建物周辺気流の予測手法としての 数値シミュレーション･風洞実験の 検証 1983463 渡辺 壮亮 研究目的 実 設計段階で風環境予測 務 必要 しかし 建物周辺気流の予測手法として 比較 事例 風洞実験 実測 不十分 数値シミュレーション そこで 実務レベルでの気流の再現 ＝ W10棟の建物周辺 気流を一つの事例 整合性の検証 実務上の問題 実測 測定点8点 超音波風速計 Y軸上風向０°とする 高 屋上測定点37m 312 さ 1～7測定点2m °比較的風の強い時 Y ° 風向・風速 測定 比較的安定した風向 10分間選択 3風向77°159°312° 使用 ° X 風洞実験 W10棟の端からW10棟高さの2倍の範囲で再現 測定条件 実測と同じ測定点 べき乗則0.15 3風向77°159°321°測定風速10m/s 風速計 無指向性 サーミスタ風速計 風向 タフトから読む 風速以外の温度の 要素が絡んでくるの で5m/s以上で計測 再現スケール1/300 数値シミュレーション W10棟の端からW10棟高さの2倍の範囲で再現 実測と同じ測定点 3風向 77°159°321°風速10m/s （地上高さ 9m上） 測定条件 乱流モデル 標準k‐εモデル 建物壁面条件 対数則条件 流出側条件 表面圧力規定 10/67勾配流 流入側条件 地面境界条件 0.15べき指数 -5 定常計算収束判定値 次 に 進 み た い 時 は 白 枠 ク リ ッ ク 樹木について 風洞実験 数値シミュレーション 樹 木 G.L. 変更 樹 木 1.6mカット 樹木 藪 シミュレーションの樹木抵抗は空気抵抗とした 樹木・藪の高さ・幅の違い 何種類か樹木の 使用したモデルにより葉密度 形状パターン 作成 面積・葉の付き方は考慮せず 樹木の形状の違い比較.
Download ReportTranscript 建物周辺気流の予測手法としての 数値シミュレーション･風洞実験の 検証 1983463 渡辺 壮亮 研究目的 実 設計段階で風環境予測 務 必要 しかし 建物周辺気流の予測手法として 比較 事例 風洞実験 実測 不十分 数値シミュレーション そこで 実務レベルでの気流の再現 ＝ W10棟の建物周辺 気流を一つの事例 整合性の検証 実務上の問題 実測 測定点8点 超音波風速計 Y軸上風向０°とする 高 屋上測定点37m 312 さ 1～7測定点2m °比較的風の強い時 Y ° 風向・風速 測定 比較的安定した風向 10分間選択 3風向77°159°312° 使用 ° X 風洞実験 W10棟の端からW10棟高さの2倍の範囲で再現 測定条件 実測と同じ測定点 べき乗則0.15 3風向77°159°321°測定風速10m/s 風速計 無指向性 サーミスタ風速計 風向 タフトから読む 風速以外の温度の 要素が絡んでくるの で5m/s以上で計測 再現スケール1/300 数値シミュレーション W10棟の端からW10棟高さの2倍の範囲で再現 実測と同じ測定点 3風向 77°159°321°風速10m/s （地上高さ 9m上） 測定条件 乱流モデル 標準k‐εモデル 建物壁面条件 対数則条件 流出側条件 表面圧力規定 10/67勾配流 流入側条件 地面境界条件 0.15べき指数 -5 定常計算収束判定値 次 に 進 み た い 時 は 白 枠 ク リ ッ ク 樹木について 風洞実験 数値シミュレーション 樹 木 G.L. 変更 樹 木 1.6mカット 樹木 藪 シミュレーションの樹木抵抗は空気抵抗とした 樹木・藪の高さ・幅の違い 何種類か樹木の 使用したモデルにより葉密度 形状パターン 作成 面積・葉の付き方は考慮せず 樹木の形状の違い比較.
