建物の空気流シミュレーション方法
【課題】外気風を利用して複数の部屋の通風状態を三次元的に予測するためのシミュレーション方法を提供する。
【解決手段】複数の部屋及び部屋どうし或いは内外を連通する開口部５を有する住宅に於ける空気流のシミュレーションを行なうに当たり、建物Ａの内部及び外周部位で当該建物の外部を流れる風が建物の外壁に衝突したときの挙動を予測し得る所定の範囲を予め設定された寸法を持った直方体で仕切り、且つ建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲を前記直方体の寸法よりも大きい寸法を持った直方体で仕切り、自然風を設定して、該自然風が住宅の影響を受けて該住宅に沿った外周部を流れる際の挙動や、住宅に形成された開口部から屋内に入り込んで他の開口部から出て行くまでの挙動を立体的に予測する。
【解決手段】複数の部屋及び部屋どうし或いは内外を連通する開口部５を有する住宅に於ける空気流のシミュレーションを行なうに当たり、建物Ａの内部及び外周部位で当該建物の外部を流れる風が建物の外壁に衝突したときの挙動を予測し得る所定の範囲を予め設定された寸法を持った直方体で仕切り、且つ建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲を前記直方体の寸法よりも大きい寸法を持った直方体で仕切り、自然風を設定して、該自然風が住宅の影響を受けて該住宅に沿った外周部を流れる際の挙動や、住宅に形成された開口部から屋内に入り込んで他の開口部から出て行くまでの挙動を立体的に予測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物を構成する複数の部屋に対する空気流の流通状態を合理的に認識し得るシミュレーション方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の部屋を有する建物に於ける通風を確保する場合、感覚的に判断して適当な位置に開口部を設けるのが一般的である。しかし、この方法では充分な通風を確保し得るか否かは保証されないため、一部では、各部屋の中心を代表値として計算する換気回路網という考え方が実行されている。
【０００３】
換気回路網は、図12に示すように、部屋或いは仕切られた空間等の部屋51〜56の中心、及び風が入る開口部の風圧係数を設定し、この圧力のバランスと開口部の面積等を勘案して通風量を算出するものであり、風の動線を正確に示すものではない。例えば、部屋51について説明すると、この部屋51には開口部51ａ〜51ｅが形成されており、開口部51ａから風が入るとした場合、該部屋51に形成された各開口部51ａ〜51ｅを介して隣接する部屋53，56に於ける中心部の圧力と、各開口部51ａ〜51ｅの面積とから出入りする風量が算出され、これに伴って、風の出入り方向が矢印で設定される。
【０００４】
従って、換気回路網では、入ってきた風の量と、出ていくときの風の量が算出され、これに伴って建物の内部に於けるおおよその流れが平面的に想定されることになる。尚、図に於いて、矢印に添って記載された数値は風量を示し、四角で囲まれた数値は１時間当たりの換気回数を示している。
【０００５】
一方、空調機器を利用することを前提とした場合、１個の閉鎖空間としての部屋を想定して、該空間内に於ける空気流を計算することがある。この方法では、隣接する他の空間との間の空気流は考慮せず、１個の閉鎖空間内で完結する気流が取り扱われる。風の条件を整えつつ前記手法を拡張することで、複数の部屋に流通する気流を計算することが出来るが、この場合、詳細な設計と計算を行なうことが必要である。
【０００６】
また建物の模型を使用して風洞実験して該建物の内部の空気流を観測することも行なわれている（例えば非特許文献１参照）。この実験であっても、対象となる建物は内部が一つの空間として想定されており、複数の部屋に分割された建物を想定したものではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「風洞実験及びＣＦＤを併用した通風時の開口条件や主風向が異なる場合における建物内外の気流正常に関する研究」（日本建築学会計画系論文集、第５２０号、４７−５４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の如く、現状では、建物に外部の風を取り入れたとき、屋内の複数の部屋を気流がどのように流通するか、を簡単に検討し得るような技術は確立していない。このため、部屋の内部に於ける風の通りを予測することが困難であるという問題がある。
【０００９】
特に環境共生型住宅のように、中間期や夏期の居住性を空調機器を利用することなく通風によって向上させるような建物を設計する場合、建物の内部に配置された部屋の間の空気流、及び室内の空気流を三次元的に予測することが好ましいが、この予測のために詳細な設計計算を行なう必要が生じ、多大な時間と費用を必要とするという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、外気風を利用して複数の部屋の通風状態を三次元的に予測するためのシミュレーション方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る建物の空気流シミュレーション方法は、複数の部屋及び部屋どうし或いは屋内外を連通する開口部を有する建物に於ける空気流のシミュレーションを行なうに当たり、前記建物の内部と、該建物の外周部位であって当該建物の外部を流れる風が建物の外壁に衝突したときの挙動を予測し得る所定の範囲とを、予め設定された寸法を持った直方体で仕切り、且つ、前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲を前記直方体の寸法よりも大きい寸法を持った直方体で仕切り、大気を吹きわたる風を設定して、該風が前記建物の影響を受けて前記建物の外周部に沿って流れる際の挙動と、風が前記建物に形成された開口部から屋内に入り込んで他の開口部から出て行くまでの挙動のいずれか一方或いは両方を立体的に予測することを特徴とするものである。
【００１２】
上記建物の空気流シミュレーション方法に於いて、前記建物の外周部位の所定の範囲は、前記建物の外壁から１ｍ〜１０ｍの範囲で設定されることが好ましい。
【００１３】
上記シミュレーション方法では、建物の内部と外周の所定の範囲を予め設定された寸法を持つ直方体で仕切り、建物の外周であって前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲を前記直方体よりも大きい寸法を持つ直方体で仕切り、個々の直方体毎に、該直方体の各面に作用する圧力から気流の速度（風速）を計算し、この計算された風速を持った直方体を連続させることでシミュレーションし、これにより、建物の内部に於ける各部屋の気流の方向と風速を予測することが出来る。
【００１４】
