研究者データベース

森 太郎(モリ タロウ)
工学研究院 建築都市部門 空間デザイン
准教授

基本情報

所属

  • 工学研究院 建築都市部門 空間デザイン

職名

  • 准教授

学位

  • 博士(北海道大学)

論文上での記載著者名

  • Mori Taro

J-Global ID

研究キーワード

  • エネルギー消費   省エネルギー   改修   CO2ヒートポンプ   実測調査   空気熱源ヒートポンプ   マルチエージェント   グラスカバードスペース   体育館   採暖装置   シミュレーション   ガラス温室   環境税   寒冷地   画像解析   日射遮蔽   照明配置計画   アトリウム   遮光布   冷却流水面   空気調和   パッシブ・デザイン   建築環境・設備   室温分布   室内負荷の偏存   焼成温度   室内温熱環境   住宅の室温分布   集合住宅   冷水のカスケード利用   気象データ   GIS   大空間   積雪寒冷   温熱環境   建築環境   

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 建築環境、建築設備
  • 人文・社会 / 科学教育
  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 建築環境、建築設備

職歴

  • 2011年04月 - 現在 北海道大学 大学院工学研究院 准教授
  • 2008年04月 - 2011年03月 釧路工業高等専門学校 建築学科 准教授
  • 2004年04月 - 2008年03月 釧路工業高等専門学校 一般教科 准教授
  • 1999年04月 - 2004年03月 Graduate school of Eng., Hokkaido Univ. Instructor
  • 1996年04月 - 1998年03月 Hokkaido polytechnic college Part-time instructor
  • 1996年04月 - 1997年03月 Japan Weather Association Part time worker

学歴

  • 1994年04月 - 1999年03月   北海道大学   工学研究科   建築工学専攻博士課程
  •         - 1999年   北海道大学
  • 1990年04月 - 1994年03月   北海道大学   工学部   建築工学
  •         - 1994年   北海道大学

所属学協会

  • 日本太陽エネルギー学会   空調・衛生工学会   日本建築学会   SHASE   A. I. J.   

研究活動情報

論文

  • Toru Yamamoto, Hirofumi Hayama, Takao Hayashi, Taro Mori
    Energies; https://doi.org/10.3390/en13092342 13 9 2342 - 2355 2020年05月 [査読有り][通常論文]
  • 住宅用樹脂製窓の熱的性能が寒冷地の窓の暖房負荷に与える影響
    高田和規, 羽山広文, 森太 郎, 菊田弘輝
    日本建築学会技術報告集 26 62 173 - 178 2020年02月 [査読有り][通常論文]
  • Shoei Maruyama, Taro Mori
    Japan Architecture Review 2 4 603 - 609 2019年10月 [査読有り][通常論文]
  • 丸山 翔永, 森 太郎, 大柳 佳紀
    日本建築学会環境系論文集 764 911 - 918 日本建築学会 2019年10月 [査読無し][通常論文]
     
    <p> Introduction</p><p> Recently, highly insulated housings are increasing nationwide. Especially in Hokkaido, the development of wooden high insulated housing has been developed from the early days. The number of those housing supplied to the market was growing after the 1980s. Nowadays, those housings are renovating. It is a good opportunity to observe how various methods have influenced insulation performance and deterioration. The purpose of this research is to give insight into distribution of second-hand housing. We analyzed insulation performance such as Q-value and air-tightness of the housings with entire insulation renovation and the existing housings in Hokkaido.</p><p> </p><p> Methods</p><p> First, we conducted a questionnaire survey. The target housings are 51 housings (Hoppougata-Jyutaku) built in Asahikawa city, Sapporo city (Kita-ku, Toyohira-ku), Kitahiroshima city in the 1990s. Next, we conducted an inspection of the target housings. The target housings consist of 13 renovated houses (a1-a13) in Sapporo city, Kitahiroshima city, Tomakomai city and 17 existing houses in Sarufutsu town, Shimokawa town, Asahikawa city, Sapporo city and Takasu town (b1-b17).</p><p> </p><p> Summary</p><p> 1) The most frequent renovation was "painting or replacement the outer wall and roof." Also, there were many answers which conducted "replacement of heating and hot-water supply equipment at the same time."</p><p> 2) About C-value of renovated housings, the RMSE of C-value was 0.56 cm<sup>2</sup>/m<sup>2</sup> and the average absolute error rate was 43%. The C-value in the inspection, about ten years after renovation, were higher than the values just after renovation in many houses, and the airtightness was somewhat deteriorated. However, in most housings, no significant deterioration of the air-tightness was confirmed even after ten years from the renovation. It was confirmed that the performance can be maintained when wooden houses are adequately insulated and repaired. </p><p> About C-value of existing housings, those can be classified into the values under 2.0 that provide sufficient air-tightness compared with new houses and the values over 3.5 that not provide enough air-tightness. There were deteriorations such as moisture problem, dew, and fungi when the air-tightness was not enough.</p><p> 3) About the Q-value, the average error between calculation values and measurement value was 0.32 W/m<sup>2</sup>K, and the average reliable section width was 0.36 W/m<sup>2</sup>K. Also, 36.4% of calculated values were within the reliable section, and few housings were below the calculation values. In the future, it is predicted that more reliable values can be calculated by conducting detailed examination of the heating area.</p><p> 4) In this report, the housings with entire insulation renovation, the deterioration of insulation performance was hardly confirmed. However, in the case of cold climate areas, there is the possibility of deterioration in partial insulation renovation. Therefore, we will consider the finance system to achieve full insulation renovation, not partial renovation in the future.</p>
  • 工藤 和樹, 森 太郎
    日本建築学会環境系論文集 84 759 515 - 524 日本建築学会 2019年 [査読無し][通常論文]
     
    <p> Introduction</p><p> The number of residences with thick insulation and air-tightness continues to increase in cold region. Ventilation loads cause over half of the heating load of such houses. In the previous report<sup>1)</sup>, we developed a ventilation preheating system combining the solar thermal collector and the PCM panel shown in Fig. 1. We verified its performance with the experiment and numerical simulation. As the result, it is difficult to optimize the control system by a simple feedback system against ever-changing weather and indoor and outdoor environments. Therefore, in this research, we aim to develop a control method for a fan air volume of ventilation preheating system by machine learning. Initially, we outlined machine learning and reinforcement learning. Next, we explained how to introduce reinforcement learning in existing systems. Finally, we examined the performance of existing ventilation preheating system (VP system) and ventilation preheating system (RL system) controlled by reinforcement learning and examined the possibility of practical application.</p><p> </p><p> Introduction of Reinforcement learning</p><p> Fig. 2 and Fig. 3 shows the outline of reinforcement learning. We used the Q-Learning algorithm as the method of reinforcement learning. Fig. 4 shows the calculation process and simplified code of Q-Learning. The calculation formulas and algorithms were used to install reinforcement learning into the existing system. Fig. 6 shows a flowchart of the Q-Learning algorithm used in the calculation process in this study.</p><p> </p><p> Control of ventilation preheating system with reinforcement learning</p><p> We set the target schedule from October to March and prepared several cases of the operating periods and the air volume in VP system. We compared those results with the results operated by RL system. The findings obtained by this study are shown below.</p><p> (1) As shown in Fig. 7 and 8, it was confirmed that the RL system automatically controlled the air flow of the fan.</p><p> (2) As shown in Fig. 9, the RL system is equal to or higher than the performance of the VP system through the calculation period. Especially in the winter season, December to February, the performance of the RL system was the best in all cases.</p><p> (3) Since reinforcement learning was successfully introduced. Also, the performance of RL system was better than the other cases, it is possible to study for practical application in the future.</p>
  • 高田 和規, 立松 宏一, 下ノ薗 慧, 羽山 広文, 森 太郎, 菊田 弘輝
    日本建築学会環境系論文集 754 955 - 964 日本建築学会 2018年12月 [査読無し][通常論文]
     
    &nbsp;In this study, to investigate a method for reducing the linear thermal transmittance between windows and building walls, we used Taguchi&rsquo;s method to calculate the linear thermal transmittance between PVC windows, FIX, Casements, Sliding, and the building wall in the wooden filling heat insulation construction method. We quantitatively evaluated the impact of the insulation performance and the position of the frame part on the building wall as well as the influence of the properties of the indoor casing (thermal conductivity) on the linear thermal transmittance. We presented a configuration that minimized the linear thermal transmittance, described the fabrication of test specimens, and reported the appropriateness of these specimens via performance verification. Our results are summarized as follows.<br>&nbsp;1) The linear thermal transmittance (<i>&psi;<sub>b</sub></i>) between the windows and building walls was similar in all cross sections. In each case, the numerical magnitude could be confirmed with a certain extent of difference, possibly because of the influence of the control factor on the heat flux between the windows and building walls.<br>&nbsp;2) From the average value of the SN ratio, configuration that minimized the linear thermal transmittance were found for the combination, (Case 18) which accounted for the third level of the control factor (control factor A being the second level) common to all cross sections.<br>&nbsp;3) From the average value of the SN ratio, we found that the linear thermal transmittance can be reduced by improving the heat insulation performance of the frame part and the indoor casing and reducing the distance of the installation position of the frame part on the building wall directed inside the room.<br>&nbsp;4) It is possible to clearly show the ranking of control factors contributing to the reduction in the linear thermal transmittance at each section site; however, when considering window species having different cross-sectional structures, it is difficult to clearly judge the hierarchy from the extent of the impact of the SN ratio for each section site depending on the location of Sliding as an example.<br>&nbsp;5) The precedence order for each control factor could be clarified as a window based on the impact of the SN ratio obtained using the average <i>&psi;<sub>b</sub></i> (<i>Ave</i><i>&psi;<sub>b</sub></i>) between the window and the building wall per aperture window.<br>&nbsp;6) Performance verification was conducted for the average linear thermal transmittance between the window and the building wall per aperture window in FIX by fabricating test specimens (Cases 1, 5, and 18). The measured values, similar to the calculated values, demonstrated a tendency of decreased linear thermal transmittance in the order of Case 1 &rarr; Case 5 &rarr; Case 18. Furthermore, in each case, the divergence between the two values was less than 10%, which exhibited good consistency and proved the validity of the calculated values.<br>&nbsp;7) The installation position of the frame part had a higher effect on the convection component compared with the radiation component of the heat transfer resistance on the outdoor side; however, the impact on the linear thermal transmittance was small.
  • 森 太郎, 鷹野 敦, 大島 亘, 植松武是
    日本建築学会技術報告集 24 58 101 - 106 2018年10月 [査読有り][通常論文]
  • 紺野 良文, 森 太郎, 岩間雄介
    日本建築学会環境系論文集 83 751 729 - 736 2018年09月 [査読有り][通常論文]
  • 工藤 和樹, 森 太郎, 石戸谷 裕二, 大槻 香子, 草間 友花
    日本建築学会環境系論文集 83 750 669 - 678 2018年08月 [査読有り][通常論文]
  • 丸山 翔永, 森 太郎
    日本建築学会環境系論文集 83 748 515 - 521 2018年06月 [査読有り][通常論文]
  • 品川 浩一, 村上 周三, 石野 久彌, 柳井 崇, 川津 行弘, 森 太郎
    空気調和・衛生工学会論文集 253 51 - 59 空気調和・衛生工学会 2018年04月 [査読無し][通常論文]
  • 品川 浩一, 村上 周三, 石野 久彌, 柳井 崇, 川津 行弘, 森 太郎
    空気調和・衛生工学会 論文集 43 253 51 - 59 公益社団法人 空気調和・衛生工学会 2018年 [査読無し][通常論文]
     
