都市部強風特性評価のための空気力学的粗度の定量化とGISによる設計風速評価

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360290
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 神田 順 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80134477)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 良二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60011160) ; 崔 恒 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (60332574) ; 高田 毅士 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10302762)
• Keywords: 都市部 / 地表面粗度 / 風速分布 / 模擬市街地確率モデル / 床面抗力 / エアーパッド

Research Abstract

今年度は、本研究の最初の年度のあたり、研究の骨子となる床面抗力測定装置の設計、製作、予備実験が主となった。完成された装置は、矩形平面の床面の4隅と中央に空気噴出しパッド装置(エアーパッド)を配置したもので、主として中央のエアーパッドにより床面を非接触状態にし、バランスのとれない時には4隅のパッドを稼動させて安定した状態に保つものである。予備実験の結果、床面板単独では、安定した状態で浮上しかつ微小のせん断力にでも対応できることがわかった。また、木製のラフネスブロックを載せると安定した状態に浮上させるのは困難であったが、スチレン製のブロックを利用すれば問題ないことも確認された。
次に、都市部における各風向による地表面粗度の違いによる風速分布の特性評価の目的のために、本年度は、基本的な地表面粗度のモデル化とそれに対する風速分布評価法について検討した。昨年度まで行ってきた住宅地図を用いた建物群のパラメータ評価の結果に基づき、地表面粗度を1次元的に変化する凹凸に単純化し、再生過程に基づいたパルス過程としてモデル化した。実際に地表面粗度のサンプルを市街地に対応した様々なパラメータについて発生させ、上空風をk-εモデルによる数値流体解析により求め、確率場のパラメータと風速分布との関係を検討した。