建物の外部を吹く風の風向，風速は一義的に設定し得るものではない。しかし、一定の条件を与えることによって、設計上合理的な風を定義することは出来る。例えば、夏期であっても冷房を利用することなく、通風によって居住性を確保するような場合、夏期に限定することによって主たる風向を南とし、人が気流に接したときの感触から風速を適当な値に設定することが出来る。
【００１５】
目的の敷地に建物を建築したとき、建物に吹き付ける風は周囲の建物や立木等の環境に影響を受ける。このため、目的の建物を中心として所定範囲を比較的大きな寸法を持つ直方体に仕切り、予め風向，風速等の条件が設定された風が吹いたとして各仕切毎に風速を計算することによって、周囲の環境の影響を受けた風が建物に吹き付ける際の風向や風速等の状態を予測することが出来る。
【００１６】
また建物の内部と該建物の外周の所定の範囲を比較的小さい寸法を持つ直方体に仕切り、上記風が建物に吹き付けるものとして各仕切毎に風速を計算することによって、建物の外壁による影響や、開口部を通して屋内に入り込んだ風の方向，風速を予測することが出来る。
【００１７】
上記の如く、目的の建物の内外を夫々直方体に仕切り、個々の仕切毎に、該仕切に存在する壁や家具等の障害物による風への影響を考慮した風向，風速が計算されるため、各直方体を連続させて建物を復元することで、目的の建物の内部と外部の気流を予測することが出来る。
【００１８】
また、上記何れかの建物の空気流シミュレーション方法に於いて、前記建物の内部及び該建物の外周部位で所定の範囲を、前記建物に設定された水平モジュール寸法の１／２〜１／４の寸法を持った直方体で仕切ることが好ましい。
【００１９】
更に、高さについては、水平モジュールの１／２〜１／４の範囲であれば良く、直方体，立方体で良い。
【００２０】
上記シミュレーション方法では、建物の内部と外周所定の範囲を仕切る際の寸法を、建物に設定された水平モジュール寸法の１／２〜１／４とすることによって、屋内に配置された家具や備品の影響を考慮して正確なシミュレーションを行なうことが出来、精度の高い風向，風速を予測することが出来る。
【００２１】
建物の内部を水平モジュール寸法の１／２よりも大きい寸法になるように仕切った場合、特に、家具に代表される備品が置かれた場合に精度が低下することになる。また１／４よりも小さい寸法になるように仕切った場合、多少の精度は得られるものの、計算に膨大な負担がかかり、且つ内部に人が存在した場合に生じる気流の乱れを考慮すると実用的ではない。
【００２２】
更に、上記何れかの建物の空気流シミュレーション方法に於いて、前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲は、前記屋内外を連通する開口部を介して前記建物に吹き込む風の風向、風速に多大な影響を及ぼす範囲であるか、又は、前記建物の外周部位で前記所定の範囲の外側であって、且つ、少なくとも前記建物を中心として水平方向に夫々一辺が１００ｍ、高さ方向に５０ｍの範囲で設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る建物の空気流シミュレーション方法では、建物の内部及び外周部の所定の範囲を比較的小さい寸法を持った直方体で仕切り、且つ前記所定の範囲よりも外側所定範囲を比較的大きい寸法で仕切り、夫々の仕切毎に風向，風速を計算することで、建物の外周に於ける風の挙動及び建物の内部に於ける風の挙動を正確に予測することが出来る。
【００２４】
このため、風の挙動の予測に基づいて、開閉可能な間仕切りの再検討や家具の再配置、或いは開口部の再配置を行なうことが可能となり、中間期や夏期に於ける居住性を通風によって向上させ得るようにすることが出来る。
【００２５】
特に、建物の内部及び外周部の所定の範囲を仕切る際の寸法を、建物に設定されたモジュール寸法の１／２〜１／４の範囲の寸法に設定することで、目的の建物に対し最適な寸法で空気流シミュレーションを行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】対象となる住宅の間取りを説明する図である。
【図２】１階の気流の状態を説明する図である。
【図３】２階の気流の状態を説明する図である。
【図４】３階の気流の状態を説明する図である。
【図５】Ｘ１軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図６】Ｘ２軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図７】Ｘ３軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図８】Ｘ４軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図９】Ｘ５軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図１０】間仕切りを閉鎖したときの１階の気流の状態を説明する図である。
【図１１】間仕切りを閉鎖したときの２階の気流の状態を説明する図である。
【図１２】従来の換気回路網を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、上記建物の空気流シミュレーション方法の好ましい実施形態について図を用いて説明する。
【００２８】
本発明に係るシミュレーション方法は、敷地に目的の住宅が建築され、この周辺に予め想定された風が吹いたと仮定したとき、この敷地に隣接する他の建物や木立等の影響を受けた風が建築された建物に吹き付ける際の風向，風速を予測すると共に、この風が建物の影響を受けて該建物に沿った外周部を流れる際の挙動や、建物に形成された開口部から屋内に入り込んで他の開口部から出て行くまでの挙動を立体的に予測するためのものである。
【００２９】
このため、建物の内部と外周部の所定の範囲では比較的小さい寸法を持った多数の直方体に仕切り、建物の外周部から前記範囲の外側に設定された所定範囲では比較的大きい寸法を持った多数の直方体に仕切り、夫々の直方体毎に風向，風速を予測してゆくことで、全体としての気流を認識し得るように構成したものである。
【００３０】
特に、建物の内部及び外周の所定の範囲を仕切る際の寸法を建物に設定された水平モジュール寸法の１／２〜１／４に設定することによって、各部屋に配置された家具や設備類或いは照明器具等の影響を考慮して風向，風速を予測することが可能であり、風の流れに対し合理的な家具の配置等を検討することが可能である。また建物の外周であって上記範囲よりも外側の範囲を仕切る場合、上記寸法範囲よりも大きく設定することによって、大気空間を適度な粗さで仕切り、精度の高い風向，風速を予測することが可能である。
【００３１】
水平面の仕切は水平モジュールの１／２，１／３，１／４等の整数分の１（例えば、水平モジュールが９００ｍｍの場合、１／３の３００ｍｍ）とし、また垂直面の仕切は天井や出入口等の高さの整数分の１（例えば、天井高さ２５６０ｍｍの場合、１／８の３２０ｍｍ）とすることが好ましい。更に、傾斜した屋根や特殊な寸法を持つ場所があれば、この部分では三角柱や偏平な直方体に仕切ることが好ましい。
【００３２】