    <p>シミュレーションツールの陳腐化の要因に,新規開発機器に関する特性データの調査・更新が公開後に行われなくなってしまうというものがある。本データベースでは機器特性調査について,各種工業会の協力による機器分類毎による継続的な分科会体制を構築した。また,エクスプリシット法による建築全体の連成計算および短い計算時間間隔といった様々なシミュレーションへの対応を考慮し,機器特性は2 つの機器特性モデル(統計・物理モデル),3 つのデータセット(定格性能特性・中間性能特性・動特性性能データ)を用いた構築法を提案している。提案したデータベースによる熱源特性モデルのエネルギー消費量に関して感度解析を行い,台数分割を行う中央熱源は動特性が,個別分散空調は低負荷域のモデル化の影響が大きいことを示した。</p>
  • 紺野良文, 森太郎
    日本建築学会環境系論文集 82 736 599 - 607 2017年06月 [査読有り][通常論文]
  • 川村淳浩, 林 裕樹, 森 太郎, 梶原秀一, 千田和範, 野口孝文, 荒井 誠, 内海 洋
    Journal of the Japan Institute of Energy 96 112 - 120 2017年 [査読有り][通常論文]
  • 森 太郎
    日本建築学会技術報告集 22 52 1021 - 1026 2016年10月20日 [査読有り][通常論文]
  • 大沢飛智, 森太郎, 濱田裕章, 緒形浩佑, 羽山広文, 菊田弘輝
    日本建築学会環境系論文集 721 327‐336  2016年03月30日 [査読無し][通常論文]
  • 森太郎, 西澤岳夫, 桑原浩平, 佐藤彰治
    日本建築学会環境系論文集 720 189‐197  2016年02月28日 [査読無し][通常論文]
  • Yoshiyuki Inoue, Hirofumi Hayama, Taro Mori, Koki Kikuta, Motoya Hayashi, Noriyuki Toyohara
    Energy Procedia 78 2052 - 2057 2015年11月 [査読有り][通常論文]
  • 緒形 浩佑, 森 太郎, 大沢 飛智, 濵田 裕章, 羽山 広文, 菊田 弘輝
    日本建築学会環境系論文集 80 708 109 - 116 Architectural Institute of Japan 2015年02月28日 [査読無し][通常論文]
     
    It is important for planning an effect of direct solar gain to calculate the effect of surrounding environment, especially buildings around a numerical model. Therefore in this study, simulation of heating load with a boundary condition based GIS data was conducted. The result showed that solar heat gain was larger than heat loss from a window where Rss was larger than 0.4. The detail simulation were carried out for the building where Rss was larger than 0.4, and results revealed the relationship of glass size and heating load and interior design.
  • 高山 裕香子, 森 太郎, 石戸谷 裕二, 松永 潤一郎, 羽山 広文, 菊田 弘輝
    日本建築学会環境系論文集 80 708 117 - 126 Architectural Institute of Japan 2015年02月28日 [査読無し][通常論文]
     
    The number of house with thick insulation and air tightness is increasing in cold climate region to decrease heating energy and to save daily life cost. Decreasing fresh air load is important to save heating energy in such houses. The purpose of this study is to develop pre-heating system by using solar air heat collector with thermal storage system. First, we examined the performance of the solar air heat collector and thermal storage system. Second, we made the numerical model. Third, we analyzed the possibility and the application of the system by using the numerical model.
  • 松本 若菜, 森 太郎, 羽山 広文, 菊田 弘輝
    日本建築学会環境系論文集 80 707 21 - 28 Architectural Institute of Japan 2015年 [査読無し][通常論文]
     
    Designing radiant ceiling cooling system is complex because radiant ceiling panels are used with other equipment for dehumidification, ventilation and cooling. The objective of this study was to propose the design method of radiant ceiling cooling system based on operation by using building simulation. The design value of radiant ceiling panels and air-conditioning can be decided easily by using simulation results. The results show that the optimal design and operation of radiant ceiling cooling system depend on first priority of building owners and designers such as thermal comfort and prevention of dew condensation.
  • 小島 俊一, 羽山 広文, 森 太郎, 菊田 弘輝
    日本建築学会環境系論文集 80 707 29 - 35 Architectural Institute of Japan 2015年 [査読無し][通常論文]
     
    Air conditioning systems generally have moving parts, so an understanding of their reliability is important in system maintenance. Most university buildings have very many air conditioning systems that are often managed by a single maintenance department, so it is necessary to obtain an overall grasp of air conditioning system reliability for the entire university. We report here results obtained by analyzing reliability and maintainability concerning the introduction of gas heat pump (GHP) air conditioners to university facilities. We used a Weibull distribution to analyze the GHP failure time and a lognormal distribution to analyze the maintenance time for the GHP. From the value of the shape parameter obtained in the Weibull analysis, we determined that the GHP failure rate was rising but can be said to be nearly constant. It is estimated that major maintenance in which the maintenance time is 6 hours or more differs from a failure of 6 hours or less. Additionally, the reliability and maintainability analysis was performed separately for all of the field data, each department, the maintenance time, major maintenance, and various maintenance measures.
  • 森 太郎, 辻 圭輔, 辻 弘明, 羽山 広文
    日本建築学会環境系論文集 80 707 37 - 44 Architectural Institute of Japan 2015年 [査読無し][通常論文]
     
    Hot water energy consumption is one of the biggest energy consumption and living expense in our life. In this paper, we report the energy consumption of hybrid system by using pellet boiler with CO2HP in the welfare facility. The facility has multi purpose, such as a dormitory, a hospital and a sheltered workshop for physical disabilities. It needs much hot water for cooking and bathing. We conducted the measurement of the energy consumption for hot water. The results shows that the power of pellet boiler was much less than design value and the COP of CO2HP was very low. Therefore, we optimized the usage of thermal storage tank and HP system. Also, we conducted the numerical simulation for hot water supply with the Hybrid system. The result indicate that cost is lower when the difference between water level in a day and that in a night is bigger.
  • Analysis of Cooling Characteristics in Datacenter using Outdoor Air Cooling
    Yoshiyuki Inoue, Hirofumi Hayama, Taro Mori, Koki Kikuta, Noriyuki Toyohara
    2014 IEEE 36TH INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS ENERGY CONFERENCE (INTELEC) 9 16 - 24 2014年 [査読有り][通常論文]
     
    advancements in information technology have proceeded with developments in information and communication technology (ICT), increasing the demand for building datacenters. The datacenter we studied is located in Ishikari, a cold region in Hokkaido, Japan. The data center cools its electrical devices by outdoor air. We argue that this cooling system is more efficient than other more conventional systems. This paper comprises five sections. In Section 1, we present the background for our work and our objectives. In Section 2, we give an overview of the Ishikari datacenter and discuss the temperature characteristics obtained from annual measurements. We then discuss two problems, short circuit (cool air is exhausted from the server room without passing through the server racks) and recirculation(hot air exhausted from electronic devices goes back through an nonoperational part in a rack to the cool area in a server room). In Section 3, we assess the observation results given in Section 2 by using indicators we introduce. The room exhaust-heat efficiency was 0.71 in room A and 0.67 in room B. This means that about 30% of cooling air did not pass through the devices. The equipment reabsorption ratio was 0.30 in room A. In section 4, we discuss our estimation of the annual power consumption for the ventilation flow ratio by using four different patterns. The patterns differed depending on the air conditioning supply-air temperature; 18 degrees C or 27 degrees C, and whether a cap on the operational part in server racks was set. We found that the best method of controlling the cooling system was an air conditioning supply-air temperature of 27 degrees C, set cap, and ventilation flow ratio of 0.51. With this method, the annual power usage effectiveness of this data center was estimated to be 1.11 in room A. In Section 5, we summarize the results of our research.
  • 草苅敏夫, 森太郎, 南慎一, 竹内慎一
    寒地技術論文・報告集(CD-ROM) 30 ROMBUNNO.II-013  2014年 [査読無し][通常論文]
  • 定池 祐季, 森 太郎, 南 慎一
    寒地技術論文・報告集 寒地技術シンポジウム 30 230 - 235 北海道開発技術センター 2014年 [査読無し][通常論文]
  • 森 太郎, 南 慎一, 桑原 浩平
    寒地技術論文・報告集 寒地技術シンポジウム 30 116 - 121 北海道開発技術センター 2014年 [査読無し][通常論文]
  • Atsuhiro Kawamura, Hiroki Hayashi, Hidekazu Kajiwara, Taro Mori, Kazunori Chida, Takafumi Noguchi, Makoto Arai, Hiroshi Uchiumi
    PROCEEDINGS OF THE 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOLAR HEATING AND COOLING FOR BUILDINGS AND INDUSTRY (SHC 2013) 48 2014 588 - 597 2014年 [査読有り][通常論文]
     
    The purpose of this study is to construct an integrated system that uses information and communication technologies (ICT) and solar energy more effectively to reduce energy consumption in houses at higher northern latitudes, i.e., in colder climates [1-2]. The core technology of this system is an active indoor environment control system that regulates temperature and illuminance only in the vicinity of the occupants. A goal of this technology is to decrease unnecessary energy consumption caused by controlling the average temperature and illuminance of an entire room. With this technology, a room is divided into multiple zones. Two radiators are installed on opposite-facing walls in two adjacent zones, and one distributed power-saving light is installed in each zone. Two sensors that detect the presence of occupants are installed at the ceiling corners to monitor the room. The occupant positions and the illuminance in sunlit locations are detected by these sensors. In this study, measurements of solar energy were taken in the northern part of Japan, and it was confirmed that there exists an adequate amount of solar energy in winter. Several essential technologies were developed to regulate temperature and illuminance only in the vicinity of the occupants, and the effectiveness of these technologies was partially confirmed using a subset of the final system. The integrated system will be installed in an experimental house this winter. (C) 2014 The Authors. Published by Elsevier Ltd.
  • Taro Mori, Atsuhiro Kawamura
    Energy Procedia 48 2014 1393 - 1400 2014年 [査読有り][通常論文]
  • 辻 圭輔, 森 太郎, 羽山 広文, 絵内 正道, 菊田 弘輝
    日本建築学会環境系論文集 78 694 929 - 938 Architectural Institute of Japan 2013年12月30日 [査読無し][通常論文]
     
