研究者データベース

研究者情報

マスター

アカウント(マスター)

  • 氏名

    森 太郎(モリ タロウ), モリ タロウ

所属(マスター)

  • 工学研究院 建築都市部門 空間デザイン

所属(マスター)

  • 工学研究院 建築都市部門 空間デザイン

独自項目

syllabus

  • 2021, 大学院共通授業科目(教育プログラム):RJE3, Inter-Graduate School Classes(Educational Program):RJE3, 修士課程, 大学院共通科目, 建築デザイン、都市デザイン、建築構造デザイン、土木デザイン、環境デザイン
  • 2021, 大学院共通授業科目(教育プログラム):RJE3, Inter-Graduate School Classes(Educational Program):RJE3, 修士課程, 大学院共通科目, Construction technologies and design for cold regions
  • 2021, 大学院共通授業科目(教育プログラム):RJE3, Inter-Graduate School Classes(Educational Program):RJE3, 修士課程, 大学院共通科目, Energy security, Cold climate area, Energy efficiency, Renewable energy
  • 2021, 建築環境特論, Design of Architectural Environment, 修士課程, 工学院, 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
  • 2021, 空間性能システム特別講義, Special Lecture in Human Environmental System, 修士課程, 工学院, エネルギーセキュリティ,積雪寒冷,省エネルギー,再生可能エネルギー
  • 2021, 建築環境特論, Design of Architectural Environment, 博士後期課程, 工学院, 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
  • 2021, 建築都市学概論, Introduction to Architecture Urban Engineering, 学士課程, 工学部, 都市再生、持続可能な都市、都市建築、都市住宅、都市の歴史、まちづくり、都市景観、都市環境、都市防災、
  • 2021, 応用数学Ⅰ, Applied Mathematics I, 学士課程, 工学部, 常微分方程式 フーリエ解析 フーリエ変換
  • 2021, 建築環境・設備計画, Design of Architectural Environment and Equipment, 学士課程, 工学部, 建築環境、エネルギー、換気、暖房、冷房、建築設備
  • 2021, 建築環境論, Principles of Architectural Environment, 学士課程, 工学部, 気候、水、太陽、光、音、風、熱、生活、技術者倫理
  • 2021, 建築環境論演習, Exercise in Architectural Environment, 学士課程, 工学部, パッシブデザイン、温熱環境、熱負荷、空気環境、環境建築、環境倫理
  • 2021, コンピューティング演習, Exercise in Computing, 学士課程, 工学部, 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
  • 2021, 応用数学演習Ⅰ, Exercise in Applied Mathematics I, 学士課程, 工学部, 常微分方程式  フーリエ解析  偏微分方程式

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プロフィール情報

学位

  • 博士(北海道大学)

プロフィール情報

  • 森, モリ
  • 太郎, タロウ
  • ID各種

    200901026826380656

業績リスト

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

  • 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

経歴

  • 2022年07月 - 現在 北海道大学 大学院工学院 教授
  • 2022年04月 - 現在 北海道大学 大学院工学研究院 教授
  • 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

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

受賞

  • 2024年05月 建築設備技術者協会 カーボンニュートラル賞支部奨励賞
     ダイダン㈱北海道支店「エネフィス北海道」寒冷地における環境負荷低減と快適性の両立 
    受賞者: 建築主;ダイダン(株;株;NTTファシリティーズ;ダイダン(株;株;丸田絢子建築設計事務;株;NTTファシリティーズ;ダイダン(株;建物利用者;ダイダン(株;検証者;羽山 広文;森 太郎;ダイダン(株;建築設備士;石井 要憲(ダイダ;阿部 早也香;ダイ;久保田 英里;NTTファシリティーズ
  • 2023年05月 空気調和衛生工学会 第37回振興賞技術振興賞
     ダイダン株式会社北海道支店 「エネフィス北海道」 
    受賞者: ダイダン株式会社;森太郎
  • 2022年05月 日本建築学会 2022年日本建築学会賞(論文)
     積雪寒冷地域における高断熱化が建築環境にもたらす影響に関する一連の研究
  • 2021年05月 空気調和衛生工学会 技術振興賞
     札幌市北 4 東 6 地区再開発 安全・健康・省エネルギーに配慮したスマートシティの設備計画 
    受賞者: 計画 設計;北海道日建設計;計画 北海道ガ;施工 新菱冷熱工業;北海道支社;施工 検証;検証 (株;日建設計総合研究所;検証 森 太郎
  • 2020年10月 Wood Design Award ウッドデザイン賞
     Hokkaido CLT Pavillion 
    受賞者: 北海道立総合研究機構林産試験場;遠藤建築アトリエ;京田組;北海学園大学工学部;北海道大学大学院工学研究院建築環境学研究室;東京工業大学環境社会理工学院環境建築学講座
  • 2020年10月 公益財団法人日本デザイン振興会 Good Design賞
     低層木造建築 [Hokkaido CLT Pavilion] 
    受賞者: 平舘亮一;大橋義徳;戸田正彦;植松武是;横山裕;森太郎;遠藤謙一良;石月健太郎
  • 2020年08月 住総研 第18回 住総研 研究・実践選奨
     
