戸建住宅の建設において、省エネルギーの観点から、エアコンなどの機械空調設備を用いることを最小限にして、自然エネルギーを利用した快適な住環境を実現することが重要視されつつあります。その一つに住宅内の通風を検討することが挙げられます。このため、戸建住宅の設計初期において、窓などの開口部が適正な配置の検討が重要となります。本解析事例では、WindPerfectによって、ＣＡＤデータで作成した戸建住宅をインポートの上、解析モデルとし、そのモデルに開口部をレイアウトしています。そして、それらの開口部によって、戸建住宅内に及ぼす気流の分布を把握することを目的としています。

　解析空間の大きさは80m×80m×40mとし、総格子数は1,736,960としました。解析の対象となるモデルは、地方都市に建設される戸建住宅（図1、図2参照）であり、開口部を住宅外壁や内壁に設置しました。

図1 解析モデル１　全体表示　南東より俯瞰

 

図2 解析モデル２　全体表示　北西より俯瞰

 

 

図3　解析モデル3　２階部分表示　南東より俯瞰

 

図4　解析モデル4　１階部分表示　南東より俯瞰

 

【解析条件】
　一定風速を流入・流出境界に適用しました。なお、このアプローチ風の速度分布の設定には通常べき乗則を用います（べき乗側の式は以下に示します。）。また、住宅内で発生する熱負荷に関しては考慮しません。　 　風向・風速は、当該都市の５年間の気象データを集計し、この期間における最多の風向Ｓ、平均風速3.18ｍ/secを採用しました。なお、気象台高さは１５ｍであり、粗度区分はⅢ（べき乗値0.2、一定風速高さ10ｍ）を採用しました。

図5 風向頻度（５年分）

 

図6 高さ方向の平均風速分布