自然換気:某オフィスビル自然換気解析

解析の概要

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断面温度分布

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ボイド内流跡線分布

某オフィスビルボイド換気解析

 給排気ガラリ、トップライト開口、欄間などを含む建物内の3次元形状に合わせて、吹抜けの温度成層状態の検証や、建物全体・局所の換気風量予測が可能です。無風状態だけでなく外部風を考慮した解析や、空調や躯体熱伝導を同時解析する事もできます。

上記画像の説明
 吹き抜け空間のある建物内全体の自然換気を評価。低層・中層部の換気口から入った外気をトップライトから効果的に排気。

解析の詳細

     


    断面温度分布

     


    断面風速分布

     


    パーティクル軌跡
・解析の目的
 自然換気解析では、解析対象建物と外部空間の空気の流通を考慮して、建物内部の気流状態・温度分布などを算出することが出来ます。 注目すべきは、換気にとって無風状態のシミュレーションの方が有風状態のシミュレーションより重要である事です。 何故無風状態での評価が重要かと言うと、最も換気風量が少ないと考えられるのが無風状態だからです。   自然換気解析では、開口毎の換気風量や中性帯の位置などの情報を得る事に意味があります。 それにより建物内でのボイドの配置や各開口の位置関係が、換気風量を大きく取るために適正であるかどうかを検討できます。 これは所定の外部風を想定して面風圧を設定する通風シミュレーションとは根本的に異なります。     本解析では、ボイドのあるオフィスビルを例にとり、中間季での建物内部の気流状態と温度分布を計算してみました。 建物構造により換気状況の分布が異なることご理解頂きたいと思います。
・解析の内容
 建物は10階建てで大きなボイド(吹き抜け)が建物内に有り、各居室の排熱を屋上のガラリ開口から排出します。 換気解析の性格上、開口とボイド及び内壁の欄間等には複数メッシュを割り当てる必要があります。 解析規模は、234×189×225=9950850メッシュです(図1,2参照)。 ここでは中間季を想定して、執務状態での熱負荷を各階居室に割り当て建物全体のシミュレーションを行っています。

  • 図1 某オフィスビル自然換気解析モデル パース

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  • 図2 解析モデル格子分割断面図

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