実大建物模型を使用した

通風時の気流性状と圧力分布

に関する風洞実験

1983221 　小暮　正樹1983209 　木戸　英明

これまでの実験方法これまでの実験方法

・縮小模型を使用しての風洞実験

・既存住宅を使用しての実測

そこで！

実大建物模型を用いた風洞実験

自然風下なため条件を明確にしにくい

開口部や室内の気流分布の詳細な測定が難しい

大型通風実験用風洞大型通風実験用風洞

実 大 建 物 模 型

計 測 室

タ ー ン テ ー ブ ル

実 大 建 物 模 型

タ ー ン テ ー ブ ル

送 風 機

吸 い 込 み 口

吹出

し口

吸い

込み

口

吹出

し口

測 定 部

測 定 部

2019

5φ8530

1630

016

300

1630

016

300

1630

0

16280

5000

5000

5000

5000

5000

9500

9000

9000

9000

9000

9000

1550

0

34910

送風機

測定部

34.91m

吸い込み口

φ8.53m

9.5m

15m

実大建物模型

5 m

9 m20

.2m

16m

＜昨年までの研究＞＜昨年までの研究＞＜昨年までの研究＞＜昨年までの研究＞・建物の近傍気流

・外壁面の風圧係数（無開口）

・２開口時の室内気流分布と通風量

・開口を設けた・開口を設けた通風時通風時の外壁面風圧係の外壁面風圧係数数

・開口の・開口の増設増設による室内気流分布による室内気流分布と　　　　　　　　　　　　　　　と　　　　　　　　　　　　　　　　通風量の変化　通風量の変化

今年の研究今年の研究

構造：軽量鉄骨

規模： 5.46m×5.46m×3m

天井高さ： 2.45m

開口部： 1.8m×0.91m

実大建物模型詳細実大建物模型詳細

・風上側壁面の両端に 2 ヶ所

・風下側壁面の端に 1 ヶ所

実験風速　 3m/s

10Hz 　 180 秒　収録

3 次元超音波風速計3 次元超音波風速計

230mm

710mm

1190mm

1670mm

2100mm

A室

B室

C室

D室

0度～ 90度まで

3m/s

室内測定点図室内測定点図

0 度

3m/s

2 開口2 開口 3 開口3 開口

2 開口2 開口 3 開口3 開口

30 度3m/s

開口流量測定点図開口流量測定点図

直交成分

重みをつけた　　　　　開口面積 流量

超音波　　　　風速計

×=

- 6000 - 4000 - 2000

02000400060008000

100001200014000

0 15 30 45 60 75 90風向（度）

m流

量（

3 /h）

3 A開口 室流量

3 C開口 室流量

2 A開口 室流量

開口流量の風向別比較開口流量の風向別比較

風向 3 A開口 室流量 3 C開口 室流量 A C室と 室の和 2 A開口 室流量0 4584.6 5166.4 9750.9 9325.5

15 8227.7 2461.4 10689.1 10979.130 8741.4 562.1 9303.5 10215.045 6063.3 596.1 6659.4 7230.160 3394.0 1500.6 4894.6 4856.575 - 4096.3 2896.3 - 1200.0 - 2694.8 90 - 161.0 39.7 - 121.3 378.9

無開口模型 有開口模型

建物近傍気流の比較建物近傍気流の比較

建物近傍気流の比較建物近傍気流の比較

開口時の壁面風圧測定の目的開口時の壁面風圧測定の目的

開口の無い開口の無い模型によるもの

開口の有無で流れが変化

しかししかし

今回の研究目的今回の研究目的開口を設けることによる壁面風圧の変化を確認・比較・検討する

流量Ｑを求める流量Ｑを求めるＱ =αＡｖ　Ｃ１- Ｃ２

　　　 α ：流量係数　　　 A ：開口面積　　 　 V ：風速C1 － C2 ：壁面風圧係数の

差

そこでそこで

開口の流れ易さ

駆動力

圧力分布も変圧力分布も変化？化？

測定点図測定点図

450mm×600mm60点の測定

450mm×600mm54点開口周辺に 12点合計 126点の測

定

＋

昨年までの研究　今回の研究

開口有り風下外壁面

外壁面の圧力係数分布（風向 0度）外壁面の圧力係数分布（風向 0度）開口無し風下外壁面

開口無し風上外壁面 開口有り風上外壁面

Ｅ点

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.000.200.400.600.801.001.20

0 45 90 135 180 225 270 315 360風向（度）

風圧

係数

無窓状態有窓状態

開口無し外壁面開口無し外壁面

開口有り外壁面開口有り外壁面

開口付近の風圧係数風向変化開口付近の風圧係数風向変化

Ｆ点

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.000.200.400.600.801.001.20

0 45 90 135 180 225 270 315 360風向（度）

風圧

係数

無窓状態有窓状態

Ｅ

Ｅ

Ｆ

Ｆ

まとめ（室内気流分布と通風量）

まとめ（室内気流分布と通風量）

流入開口が増えても、流出開口が変わらなければ通風量はほとんど変わらな変わらないい。

流入開口が増えても、流出開口が変わらなければ通風量はほとんど変わらな変わらないい。

開口部が増設増設されても影響を及ぼす風向とそうでない風向がある。開口部が増設増設されても影響を及ぼす風向とそうでない風向がある。

室内気流分布室内気流分布室内気流分布室内気流分布

開口流量開口流量開口流量開口流量

流量を求める流量を求めるまとめ（風圧分布の変化）まとめ（風圧分布の変化）

通風の駆動力

無開口時の圧力差

必ずしも成立しない！！必ずしも成立しない！！

流量Ｑを求める流量Ｑを求めるＱ =αＡｖ　Ｃ１- Ｃ２

　　　 α ：流量係数　　　 A ：開口面積　　 　 V ：風速C1 － C2 ：壁面風圧係数の

差

開口の流れ易さ

駆動力

α Ｃ１- Ｃ２