遮光布によるアトリウム空間の温熱環境調整計画に関する研究

遮阳布中庭空间热环境调节方案研究

基本信息

批准号：
12750524
负责人：
森太郎
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750524/
关键词：
アトリウム遮光布日射遮蔽実測調査シミュレーション

项目摘要

1実測結果のまとめと各遮光布,遮光方法の比較(1)白の垂直遮光:白色の布は日射吸収率が低いため,日射が当たっても布温度が上昇しない.そのため遮光効果によって居住域温度を下げることはできたが,頂部の温度は変化しない.(2)青の垂直遮光:白色の垂直遮光と同様に,居住域の温度を下げることができた.しかし頂部では,布が日射を吸収したため,布温度が上昇し,遮光したB棟の温度の方が上がってしまった.(3)白の水平遮光:遮光したB棟において,居住域の温度を下げることができたが,頂部の温度は上がってしまった.この原因は水平に設置された白い布が反射板となり,日射が反射され,周辺の温度を上昇させたためと考えられる.(4)青の水平遮光:居住域,頂部とも遮光したB棟の温度の方が上昇してしまった.空間内の上下温度差が大きくなるので,頂部の温度と外気温の差を動力とした自然換気の計画の際に有利になる.(5)透過率の高い布:日射透過性の高い布を使用すると,床面や壁面の日射受熱量をあまり減らすことができないため,他の布と比較すると,下部を涼しくすることができない.2遮光布の短波長に対する性状把握実験アトリウムの壁面への入射日射量の計算のために,数種類の布の光学的な性状を把握するための実験を行い,数値計算用にモデル化を行った.透過・反射成分の分布は,CGで用いられる表現技法を使用したモデル化から推定した[拡散性透過(反射)の様子⇒Lambert Model,指向性透過の様子⇒Phong Model,入射角毎の透過率,反射率,吸収率⇒フレネルの式]3数値計算による日射受熱量分布の把握モンテカルロ法による数値計算によって,遮光布を設置したアトリウム空間[10M×10M×10M]の日射受熱量分布[7/1,13:00]を把握した.その結果,遮光を行っていないケースと他のケースを比較すると,高さ6m以下において,日射受熱量が減少した.これは遮光布の設置によって日射が拡散反射,透過され,空間下部に直接日射が届かなくなったためである.また垂直遮光よりも水平遮光の方が,下部の日射受熱量は減少した.これは太陽高度が高いため,垂直遮光よりも水平遮光の方が,遮光面積が大きくなったためである.また日射反射率が高い布を水平に使用した場合,頂部の日射受熱量が非常に多くなった.布面での反射成分が頂部付近の壁面へ多く入射,吸収したためと考えられる.これらのシミュレーションの結果は実測調査結果ともおおむね一致している.

1 各种遮光布和遮光方法的实际测量结果和比较总结 (1) 白色垂直遮光：白色布的太阳光吸收率较低，因此即使阳光照射，布的温度也不会升高，可以降低布的温度。（2）蓝色垂直阴影：与白色垂直阴影类似，可以降低居住区域的温度，但顶部温度没有变化。，随着布料吸收阳光，布料的温度上升，被遮蔽的建筑物B的温度比被遮蔽的建筑物的温度高。 (3)白色水平遮光：在被遮蔽的建筑物B中，可以降低遮光度。居住区的温度升高，但顶部的温度升高。其原因被认为是水平放置的白布起到了反射器的作用，反射了阳光，提高了周围区域的温度。（4）蓝色的水平面遮阳：B栋住宅区和顶部都有遮阳，温度升高，空间顶部和底部的温差变大，所以我们设计了利用上下温差的自然通风。 (5)高透光率的布料：如果使用高太阳光透过率的布料，地板或墙壁接收的太阳热量不会减少太多，所以与其他布料相比。，下部凉爽2 短波长遮光布特性的实验为了计算入射到中庭墙壁上的太阳辐射量，我们进行了实验来了解几种遮光布的光学特性，并将其用于数值计算。传输和反射分量的分布是通过使用 CG 中使用的表达技术进行建模来估计的。模型，定向传输 ⇒ Phong各入射角的模型、透过率、反射率、吸收率⇒菲涅尔方程] 3 通过数值计算了解所接收到的太阳热量的分布通过蒙特卡罗法进行数值计算，安装有遮阳布的中庭空间[10M x 10M x 10M ] 接收到的太阳辐射热分布[7/1, 13:00] 结果，当将没有遮阳的情况与其他情况进行比较时，在6 m以下的高度处接收到的太阳热量减少了，这是由于安装了遮阳的原因。太阳辐射被漫反射和透射，并透射到空间的下部。这是因为直射阳光不再到达下部。此外，水平遮阳时下部接收到的太阳热量比垂直遮阳时要低。这是因为太阳高度较高，因此水平遮阳时遮阳面积较小。比垂直遮阳要小，这是因为太阳反射率增加了。当水平使用高布时，顶部接收的太阳热量非常大，这被认为是因为来自布表面的大量反射分量入射到顶部附近的墙壁表面并被吸收。这些模拟结果基于实际测量，结果大体一致。