省エネルギー型日光温室の熱環境形成機構に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13660261
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 山口 智治 筑波大学, 農林工学系, 助教授 (40015839)
• Keywords: 日光温室 / 省エネルギー / 熱環境予測モデル / 現場計測実験 / 温室構造 / 環境設計指針

Research Abstract

日光温室は典型的な持続的省エネルギー型温室であり,在来技術に立脚したものであると同時に,将来的に有効な作物生産システムとして多くの研究課題を内包している。本研究は,日光温室の非定常熱収支解析ならびに現地における詳細な連続観測を行い,日光温室の蓄熱・放熱機構を主とする熱的環境形成機構を解明し,得られる数学モデルの援用と現場検証を通じて,これまで経験則に基づいて多種多様に存在する施設諸元を見直し,地域気候特性に立脚した総合設計指針の提出を意図しているものである。平成13年度の研究成果は以下の通りである。
1.非定常熱収支解析に基づき,非植栽時の日光温室の熱環境を予測する数学モデルを開発し,北京市における実測値を用いて本モデルの計算精度を検証した。その結果,室内気温の計算値は実測値をよく再現した。更に,日中の温室管理の実態に合わせて換気回数を可変することにより,更に温度予測精度は向上した。しかしながら,室内湿度の計算値は実測値を大きく下回り,モデルの汎用性を高めるためには作物・土壌からの蒸発散を精度良く算定するモデル開発の必要性が示された。
2.前年末の厳寒期,北京市および長春市において,日光温室の環境計測を実施し,そのデータ解析を行った。室外最低気温が-7℃程度の北京市においては,夜間の温室内外気温差は常に10℃以上を維持しており,室内固体壁および土壌が蓄放熱体として有効に機能していることが確認された。外気温が-20℃まで低下した長春市においては,温室は苗生産を行うため補助暖房が使用され,夜間においても20℃の室温を維持して,温室の保温構造の有効性を示した。
3.厳寒期における長期的な環境計測を計画し,2001年12月に北京市温室において計測機器の設置を行い,その後,中国側研究者がデータの収集とインターネットによる日本側へのデータ送信を行い,日本側はこれを受けてデータ解析を実施中である。

Research Products

• [Publications] 畔柳武司, 山口智治: "省エネルギー型日光温室の熱環境形成機構に関する研究-熱環境予測モデルの開発と検証-"2001年度農業施設学会大会講演要旨集. 110-111 (2001)
• [Publications] 今井和美, 山口智治, 畔柳武司, 陳 青雲: "日光温室の熱環境形成機構に関する研究-厳寒期における現地測定結果-"2001年度農業施設学会大会講演要旨集. 112-113 (2001)