各仕切毎の風速を計算する場合、特に計算手法を限定するものではないが、ＣＦＤ（computational fluid dynamics 数値流体力学）の手法を採用することが好ましい。
【００３３】
以下、本実施例について図１〜図11により具体的に説明する。特に、図１は住宅の間取りの例を示すものであり、同図（ａ）は複数の部屋を有する建物Ａの１階の間取りを示し、同図（ｂ）は２階の間取りを示している。また図の真上が北を示し、真下が南を示している。また図２〜図11は建物Ａの内部及び外周部の風向と風速を矢印41〜43によって示したものである。
【００３４】
本実施例に係る建物Ａは、多くの住宅を代表する例であって本発明の住宅がこの構成に限定されるべきでないことは当然である。
【００３５】
図に於いて、各階には廊下やホール等の空間を含む複数の部屋11〜14，21〜26が形成されており、各部屋11〜14，21〜26は風を通過させることのない例えば外壁や内壁等の壁或いは家具等の非通風部（壁部１）、及び開閉可能な襖等の間仕切部２によって区画されている。
【００３６】
特に、１階の部屋11は図１（ｂ）に11で示す吹抜部を有する吹抜部屋として構成（図７〜図９参照）されており、この部屋11に階段３が設置されている。１階の北側には車庫としての機能を持つ空間４が設けられている。また２階の部屋26の南側で部屋26の東側には上部が開放されたベランダ27が形成されており、このベランダ27には腰壁28が設けられている（図６参照）。更に、２階の部屋21と吹抜部屋11との境界にも手摺り29が形成されている。
【００３７】
各部屋11〜14，21〜26には、夫々複数の開閉可能な開口部５が設けられている。これらの開口部５は、サイズの異なる窓や引き違い窓やすべり出し窓のように開閉機構の異なる窓等、或いは通風口，扉等によって構成されている。
【００３８】
建物Ａの屋根６は南側から北側にかけて上昇するように傾斜しており、屋内側も屋根６の傾斜と平行な天井が形成されている（図５〜図９参照）。２階の上部には屋上31が構成され、屋根６の北側の端部は屋上31の上方に位置しており、該屋上31側の壁１に開口部５が形成されている（３階部分の平面図であり、図７〜図９の立面図に於ける３階部分に対応する図４参照）。また屋上31の周囲には手摺り32が設けられている。
【００３９】
尚、図１（ａ），（ｂ）に於けるＸ１〜Ｘ５は、図５〜図９の立面図に対応する位置である。
【００４０】
本実施例に於いて、上記建物Ａはモジュール寸法が６００ｍｍに設定されており、該建物Ａの内部、及び外周の所定の範囲はモジュール寸法の１／２である一辺の長さが３００ｍｍの寸法を持つ多数の直方体によって仕切られ（図１には図示せず）ている。
【００４１】
上記寸法は小形の家具の寸法が３００ｍｍを基準として構成されるものが多いことから合理的な寸法といえる。しかし、より精度の高い気流の詳細を予測するためには、モジュール寸法の１／４である１５０ｍｍで仕切るようにすると良い。
【００４２】
建物Ａの内部及び外周の所定の範囲を上記寸法よりも小さい寸法で仕切った場合、仕切の中に小さい設備部品（例えば扉の把手や花瓶等の什器類）を考慮することが必要となり、計算が煩雑になる。また仕切の寸法がモジュール寸法の１／２よりも大きくなった場合、寸法の極めて小さい換気口のような通風に影響を与える機能成分を度外視したり、仕切の寸法がモジュール寸法に接近するため、壁１や間仕切壁２或いは窓５からの影響を粗雑に反映するようになる虞がある。
【００４３】
何れにしても、モジュール寸法に対する仕切寸法の比率を１／２〜１／４の範囲内で適宜設定することで、良好な状態で気流の方向や風速を予測することが可能である。
【００４４】
上記寸法による仕切範囲は、建物Ａの内部及び外周部の所定の範囲である。この所定の範囲は、外部を流れる風が建物Ａの外壁１に衝突したときの挙動を予測し得る寸法であれば良く、建物Ａの大きさによって１ｍ〜１０ｍの範囲で適宜設定される。本実施例では、建物Ａは東西方向に約１３ｍ、南北方向に約１０ｍの寸法を有しており、前記所定の範囲は建物Ａの外周から１．５ｍに設定されている。
【００４５】
また建物Ａの外周から１．５ｍの範囲よりも外側に設定された所定範囲は、上記モジュール寸法との比率で設定された仕切寸法よりも大きい寸法で仕切られている。前記所定範囲とは、窓を介して建物Ａに吹き込む風の風向，風速に多大な影響を及ぼす範囲であり、建物Ａの外形寸法に対応して設定される。
【００４６】
本実施例では、建物Ａを中心として東西方向及び南北方向に夫々一辺が１００ｍ、高さ方向に５０ｍの範囲を設定している（図示せず）。そして前記範囲を、一辺が６００ｍｍ〜１２００ｍｍで且つ建物Ａの内部に設定された仕切の寸法よりも大きい寸法となる多数の仕切を設定している。
【００４７】
上記の如くして建物Ａを中心として設定された範囲に、夫々異なる寸法を持った２種類の仕切を設定し、個々の仕切毎に風速を計算し風向を設定する。このとき、大気を吹きわたる風の向きと風速等の条件は予め設定しておく。
【００４８】
本実施例では、中間期及び夏期に於ける建物Ａ内の居住性を自然通風によって得ることを目的としており、この目的を実現するために、風向を南とし、風速を人が爽快感を得る値である４．２ｍ／ｓとして設定している。しかし、前記設定条件が絶対的なものでないことは当然であり、建物Ａを建築する際の立地条件や季節条件等から最適な値を設定することが好ましい。
【００４９】
次に、上記の如く設定された建物Ａと、この建物Ａの内外に設定された多数の仕切、及び風の条件に基づいて計算された風向及び風速について図２〜図11により説明する。各図に於いて、矢印は風向を示し濃淡は風速の大小（濃い矢印41が風速が速い部位を示し、薄い矢印42が風速が遅い部位を示す）を示している。また個々の矢印或いは点43が夫々一つの仕切に対応している。
【００５０】
図２〜図９は、建物Ａの各階に設けた開閉可能な間仕切部２を全て開放した状態で、該建物Ａに前述した条件の風が吹き付けた場合の風向と風速を平面及び立面で示したものであり、図10，図11は間仕切部２を全て閉鎖した状態で前述した条件の風が吹き付けた場合の風向と風速を示している。従って、図２〜図９を組み合わせることで、屋内の気流を三次元的に認識することが可能である。
【００５１】
先ず、図２と図10、図３と図11を比較して間仕切部２の開閉が建物Ａの屋内の気流に与える影響について調べる。建物Ａの外周部位に於ける於ける風向，風速は略同一である。しかし、建物Ａの屋内に於ける間仕切部２を有する部屋12，13，21，22，24，25の風向，風速は、間仕切部２が開放されているか否かに応じて大きく異なることが明らかである。
【００５２】
また１階の部屋11に着目した場合、間仕切部２が開放された状態では、南側の下方に設けた開口部５から流入した風は略真っ直ぐに北に向かい、一部が部屋12に別れて北側の開口部５から外部に吹き出す。また間仕切部２が閉鎖された状態では、南側の可能に設けた開口部５から流入した風は真っ直ぐに北側の開口部５に向かい、この開口部５から外部に吹き出すが、階段３の北側にある壁部１に沿った気流の風速が増加する傾向があることが判明する。
