者名
      平柳奏、宇田川光弘、的場靖代、楠崇史、佐藤誠、盧〓佑
    • 雑誌名

      Proceedings of Solar World Congress 2011

      ページ: 9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation study on the heat storage systems combined with air collectors2011

    • 著者名/発表者名
      的場靖代、宇田川光弘、楠崇史、平柳奏、盧〓佑
    • 雑誌名

      Proceedings of Solar World Congress 2011

      ページ: 9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calibrating the impact of a photovoltaic thermal mechanical ventilation heat recovery system on the delivery of net zero-energy housing in Scotland2011

    • 著者名/発表者名
      野口昌良、樋口佳樹、宇田川光弘、Jun-Tae Kim, Billy Kirkwood
    • 雑誌名

      Solar Building Skins, Conference Proceedings of the 6th ENERGY FORUM

      ページ: 113-117

    • 査読あり
  • [学会発表] 自然素材を用いた環境共生型住宅の環境性能評価とパッシブ手法の活用法に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      関野茉祐, 栗田千鶴, 木藤宏美, 中島裕輔
    • 学会等名
      日本建築学会関東支部
    • 発表場所
      建築会館
    • 年月日
      2012-03-07
  • [学会発表] NHL(天然水硬性石灰)を用いた内装材の空気環境改善効果に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      小山内真太郎, 白石智樹, 五島海, 高山秀樹, 中島裕輔
    • 学会等名
      日本建築学会関東支部
    • 発表場所
      建築会館
    • 年月日
      2012-03-07
  • [学会発表] 熱帯都市における環境共生建築の設計および検証2011

    • 著者名/発表者名
      樋口佳樹、山田貴宏、宇田川光弘、吉田晃、楠崇史
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会
    • 発表場所
      稚内総合文化センター
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] シミュレーションによる空気集熱式ソーラー改修住宅の性能評価その1長久手N邸2011

    • 著者名/発表者名
      平柳奏、宇田川光弘、楠崇史、的場靖代、盧〓佑
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会
    • 発表場所
      稚内総合文化センター
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] シミュレーションによる空気集熱式ソーラー改修住宅の性能評価その2高崎N邸2011

    • 著者名/発表者名
      的場靖代、宇田川光弘、楠崇史、平柳奏、盧〓佑
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会
    • 発表場所
      稚内総合文化センター
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] シミュレーションによる空気集熱式ソーラー改修住宅の性能評価その3東村山G邸2011

    • 著者名/発表者名
      楠崇史、宇田川光弘、平柳奏、的場靖代、盧〓佑
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会
    • 発表場所
      稚内総合文化センター
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 空気式集熱器を用いる太陽熱暖房システムの蓄熱方法の検討2011

    • 著者名/発表者名
      的場靖代、宇田川光弘、楠崇史、平柳奏
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会平成23年度大会(名古屋)
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] 建築外皮一体太陽熱集熱器及び太陽電池における建築設備シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      平柳奏、宇田川光弘、楠崇史、的場靖代
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会平成23年度大会(名古屋)
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] KTCを利用したEESLISMの検証(第11報)床吹出方式運転時のバイパス風量比率の算出方法2011

    • 著者名/発表者名
      楠崇史、宇田川光弘、平柳奏
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会平成23年度大会(名古屋)
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 4事例におけるマルチパッケージ型空調機の運転状況速報2011

    • 著者名/発表者名
      山田恭輔、木口雅之、野部達夫
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会平成23年度大会(名古屋)
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 13事例におけるマルチパッケージ型空調機の性能調査2011

    • 著者名/発表者名
      谷原達彦、山田恭輔、木口雅之、野部達夫
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会平成23年度大会(名古屋)
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 空気集熱式ソーラー住宅の改修性能予測その1長久手N邸2011

    • 著者名/発表者名
      平柳奏、宇田川光弘、的場靖代、大場康司、成田有沙、楠崇史、盧〓佑
    • 学会等名
      日本建築学会2011年度大会(関東)
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2011-08-25
  • [学会発表] 空気集熱式ソーラー住宅の改修性能予測その2川崎T邸2011

    • 著者名/発表者名
      的場靖代、宇田川光弘、平柳奏、大場康司、成田有沙、楠崇史、盧〓佑
    • 学会等名
      日本建築学会2011年度大会(関東)
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2011-08-25
  • [学会発表] 空気集熱式ソーラー住宅の改修性能予測その3高崎T邸2011

    • 著者名/発表者名
      大場康司、宇田川光弘、楠崇史、平柳奏、的場靖代、成田有沙、盧〓佑
    • 学会等名
      日本建築学会2011年度大会(関東)
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2011-08-25
  • [学会発表] 空気集熱式ソーラー住宅の改修性能予測その4東村山G邸2011

    • 著者名/発表者名
      成田有沙、宇田川光弘、平柳奏、的場靖代、大場康司、楠崇史、盧〓佑
    • 学会等名
      日本建築学会2011年度大会(関東)
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2011-08-25
  • [学会発表] EESLISMによる建築一体型設備システムのシミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      宇田川光弘、佐藤誠、樋口佳樹
    • 学会等名
      日本建築学会2011年度大会(関東)
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] ゼロエネルギー住宅のシミュレーションによる設計と評価2011

    • 著者名/発表者名
      樋口佳樹、宇田川光弘
    • 学会等名
      日本建築学会2011年度大会(関東)
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 既存戸建住宅のソーラー改修に向けての性能調査2011

    • 著者名/発表者名
      楠崇史、宇田川光弘、盧〓佑、大場康司、成田有沙、平柳奏、的場靖代
    • 学会等名
      日本建築学会2011年度大会(関東)
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2011-08-23
  • [備考] EESLISMのダウンロード

    • URL

      http://ees.arch.kogakuin.ac.jp

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公開日: 2013-06-26  

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