    受賞者: 森太郎;岩間雄介;工藤和樹
  • 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

論文

  • Johannes Hyvönen, Taro Mori, Juha Saunavaara, Pauli Hiltunen, Matti Pärssinen, Sanna Syri
    Renewable and Sustainable Energy Reviews 201 114619 - 114619 2024年09月
  • Osawa Hisato, Satoshi Oike, Taro Mori
    Polar Science 101101 - 101101 2024年07月
  • Supriya Khadka, Hom B. Rijal, Katsunori Amano, Teruyuki Saito, Hikaru Imagawa, Tomoko Uno, Kahori Genjo, Hiroshi Takata, Kazuyo Tsuzuki, Takashi Nakaya, Daisaku Nishina, Kenichi Hasegawa, Taro Mori
    Journal of Building Engineering 89 109220 - 109220 2024年07月
  • Kahori Genjo, Haruna Nakanishi, Momoka Oki, Hikaru Imagawa, Tomoko Uno, Teruyuki Saito, Hiroshi Takata, Kazuyo Tsuzuki, Takashi Nakaya, Daisaku Nishina, Kenichi Hasegawa, Taro Mori, Hom Bahadur Rijal
    Energies 16 16 6060 - 6060 2023年08月18日 [査読有り]
     
    A field survey of indoor environmental measurements and questionnaires on thermal sensation, overall comfort, and behaviors was conducted in four office buildings in Japan by visiting each office every month over a duration of more than a year during the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. The indoor environment was measured concurrently. We obtained 1047 votes from office workers in their 20s to 60s. The regression and Griffiths’ methods were used to calculate the indoor comfort temperature. A logistic regression analysis was used to develop the occupant behavior model. Over 70% of the occupants found the indoor environment comfortable at a mean comfort temperature of 23.2 to 25.9 °C. Gender differences were observed in thermal sensation and overall comfort, but a gender difference was observed only in the cooling mode for the indoor comfort temperature. An adaptive model was developed for the office buildings in Nagasaki city to predict the indoor comfort temperature from the outdoor air temperature. The proportions of heating, cooling, and fan usage can be predicted from the outdoor air temperature using a logistic regression analysis. The adaptive model and occupant behavior model are useful for the indoor temperature control of the existing buildings and thermal simulation of the new building design.
  • Osawa Hisato, Taro Mori, Kouichi Shinagawa, Satoshi Nakayama, Hayato Hosobuchi, Emad Mushtaha
    Sustainability 15 5 3997 - 3997 2023年02月22日 
    A marathon is a grueling endurance race, and runners are at risk of heatstroke. Therefore, the thermal environment of the marathon course should be accurately assessed. Solar radiation, a factor in the thermal environment, is particularly affected by the surrounding environment. In this study, we proposed a method to calculate wet-bulb globe temperature (WBGT) in a short period of time using geographic information system (GIS) data, considering changes in solar radiation. WBGT is used as an indicator of heat stroke. This method was used to assess the risk of heat stroke due to weather conditions, span of time, and location on the marathon course of the Tokyo 2020 Olympics. According to the analysis results, in Sapporo, trees and buildings can suppress WBGT by about 2 °C, but on days when the average temperature exceeded 26 °C, WBGT exceeded 21 °C from 5:00 to 13:00. On the contrary, even in August, the hottest month of the year, there were days when WBGT was almost always below 21 °C from 5:00 to 13:00. In other words, it is concluded that the risk of heat stroke can be reduced if the marathon is held in accordance with the weather conditions of the day. In addition, by mapping and identifying locations where there is little change in attenuated WBGT, it is possible to identify locations where the thermal environment should be improved.
  • Taisei AKAMATSU, Taro MORI, Motoya HAYASHI, Hirofumi HAYAMA
    Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ) 88 803 43 - 49 2023年01月01日
  • Supriya Khadka, Hom B. Rijal, Katsunori Amano, Teruyuki Saito, Hikaru Imagawa, Tomoko Uno, Kahori Genjo, Hiroshi Takata, Kazuyo Tsuzuki, Takashi Nakaya, Daisaku Nishina, Kenichi Hasegawa, Taro Mori
    Energies 15 19 7331 - 7331 2022年10月06日 
