省エネ／室内の気流・温熱環境解析

ウイルス感染リスクの低減や快適性、省エネ等、居住空間やオフィス空間に求められる設計技術はますます多様化しています。また地球温暖化による外部環境の変化に伴い、施設の外壁部材の選択や、自然換気の利用、窓や空調設備の配置等を設計に適切に反映することも非常に重要となっています。

構造計画研究所では、豊富な流体解析技術をもとに、快適・効率的な居住空間の提供をサポートします。

評価対象例

オフィス空間の快適性（⇒評価事例①）
住宅の冷暖房効果の評価（省エネ）（⇒評価事例②）
壁材の違いによる断熱効果の評価
飲食店の分煙評価
駅構内の換気・排煙評価
アトリウム空間の温熱評価
日射を考慮した室内の温熱評価
サーバールーム等の温熱環境アセスメント
結露対策の効果検証

評価指標/結果の表示方法

PMVなどの様々な指標で評価可能
任意断面でのコンタ図表示や、流跡線の作図
任意の点における値の変化をグラフ化することも可能
変化の様子をアニメーションで表示させることも可能

評価事例

１）オフィスモデル

快適性の可視化：

快適性を測る指標の一つに「PMV：予測平均温冷感申告」というものがあります。PMVは、国際規格ISO7730が採用する、人が感じる暑さや寒さの指標です。図1-1に示した、外的な要素4つと人間側の要素2つ、計6つの要素から算出され、「-3（寒い）」から「＋3（暑い）」の7段階で表現します。

図1-1 PMVを算出する6つの要素

ここでは、シミュレーションによりPMVを可視化し、窓が無く風通しが悪い会議室において快適性を向上させる案を検討した事例を紹介します。

図1-2 オフィスモデル例

図1-3 PMVの等値面図

図1-4 PMVの等値面図（拡大図）

図1-2に示したオフィスモデルにおいて快適性をシミュレーションにより可視化したところ、壁で仕切られた、窓のない左奥の部屋でプロジェクターを使用した場合、PMVの値が、快適域とされる-0.5から0.5の範囲から大きく離れた値となってしまうことが確認できました。改善策として、壁の上下にスリットを入れた場合で再検討すると、図1-4に示すように、快適性向上に効果があることが確認できました。

ウイルス感染リスクの低減：

換気効率を改善することは、ウイルス感染リスクの低減につながります。そのため、室内で空気が滞留しやすい場所を把握し、設備や設計へ反映することが大切です。

ここでは、室内の換気の状況を確認するため、流入してきた新鮮な空気と、もともと室内にあった空気を濃度分布で示した事例を紹介します。