呼吸空気質の直接制御を目的としたパーソナル型ハイブリッド換気システムの開発

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本研究では、自然換気と機械換気を組み合わせた従来型のハイブリッド換気システムに居住者の呼吸空気質制御を目的としたパーソナル換気の概念を加味した新たな換気システム(Personalized- Hybrid Ventilation System：P-HV)を提案し、数値解析技術(Digital Twin)を基盤とした設計法の確立に取り組む．(i) 制御対象となる居住者を再現する精緻な数値人体モデルの開発、(ii) 変動する外界条件下でも自然換気により高効率な成層換気を実現する外気導入手法の提案、(iii) 自然換気とのハイブリッド運用下でも居住域の換気効率最適化する制御ロジックの構築、(iv) 室内に形成される流れ場・温度場・濃度場と人体周辺微気象の連成解析技術の確立、(v) 呼吸空気質の定量的な評価指標(Purging Flow Rate & Transfer Probability)の開発が必須であり、本研究ではこれらを統合した数値解析プラットフォームの開発を目的とする．上記項目のうち，(i)．(iv)，(v)に着手しており，本年度は，特に高効率換気方式に着目して研究を行った．共同研究として大阪大学の実験室において実大実験を行うとともに，高効率換気方式に関する先進的な研究が行われているスウェーデン・イェブレ大学にて実験・数値流体力学による結果を議論した．また，我が国の建築分野において，受入研究者でもある伊藤教授，同研究室のYoo准教授，久我助教は数値人体モデルの開発について先進的な検討を行っている．この研究室において綿密に議論をすることで，建築環境内に適用する数値人体モデルの開発に関して国際ジャーナルを共同執筆している．