    Generally speaking, heat source capacity of HVAC system is designed by maximum thermal load calculation method. Considering peak thermal load of the buildings emerge only a few days throughout the year especially in highly insu-lated buildings, heat source tend to deteriorate its performance due to partial load operation. The purpose of this study is to propose new design method for highly insulated buildings. Firstly, operational state of existing HVAC systems in Hokkaido during winter was clarified. Second, case studies on operational state of heat source and indoor temperature using EPS-r were carried out.
  • 草苅敏夫, 南慎一, 竹内慎一, 森太郎, 定池祐季
    釧路工業高等専門学校紀要 47 47 33 - 37 釧路工業高等専門学校 2013年12月21日 [査読有り][通常論文]
  • 西澤岳夫, 森太郎
    釧路工業高等専門学校紀要 47 111 - 114 釧路工業高等専門学校 2013年12月 [査読無し][通常論文]
  • 川村淳浩, 森太郎, 千田和範, 野口孝文, 荒井誠, 内海洋
    釧路工業高等専門学校紀要 47 13 - 16 釧路工業高等専門学校 2013年12月 [査読有り][通常論文]
  • 二渡 直樹, 羽山 広文, 森 太郎
    日本建築学会環境系論文集 78 687 409 - 418 日本建築学会 2013年05月 [査読有り][通常論文]
  • 剱持 圭佑, 羽山 広文, 森 太郎, 菊田 弘輝, 福島 明
    日本建築学会環境系論文集 77 677 591 - 597 日本建築学会 2012年07月 [査読有り][通常論文]
     
    There had previously been many studies about displacement ventilation systems, but only a few cases mentioned mechanism of heat emitting. Therefore, this study presents the effects of adjusting heights and air volume of heat emitting to the indoor thermal environment by experiments of the model and the factory installed a displacement ventilation system. As results of them, adjusting heights and air volume of heat emitting avoids rise in temperature at the low level in the room. And it was suggested that a normalized temperature can be given as an unique function of the Archimedes number.
  • 森 太郎, 辻 圭輔, 菅沼 秀樹, 羽山 広文, 菊田 弘輝
    日本建築学会環境系論文集 77 675 357 - 363 日本建築学会 2012年05月 [査読有り][通常論文]
     
    Corridors on an apartment house are usually at indoor in Hokkaido. It can be achieved to make non-frozen and non-severe cold sharing space by installing those corridors on south side of apartment houses. Those places are useful for people in cold region. In this paper, the measurement results of thermal environment in the southern corridor at eastern Hokkaido is introduced. Also, the calculated result, thermal environment, by Esp-r and distribution of solar radiation by radiosity method are introduced.We found the following as the result. 1) The temperatures in the southern corridors during daytime are over 15 degree Celsius in winter season. 2) Temperature without heating system can be predicted by simple heat balance equation. 3) Southern corridors in the Pacific ocean side region can maintain high temperature in winter season. 4) The results by radiosity method indicates a. high solar absorptance interior, b. narrow corridor, c. not-large window are effective to achieve high temperature in corridor and high transmittance into room simultaneously. Also, we suggested the simple calculation method for solar absorption and temperature without heating in southern corridors.
  • 羽山 広文, 阿南 陽介, 渡邉 均, 森 太郎, 木下 学
    日本建築学会技術報告集 15 31 817 - 822 日本建築学会 2009年10月 [査読有り][通常論文]
     
    The concentration and performance of the information processing devices that make up these systems are increasing rapidly, and this has led to an increase in the heat concentration of Data Centers as well. For this reason, air conditioning systems for Data Centers must offer a high level of reliability to constantly maintain appropriate room temperatures. In this paper, we will use the previously proposed calculation method to conduct the following studies, targeting cases in which the systems have actually been implemented. 1) Simulation to grasp the reliability characteristic in the system. 2) Examination for introducing thermal storage equipment to an information processing room.
  • 羽山 広文, 降旗 由紀, 森 太郎, 絵内 正道, 木下 学
    日本建築学会環境系論文集 74 640 721 - 728 日本建築学会 2009年06月 [査読有り][通常論文]
     
    In the work reported here, we investigated the items listed below to identify factors that affect the ICT machine air intake temperature, focusing on the effects of machine cooling characteristics on air conditioning efficiency. 1)We created a machine cooling model that relates the temperatures in different parts, derived the parameters that affect the machine air intake temperature, and analyzed the factors that govern the machine cooling characteristics. 2)To understand the factors that affect the air intake temperature of rackmounted machines that generate high heat, we conducted experiments on the relation of the machine mounting method and the air intake temperature for various amounts of air conditioning in-flow. 3)We presented a method for determining the amount of air conditioning inflow that takes machine cooling characteristics into account, and evaluated the effect of machines cooling characteristics on air conditioning efficiency.
  • 森 太郎, 酒井 孝一郎, 西澤 繁毅, 絵内 正道, 羽山 広文
    空気調和・衛生工学会論文集 146 55 - 62 社団法人空気調和・衛生工学会 2009年05月 [査読有り][通常論文]
     
    アトリウムなどに付設されている噴水や滝や池など,水辺の凝縮・蒸発現象を取り込んだ空間内の温湿度の環境設計に資することを目的として,流下水面近傍の空気流れの性質をPIVによって測定することで,その性質を把握し,CFDの境界条件を整理した.また,これまでの論文の知見を整理し,流下水面の空調設計用のフローを作成した.
  • 森 太郎, 会田 悟史, 西澤 繁毅, 絵内 正道, 羽山 広文, 川口 康文
    空気調和・衛生工学会論文集 110 17 - 25 社団法人空気調和・衛生工学会 2006年05月 [査読有り][通常論文]
     
    アトリウムなどに付設されている噴水や滝や池など,水辺の凝縮・蒸発現象を取り込んだ空間内の温湿度の環境設計に資することを目的として,第3報で得られた流水面の蒸発・凝縮モデルをCFD解析に導入した.そして,そのモデルの妥当性を検討したうえで,水温が空間の気流分布,温度分布,相対湿度分布にどのような影響を与えるかを検討した.
  • 菊田 弘輝, 絵内 正道, 羽山 広文, 森 太郎
    日本建築学会環境系論文集 599 95 - 102 一般社団法人日本建築学会 2006年01月 [査読有り][通常論文]
     
    The aims of this study are to verify the optimum operation methods and the indoor comfort about thermal storage heating and cooling systems consisting of piping laid inside the floor for highly insulated buildings based on simplified predictive control. Principally, We consider the usefulness of continuous and nighttime operations on the basis of energy consumption for heating and cooling systems and indoor environment. As a result, the operation methods of equivalent for continuity like continuous and nighttime operations were effective for the problem of stopping operations on Saturday and Sunday in heating season. But stopping operations on Saturday and Sunday & continuous operations on weekdays was irrational. The operation methods of equivalent for intermittence like intermittent and nighttime operations were effective for the problem of rising room temperature during daytime in cooling season.
  • 菊田 弘輝, 絵内 正道, 羽山 広文, 森 太郎
    日本建築学会環境系論文集 599 39 - 46 一般社団法人日本建築学会 2006年01月 [査読有り][通常論文]
     
    The aim of this study is to verify qualities of indoor thermal environment and heating energy consumption through this research on highly insulated buildings introduced reduction systems of fresh air load in cold regions. The research objects are two government offices for outside insulated RC buildings newly built in Obihiro City and Hakodate City. We consider the temperature characteristics on effects of high heat insulation and thermal storage in buildings, and the heating systems and control techniques on operations for highly insulated buildings. Also we consider the effects of energy reduction and usefulness on introductions of reduction systems of fresh air load. Based on what we have learned through this research, we discuss the subjects and suggestions for highly insulated buildings in cold regions.
  • A Simplified Predictive Control and the Permissible Range of Room-air Temperature Swings for Highly Insulated Buildings in Cold Regions
    Masamichi Enai, Koki Kikuta, Hirofumi Hayama, Taro Mori
    Collection of the Thesis of the 12th WWCAM Mayors Conference Forum 109 - 141 2006年01月 [査読有り][通常論文]
  • 森 太郎, 塚田 佳奈, 舘脇 英, 上林 英文, 絵内 正道, 羽山 広文
    日本建築学会技術報告集 22 275 - 280 一般社団法人日本建築学会 2005年12月 [査読有り][通常論文]
     
    The construction method of exterior insulated building by the composite wall, which is made of EPS and calcium silicate board, has many benefits. But there have been some troubleness by frost damage in the buildings made by the method. It is nessesary for protecting the composite wall form the frost damege to dry the exterior finishing. In this paper, we conduct the model experiment, the measurement in the test house and numerical simulation for realizing the desorption performance of the composite wall compund with air layer.
  • 菊田 弘輝, 絵内 正道, 羽山 広文, 森 太郎, 宮坂 敏一
    日本建築学会環境系論文集 589 37 - 42 一般社団法人日本建築学会 2005年03月 [査読有り][通常論文]
     
    The aim of this study is to clarify the effects of thermal storage system in midnight using the waste heat and midnight electric power, and to propose the new floor heating system using the thermal characteristics on external insulated houses. On numerical simulation of conditionally specified model, the results were as follows; (1) It was possible to maintain the room temperature and floor surface temperature by thermal storage in midnight after stopping the floor heating in daytime. (2) The amenity of thermal environment was evaluated by PMV and PPD, and the usefulness of this system was confirmed. (3) It was confirmed that the intermittent heating of approximately 6 hours for a day heating using this system was irrational from the result of radiator output and max output.
  • 高断熱建物における床暖冷房システムと室温変動の許容に関する研究
    菊田 弘輝, 絵内 正道, 羽山 広文, 森 太郎
    IBPSA-Japan講演論文集/2005 11 - 18 2005年02月 [査読有り][通常論文]
  • 高齢者向け住宅の温度のバリアフリーに関する研究,高齢者問題研究
    羽山広文, 上田好美, 絵内正道, 森太郎
    高齢者問題研究 21 1 - 12 2005年 [査読有り][通常論文]
  • The Effect Air-Intake Format of Equipment Gives to Air Conditioning System in a Data Center
    Yuki Furihata, Hirofumi Hayama, Masamichi Enai, Taro Mori
    IEICE TRANS. COMMUN E87-B 12 3568 - 3575 2004年12月 [査読有り][通常論文]
  • Planning of Air-conditioning and Circulation Systems for Data Center
    Hirofumi Hayama, Masamichi Enai, Taro Mori, Manabu Kishita
    IEICE TRANS. COMMUN E87-B 12 3443 - 3450 2004年12月 [査読有り][通常論文]
  • 森 太郎, 繪内 正道, 会田 悟史, 斎藤 貢, 羽山 広文
    空気調和・衛生工学会論文集 95 25 - 33 社団法人空気調和・衛生工学会 2004年10月25日 [査読無し][通常論文]
     
    アトリウムなどに付設されている噴水や滝や池など,水辺の凝縮・蒸発現象を取り込んだ空間内の温湿度の環境設計に資することを目的として,既報の小型模型空間の実験より入手した流下水面の凝縮・蒸発量を用いて,水面近傍気流速,水蒸気圧差,水面温度,相対湿度と物質伝達に関わる基礎的な再検討を行った.本論文では,熱コンダクタンスを援用した内分比と断熱飽和温度から流水表面温度を推定する工夫を試みている.
  • 羽山 広文, 阿南 陽介, 渡邉 均, 林 正博, 絵内 正道, 森 太郎
    日本建築学会環境系論文集 584 53 - 59 一般社団法人日本建築学会 2004年10月 [査読有り][通常論文]
     