【００５３】
２階に着目した場合、間仕切部２が開放された状態では、部屋21〜23を通過して北側の開口部５から吹き出す。この風は、南側上方に設けた開口部５から流入した風ではなく、南側の下方の開口部から流入したものが多い。また間仕切部２が閉鎖された状態では部屋23を通って北側の開口部５から外部に吹き出す。
【００５４】
次に、図２〜図９を組み合わせて建物Ａの屋内の気流の状態を三次元的に調べる。
【００５５】
Ｘ１軸に沿った方向では、図５に示すように、１階部分では吹き付ける風は部屋14の南面に形成されたポケット部分で巻き込みが生じていることが判明し、この部屋14の南側の開口部５から流入した風が部屋12の方向に流れていることが判明する。また２階の部屋25の南側が壁部１として形成されるため、外部の風は壁部１と衝突して乱れるものの屋内への流入がないことが判明し、部屋24の北側の開口部５から吹き出す風が他の部屋から流入したものであることが判明する。そして各部屋12，14，24，25を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００５６】
Ｘ２軸に沿った方向では、図６に示すように、外部の風は南側の壁部１とベランダ27に設けた腰壁28に衝突して風向が変化することが判明し、１階部分では部屋13の南側の開口部５から流入した風は、該部屋13を通過して部屋12から北側の開口部５を通って吹き出すことが判明する。また２階では部屋26と腰壁28とによって形成されたベランダ27上の空間に巻き込みが生じること、部屋26に流入した風は略全部が部屋24に入り、該部屋24の北側に設けた開口部５から吹き出すことが判明する。また各部屋13，24，26を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００５７】
Ｘ３軸に沿った方向では、図７に示すように、外部の風は一部が南側の壁部１に衝突して風向が変化し、他の一部が部屋11の南側上部に設けた開口部５から屋内に流入し、更に、体部分は屋根６の傾斜面に沿って矢印41として流れる。屋根６に沿った気流は、該屋根６の北側の端部である頂部で最も強くなり、慣性によって端部から屋根６の傾斜方向に流れ、更に、この流れに伴って屋上31の上部には反対方向の気流が発生することが判明する。
【００５８】
１階部分に於いて、部屋11の南側上部の開口部５から流入した風は、該開口部５を構成する窓の開閉状態に応じて風向が制御され、大部分が部屋11の上方を天井面に向かって流れると共に該天井に沿って屋上31の北側に設けた開口部５から外部に吹き出し、一部が２階の部屋26を通って北側の開口部５から吹き出すことが判明する。また各部屋11，26を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００５９】
Ｘ４軸に沿った方向では、図８に示すように、外部の風は部屋11の南側の下部に設けた開口部５と上方に設けた開口部５とから流入する。上方の開口部５から流入した風は前述したＸ３軸の場合と同様に、天井に沿って流れて屋上31に設けた開口部５から吹き出す。また部屋11の下部に設けた開口部５から流入した風は、部屋11を通って正面の壁部１と衝突して別れ、一部は部屋11の北側の開口部５から、一部は部屋12を通って該部屋12の北側の開口部５から外部に吹き出し、更に他の一部は１階の天井（２階の床）に衝突して風向が変化し、２階の部屋26の上部を通って外部に吹き出すことが判明する。また各部屋11，26を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００６０】
Ｘ５軸に沿った方向では、図９に示すように、外部の風は部屋11の南側の下部に設けた開口部５と上方に設けた開口部５とから流入する。夫々の開口部５から流入した風は前述したＸ４軸の場合と同様に、一部が天井に沿って流れて屋上31に設けた開口部５から吹き出す。また部屋11の下部に設けた開口部５から流入した風は、該部屋11の北側の開口部５から外部に吹き出し、他の一部は２階に設けた手摺り28に衝突して略直角に風向が変化し、２階の部屋21に流入し、その後部屋22を通って外部に吹き出すことが判明する。また各部屋11，21，22を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００６１】
上記の如く、建物Ａの内部と外周の所定の範囲をモジュール寸法の１／２〜１／４の範囲の寸法を持った立法体で仕切り、個々の仕切毎に風向，風速を計算することで、該建物Ａの内外部位に於ける風の通り方を正確にシミュレーションすることが可能となり、目的の建物Ａの内部及び外周部の所定の範囲に於ける風向，風速を予測することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
Ａ 建物
Ｘ１〜Ｘ５ 軸
１ 壁部
２ 間仕切部
３ 階段
４ 空間
５ 開口部
６ 屋根
11〜14，21〜26 部屋
27 ベランダ
28 腰壁
29，32 手摺り
31 屋上
41，42 矢印
43 点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物を構成する複数の部屋に対する空気流の流通状態を合理的に認識し得るシミュレーション方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の部屋を有する建物に於ける通風を確保する場合、感覚的に判断して適当な位置に開口部を設けるのが一般的である。しかし、この方法では充分な通風を確保し得るか否かは保証されないため、一部では、各部屋の中心を代表値として計算する換気回路網という考え方が実行されている。
【０００３】
換気回路網は、図12に示すように、部屋或いは仕切られた空間等の部屋51〜56の中心、及び風が入る開口部の風圧係数を設定し、この圧力のバランスと開口部の面積等を勘案して通風量を算出するものであり、風の動線を正確に示すものではない。例えば、部屋51について説明すると、この部屋51には開口部51ａ〜51ｅが形成されており、開口部51ａから風が入るとした場合、該部屋51に形成された各開口部51ａ〜51ｅを介して隣接する部屋53，56に於ける中心部の圧力と、各開口部51ａ〜51ｅの面積とから出入りする風量が算出され、これに伴って、風の出入り方向が矢印で設定される。
【０００４】
従って、換気回路網では、入ってきた風の量と、出ていくときの風の量が算出され、これに伴って建物の内部に於けるおおよその流れが平面的に想定されることになる。尚、図に於いて、矢印に添って記載された数値は風量を示し、四角で囲まれた数値は１時間当たりの換気回数を示している。
【０００５】
一方、空調機器を利用することを前提とした場合、１個の閉鎖空間としての部屋を想定して、該空間内に於ける空気流を計算することがある。この方法では、隣接する他の空間との間の空気流は考慮せず、１個の閉鎖空間内で完結する気流が取り扱われる。風の条件を整えつつ前記手法を拡張することで、複数の部屋に流通する気流を計算することが出来るが、この場合、詳細な設計と計算を行なうことが必要である。
