地下構造物の熱環境解析に関する基礎的研究

地下结构热环境分析基础研究

• 批准号: 09750678
• 负责人: 小椋 大輔
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750678/
• 关键词: 地下構造物; 熱水分性状; 擬線形化法; 蒸発散; 植生

(1) 地下構造物の熱水分性状を適切な精度で知るためには煩雑な非線形計算が必要となるため、これの線形近似についての可能性と適応範囲を検討した。手法としては擬線形化方程式を用いた数値解析により検討を行った。埋設型地下構造物の熱負荷に関して外気温、室温の年平均値変化に対しては、その適応範囲がそれぞれ±10℃、±15℃程度あることを確認した。さらに地下階型の地下構造物を対象として、自然状態下での室内温湿度に関して外界気象条件の変化に対する擬線形化の適応範囲について検討し、以下の結論を得た。1)外気年平均値の変化が±10℃程度は適応範囲といえる。2)外気相対湿度年平均値変化は±10%程度が適応範囲といえる。3)日射量が一定の比率で変化した場合、0.6〜1.4倍程度が適応範囲といえる。4)降雨が一定の比率で変化した場合、0.5〜1.5倍程度が適応範囲といえる。(2) 植生のある場合の地盤の平均温度、含水率の予測を行うため、実際に風洞を用いた実験を行った。植生としては建築環境でよく用いられる芝生を用い風洞内の温度を一定に保った条件下で、電球を用いた日射の有無及び風速の変化を与えたケースについて実験を行った。その結果、植生地盤での蒸発散に日射、風速及び土壌内水分の影響が大きいこと、また降雨直後には葉についた水滴の影響が大きいことを確認した。次に植生地盤地表面の単純なモデル化を行い、実験結果をもとに、水分伝達係数および芝生の熱伝導率という未知物性値の同定をおこなった。その結果、水分伝達係数が風速の影響を大きく受けていることを明らかにし、また地表面温度が実測と計算とで一致する場合の芝生の熱伝導率を同定した。日射がない場合については許容できる地表面温度予測が行えるが、日射がある場合については植物の蒸散のモデル化が必要であることを明らかにした。

（1）由于需要复杂的非线性计算以了解地下结构的热和水分特性，因此检查了线性近似的适应性和适应性范围。通过使用伪线性方程进行数值分析检查该方法。据证实，埋在地下结构的热载荷的年度平均值变化的适用范围分别约为±10°C和±15°C。此外，对于地下结构，我们研究了对自然条件下室内温度和湿度的伪线性对外部天气条件变化的适应范围，并得出了以下结论。 1）平均户外空气年度值的变化约为±10°C，可以说是适用的范围。 2）平均室外相对湿度的平均年变化范围约为±10％。 3）如果太阳辐射的量以恒定比率变化，则适用范围约为0.6至1.4倍。 4）如果降雨以恒定比率变化，则适用范围约为0.5至1.5倍。 （2）为了预测在植被存在下地面的平均温度和水分含量，实际上使用风洞进行了实验。我们对在存在或不存在阳光和风速的情况下使用灯泡在风隧道内部的温度保持恒定的条件下进行了一项实验，该灯泡使用草坪（通常在建筑环境中使用）来保持恒定。结果，已经证实，种植板中的蒸散量在很大程度上受到太阳辐射，风速和土壤水分的影响，并且雨后叶子上的水滴在雨后立即受到影响。接下来，进行了种植地面表面的简单模型，并基于实验结果，鉴定了水分转移系数的未知特性和草的导热率。结果，发现水分转移系数受风速的严重影响，当表面温度与实际测量和计算相匹配时，草的导热率也受到了电导率。它表明，在没有太阳辐射的情况下，可以进行可接受的地面温度预测，但是在没有太阳辐射的情况下，必须进行植物蒸腾的建模。

项目成果

Ogura,D.et.al.: "ANALYSIS OF HEAT AND MOISTURE BEHAVIOR IN UNDERGROUND SPACE BY QUASILINEARIZED METHOD" MEMORIES OF THE FACULTY OF ENGINEERING KOBE UNIVERSITY. No.44. 53-67 (1997)

Ogura,D.et.al.：“通过准线性化方法分析地下空间的热和湿行为”神户大学工程学院的回忆。

Ogura,D.et.al.: "An Analysis of Heat and Moisture Behavior in Underground Space by Quasilinearized Method" CIB Proceedings,Heat and Moisture Transfer in Buildings. 213. 313-328 (1997)

Ogura,D.et.al.：“通过准线性化方法分析地下空间的热和湿气行为”CIB 论文集，建筑物中的热和湿气传递。

Ogura,D.et.al.: "ANALYSIS OF HEAT AND MOISTURE BEHAVIOR IN UNDERGROUND SPACE BY QUASILINEARIZED METHOD" MEMORIES OF THE FACULITY OF ENGINEERING KOBE UNIVERSITY. 44. 53-67 (1997)

Ogura,D.et.al.：“通过准线性化方法分析地下空间的热和湿行为”神户大学工程学院的回忆。