建築内外を包括した熱環境の実設計対応型・予測評価ツールの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350313
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 梅干野 晁 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50108213)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山村 真司 (株)日建設計, 東京本社・監理部, 研究員 ; 飯野 秋成 新潟工科大学, 工学部, 助教授 (80272706)
• Keywords: 熱環境 / 屋内 / 屋外 / 熱数値シミュレーション / 伝熱解析 / 環境負荷 / 設計支援

Research Abstract

研究初年度である本年度は、樹木の植栽計画や屋外空間設計に応じた建物の室温と空調負荷の予測・評価を実現するため、建築内外の伝熱シミュレーション手法を開発した。
1.建築内外の伝熱現象を、屋外空間の空間形態と構成材料を再現して予測できるようにするため、申請者らがこれまでに開発した全表面熱収支シミュレーションと建物熱負荷計算を、建築外表面を境界に連動解析する方法を開発した。緑豊かな戸建住宅地を対象に実測調査を行い、予測結果の再現性の検証を行った。さらに、連動解析に伴う誤差要因の感度解析を実施したうえ、数値解析モデルとしての有効性を確認した。
2.居住者による熱環境調整の行動特性を考慮した室温変動と空調負荷の算出を可能にするため、シミュレーション上における冷房の発停と窓の開閉の制御方法について検討した。住宅地での調査・解析結果を反映させて、室温に対する両行動の生起率を定め、モンテカルロ法を用い確率的に制御する方法を開発した。以上により、樹木の日射遮蔽等を再現して建築内外の伝熱解析をし、さらに行動特性に即した窓の開閉と冷房発停の制御により、空調負荷と空調用エネルギー消費量を予測できる手法を構築した。
3.対象住宅地において植栽状況の異なる場合に本手法を適用し、建物周囲における樹木の配置や大きさが、夏季を通した空調負荷とCO_2排出量といった環境負荷の低減に及ぼす効果を、議論することが可能なことを確認した。尚、研究計画を若干変更し、居住者の行動特性をシミュレーション手法に組み込んだ為、本年度計画していた潜熱移動を伴う部材の熱的モデル化については、来年度に実施する予定である。

Research Products

• [Publications] 浅輪貴史, 梅干野晁, 武澤秀幸, 清水敬示: "微気候が熱環境に起因した生活行動に与える影響 その6 戸建住宅地内の樹木群が微気候形成に及ぼす影響"日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸) (環境工学I). 957-958 (2002)