【０００６】
また建物の模型を使用して風洞実験して該建物の内部の空気流を観測することも行なわれている（例えば非特許文献１参照）。この実験であっても、対象となる建物は内部が一つの空間として想定されており、複数の部屋に分割された建物を想定したものではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「風洞実験及びＣＦＤを併用した通風時の開口条件や主風向が異なる場合における建物内外の気流正常に関する研究」（日本建築学会計画系論文集、第５２０号、４７−５４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の如く、現状では、建物に外部の風を取り入れたとき、屋内の複数の部屋を気流がどのように流通するか、を簡単に検討し得るような技術は確立していない。このため、部屋の内部に於ける風の通りを予測することが困難であるという問題がある。
【０００９】
特に環境共生型住宅のように、中間期や夏期の居住性を空調機器を利用することなく通風によって向上させるような建物を設計する場合、建物の内部に配置された部屋の間の空気流、及び室内の空気流を三次元的に予測することが好ましいが、この予測のために詳細な設計計算を行なう必要が生じ、多大な時間と費用を必要とするという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、外気風を利用して複数の部屋の通風状態を三次元的に予測するためのシミュレーション方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る建物の空気流シミュレーション方法は、複数の部屋及び部屋どうし或いは屋内外を連通する開口部を有する建物に於ける空気流のシミュレーションを行なうに当たり、前記建物の内部と、該建物の外周部位であって当該建物の外部を流れる風が建物の外壁に衝突したときの挙動を予測し得る所定の範囲とを、予め設定された寸法を持った直方体で仕切り、且つ、前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲を前記直方体の寸法よりも大きい寸法を持った直方体で仕切り、大気を吹きわたる風を設定して、該風が前記建物の影響を受けて前記建物の外周部に沿って流れる際の挙動と、風が前記建物に形成された開口部から屋内に入り込んで他の開口部から出て行くまでの挙動のいずれか一方或いは両方を立体的に予測することを特徴とするものである。
【００１２】
上記建物の空気流シミュレーション方法に於いて、前記建物の外周部位の所定の範囲は、前記建物の外壁から１ｍ〜１０ｍの範囲で設定されることが好ましい。
【００１３】
上記シミュレーション方法では、建物の内部と外周の所定の範囲を予め設定された寸法を持つ直方体で仕切り、建物の外周であって前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲を前記直方体よりも大きい寸法を持つ直方体で仕切り、個々の直方体毎に、該直方体の各面に作用する圧力から気流の速度（風速）を計算し、この計算された風速を持った直方体を連続させることでシミュレーションし、これにより、建物の内部に於ける各部屋の気流の方向と風速を予測することが出来る。
【００１４】
建物の外部を吹く風の風向，風速は一義的に設定し得るものではない。しかし、一定の条件を与えることによって、設計上合理的な風を定義することは出来る。例えば、夏期であっても冷房を利用することなく、通風によって居住性を確保するような場合、夏期に限定することによって主たる風向を南とし、人が気流に接したときの感触から風速を適当な値に設定することが出来る。
【００１５】
目的の敷地に建物を建築したとき、建物に吹き付ける風は周囲の建物や立木等の環境に影響を受ける。このため、目的の建物を中心として所定範囲を比較的大きな寸法を持つ直方体に仕切り、予め風向，風速等の条件が設定された風が吹いたとして各仕切毎に風速を計算することによって、周囲の環境の影響を受けた風が建物に吹き付ける際の風向や風速等の状態を予測することが出来る。
【００１６】
また建物の内部と該建物の外周の所定の範囲を比較的小さい寸法を持つ直方体に仕切り、上記風が建物に吹き付けるものとして各仕切毎に風速を計算することによって、建物の外壁による影響や、開口部を通して屋内に入り込んだ風の方向，風速を予測することが出来る。
【００１７】
上記の如く、目的の建物の内外を夫々直方体に仕切り、個々の仕切毎に、該仕切に存在する壁や家具等の障害物による風への影響を考慮した風向，風速が計算されるため、各直方体を連続させて建物を復元することで、目的の建物の内部と外部の気流を予測することが出来る。
【００１８】
また、上記何れかの建物の空気流シミュレーション方法に於いて、前記建物の内部及び該建物の外周部位で所定の範囲を、前記建物に設定された水平モジュール寸法の１／２〜１／４の寸法を持った直方体で仕切ることが好ましい。
【００１９】
更に、高さについては、水平モジュールの１／２〜１／４の範囲であれば良く、直方体，立方体で良い。
【００２０】
上記シミュレーション方法では、建物の内部と外周所定の範囲を仕切る際の寸法を、建物に設定された水平モジュール寸法の１／２〜１／４とすることによって、屋内に配置された家具や備品の影響を考慮して正確なシミュレーションを行なうことが出来、精度の高い風向，風速を予測することが出来る。
【００２１】
建物の内部を水平モジュール寸法の１／２よりも大きい寸法になるように仕切った場合、特に、家具に代表される備品が置かれた場合に精度が低下することになる。また１／４よりも小さい寸法になるように仕切った場合、多少の精度は得られるものの、計算に膨大な負担がかかり、且つ内部に人が存在した場合に生じる気流の乱れを考慮すると実用的ではない。
【００２２】
更に、上記何れかの建物の空気流シミュレーション方法に於いて、前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲は、前記屋内外を連通する開口部を介して前記建物に吹き込む風の風向、風速に多大な影響を及ぼす範囲であるか、又は、前記建物の外周部位で前記所定の範囲の外側であって、且つ、少なくとも前記建物を中心として水平方向に夫々一辺が１００ｍ、高さ方向に５０ｍの範囲で設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る建物の空気流シミュレーション方法では、建物の内部及び外周部の所定の範囲を比較的小さい寸法を持った直方体で仕切り、且つ前記所定の範囲よりも外側所定範囲を比較的大きい寸法で仕切り、夫々の仕切毎に風向，風速を計算することで、建物の外周に於ける風の挙動及び建物の内部に於ける風の挙動を正確に予測することが出来る。
【００２４】
このため、風の挙動の予測に基づいて、開閉可能な間仕切りの再検討や家具の再配置、或いは開口部の再配置を行なうことが可能となり、中間期や夏期に於ける居住性を通風によって向上させ得るようにすることが出来る。
【００２５】
