定常通风场を対象とした 建筑空间の气流动に关する 基础 - 建筑研究所.ppt

西澤発表資料 030708 通風の簡易設計手法構築に向けて(通風性状に関する新しい知見と通風計画に関する提案) 独立行政法人 建築研究所 環境研究グループ　研究員 西澤　繁毅 　　通風といえば… 「風を通して涼しさを得る」 　　通風といえば… →定量的には未解明な部分が多く、効果が不明瞭なまま計画?設計されているのが実状。 →外部風の風向風速の大きな変化により、通風環境を定量的に把握することが難しい現状 　　本日の発表内容 ? 通風環境の概略 ? スケール毎のトピック ①室内気流性状 ②開口部の流量係数の性状 ③風圧係数 ④外気条件 ⑤開口配置計画 ? 通風環境の簡易評価?設計手法の展望 　　通風環境について ? スケールに応じて通風環境の特徴を定量的に把握 →4つのレベル毎に代表する要素で定量的に検討 　　通風環境について ? 室内の通風の経路(通風輪道)?速度分布は、在室者の快適性、室温の低下に直接的な影響を与える 　　通風環境について ? 開口配置計画→通風経路を確保 ? 流量係数→開口部の抵抗を評価 　　通風環境について ? 周辺の状況(敷地条件)は、通風の駆動力となる風圧に大きな影響を与える 　　通風環境について ? その地域の気候条件＝風速風向、外気温湿度、日射量等は、通風に有利か否か 　　室内気流性状について ? 室内の通風の経路(通風輪道)?速度分布は、在室者の快適性、室温の低下に直接的な影響を与える 　　通風実験用風洞概略 　　室内気流性状(風向0°) 　　室内気流性状(風向45°) 　　室内気流性状(風向0°) 　　室内気流性状(風向45°) 　　移動拡散の状況(風向0°) 　　移動拡散の状況(風向45°) 　　開口部 ? 開口配置計画→通風経路を確保 ? 流量係数→開口部の抵抗を評価 　　流量係数とは ? 流量係数：開口部を通過する風の通りやすさを示す係数 実開口面積のうちの通風に有効な面積の比 　　矩形開口の流量係数 ? 矩形開口(幅860mm×高さ1,740mm, 壁厚さ100mm)の流量係数 　　引違窓の流量係数 ? 引違窓(幅1,690mm ×高さ1,170mm)の流量係数 　　日射遮蔽部材の通風性能 ? 開口部付属物設置時の通風性能＋日射遮蔽性能の把握 　　建物周辺→風圧係数 ? 周辺の状況(敷地条件)は、通風の駆動力となる風圧に大きな影響を与える 　　風圧係数(1) ? 独立状態での風圧係数 →正面と側面?裏面の風圧係数差 0.6～1.0以上 　　風圧係数(2) ? 稠密な住宅地内での戸建住宅の風圧係数 →0.1～0.2でほぼ均一 →風圧係数差がない 　　風圧係数(2’) 　　風圧係数(3) ? 屋根面を変更 →棟換気口付片流れ屋根 →風圧係数差：0.1～0.2を確保 　　外界→気象条件 ? その地域の気候条件＝風速風向、外気温湿度、日射量等は、通風に有利か否か 　　18～28℃の風向出現頻度 ①通風条件の風向出現頻度と平均風速 　　気象条件 ②冷房度日の削減と卓越風向 　　冷房負荷削減ポテンシャル ①通風条件の風向出現頻度と平均風速 　　開口部 ? 開口配置計画→通風経路を確保 ? 流量係数→開口部の抵抗を評価 　　通風量の試算(1) ? 換気回路網計算プログラム‘Ventsim Ver.2.0’を使用して通風量を計算 　　通風量の試算(2) ? 外壁の欄間開口開放、室間の欄間開口を閉鎖 　　まとめ 　　気象条件 ①通風条件の頻度と卓越風向 　　マクロな流れ 　　①外界→気象条件 ? 気象データ(拡張アメダスデータ)から、その地域の特性を検討する 　　②建物周辺→風圧係数 ? 周辺の状況(敷地条件)は、通風の駆動力となる風圧に大きな影響を与える 　　③開口部 ? 開口配置計画→通風経路を確保 ? 流量係数→実験による詳細な検討 　　④室内→気流性状 ? 室内の通風の経路(通風輪道)?速度分布は、在室者の快適性、室温の低下に直接的な影響を与える [29ページ] ● これは、18℃から28℃の外気温度範囲を窓を開けて通風が可能な状態として、その温度範囲での風向の発生頻度と平均風速を整理したものです。例として、東京とつくばで示します。 　東京では、年間37%が通風条件になりますが、そのうちの1/3弱が南風から南西の風、4割が北北東を中心にした風になってまして、南北軸に沿った通風経路を考えると合理的と判断することができます。 　一方、つくばにおいては、東風をどう活用するかが通風設計の鍵を握ると判断できます。 [31ページ] ●東京とつくばにおいて、風向別の冷房負荷削減ポテンシャルの結果を示しますと、先ほどの風向頻度とは若干傾向が変わっておりまして、 ●東京では、南風から南西