風関連解析

　弊社では、建物周辺の風、ビル風、都市風などに関する風環境・風荷重・風圧力・外部気流・ヒートアイランド解析を数値シミュレーションで実施します。　複雑な3次元の風の流れを把握し、 建設前後の風況変化の予測や風環境（風害）評価、排ガスや飛砂の拡散まで解析することが可能です。

 

 

・風環境（ビル風・風害）解析・・・・・・・風況の把握、風害の評価、植栽などの防風対策
・風荷重・風圧力解析・・・・・・・・・・・強風時の風圧分布・抗力・横力・揚力等の把握
・外部熱気流解析・降雨降雪解析・・・・・・・煙突・冷却塔・チラー等の排気拡散予測、雨じまい
・ヒートアイランド解析・・・・・・・・・・日射・風・舗装・緑化・人口排熱などを考慮した暑熱予測

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風環境（ビル風）解析

　「風害」とは、風によって建物の周りに起こる環境が悪化する現象の総称です。 風に関する環境を「風環境」と呼び、大きな建物の周りで生じる風を「ビル風」と言います。 一般に大きな建築物が建てば、風がその周囲で変化するため風の速くなる所や逆流となる所が出来ます（下図参照）。　どのように風が変化し住環境が悪化するのか、評価し対策を立てるのが風環境（ビル風）解析です。 　例えば基本設計段階で、市街区に建つ高層ビル周辺の風環境を予測して配棟計画の検討するのはごく一般的になっています。　ビル風が発生する場合、近隣の建物の状況や植裁計画との関連で、環境緩和を出来る計画を作成する必要があります。　費用が掛からず解析期間が短くて、かつ相似条件の正確な数値シミュレーションは、風洞実験に比べて非常に有利です。

 

 

 

【風環境解析事例】
風荷重・風圧力解析

　最近、台風・爆弾低気圧・ダウンバースト・竜巻などで、強風・突風が吹く事が多くなりました。 そのような場合、建物の外装材などがあちこち破損する場合があります。 数値流体解析では、様々な構造の建物で、強風や突風時の建物に掛かる力等を予測し対策を検討する事が出来ます。 得られた抗力・揚力・横力や転倒モーメントなどの風圧力が、設計耐力より大きいか小さいかなどが分かります。 それにより、建物の形状・配置などの変更や風の遮蔽方法など有効な対策を考える事が出来ます。 変動風やべき乗則の風速分布も取り扱うことが出来ますが、定常流や一様流での解析も大いに役に立ちます。 数 1000万グリッド超の大規模問題にも対応します。

 

 

【風荷重解析事例】
ヒートアイランド解析
　夏季の暑熱環境において、地盤や躯体が持つ熱容量は膨大であり、特に太陽からの輻射熱によって地上に居る人間の熱環境は非常に過酷となります。　この傾向は都市部で特に強く、「ヒートアイランド現象」と呼ばれます。　直射日光下における地盤舗装材料の選定や植栽の配置、地盤・壁面緑化、親水領域の活用の成否などが熱環境緩和の有効な対策となり、数値シミュレーションでの策定が可能です。 　ヒートアイランド問題解析は、熱気流の影響を考慮する必要があり、輻射計算だけでは正確ではありません。　特に舗装条件・躯体表面外装などを変えた場合や、緑化・親水領域などを加えた場合の熱環境への影響を予測するには気流の考慮が必須です。
　 次図のヒートアイランドのシミュレーションのメカニズムをご参照下さい。

 

◆WindPerfectは、地表面・躯体表面に多層熱伝導モデルを配置し、日射，建
　物・樹木日影を考慮して、地表面温度・躯体表面温度の精密計算が可能です。
◆WindPerfectは、２次放射を考慮し（弊社オリジナル手法）、放射熱伝達を正
　確に評価します。また数100万グリッド以上の大規模計算も可能にも容易に対
　応します。
◆風速分布より、躯体ー空気等の移流熱交換計算・樹木水分蒸散などの移流拡散
　計算を精密に実施します。　太陽高度・方位角は、緯度・軽度・時刻から自動
　計算します。

 

【ヒートアイランド解析事例】
外部熱気流解析
　冷却塔・チラー・室外機・煙突などからの排熱の拡散解析、即ち移流拡散シミュレーションは、熱・濃度の放出量と浮力の評価をすると同時に、自然界に起こる風を風工学等の知識に沿って条件設定する必要があります。 弊社はそういった業務に10数年にわたって従事し様々な外部気流問題の解決に寄与してきました。 最近は広域街区を対象とした解析や飛砂・じんあいの拡散シミュレーションなど、シミュレーションの可能なフィールドを着実に広げています。

 

【外部気流解析事例】
解析の特徴

■CADデータ・地図情報データなどをベースにした迅速な入力データ作成
　 BIMのCADデータやGISデータ（RAMSe，国土数値情報）などを元に、高速・高精度な解析モデルを迅速に作成する事が出来ます。

■傾斜地・丘陵地・港湾など大規模で高低差・起伏のある地形のモデリング
　 1億グリッド超までの大規模で複雑なモデルを構築出来ます。 様々な地形の風環境を最新の解析技術と評価指標で解析・予測します。

■風害ランク評価を含む風環境評価コンサルティング
　 村上方式 （日最大風速ベース） 、風工学方式 （日平均風速ベース） の２つの風害ランク評価指標により適切な風環境評価を致します。
　 住民説明会対応も可能です。

■複雑な構造の建築物における風荷重・風圧係数の評価
　 新開発のDNSスキームで、建物・構造物にかかる風荷重・風圧係数を高精度で推算します。

■種々の風関連解析への取り組み　－ヒートアイランド問題、飛砂等拡散問題
　 気象条件、人工排熱、舗装条件、緑化条件などを考慮したヒートアイランド解析が可能です。
　 風の強い地域での飛砂などの移流拡散問題もご相談下さい。

お問い合わせ
      　

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      TEL　：　03-5823-3561～3　（9：30～17：30） / e-mail　:　info_e-sim@env-simulation.com

       

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