特に、建物の内部及び外周部の所定の範囲を仕切る際の寸法を、建物に設定されたモジュール寸法の１／２〜１／４の範囲の寸法に設定することで、目的の建物に対し最適な寸法で空気流シミュレーションを行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】対象となる住宅の間取りを説明する図である。
【図２】１階の気流の状態を説明する図である。
【図３】２階の気流の状態を説明する図である。
【図４】３階の気流の状態を説明する図である。
【図５】Ｘ１軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図６】Ｘ２軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図７】Ｘ３軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図８】Ｘ４軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図９】Ｘ５軸に一致した断面の気流の状態を説明する図である。
【図１０】間仕切りを閉鎖したときの１階の気流の状態を説明する図である。
【図１１】間仕切りを閉鎖したときの２階の気流の状態を説明する図である。
【図１２】従来の換気回路網を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、上記建物の空気流シミュレーション方法の好ましい実施形態について図を用いて説明する。
【００２８】
本発明に係るシミュレーション方法は、敷地に目的の住宅が建築され、この周辺に予め想定された風が吹いたと仮定したとき、この敷地に隣接する他の建物や木立等の影響を受けた風が建築された建物に吹き付ける際の風向，風速を予測すると共に、この風が建物の影響を受けて該建物に沿った外周部を流れる際の挙動や、建物に形成された開口部から屋内に入り込んで他の開口部から出て行くまでの挙動を立体的に予測するためのものである。
【００２９】
このため、建物の内部と外周部の所定の範囲では比較的小さい寸法を持った多数の直方体に仕切り、建物の外周部から前記範囲の外側に設定された所定範囲では比較的大きい寸法を持った多数の直方体に仕切り、夫々の直方体毎に風向，風速を予測してゆくことで、全体としての気流を認識し得るように構成したものである。
【００３０】
特に、建物の内部及び外周の所定の範囲を仕切る際の寸法を建物に設定された水平モジュール寸法の１／２〜１／４に設定することによって、各部屋に配置された家具や設備類或いは照明器具等の影響を考慮して風向，風速を予測することが可能であり、風の流れに対し合理的な家具の配置等を検討することが可能である。また建物の外周であって上記範囲よりも外側の範囲を仕切る場合、上記寸法範囲よりも大きく設定することによって、大気空間を適度な粗さで仕切り、精度の高い風向，風速を予測することが可能である。
【００３１】
水平面の仕切は水平モジュールの１／２，１／３，１／４等の整数分の１（例えば、水平モジュールが９００ｍｍの場合、１／３の３００ｍｍ）とし、また垂直面の仕切は天井や出入口等の高さの整数分の１（例えば、天井高さ２５６０ｍｍの場合、１／８の３２０ｍｍ）とすることが好ましい。更に、傾斜した屋根や特殊な寸法を持つ場所があれば、この部分では三角柱や偏平な直方体に仕切ることが好ましい。
【００３２】
各仕切毎の風速を計算する場合、特に計算手法を限定するものではないが、ＣＦＤ（computational fluid dynamics 数値流体力学）の手法を採用することが好ましい。
【００３３】
以下、本実施例について図１〜図11により具体的に説明する。特に、図１は住宅の間取りの例を示すものであり、同図（ａ）は複数の部屋を有する建物Ａの１階の間取りを示し、同図（ｂ）は２階の間取りを示している。また図の真上が北を示し、真下が南を示している。また図２〜図11は建物Ａの内部及び外周部の風向と風速を矢印41〜43によって示したものである。
【００３４】
本実施例に係る建物Ａは、多くの住宅を代表する例であって本発明の住宅がこの構成に限定されるべきでないことは当然である。
【００３５】
図に於いて、各階には廊下やホール等の空間を含む複数の部屋11〜14，21〜26が形成されており、各部屋11〜14，21〜26は風を通過させることのない例えば外壁や内壁等の壁或いは家具等の非通風部（壁部１）、及び開閉可能な襖等の間仕切部２によって区画されている。
【００３６】
特に、１階の部屋11は図１（ｂ）に11で示す吹抜部を有する吹抜部屋として構成（図７〜図９参照）されており、この部屋11に階段３が設置されている。１階の北側には車庫としての機能を持つ空間４が設けられている。また２階の部屋26の南側で部屋26の東側には上部が開放されたベランダ27が形成されており、このベランダ27には腰壁28が設けられている（図６参照）。更に、２階の部屋21と吹抜部屋11との境界にも手摺り29が形成されている。
【００３７】
各部屋11〜14，21〜26には、夫々複数の開閉可能な開口部５が設けられている。これらの開口部５は、サイズの異なる窓や引き違い窓やすべり出し窓のように開閉機構の異なる窓等、或いは通風口，扉等によって構成されている。
【００３８】
建物Ａの屋根６は南側から北側にかけて上昇するように傾斜しており、屋内側も屋根６の傾斜と平行な天井が形成されている（図５〜図９参照）。２階の上部には屋上31が構成され、屋根６の北側の端部は屋上31の上方に位置しており、該屋上31側の壁１に開口部５が形成されている（３階部分の平面図であり、図７〜図９の立面図に於ける３階部分に対応する図４参照）。また屋上31の周囲には手摺り32が設けられている。
【００３９】
尚、図１（ａ），（ｂ）に於けるＸ１〜Ｘ５は、図５〜図９の立面図に対応する位置である。
【００４０】
本実施例に於いて、上記建物Ａはモジュール寸法が６００ｍｍに設定されており、該建物Ａの内部、及び外周の所定の範囲はモジュール寸法の１／２である一辺の長さが３００ｍｍの寸法を持つ多数の直方体によって仕切られ（図１には図示せず）ている。
【００４１】
上記寸法は小形の家具の寸法が３００ｍｍを基準として構成されるものが多いことから合理的な寸法といえる。しかし、より精度の高い気流の詳細を予測するためには、モジュール寸法の１／４である１５０ｍｍで仕切るようにすると良い。
【００４２】
建物Ａの内部及び外周の所定の範囲を上記寸法よりも小さい寸法で仕切った場合、仕切の中に小さい設備部品（例えば扉の把手や花瓶等の什器類）を考慮することが必要となり、計算が煩雑になる。また仕切の寸法がモジュール寸法の１／２よりも大きくなった場合、寸法の極めて小さい換気口のような通風に影響を与える機能成分を度外視したり、仕切の寸法がモジュール寸法に接近するため、壁１や間仕切壁２或いは窓５からの影響を粗雑に反映するようになる虞がある。
【００４３】
何れにしても、モジュール寸法に対する仕切寸法の比率を１／２〜１／４の範囲内で適宜設定することで、良好な状態で気流の方向や風速を予測することが可能である。
【００４４】
