| 研究課題/領域番号 |
25420612
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
木下 進一 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70263209)
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| 研究分担者 |
吉田 篤正 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60174918)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 熱環境 / 屋外熱環境制御 / ヒートアイランド / 植物熱収支 / ふく射伝熱解析 / 葉群・水分輸送モデル / 熱環境改善ユニット |
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| 研究実績の概要 |
植物個体を熱交換ユニットとみなした場合に，植物葉群が機構的に有していると思われる高効率でかつ環境変化に対して自律的に対応が可能である特徴に着目し，その要素を抽出し都市における熱環境改善のための人工ユニットの開発を目的とする．植物の個々の葉面および葉群での熱収支から表面熱伝達率，物質伝達率を系統的に測定し，熱および物質交換機能を定量的に把握し，その支配要因を抽出する．屋外空間における植物葉群を対象とした熱収支シミュレーションを援用しつつ，それらの要因を考慮に入れた熱交換ユニットを試作し，性能評価を行う．
平成２６年度は屋外空間の孤立樹木を対象とした熱収支シミュレーションについて，ふく射要素法に基づいて葉群内の熱収支に及ぼす日射および赤外放射の影響をより詳細に解析できるモデルを検討し，そのプログラムの作成を行った．樹冠の形状等の異なる様々な樹種について，その個葉の蒸散量に及ぼす光量子量・飽差・葉温の影響について系統的に測定を行い，葉面での蒸散に伴う潜熱輸送量の評価に関わる基礎データを収集するとともに，樹種ごとの蒸散モデルのパラメータを同定した．樹木の葉群データは樹木生育モデルを応用して生成し，それを対象とした熱収支解析を行うための準備を行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
植物熱収支を評価するための基本プログラムを見直し，再構成し，直達光のみならず拡散光，赤外ふく射についても考慮できるよう改良することができているが，ＣＡＤによる樹木モデルに本プログラムを適用して熱収支解析を行うところまでできておらず，その解析精度の検証が不十分である．
様々な樹種の蒸散速度データの収集を行い，蒸散モデルのパラメータ同定まで終えているが，樹木全体での蒸散速度に及ぼす葉のつき方・方向などの影響について系統的な評価について次年度以降に行う必要がある．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度はシミュレーションプログラムを孤立樹木のＣＡＤデータを用いて，その解析精度の検証を行う．これと並行して小規模な葉群のレプリカを対象とした小型風洞実験を行い，葉のサイズ，配置，揺らぎ等の諸条件が熱伝達特性に及ぼす影響について評価し，さらにこの葉群レプリカに対して水分を供給できるよう改造し，水分蒸発を含めた熱・水分伝達特性を小型風洞において評価する．こうして得られた知見を基に葉群の熱・水分移動特性モデルを構築し，それに基づく熱環境改善ユニットの作成ならびにその性能評価を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成２６年度は樹木熱収支シミュレーションプログラムの検討，ならびに様々な樹種の蒸散特性についての基礎データの収集を中心として実施し，モジュール作成のための予算の使用を控えたため．また次年度において国際会議発表を控えているため．
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成27年度は小規模な葉群のレプリカおよび小型風洞の製作に関わる物品費ならびに研究成果発表のための旅費として使用する．
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