太陽からの電磁波放射を利用したピラミッド型融雪屋根の開発に関する実験研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09875134
• Research Institution: Niigata Institute of Technology
• Principal Investigator: 深澤 大輔 新潟工科大学, 工学部, 教授 (40113401)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富永 禎秀 新潟工科大学, 工学部, 助手 (00278079) ; 飯野 秋成 新潟工科大学, 工学部, 講師 (80272706) ; 持田 灯 新潟工科大学, 工学部, 助教授 (00183658)
• Keywords: 屋根雪処理 / 自然融雪 / 雪密度 / 通気 / 積雪層 / 電磁波 / 放射 / ピラミッド型屋根

Research Abstract

新潟県栃尾市原町において、平成10年1〜2月にかけて、東西5.4m×南北5.4mの鉄筋コンクリート製の車庫の屋根を雪庇が生じないように金網(H:0.9m)で6等分し、それぞれから融雪水をホ-スでポリ容器に導き、計測できるようにした。その性状は、単管と塩ビパイプφ50を425mmグリッドの交点に垂直(H:1m)に立てた2区画、同じ長さ分を格子状に横に並べた2区画、鉄板敷き1区画、コンクリート面1区画とした。温度はそれぞれの表面並びに外気温などをサーモメーターによって記録した。この全体の温度分布については、サーモトレーサーによって日中3時間毎にパソコンに画像入力を行った。この他、車庫中央と隣接する庭において9時の積雪深を積雪深棒によって計測した。
今冬は1月中旬から根雪となり、1月27日には積雪深が140cmを超え、金網を吊した単管が雪に埋没した。その様子を観察すると、下端(H:1m)に空隙が発生し、次第にそれが下方に発達して拡大し、数日後には屋根面まで到達した。これは金網を通じた外気温の伝導と放射の影響も予想されるが、単管下端の積雪密度が疎となり、外気から浸入する通気のため、融雪が促進されるものと見られた。因みに密閉した水槽では1本のロウソクが数分で消えるのに対し、3倍の気積を持つ雪洞では10本のロ-ソクの内、9本まで燃え尽き、途中では消えなかった。
今年度の実験並びに資料収集の結果からは、「太陽からの長波などが積雪層を透過し、単管に当たって熱作用を起こすことによって融雪が進む」との仮説の裏付けは得られなかった。しかしながら、「安定した積雪層に対し、その上又は内部に積雪を阻止する物体があると、その下の雪密度が希薄となるため、そこから外気の通気が生じ、積雪層内部の融雪が進む」との新たな仮説が得られた。来年度はこの新たな仮説の確認をしながら研究を発展させたい。