上記寸法による仕切範囲は、建物Ａの内部及び外周部の所定の範囲である。この所定の範囲は、外部を流れる風が建物Ａの外壁１に衝突したときの挙動を予測し得る寸法であれば良く、建物Ａの大きさによって１ｍ〜１０ｍの範囲で適宜設定される。本実施例では、建物Ａは東西方向に約１３ｍ、南北方向に約１０ｍの寸法を有しており、前記所定の範囲は建物Ａの外周から１．５ｍに設定されている。
【００４５】
また建物Ａの外周から１．５ｍの範囲よりも外側に設定された所定範囲は、上記モジュール寸法との比率で設定された仕切寸法よりも大きい寸法で仕切られている。前記所定範囲とは、窓を介して建物Ａに吹き込む風の風向，風速に多大な影響を及ぼす範囲であり、建物Ａの外形寸法に対応して設定される。
【００４６】
本実施例では、建物Ａを中心として東西方向及び南北方向に夫々一辺が１００ｍ、高さ方向に５０ｍの範囲を設定している（図示せず）。そして前記範囲を、一辺が６００ｍｍ〜１２００ｍｍで且つ建物Ａの内部に設定された仕切の寸法よりも大きい寸法となる多数の仕切を設定している。
【００４７】
上記の如くして建物Ａを中心として設定された範囲に、夫々異なる寸法を持った２種類の仕切を設定し、個々の仕切毎に風速を計算し風向を設定する。このとき、大気を吹きわたる風の向きと風速等の条件は予め設定しておく。
【００４８】
本実施例では、中間期及び夏期に於ける建物Ａ内の居住性を自然通風によって得ることを目的としており、この目的を実現するために、風向を南とし、風速を人が爽快感を得る値である４．２ｍ／ｓとして設定している。しかし、前記設定条件が絶対的なものでないことは当然であり、建物Ａを建築する際の立地条件や季節条件等から最適な値を設定することが好ましい。
【００４９】
次に、上記の如く設定された建物Ａと、この建物Ａの内外に設定された多数の仕切、及び風の条件に基づいて計算された風向及び風速について図２〜図11により説明する。各図に於いて、矢印は風向を示し濃淡は風速の大小（濃い矢印41が風速が速い部位を示し、薄い矢印42が風速が遅い部位を示す）を示している。また個々の矢印或いは点43が夫々一つの仕切に対応している。
【００５０】
図２〜図９は、建物Ａの各階に設けた開閉可能な間仕切部２を全て開放した状態で、該建物Ａに前述した条件の風が吹き付けた場合の風向と風速を平面及び立面で示したものであり、図10，図11は間仕切部２を全て閉鎖した状態で前述した条件の風が吹き付けた場合の風向と風速を示している。従って、図２〜図９を組み合わせることで、屋内の気流を三次元的に認識することが可能である。
【００５１】
先ず、図２と図10、図３と図11を比較して間仕切部２の開閉が建物Ａの屋内の気流に与える影響について調べる。建物Ａの外周部位に於ける於ける風向，風速は略同一である。しかし、建物Ａの屋内に於ける間仕切部２を有する部屋12，13，21，22，24，25の風向，風速は、間仕切部２が開放されているか否かに応じて大きく異なることが明らかである。
【００５２】
また１階の部屋11に着目した場合、間仕切部２が開放された状態では、南側の下方に設けた開口部５から流入した風は略真っ直ぐに北に向かい、一部が部屋12に別れて北側の開口部５から外部に吹き出す。また間仕切部２が閉鎖された状態では、南側の可能に設けた開口部５から流入した風は真っ直ぐに北側の開口部５に向かい、この開口部５から外部に吹き出すが、階段３の北側にある壁部１に沿った気流の風速が増加する傾向があることが判明する。
【００５３】
２階に着目した場合、間仕切部２が開放された状態では、部屋21〜23を通過して北側の開口部５から吹き出す。この風は、南側上方に設けた開口部５から流入した風ではなく、南側の下方の開口部から流入したものが多い。また間仕切部２が閉鎖された状態では部屋23を通って北側の開口部５から外部に吹き出す。
【００５４】
次に、図２〜図９を組み合わせて建物Ａの屋内の気流の状態を三次元的に調べる。
【００５５】
Ｘ１軸に沿った方向では、図５に示すように、１階部分では吹き付ける風は部屋14の南面に形成されたポケット部分で巻き込みが生じていることが判明し、この部屋14の南側の開口部５から流入した風が部屋12の方向に流れていることが判明する。また２階の部屋25の南側が壁部１として形成されるため、外部の風は壁部１と衝突して乱れるものの屋内への流入がないことが判明し、部屋24の北側の開口部５から吹き出す風が他の部屋から流入したものであることが判明する。そして各部屋12，14，24，25を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００５６】
Ｘ２軸に沿った方向では、図６に示すように、外部の風は南側の壁部１とベランダ27に設けた腰壁28に衝突して風向が変化することが判明し、１階部分では部屋13の南側の開口部５から流入した風は、該部屋13を通過して部屋12から北側の開口部５を通って吹き出すことが判明する。また２階では部屋26と腰壁28とによって形成されたベランダ27上の空間に巻き込みが生じること、部屋26に流入した風は略全部が部屋24に入り、該部屋24の北側に設けた開口部５から吹き出すことが判明する。また各部屋13，24，26を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００５７】
Ｘ３軸に沿った方向では、図７に示すように、外部の風は一部が南側の壁部１に衝突して風向が変化し、他の一部が部屋11の南側上部に設けた開口部５から屋内に流入し、更に、体部分は屋根６の傾斜面に沿って矢印41として流れる。屋根６に沿った気流は、該屋根６の北側の端部である頂部で最も強くなり、慣性によって端部から屋根６の傾斜方向に流れ、更に、この流れに伴って屋上31の上部には反対方向の気流が発生することが判明する。
【００５８】
１階部分に於いて、部屋11の南側上部の開口部５から流入した風は、該開口部５を構成する窓の開閉状態に応じて風向が制御され、大部分が部屋11の上方を天井面に向かって流れると共に該天井に沿って屋上31の北側に設けた開口部５から外部に吹き出し、一部が２階の部屋26を通って北側の開口部５から吹き出すことが判明する。また各部屋11，26を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００５９】
Ｘ４軸に沿った方向では、図８に示すように、外部の風は部屋11の南側の下部に設けた開口部５と上方に設けた開口部５とから流入する。上方の開口部５から流入した風は前述したＸ３軸の場合と同様に、天井に沿って流れて屋上31に設けた開口部５から吹き出す。また部屋11の下部に設けた開口部５から流入した風は、部屋11を通って正面の壁部１と衝突して別れ、一部は部屋11の北側の開口部５から、一部は部屋12を通って該部屋12の北側の開口部５から外部に吹き出し、更に他の一部は１階の天井（２階の床）に衝突して風向が変化し、２階の部屋26の上部を通って外部に吹き出すことが判明する。また各部屋11，26を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００６０】
