2023 Fiscal Year Annual Research Report
雪氷物理モデリングに基づく建築都市の積雪量の効率的ハイブリッド制御手法の構築
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20H02315
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| Research Institution | Niigata Institute of Technology |
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Principal Investigator |
富永 禎秀 新潟工科大学, 工学部, 教授 (00278079)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十嵐 賢次 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (20715180)
涌井 将貴 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (40778205)
本吉 弘岐 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究部門, 主任研究員 (70571462)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 積雪分布 / モデリング / CFD / 克雪建築 / 設計支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
建築都市を対象とした雪氷物理モデリングの精度向上を図るため、昨年度に引き続いて、特に①降雪・飛雪過程（風と雪の相互作用）のモデリング、②自然融雪過程のモデリングに力点をおいて研究を進めた。①については、これまでの研究で概ね達成できていたが、②については、気象データと熱収支解析に基づく雪荷重予測モデルを屋根雪に適用できるように改良した。そのモデルを雪氷防災科学研究所・雪氷防災研究センターに設置している観測用建物モデルに適用し、積雪重量データとの比較によりその精度を検証し、一定の性能を確認することができた。
さらに、これまでに開発してきた飛雪・融雪シミュレーションモデルを実在都市の複雑な形状の建物群に適用するために、数値モデルをオープンソース・ソフトウェアであるOpenFOAMに組み込むとともに、国土交通省のPLATEAUプロジェクトによって開発・公開が進められている３D都市モデルを扱えるような改良を施した。これらの新たに構築したプロトタイプシミュレーションモデルを、豪雪地帯の実在都市モデル（新潟県南魚沼市）に適用した結果、住宅街や路地裏など建物が密集しているエリアや、ホテルなど高い建物の周辺に吹き溜まりの発生が確認できた。このような領域では、堆積した雪による除雪障害の発生が懸念される。また高層建物の周りでは、建物自体が大きな障害物となってしまうため、より強い吹きだまりや吹き払いが発生する。このように数値シミュレーションによって実在の複雑市街地における詳細な積雪分布を予測できることが確認された。これらの情報は、建築や都市の設計段階において、建物周辺の積雪量（積雪深や雪荷重）を最小化したり、事前に危険箇所を予測し、それを回避するような対策に有効であると考えられる。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] High-resolution prediction of tempo-spatial distribution of infection risk of COVID-19 pathogens for different ventilation strategies in confined spaces2023
Author(s)
Shirzadi, M., Motamedi, H., Tominaga, Y., Mirzaei, P. A.
Organizer
11th International Conference on Indoor Air Quality, Ventilation & Energy Conservation in Buildings (IAQVEC 2023), C000326, Tokyo, Japan, May 20-23, 2023.
Int'l Joint Research
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[Presentation] Wind tunnel and LES analyses of turbulent fluctuation in a generic cross-ventilated building: Effect of planar density and wind angle2023
Author(s)
Shirzadi, M., Mirzaei, P. A., Tominaga, Y.
Organizer
11th International Conference on Indoor Air Quality, Ventilation & Energy Conservation in Buildings (IAQVEC 2023), C000309, Tokyo, Japan, May 20-23, 2023.
Int'l Joint Research
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