    Information systems play an important role in today's advanced information society. The concentration and performance of the information processing devices that make up these systems are increasingly rapidly, and this has led to an increase in the heat concentration of Data Centers as well. For this reason, air conditioning systems for Data Centers must offer a high level of reliability to constantly maintain appropriate room temperatures. In a previous report, we proposed a calculation method for evaluating the reliability of air conditioning systems - targeting central heat source A/C systems and distributed A/C systems as well as co-generation systems with complex system configurations - and examined the unique features of this calculation method. In this paper, we will use the previously proposed calculation method to conduct the following studies, targeting cases in which the systems have actually been implemented. 1) Study methods for evaluating reliability with consideration to change in the performance of air conditioners, and change in room temperature accompanying A/C system stoppages. 2) In an A/C system comprised of several A/C units, evaluate how the reliability characteristics of each individual air conditioner, and the number of devices that make up the system, affect the overall reliability of the system. 3) Evaluate how the individual units that make up a co-generation system affect the overall reliability of the system.
  • 西澤 繁毅, 繪内 正道, 羽山 広文, 森 太郎
    日本建築学会環境系論文集 576 29 - 36 一般社団法人日本建築学会 2004年02月 [査読有り][通常論文]
     
    It's difficult to apply the age of air and ventilation effectiveness to evaluating the space with natural ventilation and cross ventilation, because the property of indoor environment changes under the influence of external condition. New index which expresses the unevenness in space for natural ventilation and cross ventilation is examined from movement and diffusion of tracer gas, in consideration of time scale of airflow field. And 2-zone model is examined as the macro model in consideration of unevenness. 1. Volume index is derived from concentration at exhaust to gas input at supply. And it is confirmed the index expresses the unevenness in space. 2. It is confirmed to able to grasp the overview of velocity distribution from the volume index. 3. 2-zone model based on the volume index is presented. And correspondence to the transient analysis is considered. 4. The identification method of the interzonal airflow rate is examined.
  • 冷却流水面による大規模吹抜け空間の調湿・除湿
    空気調和・衛生工学論文集 95 25 - 33 2004年 [査読有り][通常論文]
  • 繪内 正道, 大橋 正知, 荒谷 登, 羽山 広文, 森 太郎
    日本建築学会技術報告集 17 243 - 246 一般社団法人日本建築学会 2003年06月 [査読有り][通常論文]
     
    Diatomite is a famous material for efficient moisture absorbent. We can control humidity level in room air by using it. In this study, the performance of ventilation devices for moisture-absorbent dehumidification and heat exchange was developed and tested by using the diatomite saturated with CaCl_2.
  • 森 太郎, 酒井 義幸, 菅原 正則, 繪内 正道, 羽山 広文
    日本建築学会環境系論文集 568 119 - 125 一般社団法人日本建築学会 2003年06月 [査読有り][通常論文]
     
    Shield cloths are expected as a simple and effective method to improve the luminous and thermal environment in an atrium space. But it has not been clear the effect of this method. In this study, the environment, distribution of luminosity, distribution of temperture on the shield cloth, thermal environment and impression of occupied people, in the two atrium space which set the shield cloths and didn't set the shield cloths were measured and the measurement results of the environment in the atrium space with shield cloths and the atrium space without shield cloths were compared.
  • 絵内 正道, 吉原 美保子, 羽山 広文, 森 太郎, 田村 佳愛
    日本建築学会環境系論文集 568 103 - 110 一般社団法人日本建築学会 2003年06月 [査読有り][通常論文]
     
    In cold region like Hokkaido, severity index evaluated by weather conditions and sense of climate in each area is required for defining winter's misery. 1) When assuming total hours of snowstorm or freezing precipitation in case of Japan, climate severity index (CSI) in Hokkaido can be calculated. CSl in Hokkaido had a range from 32 to 50. 2) Six levels of adaptation to winter defined by N. Pressman were asked to staffs of promotion section of Cities in Hokkaido and to two groups of students in Hokkaido University as a questionnaire. Replies of enduring winter were the most among the six levels. Reply pattern of each group to the six levels was very similar. 3) Regional climate map (Hokkaido) was proposed by using coefficient from principle component analysis. The analysis used data of questionnaire results to officials of Hokkaido Government and of weather condition. Regional climate map was well relative to CSI.
  • 繪内 正道, 森 太郎, 川口 泰文, 羽山 広文
    空気調和・衛生工学会論文集 89 37 - 43 社団法人空気調和・衛生工学会 2003年04月 [査読有り][通常論文]
     
    大規模吹抜け空間に付設されている噴水や滝や池などの水辺は大きな加湿要因や発湿源となり,夏期は冷房の潜熱負荷を増大させ,冬期は大規模にガラス被覆された壁面で結露し,建物の汚損や補修の要因ともなっている.本論文では,建物内に付設された流水面をそのまま援用し,その凝縮現象を取り込んだ空間内の温湿度の環境設計に資することを目的として,小型模型空間を用いた流下水面の凝縮・蒸発量の実験を行い,水面近傍気流速,水蒸気圧差,水面温度,相対湿度と物質伝達に関わる基礎的な検討を行った.本論文はそれらの実験結果をとりまとめたものである.
  • Planning of air-conditioning and circulation systems for data center
    H Hayama, M Enai, T Mori, M Kishita
    INTELEC'03: POWERING THE BROADBAND NETWORK, PROCEEDINGS 140 - 146 2003年 [査読有り][通常論文]
     
    This development proposes a highly efficient air-conditioning airflow system for a computer-machine room having high-heat-generating equipment using forced-air cooling. The proposed system recirculates room air in the area surrounding equipment back to the cooling supply air supplied from a double floor. The recirculated air is therefore used as cooling air for computers. This system enables the blowing temperature difference of air-conditioner units to be increased, blower capacity to be decreased, and overall efficiency of air-conditioner units to be increased. Here, we have proposed an air-conditioning airflow system that decreases the amount of cooling supply air while ensuring adequate air ventilation for equipment using forced-air cooling, and a design method for achieving this system.
  • Efficient cooling system for IT equipment in a data center
    Y Furihata, H Hayama, M Enai, T Mori
    INTELEC'03: POWERING THE BROADBAND NETWORK, PROCEEDINGS 152 - 159 2003年 [査読有り][通常論文]
     
    The effects of air-intake format of forced-air-cooled equipment on the efficiency of air conditioning systems are studied. A modern data center features a large number of information-processing devices to provide telecommunication services. These devices generate considerable heat, and the equipment that houses these devices often employs "forced air cooling" in which a cooling effect is achieved by sucking in large amounts of room air. An air conditioning system used for a machine room filled with such equipment therefore requires high fan driving power resulting in significantly low air conditioning efficiency. In this study, we first performed mockup-based experiments to obtain a quantitative understanding of how different air-intake formats for equipment affect the temperature at various room locations such as equipment intake. We then created a model for predicting the temperature at various locations, and on the basis of this model, we analyzed the factors affecting intake temperature and examined how intake temperature affects air conditioning efficiency. It was found that placing air inlets in the lower 1/3 portion of forced-air-cooled equipment could prevent the equipment from reabsorbing the hot air that it blows out and therefore improve air conditioning efficiency.
  • Research on efficiency of air conditioning system for data-center
    M Norota, H Hayama, M Enai, T Mori, M Kishita
    INTELEC'03: POWERING THE BROADBAND NETWORK, PROCEEDINGS 147 - 151 2003年 [査読有り][通常論文]
     
    Now, as we move toward the advanced information society, systems for transmitting multimedia information, including text, sound, video, and computer data, play the vital role in society. Particularly, the Internet, which can make us get information all over the world, has spread remarkably and adopted broadband communication systems. Servers and routers supporting these networks are set up in data-center and necessary for information relay. Air conditioning systems are introduced in data-center so as to do smooth working of machines and it is maintain the information systems environment. In case of heat distribution in the room, the operate temperature of air conditioning system must be dropped so that the hottest machines don't exceed the appropriate temperature. But this is not efficiency operating. Thus, the distribution of heat generation is one of the factors that are effective in efficiency of air conditioning system. It's not clearly the degree of this factor now. So I inspected the relation between heat distribution and energy consumption of air conditioning system. I expected that the results of this research assist the air conditioning system arrangement in data-center. In laboratory there are a lot of machines that can change heat generation. The room temperature and the efficiency of air conditioning system were measured. As a result, heat generation affect on the energy consumption.
  • 西澤 繁毅, 繪内 正道, 羽山 広文, 森 太郎
    日本建築学会技術報告集 15 155 - 160 一般社団法人日本建築学会 2002年06月 [査読有り][通常論文]
     
    It is too difficult to find out the main current in the field of cross ventilation as current zone. In this report, the distribution of gas concentration diffused after the pulse injection in the field of steady cross ventilation is caluculated by using CFD, and the zone of main current is identified by degree which gas reaches from opening and goes out. And it is confirmed that the current zone has spatial characteristics.
  • 西澤 繁敏, 繪内 正道, 羽山 広文, 森 太郎
    日本建築学会技術報告集 14 165 - 170 一般社団法人日本建築学会 2001年12月 [査読有り][通常論文]
     
    It is too difficult to evaluate cross ventilation quantitatively. In this report, the effective volume index, which shows the diffuse degree of tracer gas, is applied to the steady cross ventilation. And then the effective volume index is examined by using CFD analysis, spatial characteristics are decided by such volume. In conclusion, it is confirmed to be able to evaluate whether the cross wind passes through the room without most mixing air or it mixes room air immediately.
  • 森 太郎, 小西 崇永, 絵内 正道, 羽山 広文
    日本建築学会技術報告集 13 125 - 130 一般社団法人日本建築学会 2001年07月 [査読有り][通常論文]
     
    In this report, the two subjects for elevating the availability of this method were discussed. (1) The velocity of balloons by the wind channel test was examined to evaluate accuracy of the measurement. It can be seen that the velocity of balloons was in direct proportion to the air velocity in wind channel, the inclinations of correlation line were more than 0.8 ; and the correlation coefficients were more than 0.9. (2) The automatic algorism to track balloons in pictures was developed to ease the operation of the measurement. And the algorism was useful as speed and accuracy.
  • 森 太郎, 絵内 正道
    日本建築学会技術報告集 7 87 - 92 一般社団法人日本建築学会 1999年02月 [査読有り][通常論文]
     
    In this report, we proposed the technique to reproduce the flight track of the tetra-type bag for gravity free and showed one example of air currents in an atrium space under the heating condition by using this technique. Generally, it is impossible to estimate the velocity of the bag as equal to air velocity, because the bag is too large as a tracer particle of the air current. To clarify the influence of this scale factor on the techniques, the measured results by using this technique for measuring the air current were compared with them by using of hot wire anemometer. It was found that the statistical averages of air movement according to the bag scale represent the bag movements.
  • 絵内 正道, 荒谷 登, 前田 英彦, 川口 泰文, 森 太郎
    空気調和・衛生工学会論文集 72 47 - 56 社団法人空気調和・衛生工学会 1999年01月 [査読有り][通常論文]
     
    大規模吹抜け空間に付設されている噴水や滝や池などは大きな加湿要因や発湿源となり,夏期は冷房の潜熱負荷を増大させ,冬期は大規模にガラス被覆された壁面で結露し,建物の汚損や補修の要因ともなっている.建物内に付設された水面を用い,その凝縮/蒸発現象を取り込んだ空間内の温湿度の環境設計に資することを目的として,小型模型空間を用いて冷却流水面の凝縮(結露)水量の変動にかかわる近傍気流速,水面と近傍空気の水蒸気圧差,相対湿度などの諸関係を把握し,併せて従前の水辺空間を想定した流水面の蒸発量とその変動要因の基礎的な検討を行った.本報告は,それらの実験結果をとりまとめたものである.
  • 森 太郎, 絵内 正道, 荒谷 登
    日本建築学会技術報告集 5 163 - 167 一般社団法人日本建築学会 1997年12月 [査読有り][通常論文]
     
    Shielding daylight by the use of cloths and to expelling warm stagnant air at the ceiling level by buoyant convection are widely used to prevent a Glass-Covered Space (GCS) from overheat due to excessive daylight transmission in summer. In this report, some shield models and cloths for controlling the luminous and thermal environment in the GCS are discussed. To clarify the effects of shield on the thermal and luminous environment of a GCS, the distribution of luminous intensity on wall surfaces were numerically calculated by using Monte Cairo Methods. The results shows that shield cloths, especially the hanging type, are effective for controlling daylight conditions and can improve the thermal environment of a GCS.

