数値シミュレーションによる建物周辺気流の基礎的考察

研究背景
流体数値シミュレーションの使われ方の現状
環境工学分野
設計分野
精度の向上を目指した研究が
中心
設計完成後のチェックでの利用のみ
実際の設計プロセスにおいて
環境工学の成果が生かされていな
い!
研究目的
設計プロセス:イメージを中心に展開される
そこで
流体数値シミュレーション
研究成果を設計
に反映させたい
設計支援イメージ図集
設計の初期段階での利用
計算モデル
解析ソフト:ソフトウェアクレイドル社
「STREAM for Windows Version4」
• オーソッドクスな建物形状
• イメージがわき参考になりやすいもの
75m
H1
40m
L1
15m
60m
45m
15m
並行配置モデル
コの字型モデル
計算条件
乱流モデル: 標準k-ε方程式モデル
流入風速:1/4勾配流 基準風速 10m/s(10m高さ)
定常解析
収束判定値10-5
流入側境界:流速規定
流出側境界:自由流入流出
上空側境界:フリースリップ
地面側境界:対数則(0.25べき乗)
総メッシュ数:約30万
解析領域445m×430m×120m
(並行配置の場合 約13万)
平面ベクトル
風向135°X-Y平面 Z=1.5m
断面ベクトル
風向135°Z-Y断面 X=-44.5m
考察
基本的な強風域発生場所のイメージ
風
強風域は建物の隅角部から発生
コの字型のシミュレーション
風向
135°
基本的な建物形状だが
今までにほとんど事例がない
予想ができない強風域の発生点!?
イメージ図集作成の成果のひとつ
結論
環境工学
原理・原則
設計支援イメージ図集
環境分野の研究成果
設計、計画
イメージ
(環境に配慮した)設計体系の構築へ
まとめ
これからは「環境に配慮した建物」
が重視されるわけではない
But!
実際、環境に配慮したいと思っても
現状では、そのための資料がない!
設計支援イメージ図集
設計分野と環境分野のコミュニケーションを計りたい