都市の暑熱化と強風災害の激甚化に適応するための風環境計画理論の統合・再構築

整合重构风环境规划理论适应城市热浪和强风灾害严重程度

• 批准号: 21H01486
• 负责人: 持田 灯
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01486/
• 关键词: 風環境計画; 強風災害; 都市の暑熱化; 風洞実験; メソ・ミクロ気候解析; Breathability; 将来予測; Large-Eddy Simulation; 95パーセンタイル値; 都市環境; 暑熱化; 屋外温熱・風環境設計; 地球・都市環境; 将来気候; 都市温暖化

1.高層建物が周囲の低層建物に作用する風圧力に与える影響に関する風洞実験:昨年度から引き続き、高層建物の形状（四角柱、円柱、三角柱）、市街地のグロス建蔽率（11％、25％、44％）を変化させたケースの風洞実験を行い、それぞれ低層建物に作用する風圧力を定量的に評価した。これにより、当初計画していた全実験ケース実施が完了した。今年度はこれに加えて、高層建物の高さ（低層建物高さの3倍、5倍、7倍）、また、風圧力を計測する低層建物1棟と高層建物1棟の計2棟のみが存在する条件下の風洞実験、さらに、風圧力と風圧力計測建物近傍の風速の同時測定を行い、知見を蓄積した。2.風洞実験条件を再現したLarge-Eddy Simulation:風洞実験により、高層建物の直ぐ風下側にある低層建物の屋根面に大きな負圧が作用することが明らかになった。この大きな負圧がどのような要因で発生しているのか明らかにするため、非定常的な流体現象を高精度に予測可能なLarge-Eddy Simulationによる流体解析を実施した。その結果、高層建物からの剥離流、及び風上側の低層建物からの剥離流が、評価対象の低層建物の屋根面に作用して局部負圧を発生させることが明らかになった。3.WRFによる風環境の統計的性状の将来変化:昨年度に引き続き、2000年代と2050年代を対象とする領域気象モデルWRFによる気象解析を行い、各々の風速の確率密度分布から風環境の統計的性状の将来変化の地域差を分析した。沿岸部においては、2050 年代は2000 年代と比べて風速の平均値が約9%減少したが、最大値（強風）は約7%増加し、確率密度を表現するワイブル係数は減少する結果となった。これに対し内陸部におけるワイブル係数の変化は1~3%にとどまり、風速の出現頻度や確率密度分布の形状変化はほとんどないという結果が得られた。

1。风洞实验对高层建筑对风压对周围较低建筑物的影响：从去年开始，进行了风洞实验，在高层建筑物的形状（平方柱，圆柱，三角形，三角形柱）的形状（平方柱，三角形柱）的形状上进行了实验，并在范围内进行了量压力（44％，44％），并在脉动上进行了范围，并且在脉动上发生了变化。这完成了最初计划的所有实验案例的实施。除此之外，今年，我们在仅存在两座建筑物的条件下进行了风洞实验，一座低层建筑物，可测量风压力和一座高层建筑物，以及同时测量建筑物附近的风压和风速，测量风压力和风力压力以及累积知识。 2。重现风洞实验条件的大涡模拟：风洞实验表明，在高层建筑物的低层建筑物的屋顶表面上施加了大型负压。为了阐明哪些因素导致了这种巨大的负压，我们使用大涡模拟进行了流体分析，从而可以高准确地预测非平稳流体现象。结果，据揭示了从高层建筑物和下层建筑物上的剥离流量，在低层建筑物的屋顶表面上，要评估的是局部负压。 3. WRF引起的风环境的统计特性的未来变化：在去年之后，我们使用2000年代和2050年代的WRF区域天气模型进行了天气分析，并分析了风速分布的风速密度分布的统计特性的未来统计特性变化区域差异。在沿海地区，与2000年代相比，在2050年代，平均风速值降低了约9％，但最大值（强风）增加了约7％，导致Weibull系数降低，这表示概率密度。相比之下，内陆区域的威布尔系数的变化仅为1-3％，风速频率或概率密度分布的形状几乎没有变化。

项目成果

Numerical Study on Impacts of Urbanization and Global Warming on the Effect of Sea Breezes using WRF (Part1) Comparison of Climate Conditions between Sea Breeze Days and Non-Sea Breeze Days of Summer in Sendai of the 2000s and 2010s

利用WRF数值研究城市化和全球变暖对海风影响的数值研究（上）〈2000年代和2010年代仙台夏季海风日数与非海风日数气候条件比较

• 发表时间: 2022
• 期刊: 2022年度日本建築学会大会(北海道)学術講演梗概集
• 作者: Yonghang Xie ;ISHIDA Yasuyuki ;MOCHIDA Akashi
• 通讯作者: MOCHIDA Akashi

Analysis of characteristics of urban climate using Local Climate Zone in Japanese and Chinese cities (Part 3)Influence of Urban Morphology and Land Surface Cover Properties of Each Local Climate Zone Built Type on Land Surface Temperature in Sendai

利用日本和中国城市的地方气候带分析城市气候特征（第3部分）各地方气候带建筑类型的城市形态和地表覆盖特性对仙台市地表温度的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuke Duan;Kai Ye;and Fuminobu Ozaki;Qiang Lin;山口卓巳，尾崎文宣;Yonghang Xie;Zhang Wang
• 通讯作者: Zhang Wang

河川氾濫・強風発生時にピロティ建物が周辺市街地に及ぼす影響に関する研究(その2) ピロティの連続性による歩行者空間の風環境変化の分析

河水泛滥和强风期间架空建筑对周边城区的影响研究（二）架空建筑连续性导致的步行空间风环境变化分析

• 发表时间: 2023
• 期刊: 2023年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集
• 作者: 髙井麻帆;中屋佑紀;佐藤久;相沢智康;大西裕季;熊木康弘;成廣隆;黒田恭平;藤田祐也，大野陽太，石田泰之，持田灯
• 通讯作者: 藤田祐也，大野陽太，石田泰之，持田灯

Analysis of characteristics of urban climate using Local Climate Zone in Japanese and Chinese cities (Part 4) Characteristics of Local Climate Zone and land surface temperature in Tokyo and Shanghai

利用日本和中国城市的地方气候带分析城市气候特征（其四）东京和上海的地方气候带和地表温度特征

• 发表时间: 2023
• 期刊: 2023年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集
• 作者: 西沢啓子;井上尚久;佐久間哲哉;Yonghang Xie，Yasuyuki Ishida，Hironori Watanabe，Akashi Mochida;宮本裕司，中野尊治;八十島章;Miharu Hamazaki，Zhang Wang，Yasuyuki Ishida，Akashi Mochida
• 通讯作者: Miharu Hamazaki，Zhang Wang，Yasuyuki Ishida，Akashi Mochida

河川氾濫・強風発生時にピロティ建物が周辺市街地に及ぼす影響に関する研究(その3) ピロティの連続性とピロティの風下側に位置する建物に作用する風圧力の関係

河水泛滥和大风期间架空建筑对周边城区的影响研究（三）架空建筑连续性与架空建筑背风侧建筑风压的关系

• 发表时间: 2023
• 期刊: 2023年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集
• 作者: 趙小敏;四元順也;尾崎文宣;平島岳夫;木村慧;村上行夫;鈴木淳一;大野陽太，藤田祐也，石田泰之，持田灯
• 通讯作者: 大野陽太，藤田祐也，石田泰之，持田灯