講演・口頭発表等

作品等

  • 一般建築の運用エネルギー低減を目的とした簡易コミッショニングシステム開発に関する研究
    2004年 -2005年
  • 大規模市場の換気性状に関する研究
    2002年 -2003年
  • RC戸建住宅の躯体蓄熱利用型外断熱工法と空気熱源式ヒートポンプの熱特性把握とその適合検証
    2002年 -2003年
  • 日本電気硝子(株)、第7回空間デザインコンペ、提案部門、佳作

その他活動・業績

受賞

  • 2018年06月 The 7th ACM International Symposium on Pervasive Displays Best Poster Awards
     Snow Wall as an Interactive Display in Urban Environment 
    受賞者: 森 太郎
  • 2018年05月 建築設備技術者協会 第6回(平成29年度)カーボンニュートラル賞
     北海道大谷室蘭高等学校における寒冷地の気候に適合した環境配慮型校舎の実践 
    受賞者: 学校法人望洋大谷学園;北海道大谷室蘭高等学校;日本設計;松建設;株;森 太郎;佐藤;昌之;星野 秀明
  • 2018年05月 一般社団法人 建築設備技術者協会 第6回(平成29年度)カーボンニュートラル賞 北海道支部
     北海道大谷室蘭高等学校における寒冷地の気候に適合した環境配慮型校舎の実践 
    受賞者: 森 太郎
  • 2017年11月 北海道開発技術センター 寒地技術賞(地域貢献部門)冬期の地震災害を念頭においた防災教育教材の開発
     
    受賞者: 定池祐季;森 太郎
  • 2014年05月 空気調和衛生工学会 空気調和衛生工学会振興賞技術振興賞
     高断熱療養施設「太陽の園」における暖冷房・給湯システムの計画とその検証 
    受賞者: 森 太郎;羽山広文;辻 圭輔;社会福祉法人北海道福祉事業団;創建社;池田暖房;伊藤組土建
  • 2005年 Japan Design Foundation (JDF) and Japan External Trade Organization 銅賞
     ヒーリングデルタ:砂漠化地域における日陰温室栽培キノコを用いた土壌回復システム 
    受賞者: 森田 謙太郎;中村 和喜;森 太郎
  • 2000年 日本電気硝子 第7回空間デザインコンペティション 佳作
     積雪寒冷地の住宅 
    受賞者: 中村和喜;森 太郎

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 北海道型高性能住宅群のエネルギー消費パラメータに関する研究
    LIXIL生活財団:
    研究期間 : 2016年10月 -2017年10月 
    代表者 : 森 太郎
  • 寒冷地におけるFuel povertyの実態把握に関する研究
    住総研:
    研究期間 : 2016年10月 -2017年10月 
    代表者 : 森 太郎
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2014年 -2016年 
    代表者 : 森 太郎
  • 都市計画基礎調査データを利用した札幌市内全ての建物の日射利用データベースの構築
    (一財)日本建設情報総合センター:研究助成
    研究期間 : 2014年11月 -2015年11月 
    代表者 : 森 太郎
  • 札幌市の全建物の日射データベースの作成と分析
    LIXIL生活財団:
    研究期間 : 2014年10月 -2015年10月 
    代表者 : 森 太郎
  • 札幌市における厳冬期被災時の避難所運営手法に関する研究
    札幌市:平成25年度札幌市大学提案型共同研究事業
    研究期間 : 2013年04月 -2014年03月 
    代表者 : 森 太郎
  • 札幌市のダイレクトソーラーゲインポテンシャルマップの作成
    北海道ガス:平成25年度北海道ガス大学研究支援制度
    研究期間 : 2013年04月 -2014年03月 
    代表者 : 森 太郎
  • トロンブウォールとPCMによる外気負荷削減システムの開発
    ノーステック財団:スタートアップ研究補助金
    研究期間 : 2013年04月 -2014年03月 
    代表者 : 森 太郎
  • 厳冬期被災を想定した避難所運営手法に関する研究
    日本建築学会:特定課題研究
    研究期間 : 2012年04月 -2014年03月 
    代表者 : 森 太郎
  • 寒冷地における日射取得最大化に向けた技術開発
    LIXIL生活財団:
    研究期間 : 2012年10月 -2013年10月 
    代表者 : 森 太郎
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2011年 -2013年 
    代表者 : 羽山 広文, 齊藤 雅也, 菊田 弘輝, 森 太郎
     
    1.人口動態統計による死因の分析と気象条件との関連性評価厚生労働省の人口動態統計データを目的外使用で入手し、各地のアメダスデータと関連付け、死亡率の季節依存性が高い心疾患、脳血管疾患、呼吸器疾患と外気温度との関係を検討した。その結果、月平均気温の低下に伴い自宅での死亡率が病院と比較し顕著に増加した。また、月平均外気温度と65歳以上の死亡リスクの関係をオッズ比(15-20℃を1)で評価すると、心疾患では四国・東海・中国、脳血管疾患では中国・四国・東海、呼吸器疾患では九州沖縄・四国・東海の順で死亡リスクが高い。さらに、住宅土地統計データを活用した建物性能と死亡リスクの関係を評価すると、木造住宅の比率が高く、築年数の大きな住宅の比率が高い地域ほど、死亡リスクが高くなった。2.在宅医療・看護時の室内温熱環境が身体へ与える影響の実態把握医療施設による在宅医療実施時に得られた74人の生理データを用い、住宅の温熱環境と高齢者の生理データとの関連性を調査・分析した。その結果、10℃の室内温度低下に対して約10mmHgの血圧上昇があった。夏季から冬季という季節の変化に対して被験者74人中全員で室温が低下し65人で血圧の上昇がみられた。低断熱の住宅では室内での温度差が大きく、それにより血圧変動が生じ血圧障害を起こす危険性を把握した。3.入浴環境が身体へ与える影響の実態把握札幌と福井の65歳以上の被験者17人を対象に、冬期の入浴時における室温変化に対する高齢者の血圧変化を明かにするため、入浴時の温熱環境と生理データの計測を行った。その結果、居間から脱衣室へ移動した際、室温低下に対する収縮期の血圧上昇の相関は、福井の方が札幌よりも顕著であった。その理由は、札幌の住宅の方が外気温度は低いにも関わらず、居間および脱衣室の温度が高くなっているためである。また、室温低下が5℃以上になると、80%の確率で上昇することを明らかにした。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2011年 -2013年 
    代表者 : 森 太郎, 梶原 秀一, 笹岡 久行, 桑原 浩平, 浅水 仁, 林 裕樹
     
    Iパッシブ換気と床下チャンバー方式のエアコンを併用した高性能住宅の企画と実測:採暖による熱取得を行うとしても最低限の室温の確保は必要である.そこで,高性能の空調機器が必要となるが,エアコンは安価で汎用性の高い機器であるが,寒冷地での普及はあまり進んでいない.本研究では,日本で冬季の外気温が最も低い,北海道道東地域においてパッシブ換気と組み合わせたエアコンの床下チャンバー方式について実測と数値解析によって、その特徴の把握と評価を行った。II吸収日射量の分布を考慮した住宅の温熱環境解析:寒冷地で住生活の省エネルギーを達成するためには単に断熱気密性能を向上だけではなく日射のダイレクトゲインを最大限利用するための手法を検討する必要がある.特に,高断熱高気密住宅では,冬季でも日中は日射によってオーバーヒートが生じ,換気によって温度を下げたりしなければならないような状況が生じるが,夜間になるとその性能に見合った暖房が必要となり,無暖房や採暖装置のみによる暖房が難しくなる.そこで,アイデアとしては日射吸収が行われる場所に熱容量の大きな物体を配置し、オーバーヒートの緩和と他の時間帯の暖房負荷の削減を行う戦略が考えられるが,既存の解析手法ではそのような効果を解析することはできない.本研究では照明解析ソフトであるradianceを利用し,そこから得られる輝度分布を用いて日射の吸収量を推定し内装仕上げ化をパラメータとして日射有効利用率(本研究で定義)の変化を把握した.IIIkinectセンサーを利用した住宅内の人体位置把握システムの開発:採暖装置の発熱位置を確定させるために既存のwebカメラ利用から発展させ,kinectセンサーを利用する方法を検討した.このセンサーを利用することで更に詳細な情報の把握が可能になった.
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 西澤 岳夫, 森 太郎
     
    本研究では、北方先住民族住居であるチセを用いた実践的教育プログラムの開発を目的としている。平成23年度は、実物大のチセを建設するとともに、昨年開発した木製教材キットに改良を加えた上で、小中学生を対象としたものづくり教室、「こども開放プラン」に活用した。ともに自ら手を動かし考えながら建設工程を実体験する事ができ、本研究を遂行するうえでの重要な役割を果たしたものと考えられる。その他、実物大のチセには宿泊体験を兼ね環境測定を行い、チセの温熱環境の解析を行った。チセの建設作業は建設機械など一切使わず、教員と学生の手仕事のみで行い、概算で延べ164人工を要した。建設したチセの構造規模は木造平家建てで寄棟造り。6畳程度の矩形平面となっている。内部は間仕切りのない一室空間で直天井、中央に囲炉裏を設けた。教育普及用に作成した教材キットは昨年度の反省を踏まえ1/20サイズのものを開発。部材数を減らし、予め接合部の受けなどを加工、写真やイラストを豊富に挿入した解説書等を加えた。「こども開放プラン」(2011/12/17)実施後に行ったアンケート結果では8割以上が「つくりやすかった」、模型造りについては全員が「楽しかった」との回答があり、教材キットとしての可能性を示すことができた。厳冬期(2012/1/19)に宿泊体験を実施した。その際の外気温は最高気温で-2℃、最低気温で-16℃であった。囲炉裏で薪を燃焼させることにより空間上部の温度は外気温に比べ20℃程度上昇したが、居住域の温度は薪の燃焼空気が外気の流入を引き起こすため、外気温とほとんど変わらない非常に厳しい環境となった。薪の燃焼量、空間の平均温度から推算するとチセの熱損失係数は582W/Kと非常に大きく、そのほとんどが囲炉裏の燃焼による外気流入が原因ということが分かった。以上を鑑みると道東地域においてチセによって生存に必要な環境を得ることは非常に難しく、他に様々な生活上の工夫があったと考えられる。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(萌芽研究)
    研究期間 : 2006年 -2007年 
    代表者 : 羽山 広文, 繪内 正道, 森 太郎, 渡邉 均
     
