多層壁の内部結露性状解析に関する研究

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本研究の目的は、建築物の多層壁体内部に結露した場合の壁体内の水分挙動を実験的、解析的に明らかにすることである。これまで気泡コンクリートおよびケイ酸カルシウム板のそれぞれの単層材料を用いた内部結露・再蒸発実験を行ない、その実験に対する数値解析を行ない、単層材料の結露・再蒸発機構の解明のための研究を行ってきた。しかし現実の壁体は多層壁であるからこの研究を多層壁に発展させることを考えた。多層壁体中の水分移動は、各層間に間隙が存在するため、それらの境界面において表面張力により結露水が保持され、単層の場合とは異なった水分挙動問題を考慮に入れなくてはならないので、この現象を定量的に把握する必要がある。本研究では、多層壁体のうち、最も簡単な2層壁体に対して内部結露実験を行ない、壁体の平均含水率、内部含水率分布および内部温度分布等を測定し、結露性状に関する実験データを収集した。2層壁体として気泡コンクリートおよびケイ酸カルシウム板で構成された壁体を用いて、材料の内部平均含水率および含水率分布の結露過程における変動を実測した。またその過程に対し2つの計算モデルを用いて数値解析を行ない、実測結果と比較して解析モデルの検討を行なった。その結果、2層壁体中の水分挙動は2つの材料境界における抵抗の影響を受け、境界において熱流と湿流が連続すると仮定した計算モデルは不適切であることが分かった。また境界において中空層が存在すると仮定し、適当な伝達抵抗を境界にもうけた計算モデルによる計算結果は、実測結果と良い一致を示すことが分かった。さらに、内部結露させた壁体試料をその後再蒸発させる実験も引き続き現在も継続中である。