2011 Fiscal Year Annual Research Report
室内空気質と冷房エネルギー消費の改善を目指した息する通風換気ファザードの最適設計
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23656352
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
倫 裕發 東京工芸大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (20402670)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 通風換気ファザード / 通風 / 風洞実験 / CFD / 文献調査 / 通風促進壁 |
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| Research Abstract |
研究目的は、室内空気質と冷房エネルギー消費の改善を目指した「息する通風換気ファザード」の評価手法及び設計法を提案することである。研究の実施計画は4 Stageからなる。
2011年度は、研究Stage 1と研究Stage 2を実施した。研究Stage 1では、国内外の通風換気ファザードを既発表文献から調査した。調査文献数は138件で、調査項目は、気象条件、住宅の特徴、通風換気効果、ランニングコスト等である。2011年9月に、調査結果を報告書「Stage 1 Report : Literature Review」としてまとめた。次に研究Stage 2では、作成した文献データベースから、実施可能な通風換気ファザードとして、多機能窓、サーマルマス・断熱材、ソーラーチムニー、ダブルスキンファザート、換気量調整型窓サッシ、換気促進壁、緑地化屋根及びスカイガーデンの8項目を抽出し、屋外気流の誘引性能、ランニングコスト、室内空気質の改善効果の視点から検討した。特に屋外気流の誘引性能については、数値シミュレーション(CFD)解析した、2011年12月に、CFD解析結果を「Stage 2 Report : Preliminary Evaluation and Screening of Feasible Features」として報告書を作成した。
2012年度は、研究Stage 3と研究Stage 4を実施した。研究Stage 3では、CFD精度検証用のデータ取得のための風洞実験を実施した。風圧模型と通風模型の2タイプで実験した。模型形状は直方型単室で、同一面に2開口を、通風促進壁は開口間に設けた。流入風量と風圧分布から外気誘引効果を検討した。外気誘引効果は風向角22.5°～67.5°のときに向上した。通風促進壁がwake内にあるときは、外気誘引効果は低下した。研究Stage4では、CFD解析を試みた。実験で得た風速,乱流エネルギー及びエネルギー散逸率を流入条件とした。メッシュ数は4,162,800で、SIMPLECアルゴリズムとk-ε標準型乱流モデルを使用した。生成したマルチメッシュとアルゴリズムの連成が正常に動かず、定常解の結果は得られなかった。通風促進壁の設計法を提案する到達目標は達成できなかった。
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