    住宅において、心疾患および脳血管疾患の発症は浴室およびトイレ内で多くみられ、その数は冬期に顕著となっている。一方、住宅において、階段、廊下、浴室での転倒、屋根からの転落など、怪我の発生の要因を明確にすることは、安全な住環境の形成に欠かせない。本研究では、各自治体が保有している救急搬送データ(救急車の出動記録)を用い、住宅および屋外に関わる傷病の発生個所、発生時期・時間、その種類、容態の程度などを調査分析し、傷病の発生と住環境の関係を明らかにした。また、これらの結果を用い、安全と健康を配慮し、温度のバリアフリーを実現する住宅計画・住環境計画を取りまとめた。以下に概要を示す。1)救急搬送データ収集と住環境における疾病の発生に関する調査分析:日本の寒冷地から温暖地の救急搬送データを幅広く収集し、各種疾病の発生と発生場所を分析し、予防策に繋がる要因を明らかにした。2)救急搬送データ収集と住環境における怪我の発生に関する調査分析:日本の寒冷地から温暖地の救急搬送データを幅広く収集し、住環境における各種事故の発生と発生場所の分析結果から予防策に繋がる要因を明らかにした。3)実際の住宅内での温度分布、浴室内および浴槽内の温度に関する調査分析:熱性能の異なる種々の住宅を調査することで、住宅の熱性能、暖房設備の形態などと室温分布の関係が明確になる。一方、浴室および浴槽内の温度計測を実施した。4)浴室周りでの温熱環境の評価と室温維持に関わる解析:浴室周りの温熱環境を評価するため脱衣室、浴室、浴槽を想定した非定常伝熱モデルを作成し、実測結果から各パラメータを同定した。今後、これらの結果を用い浴槽のお湯で浴室の室温維持に必要な断熱仕様を明確にした。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(若手研究(B))
    研究期間 : 2006年 -2007年 
    代表者 : 森 太郎
     
    民生部門の更なる省エネルギーが急務となっている.特に北海道では住宅用のエネルギー消費量の約8割が暖房,給湯用となっている.同時に日本では社会の高齢化が進み,これまで燃焼機器を用いてきた暖房,給湯のスタイル安全性の高い非燃焼機器を用いて得るようなシステムの開発が急がれている.以上の背景をふまえ,本研究の目的は,日本で冬季間の外気温が最も低い,北海道道東地方において,1.ガラスカバードスペース(GCS)を取り入れ口とした換気システム,2.室外機(蒸発器)をグラスカバードスペース(GCS)に設置したヒートポンプ(HP)熱源システムを用い,住宅における暖房,給湯用エネルギーを大幅に削減することである.H18年度の研究では,GCSが換気の予熱空間として有効なこと(GCSの測定期間の平均温度は13.1[℃]で,昼間には温度が20℃を超えることもあり,外気負荷の削減やコミュニティースペースとしての活用が期待できる温度となっている.一方,外気温は1.3[℃]であり,日射の有無にかかわらず平均で10[℃]以上高いという結果となった.),CO2HPが北海道道東地区でも効率よく動作することを確認した.H19年度はCO2HPをさらに高効率で動作させるために,トロンブウォールとの複合化を試みた.その結果,トロンブウォールで加熱された空気によって室外機を動作させることで設置前には2を切っていたCOPが,ほぼ同条件の場合に3.5程度まで上昇した.本来,CO2HPは5を超えるCOPを発揮するのだが,現在は貯湯槽の容量と使用量がマッチしていないためあまり高いCOPが発揮できていない.今後,貯湯量と使用量のマッチングを図ることでさらなる効率化が期待できる.また,トロンブウォールの伝熱モデルを作成することで,道東地方において高効率に給湯エネルギーを得る手法についての検討を行っていく.
  • 冷却流水面による室内オープンスペースの調湿、除湿
    科学研究費補助金
    研究期間 : 2005年 -2007年
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2005年 -2007年 
    代表者 : 繪内 正道, 長野 克則, 濱田 靖弘, 羽山 広文, 森 太郎, 林 基哉, 菊田 弘輝, 西澤 繁毅
     
    本研究では、第一段階として、実験室内で行った熱収支・物質収支に基づいて水平流水面の熱物質伝達モデルと垂直流水面の熱物質伝達モデルを提示した。次いで、数値的な検証の一環として、実大実験と熱物質伝達モデルを組み込んだCFDの比較を行ったが、その拠り所とするために、境界層レベルの熱・物質伝達のメカニズムの解明に欠かせない、PIVによる流水面近傍の気流速分布測定を行った。境界層厚さ、速度分布、蒸発・凝縮量の相互関係を探り、気流分布解析(CFD)用市販ソフトSTREAMに取り込み、実測と数値計算の一致度合いを検討した。2方程式(K-ε)モデルに移動境界速度を適用した場合、実測分布と数値解析分布が全く異なったので、流水面近傍では層流底層に対し、何らかの考慮が必要になることが分かった。屋内公開空地を対象とした熱・空気環境計画には、事前に光環境の実態把握が欠かせない。トップライト型ボイド空間の熱・光環境の連成を行い、日射負荷の推定を可能にした。また、アトリウムを片面コア型モデル、中央コア型モデル、線形コア型モデルの類別し、PAL低減に寄与する上位パラメーターの水準分析を行い、最適仕様の組み合わせを明らかにした。温度むらを生かした環境計画の一助に不可欠なマクロモデルによる数値解析の検討は、冷却流水面を取り込んだCFD解析の可能性の検討と合わせて引き続き行っていく所存である。
  • MASによる環境配慮施策の効果予測
    科学研究費補助金
    研究期間 : 2004年 -2005年
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 繪内 正道, 佐藤 彰治, 羽山 広文, 森 太郎, 瀬戸口 剛, 本間 義規, 林 基哉
     
    本申請研究の目的は、冬をポジティブに捉えている子供達が、何時の時点で冬をネガティブに考えるようになるか、それに影響を与えている大人の側では、冬に対してどの様な適応状況にあるか、北方圏域における小学生や成人を対象にしたアンケート調査を通じて、経時的推移の実態把握を量ることにある。下記の「冬への適応に関する6軸の項目」に関わって、日本(札幌・盛岡・仙台)、カナダ(Waterloo, Gatineau)、フィンランド(Espoo)、ロシア(Knabarovsk)、中国(Harbin)においてアンケート調査を実施した。1.Enduring Winter(冬を忍耐する)、2.Tolerating Winter(冬を大目に見る)、3.Accepting Winter(冬を受け入れる)4.Respecting Winter(冬に期待する)、5.Appreciating Winter(冬に感謝する)、6.Celebrating Winter(冬を祝賀する)6項目合わせて、100%とするアンケート調査の実施例はなかった。この6軸項目を拠り所にして小学校学童や成人を対象にアンケート調査を実施することにより、言語や文化な違いを超えて、北方圏域で生活する人々の『冬の捉え方』を相互に分かり合い、共通の尺度を共有することは、冬とどの様に向き合い、冬期の屋外活動とどの様に取り組むのか、のシナリオが見出された時、積雪寒冷な地域に望まれるこれからのライフスタイル、特に微気候計画に基づいた街づくり(コミュニティーづくり)や省エネルギーのあるべき姿が明らかになり、これからの建築環境計画や都市計画に欠かせない基礎資料となる第一部では、日本の小学生(低学年)は、冬をポジティブに捉え、大人になるに従ってネガティブになる。カナダの小学生も冬をポジティブに捉えるが、成人は2面的になっていた。フィンランドは小学生も成人も冬をポジティブに捉え、ロシアや中国(Harbin)では、冬を受は入れるという心理特性にあることが分かった。また、対象地域において学童や成人の外套下の温湿度測定・就寝時の寝室の温湿度測定の結果を取りまとめ、検討を加えた。第二部では、札幌で行われたInternational Forum CREATION OF BETTER OPEN SPACES IN COLD REGIONS のProceedingsを収録した。このフォーラムでは、北方圏域における公開空地のあり方や学童の冬の屋外活動の実態を対象に、発表・討議を行い、Winter Citiesに求められる公開空地等の基本的な都市計画は如何にあるべきか、についてディスカッションを行った。更に、学童の冬の屋外活動を誘発するためワークショップを行い、学童による屋外活動を活発にする施設の提案や、研究者・都市計画家・建築家・行政官による屋外活動を誘発するためConcepts, Strategies, Toolsに関わった基礎的なディスカッションの結果を取りまとめた。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 羽山 広文, 繪内 正道, 森 太郎
     
    従来のオフィス用空調方式において、空調システムのエネルギー消費量は空気および冷水の搬送系エネルギー消費量の比率が高い。空調機から送風機で空気を搬送する方式では送風機動力の削減にも限度があり、十分な省エネルギーは困難である。本研究では、情報処理用建物やインテリジェントビルなど発熱密度の高い室内を対象に、天井に付設した熱交換器を用い、放射熱伝達と自然対流熱伝達による高負荷に対応した空調システムの開発を目的とし、下記の検討を進めた。1.熱交換器の設計・試作・熱性能の評価2種類(チムニー型・多孔型)の熱交換器の設計・試作・熱性能の評価を行った。その結果、チムニー型は煙突効果により冷却能力を向上させる。また、パネルの設置角度によりその冷却能力が変化することを把握した。多孔型熱交換器に関し、孔の通過風速とパネルの冷却特性を明確にした。2.室内発熱密度の高いオフィスは、冬期にペリメータでは暖房負荷、インテリアでは冷房負荷が生ずる場合があり、空調の混合損失が発生する。そこで、実際の建物のBEMSデータを用い、その発生状況を把握した。その結果、冬期間の空調用エネルギー消費量の約15%程度になることを示した。3.室内の熱負荷分布と室温分布の評価オフィスではOA機器の稼動、外壁の貫流熱により、室内の熱負荷に大きな偏在が生ずる。そこで、室の形状と負荷の偏在により発生する室温のばらつきについて、熱負荷分布の偏在の程度、熱負荷の重心距離、発熱密度、室内の奥行き比を用い評価した。4.空調ゾーニングの判定方法熱負荷の分布・窓の断熱性能・部屋の形状から、ゾーニングの要否を判断する手法を提示した。5.天井放射冷房時の温熱環境の評価天井放射冷房システムを導入した病室を対象に、代謝量や姿勢の違いを考慮した制御方法の検討を目的に、性差、及び睡眠を考慮した仰臥姿勢の人体の快適な温熱環境評価を行った。6.高断熱建物の躯体冷暖房方式の評価運転制御方法と室温変動、エネルギー消費量の関係をシミュレーションにより明らかにした。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(若手研究(B))
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 森 太郎
     