建物周辺気流の予測手法としての 数値シミュレーション･風洞実験の 検証 1983463 渡辺 壮亮 研究目的 実 設計段階で風環境予測 務 必要 しかし 建物周辺気流の予測手法として 比較 事例 風洞実験 実測 不十分 数値シミュレーション そこで 実務レベルでの気流の再現 ＝ W10棟の建物周辺 気流を一つの事例 整合性の検証 実務上の問題 実測 測定点8点 超音波風速計 Y軸上風向０°とする 高 屋上測定点37m 312 さ 1～7測定点2m ° 77 比較的風の強い時 Y ° 風向・風速 測定 比較的安定した風向 10分間選択 3風向77°159°312° 使用 159 ° X 風洞実験 W10棟の端からW10棟高さの2倍の範囲で再現 測定条件 実測と同じ測定点 べき乗則0.15 3風向77°159°321°測定風速10m/s 風速計 無指向性 サーミスタ風速計 風向 タフトから読む 風速以外の温度の 要素が絡んでくるの で5m/s以上で計測 再現スケール1/300 数値シミュレーション W10棟の端からW10棟高さの2倍の範囲で再現 実測と同じ測定点 3風向 77°159°321°風速10m/s （地上高さ 9m上） 測定条件 乱流モデル 標準k‐εモデル 建物壁面条件 対数則条件 流出側条件 表面圧力規定 10/67勾配流 流入側条件 地面境界条件 0.15べき指数 -5 定常計算 10 収束判定値 次 に 進 み た い 時 は 白 枠 ク リ ッ ク 樹木について 風洞実験 数値シミュレーション 樹 木 G.L. 変更 樹 木 1.6mカット 樹木 藪 シミュレーションの樹木抵抗は空気抵抗とした 樹木・藪の高さ・幅の違い 何種類か樹木の 使用したモデルにより葉密度 形状パターン 作成 面積・葉の付き方は考慮せず 樹木の形状の違い比較 樹木の抵抗係数比較 数値シミュレーション 1.0 実 0.8 樹木下あり 測 0.6 風 速 0.4 比 0.2 樹木下なし 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 予測風速比 1.0 実 0.8 抵抗係数6 測 0.6 風 速 0.4 抵抗係数3 比 0.2 0 0 0.2 0.6 0.8 1.0 予測風速比 条件 風向77°比較 条件 風向77°比較 乱流エネルギー 0.54m2/s2 乱流エネルギー 0.54m2/s2 抵抗係数 6N2/m4 両抵抗係数 樹木下なし 樹木下なし 樹木下1.6mカット 抵抗係数〔 N2/m4 〕 結果・考察1 樹木の形状について 樹木ありの方が樹木な しより実測に近づけた この事例において 実測に近づける ためには樹木下を カットする必要が あると考えられる 樹木の抵抗係数について 樹木下1.6ｍをカット 樹木下をカットして したものを風速比で しまうと樹木の抵抗 比べたが抵抗係数 係数はあまり影響し が6から3になっても ないと考えられる 風速比としては変わ らなかった 樹木なしと樹木あり比較 風洞実験 数値シミュレーション 1.0 実 0.8 樹木あり 測 0.6 風 0.4 速 0.2 樹木なし 比 0 0 0.2 0.4 0.6 0.81.0 予測風速比 1.0 実 0.8 樹木あり 測 0.6 風 0.4 速 0.2 樹木なし 比 00 0.2 0.4 0.81.0 0.6 予測風速比 条件 条件 風向77°比較 風向312°比較 乱流エネルギー 0.54m2/s2 樹木あり 樹木下1.6mカット 樹木あり 抵抗係数 6N2/m4 初期値で与える乱流エネルギーの差の比較 数値シミュレーション 1.0 し 乱れ大 実 0.8 ほか とし大 測 0.6 んベき 風 0.4 どクな 差ト違 速 0.2 がルい 比 乱れ小 な図が 0 0.2 0.40.6 0.81.0 0 いであ 予測風速比 みる る 風向77°比較 と 両乱れとも樹木あり 抵抗係数 6N2/m4 両樹木下1.6mカット 乱れ大・・実測の屋上の乱流エネルギー 乱れ小・・乱れ強さ鉛直分布から求めた乱流エネルギー 乱 れ 大 小 12 大 小 0 m/s 結果・考察2 この事例において 乱流エネルギーの違い グラフで表わせてい 測定点で値が変わら ないのは、測定点の ないのにベクトル上 数が足りていなかっ では差異が見られる たためと考えられる 樹木のあるとなしについて 風洞実験も数値シミュ この事例では、樹 レーションも、樹木の 木を置くことでの効 ある方が実測の結果 果が良く出ていると に、より近くなった 考えられる 実測の結果と 数値シミュレーション・風洞実験の比較 1.0 屋上 風洞実験 0.8 実 測 0.6 風 速 0.4 比 0.2 0 ±20 ％ 屋上の風速 を1とした時 各測定点 数値シミュレーション 条件 乱流エネルギー 0.54m2/s2 抵抗係数 6N2/m4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 予測風速比 結果・考察3 風洞実験 強風域・弱風域に 関係なく実測に 対して近い値 数値シミュレーション 強風域では実測に 近かったものの弱 風域では実測と 大きく離れた この事例において 弱風域・強風域に関 係なく、ある程度の 精度で再現できると 考えられる 強風域では、ある程 度の精度で再現でき るが、弱風域での再 現が難しいと考えら れる まとめ 成田研究室の 安藤君・遠藤君・木戸君・小暮君・坂本君・ 櫻田さん・関口君・高野君・中野君・中山 君・森岡君・渡部君へ これからみんな就職や大学院など違う道に進む ことになるけど、この成田研究室でつちかった誇り とたくさんの思い出を糧にして辛い時も頑張ろう！ 最後に 本当に短い間だったけどみんなと一緒の研究室で 良かったと思ってる。本当にみんなありがとう！