自然風を活用した建築環境技術再興のための基礎的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14205086
• Research Institution: Building Research Institute
• Principal Investigator: 澤地 孝男 独立行政法人建築研究所, 環境研究グループ, 上席研究員 (10344003)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成田 健一 日本工業大学, 工学部建築学科, 教授 (20189210) ; 鈴木 大隆 北海道立北方建築総合研究所, 居住環境研究科, 科長 ; 丸田 榮蔵 日本大学, 生産工学部建築工学科, 教授 (30059919) ; 西澤 繁樹 独立行政法人建築研究所, 研究員 (50360459) ; 瀬戸 裕直 独立行政法人建築研究所, 主任研究員 (30370696)
• Keywords: 通風 / 風圧係数 / 風洞実験 / オリフィス流れ式 / 流量係数

Research Abstract

自然風を活用した建築環境設計計画法の確立を目的として、平成14年度における(1)風向が異なる場合における開口部流量係数の測定、(2)壁面・床面風圧及び開口部通過気流速の時間的な相関性の把握、(3)建物縮尺模型を使用し、様々な立地条件(粗度)における様々な形状の建物に作用する風圧及び風圧係数を収集、(4)一対の建物模型を用い、相互の距離や位置関係を変更した風洞実験を行って、隣接建物による遮風効果を予測するための方法を検討、(5)戸建住宅に関する作用風圧の予測手法を作成するため、異なる風洞を用いて模型実験を実施するための予備実験を実施、等を行った。
平成15年度においては、(1)流量係数の変化の原因を探る目的で開口部平均風速の外部風速に対する比、開口部流入気流角度との関係を調べ、風速比については流量係数の下限を特定できる見込みを、角度については流量係数との相関がよいことを確認した。(2)実際のサッシをモデル建物に取り付けた実験を行って、(1)と同様のデータを得た。(3)建物外部に樹木や衝立を置き、それによる開口部の風圧変化の計測、気流性状の可視化を行った。(4)典型的と考えられる戸建住宅地の模型を製作し、建物に作用する風圧の計測を行ったとともに、ビルについても種々の形状のもの、或いは隣接建物の遮風効果に関する実験を計測して行った。(5)風圧係数のデータベース用のソフトウェアを作成した。(6)夏期において、実際の戸建住宅における通風現象及び通風による夜間温度低下効果に関する実測を行った。
平成16年度以降の課題としては、(a)オリフィス流れ式を応用した通風量予測方法を確立すること、(b)風圧係数データベースを完成させること、(c)可能な限り、通風の温熱環境影響を明らかにし、通風計画上の要点を明確にすること、等が挙げられ、これらを中心に取り組む予定である。

Research Products

• [Publications] Takao Sawachi et al.: "Wind Pressure and Air Flow in a Full-scale Building Model under Cross Ventilation"The International Journal of Ventilation. Vol.2, No.4. 343-358 (2004)
• [Publications] Shigeki Nishizawa, Takao Sawachi, Ken-ichi Narita et al.: "A Wind Tunnel Full-scale Building Model Comparison between Experimental and CFD Results based on the Standard κ-ε Turbulence Representation"The International Journal of Ventilation. Vol.2, No.4. 419-430 (2004)
• [Publications] 高橋泰雄, 澤地孝男, 丸田榮藏他: "自然換気・通風設計のための風圧予測法に関する研究 その4〜6風圧係数データベース拡張のための基本的検討"日本建築学会学術講演梗概集. DII. 609-614 (2003)
• [Publications] 澤地孝男, 瀬戸裕直, 成田健一他: "住宅の通風設計および性能評価に関する研究 その15〜19通風時床面圧力の同時測定による相関性の検討"日本建築学会学術講演梗概集. DII. 813-822 (2003)
• [Publications] 石川優美, 澤地孝男, 瀬戸裕直他: "住宅の通風設計および性能評価に関する実大模型実験 その13〜開口部における流速分布及び流速変動の相関性に関する検討"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. 1333-1344 (2003)