    本研究は,札幌市の小規模のオフィスビルを対象として,様々な省エネルギー施策のMASを用いた,効果解析を目的としている.平成17年にはマルチエージェントシミュレーション用の各エージェントを作成した.以下に作成した各エージェントの概要を示す.1.ワールドエージェント:ビルエージェントの立地や時間の流れを決定するエージェント,作成にあたって,札幌市大通地区のテナント賃料を調査し,土地価格(テナント賃料に占める土地価格分)を決定した.また,都市の形態は1区画を20m四方の正方形とし,そこに建つビルエージェントの階数は3〜10階を乱数によって決定する構成とした.時間は1STEPを1日とし,札幌版の標準気象データを用いて外気温を決定した.2.ビルエージェント:オフィスビルのエージェント,テナントからの家賃収入で生存,資産が限度額以下になると市場から退場させられる.階数分のテナント床(400m^2/床)を保有しており,価値が他のビルエージェントよりも優れていればテナントエージェントが入居する.ビルの価値を決定する内部エージェントとして,ストラクチャーエージェント(ビルの物理的寿命を決めるもの,今回はそのなかでも劣化の速いものとして外壁の断熱性能を考慮した)とエクイップメントエージェント(ビルの社会的寿命を決めるもの,今回は空調機器を考慮した)を保有し,それぞれの劣化を劣化率(原,尾島らの方法)により計算した.劣化率の結果は,それぞれ,断熱性能の劣化,機器COPの低下として現れ,ビルエージェントを維持するためのエネルギーが増大する構成とした.3.テナントエージェント:実際にエネルギーを消費するエージェント.このエージェントの消費するエネルギーを最小とするような社会システムを考えることが今後の課題である.ビルエージェントの空き床を序列化し,最も上位の空き床に入居する.入居中は,ワールドエージェントから与えられる収入の中から,賃料をビルエージェントに払い続け,年数が経過した場合や資産が限度以下になった場合,住み替えを行う構成とした.
  • 文部科学省:科学研究費補助金(萌芽研究)
    研究期間 : 2003年 -2004年 
    代表者 : 絵内 正道, 本間 義規, 森 太郎, 羽山 広文
     
    本研究では、夏期に冷涼な地域特性と道産材(稚内珪質頁岩)の有効利用を目的として、含浸珪藻土粒を用いた吸放湿型除湿・熱交換換気装置の実用化を目指した。今年度は、装置に組み込む珪藻土粒の焼成温度に関する基礎的な情報収集に努めた。珪藻土粒は強度発現を期待して焼成される。4段階(500℃、600℃、700℃、800℃)の焼成温度における珪藻土粒の強度と吸湿性能を把握することから、吸湿性能に優れ、かつ十分な強度を有する最適な焼成温度の同定を試みた。以下のような知見を得ることができた。(1)焼成温度と強度との関係珪藻土粒の焼成温度が高いほど、物理的強度が大きく発現することが見出された。また、含浸後の強度低下は、焼成温度が低いほど、大きくなることが確認された。(2)焼成温度と含水率(CaCL2溶液の含浸率)の関係水中に十分長い時間放置し、表面水が無くなった計測重量から、絶乾重量を差し引いた重量を絶乾重量で除すると、含水率が求まる。この含水率が大きいほど、試料の空隙率が大きくなるので、含水率は空隙の多少に関係する。焼成温度による含水率の差は大きく現れなかったが、焼成温度が低いほど、含水率が高めになる傾向になった。この理由は、焼成温度が高くなるほど、珪藻土粒が収縮し、空隙も収縮するからであろうと考えられる。CaCL2溶液の含浸率も焼成温度による差異は大きく現れなかった。(3)雰囲気湿度と吸湿量の関係空気中の相対湿度が高くなるほど、吸湿量は増大する。しかし、CaCL2溶液に含浸させた珪藻土ボールRH90%では、潮解現象が生じ、水滴の落下が認められた。最適な含浸溶液濃度に対する検討が必要になってこよう。以上の検討から、焼成温度500℃から700℃における重量あたりの吸湿量に大きな違いが見られなかったが、800℃になると、低湿度環境下における吸湿量が低下したため、吸湿性能と焼成温度(強度)との関係は700℃付近にあるのではないかという結論が得られた。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(若手研究(B))
    研究期間 : 2002年 -2003年 
    代表者 : 森 太郎
     
    I バレーボール競技者を対象としたアンケートバレーボール競技者を対象に以下のようなアンケートを実施した.(1)競技ポジション,(2)普段どのような体育館で練習しているか,(3)照明が邪魔と感じた経験はあるか、またそれはどのようなときか,(4)照明に関して、プレーしやすかった又は、しにくかったと思う体育館,(5)その他.アンケートの結果から,競技のレベルによらず,約9割の競技者が体育館照明をプレーの障害と感じたことがあり,またその障害は,スパイク時とオーバーパス時に集中することがわかった.II 体育館の調査アンケート調査の結果に登場した体育館について,調査を実施した.調査項目は(1)体育館の規模(フロア面積、天井高さ),(2)竣工年度,(3)照明形状,(4)照明の配置,(5)バレーボールコート上の照度と照度均斉度,(6)照明の輝度である.調査の結果,「使いにくい」とされた体育館は規模が小さく,高輝度面(照明)の見かけの面積が大きな体育館が多かった.また,「使いにくい」と「使いやすい」体育館の照明環境(床面照度分布,照明均斉度)に大きな差異は認められなかった.とくに照明均斉度に関しては「使いにくい」とされた体育館のほうがよい結果となり,体育館の『使いやすさ』が通常の照明インデックスでは表現できないことがわかった.III 競技者の視線追跡手法の開発視線動解析システムの開発を行った.二台のCCDカメラから構成される二台同期デジタルカメラ動画入力システムを使用し,同時刻(20Hzで撮影)の画像を取得(長さは数秒程度),画像内のボールと頭部を自動追跡する手法を開発した.この手法を用い,バレーボールのスパイク時とオーバーパス時のボールと競技者頭部の軌跡を追跡し,競技者の視線が体育館壁面のどの部分に集中するかを解析した.これらの結果は,日本建築学会北海道支部研究報告集と日本建築学会学術講演会に発表予定である.
  • 文部科学省:科学研究費補助金(地域連携推進研究費)
    研究期間 : 2000年 -2002年 
    代表者 : 繪内 正道, 佐々木 隆, 鈴木 憲三, 森 太郎, 羽山 広文, 石田 秀樹, 長谷川 寿夫
     
    北海道大学工学部建築都市学科実験棟の塔屋にコンクリートパネルを組み立て、外断熱工法による外壁4種の外装を取り付け、同一条件下で実大の比較実験を試みた。主要な検討は次の6項目になる。(1)外装パネル開発に必要な情報、既存の内断熱住宅の経時的な劣化状況などの収集 (2)梅雨期の冷房時に本州以南の外断熱建物が遭遇する外の高温高湿、内の低温低湿時の検討 (3)融雪水を主因とする対凍害性をオープンジョイント (4)意匠設計者に好まれる外装仕上げの検討 (5)実験塔屋を事例とした施工性やコストパフォーマンスの検証 (6)安全性と耐久性 その他に、外断熱を取り巻く背景、住宅政策と集合住宅、外断熱外壁の熱的な特質、外断熱改修の効用、公営集合住宅を対象とした外断熱化技術開発と適用、地域性から見た外断熱、建物の再生から地域の再生へ などを取り上げて検討を加えた。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2000年 -2002年 
    代表者 : 繪内 正道, 森 太郎, 羽山 広文
     
    1.開放冷却水面による温熱環境改善効果の把握開放冷却水面が計画設置される屋内オープンスペースの解析対象事例として地下街を選択し、数値計算から水温制御の効果を検討した。(1)水循環系、空気循環系および建築空間系の統合化が可能になった。(2)冷却流水面における物質平衡、熱平衡のモデル化を可能にした。(3)水温制御により、日中(営業時間帯)の相対湿度低下(5%)を確認した。(4)冷却流水面を設けることで、始業時の空調負荷を軽減できることを明らかにした。2.模型実験による流水面周辺の気流性状の把握実大模型実験により冷却流水面近傍に於ける冷気積層の維持形成と気流速の関係を検討し、冷却流水面上の熱及び物質伝達に関わる性状把握を行った。(1)放射カメラを用いて、冷却流水面上の温度分布を測定し、流水面上流、中流、下流域の特性を明らかにした。(2)滝壷中央において、コンターの間隔が狭まっていることが観察され、湿り空気の持つ水蒸気分圧が気液界面における分圧よりも高くなっていることが確認できた。(3)水辺周辺では、池中心部の最下層域において、水の流れ方向に直行する方向の乱流強度が大きくなっていることが確認された。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2000年 -2001年 
    代表者 : 羽山 広文, 森 太郎, 繪内 正道
     
    本研究の目的は、効率的なオフィス用空調システムの研究開発である。自然通風型熱交換器を天井面に付設する空調シスデムの適正化に向け、システムを構成する自然通風型熱交換器、天井開口、冷水搬送システムなど各要素のスペックが空調システムの冷却特性に与える影響を定量的に把握し、適正な設計条件を明確にした。1.自然通風型熱交換器の冷却特性の評価 1)天井面の開口面積、熱交換器周辺の気流ガイド(チムニー)の構成など、天井を構成する各種構成材の形状を変化させた小規模実験を行った。その結果、天井開口面積、天井懐などの形状、チムニーの形状、により通気抵抗係数、コイル前後の圧力が変化し、コイルの冷却能力に大きな影響を与えることがわかった。2)天井および自然通風型熱交換器の熱移動モデルを作成し、各種条件の異なる場合について、コイルの冷却能力を実用的な精度で求める実験式を導き、その妥当性を検証した。さらに、この熱移動モデルを用い天井の適正な形状および構成を明らかにした。3)自然通風型熱交換器の設置パターンと室温分布の関係を実験により把握し、室温分布のばらつきを適正に維持するような熱交換器の冷却能力および設置パターンを明確にした。2.空調用冷水をカスケード的に利用する冷水再循環方式の実用検討 1)空調機(AHU、FCU)からの還り冷水を自然通風型熱交換器で再度利用する冷水再循環方式に関し、そのシステム構成、省エネルギー効果を把握した。2)実大規模の実験により、室内温度分布、室内気流速度分布を計測し、均一な室内温度分布、少ない気流速度であることを確認した。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(奨励研究(A))
    研究期間 : 2000年 -2001年 
    代表者 : 森 太郎
     
    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.
  • 外断熱に関する研究
    研究期間 : 2000年
  • 建物の省エネ改修手法、効果解析
  • no Study Theme Name