Ｘ５軸に沿った方向では、図９に示すように、外部の風は部屋11の南側の下部に設けた開口部５と上方に設けた開口部５とから流入する。夫々の開口部５から流入した風は前述したＸ４軸の場合と同様に、一部が天井に沿って流れて屋上31に設けた開口部５から吹き出す。また部屋11の下部に設けた開口部５から流入した風は、該部屋11の北側の開口部５から外部に吹き出し、他の一部は２階に設けた手摺り28に衝突して略直角に風向が変化し、２階の部屋21に流入し、その後部屋22を通って外部に吹き出すことが判明する。また各部屋11，21，22を吹き抜ける風は矢印42の向きと大きさとによって、風向と風速が判明する。
【００６１】
上記の如く、建物Ａの内部と外周の所定の範囲をモジュール寸法の１／２〜１／４の範囲の寸法を持った立法体で仕切り、個々の仕切毎に風向，風速を計算することで、該建物Ａの内外部位に於ける風の通り方を正確にシミュレーションすることが可能となり、目的の建物Ａの内部及び外周部の所定の範囲に於ける風向，風速を予測することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
Ａ 建物
Ｘ１〜Ｘ５ 軸
１ 壁部
２ 間仕切部
３ 階段
４ 空間
５ 開口部
６ 屋根
11〜14，21〜26 部屋
27 ベランダ
28 腰壁
29，32 手摺り
31 屋上
41，42 矢印
43 点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部屋及び部屋どうし或いは屋内外を連通する開口部を有する建物に於ける空気流のシミュレーションを行なうに当たり、
前記建物の内部と、該建物の外周部位であって当該建物の外部を流れる風が建物の外壁に衝突したときの挙動を予測し得る所定の範囲とを、予め設定された寸法を持った直方体で仕切り、
且つ、前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲を前記直方体の寸法よりも大きい寸法を持った直方体で仕切り、
大気を吹きわたる風を設定して、該風が前記建物の影響を受けて前記建物の外周部に沿って流れる際の挙動と、風が前記建物に形成された開口部から屋内に入り込んで他の開口部から出て行くまでの挙動のいずれか一方或いは両方を立体的に予測する
ことを特徴とする建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項２】
前記建物の外周部位の所定の範囲は、前記建物の外壁から１ｍ〜１０ｍの範囲で設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項３】
前記建物の内部及び該建物の外周部位で所定の範囲を、前記建物に設定された水平モジュール寸法の１／２〜１／４の寸法を持った直方体で仕切る
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項４】
前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲は、前記屋内外を連通する開口部を介して前記建物に吹き込む風の風向、風速に多大な影響を及ぼす範囲である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項５】
前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲は、前記建物の外周部位で前記所定の範囲の外側であって、且つ、少なくとも前記建物を中心として水平方向に夫々一辺が１００ｍ、高さ方向に５０ｍの範囲で設定されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項１】
複数の部屋及び部屋どうし或いは屋内外を連通する開口部を有する建物に於ける空気流のシミュレーションを行なうに当たり、
前記建物の内部と、該建物の外周部位であって当該建物の外部を流れる風が建物の外壁に衝突したときの挙動を予測し得る所定の範囲とを、予め設定された寸法を持った直方体で仕切り、
且つ、前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲を前記直方体の寸法よりも大きい寸法を持った直方体で仕切り、
大気を吹きわたる風を設定して、該風が前記建物の影響を受けて前記建物の外周部に沿って流れる際の挙動と、風が前記建物に形成された開口部から屋内に入り込んで他の開口部から出て行くまでの挙動のいずれか一方或いは両方を立体的に予測する
ことを特徴とする建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項２】
前記建物の外周部位の所定の範囲は、前記建物の外壁から１ｍ〜１０ｍの範囲で設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項３】
前記建物の内部及び該建物の外周部位で所定の範囲を、前記建物に設定された水平モジュール寸法の１／２〜１／４の寸法を持った直方体で仕切る
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項４】
前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲は、前記屋内外を連通する開口部を介して前記建物に吹き込む風の風向、風速に多大な影響を及ぼす範囲である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の建物の空気流シミュレーション方法。
【請求項５】
前記建物の外周部位で前記所定の範囲よりも更に外側の所定範囲は、前記建物の外周部位で前記所定の範囲の外側であって、且つ、少なくとも前記建物を中心として水平方向に夫々一辺が１００ｍ、高さ方向に５０ｍの範囲で設定されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の建物の空気流シミュレーション方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−３４５８６（Ｐ２０１１−３４５８６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３９２００（Ｐ２０１０−２３９２００）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【分割の表示】特願２０００−２０８６９１（Ｐ２０００−２０８６９１）の分割
【原出願日】平成１２年７月１０日（２０００．７．１０）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【分割の表示】特願２０００−２０８６９１（Ｐ２０００−２０８６９１）の分割
【原出願日】平成１２年７月１０日（２０００．７．１０）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【Ｆターム（参考）】
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