教育活動情報

主要な担当授業

  • 建築都市空間デザイン特別講義
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
  • Design of Architectural Environment(建築環境設計E)
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
  • 建築環境設計特別演習
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : 建築設備、環境デザイン、省エネルギー、温熱環境、地球環境保護
  • 建築環境設計特論
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : 地域性 建築環境 パッシブデザイン 環境計画 シミュレーション 技術者倫理
  • Design of Architectural Environment(建築環境設計E)
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
  • 建築環境設計特別演習
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : 建築設備、環境デザイン、省エネルギー、温熱環境、地球環境保護
  • 建築環境設計特論
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : 地域性 建築環境 パッシブデザイン 環境計画 シミュレーション 技術者倫理
  • 環境と設備の演習
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 建築設備、冷暖房計画、省エネルギー、ファシリティマネジメント
  • 建築環境・設備計画
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 建築環境、エネルギー、換気、暖房、冷房、建築設備
  • コンピューティング演習
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : コンピュータ プログラミング 数値計算法 統計計算法 グラフィックス
  • 応用数学Ⅰ
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 常微分方程式 フーリエ解析 偏微分方程式
  • 応用数学演習Ⅰ
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 常微分方程式  フーリエ解析  偏微分方程式

大学運営

委員歴

  • 1999年 - 現在   日本建築学会   北海道支部環境工学専門委員会委員
  • 2016年04月 - 2017年03月   北海道R住宅ストック流通推進プロジェクト 座長
  • 2016年04月 - 2017年03月   北海道   きた住まいる推進会議先導型ブランド住宅ワーキング 委員
  • 2015年04月 - 2016年03月   インスペクションによる住宅情報の蓄積・活用推進事業 座長
  • 2015年04月 - 2016年03月   北海道   平成27年度きた住まいる推進会議戸建住宅ワーキング 委員
  • 2015年04月 - 2016年03月   北海道   避難所運営ゲーム検討委員会 委員
  • 2014年04月 - 2016年03月   日本建築学会北海道支部   環境工学専門委員会 幹事
  • 2014年04月 - 2015年03月   北海道   2014年度北方型住宅会議委員
  • 2014年04月 - 2015年03月   北海道   2014年度北方型住宅会議戸建て住宅検討部会 座長
  • 2013年04月 - 2015年03月   空気調和衛生工学会北海道支部   総務幹事
  • 2013年04月 - 2014年03月   北海道   2013年度北方型住宅会議委員
  • 2013年04月 - 2014年03月   北海道   2013年度北方型住宅会議戸建て住宅検討部会 座長
  • 2012年04月 - 2014年03月   日本建築学会北海道支部   常議員幹事
  • 2002年 - 2004年   空気調和衛生工学会北海道支部   北海道支部幹事

社会貢献活動

  • 避難所運営ゲームの実践
    期間 : 2015年06月27日 - 2015年06月27日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 日本建築学会北海道支部
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 特別企画:防災研究の成果と地域住民ニーズの接点 ~研究の深さと横の広がり~
  • 高断熱療養施設 「太陽の園」 におけるコミッショニング事例の紹介
    期間 : 2015年06月12日 - 2015年06月12日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : ヒートポンプ蓄熱センター
    イベント・番組・新聞雑誌名 : ヒートポンプ活用セミナー
  • Numerical simulation of thermal environment by using GIS
    期間 : 2015年06月03日 - 2015年06月03日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : KINNO
    イベント・番組・新聞雑誌名 : Sustainable Regional Development
  • 避難所運営ゲーム
    期間 : 2015年05月26日 - 2015年05月26日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道災害リハビリテーション推進協議会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 第3回北海道災害リハビリテーション推進協議会研修会
  • New methodology for analysis of urban thermal environment using GIS data
    期間 : 2015年03月23日 - 2015年03月23日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道大学
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 北海道大学トップコラボ事業 ダブリン工科大学 ―北海道大学 「アイルランド-日本 エネルギーセミナー」
  • Numerical simulation of thermal environment by using GIS
    期間 : 2015年02月24日 - 2015年02月24日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : Dublin institute of technology
    イベント・番組・新聞雑誌名 : QUARTERLY SEMINAR SERIES ENERGY RESEARCH at DIT
  • 避難所運営ゲーム(上川管内町村防災担当者会議)
    期間 : 2015年01月23日 - 2015年01月23日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 第三回上川管内町村防災担当者会議・避難所運営ゲーム
  • Problem of Energy System in Shrinking Hokkaido
    期間 : 2014年11月05日 - 2014年11月07日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : Hokkaido Univ., Lapland Univ.
    イベント・番組・新聞雑誌名 : SUSTAINABILITY WEEKS 2014 - Finnish-Japanese Joint Symposium Innovation and Well-being through Multidisciplinary Dialogue
  • 避難所運営ゲーム(地域防災マスターフォローアップ研修)
    期間 : 2014年10月26日 - 2014年10月26日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 地域防災マスターフォローアップ研修
  • 避難所運営ゲーム(音更)
    期間 : 2014年10月09日 - 2014年10月09日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 音更町
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 平成26年度 避難所運営訓練(HUG)
  • 避難所運営ゲーム(厚真町)
    期間 : 2014年10月04日 - 2014年10月04日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 日本建築学会,厚真町
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 2014年 日本建築学会建築文化週間
  • 【講義・演習】防災教育とHUGについて
    期間 : 2014年05月16日 - 2014年05月16日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌市教育委員会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 平成26年度 札幌市新任管理職研修会
  • 高断熱療養施設 「太陽の園」 におけるコミッショニング事例の紹介
    期間 : 2014年03月20日 - 2014年03月20日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 釧路工業技術センター
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 省エネ、新エネ活用技術等の最新の取組みに関する勉強会
  • Sustainable housing development in Hokkaido
    期間 : 2014年03月10日 - 2014年03月10日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : Aalto Univ., Hokkaido Univ.
    イベント・番組・新聞雑誌名 : Research exchange seminar with Hokkaido University (Hokudai): Arctic collaboration for sustainable building and urban development
  • 避難所運営ゲーム(足寄)
    期間 : 2014年02月25日 - 2014年02月25日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 足寄町
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    社会人・一般 足寄町 2/25:足寄町,避難所運営研修を実施
  • 避難所運営ゲーム(帯広冬季防災訓練)
    期間 : 2014年02月08日 - 2014年02月08日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 帯広市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 帯広市厳冬期防災訓練
    社会人・一般 帯広市 2/8-9:帯広市,厳冬期防災訓練にて札幌市とともに開発した札幌版HUGを実施
  • 避難所運営ゲーム(新琴似北小学校)
    期間 : 2014年01月20日 - 2014年01月20日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 札幌市基幹避難所研修
    行政機関 札幌市 1/20:札幌市北区,札幌市基幹避難所研修
  • 避難所運営ゲーム(美香保小学校)
    期間 : 2014年01月16日 - 2014年01月16日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 札幌市基幹避難所研修
    行政機関 札幌市 1/16:札幌市東区,札幌市基幹避難所研修
  • 避難所運営ゲーム(二条小学校)
    期間 : 2014年01月14日 - 2014年01月14日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 札幌市基幹避難所研修
    行政機関 札幌市 1/14:札幌市中央区,札幌市基幹避難所研修,北海道新聞
  • 避難所運営ゲーム(北野台小学校)
    期間 : 2013年12月13日 - 2013年12月13日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 札幌市基幹避難所研修
    行政機関 札幌市 12/13:札幌市清田区,札幌市基幹避難所研修
  • 避難所運営ゲーム(釧路工業高等専門学校)
    期間 : 2013年12月07日 - 2013年12月07日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道HUG研究会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    社会人・一般 釧路市 12/7:釧路市,釧路工業高等専門学校にて宿泊を伴う冬期防災訓練を実施,防災減災機構,宮下氏に講評を依頼,釧路新聞,北海道新聞
  • 避難所運営ゲーム(手稲)
    期間 : 2013年11月25日 - 2013年11月25日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 札幌市基幹避難所研修
    行政機関 札幌市 11/25:札幌市手稲区,札幌市基幹避難所研修
  • 避難所運営ゲーム(白老)
    期間 : 2013年11月20日 - 2013年11月20日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 白老町,登別市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 市議会議員対象研修
    行政機関 白老町 11/20:白老町,登別市,市議会議員対象研修
  • 避難所運営ゲーム(北海道建築士会女性部)
    期間 : 2013年11月04日 - 2013年11月04日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道HUG研究会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    社会人・一般 札幌市 11/4:北海道建築士会女性部研修にて実施
  • 避難所運営研修
    期間 : 2013年10月17日 - 2013年10月17日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 白老町
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    社会人・一般 白老町 10/17:白老町,白老町立緑丘小学校を避難所として実施(厳冬期における地震被害),研修時間を二つに分け,前半は初動期として避難所の開設,避難者の配置について研修,後半は安定期として,イベントカードのみを実施
  • 避難所運営ゲーム(音更町緑が丘中学校)
    期間 : 2013年10月10日 - 2013年10月10日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 音更町
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    社会人・一般 音更町 10/10:音更町,緑が丘中学校にて避難所運営研修を実施,ハザードを洪水で実施,十勝毎日新聞
  • 避難所運営ゲーム(十勝広域防災研修)
    期間 : 2013年09月20日 - 2013年09月20日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 十勝支庁
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    社会人・一般 十勝プラザ 9/20:十勝圏広域防災研修,HUGに掲載されている体育館を北海道版に修正(ふたつある入口の一つを渡り廊下経由で校舎に連結)して使用(厳冬期における地震被害),十勝毎日新聞
  • 避難所運営ゲーム(仙台工業高等専門学校)
    期間 : 2013年06月24日 - 2013年06月24日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道HUG研究会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    大学生 仙台高専 6/24:仙台高専にて実施,HUGに掲載されている体育館を避難所として想定,体験者の状況に配慮し具体的な災害は想定しなかった.
  • 避難所運営ゲーム(上士幌町)
    期間 : 2013年06月21日 - 2013年06月21日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 上士幌町
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    社会人・一般 上士幌町 6/21 上士幌町,上士幌町山村開発センターを避難所として想定(厳冬期における地震被害)
  • 釧路管内地域防災力強化促進モデル事業
    期間 : 2013年03月01日 - 2013年03月01日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 釧路支庁
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 釧路管内地域防災力強化促進モデル事業
    社会人・一般 浜中町 3/1: 浜中町,釧路管内地域防災力強化促進モデル事業,NHK北海道
  • 帯広市厳冬期防災訓練
    期間 : 2013年02月16日 - 2013年02月16日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 帯広市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 帯広市厳冬期防災訓練
    社会人・一般 帯広市 2/16:帯広市厳冬期防災訓練にて実施,NHK北海道,クローズアップ北海道
  • 避難所運営研修
    期間 : 2013年01月26日 - 2013年01月26日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道HUG研究会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 避難所運営研修
    社会人・一般 釧路町 1/26:釧路町にて実施
  • 札幌市基幹避難所研修
    期間 : 2013年01月09日 - 2013年01月09日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 札幌市基幹避難所研修
    行政機関 札幌市 1/9:札幌市南区,札幌市基幹避難所研修
  • 避難所運営ゲーム(浦幌)
    期間 : 2012年10月15日 - 2012年10月15日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 北海道
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 北海道防災モデル事業
    社会人・一般 浦幌町 10/15:浦幌町,避難所運営研修を実施,北海道防災モデル事業,NHK北海道


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