    Comfort temperature is important to investigate because the chosen office indoor temperatures affect the energy used in a building, and a thermally comfortable environment makes the occupants be more productive. The effects of temperature on comfort are broadly recognized for thermal comfort. Japanese office buildings are well equipped with air-conditioning systems to improve the thermal comfort of the occupants. The main objectives of this research were to compare the winter comfort temperature in mixed mode (MM) and heating, ventilation and air-conditioning (HVAC) office buildings and to investigate the relationship between the comfort temperature and the indoor air temperature. This study measured the thermal environmental conditions of the office buildings and surveyed the thermal comfort of the occupants. The field survey was conducted during winter in seven office buildings located in the Aichi prefecture of Japan. In total, 4466 subjective votes were collected from 46 occupants. The result suggested that the occupants were found to be more satisfied with the thermal environment of MM buildings than that of HVAC office buildings. Overall, 95% of comfort temperatures were in the range 22~28 °C in MM and HVAC buildings, which were higher than the indoor temperature of 20 °C recommended by the Japanese government. The comfort temperature was highly correlated to the indoor air temperature of the MM buildings than to that of HVAC buildings. This indicated that the occupants were more adapted towards the given thermal environment of MM buildings.
  • Osawa Hisato, Taro Mori, Kouichi Shinagawa, Satoshi Nakayama, Hayato Hosobuchi, Emad Mushtaha
    Energies 15 19 7063 - 7063 2022年09月26日 
    Photovoltaics (PV) can make a significant contribution to achieving carbon neutrality in buildings. Geographic information systems (GIS) make it easy to model cities and simulate PV with high accuracy. However, the computational burden from 3D urban models remains high. In this study, the complex geometry of a city was represented in 2D images, and we propose a method for performing multiple PV simulations in a short amount of time by using these 2D images. The ratio of electricity generation to primary energy consumption (EG/E) was calculated for 415 office buildings in Sapporo, Japan, and conditions for achieving carbon neutrality in these buildings were explored. For buildings with a small gross floor area, EG/E can be higher than one, and carbon neutrality can be achieved by improving the performance of the exterior walls and windows and by increasing the area of the PV installed. However, to improve EG/E in buildings with a large gross floor area, it is necessary to consider improving the performance of the equipment used and the efficient operation of the HVAC system. The method is useful for considering ways to achieve carbon neutrality in various cities.
  • Taro Mori, Taisei Akamatsu, Kouhei Kuwabara, Motoya Hayashi
    Energies 15 5 2022年03月01日 
    A report released by the WHO indicates that aerosols from infected people are one of the major sources of the spread of COVID-19. Therefore, as the COVID-19 infection caused by the SARS-CoV-2 virus spreads, it has become necessary to reconsider the design and operation of buildings. Inside school buildings in cold regions, not only is it not easy to increase ventilation during the winter, but it may also be difficult for students to attend classes while wearing masks during the summer because such buildings are not equipped with air-conditioning systems. In short, school buildings in cold climates have more problems than those in warm climates. We report on the results of indoor environmental measurement using our developed CO2-concentration meters, a questionnaire survey on students’ feeling of being hot or cold (i.e., ‘thermal sensation’), and a comparison of energy consumption before and after the spread of COVID-19 infection in schools in Sapporo, Japan, a cold-climate area. The results indicate that (1) more than 70% of the students participated in window ventilation by the CO2 meter, and (2) a relatively good indoor environment was maintained through the efforts of teachers and students. However, we also found that (1) 90% of the students felt hot in summer and (2) 40% felt cold in winter, (3) energy efficiency worsened by 7% due to increased ventilation, and (4) air quality was not as clean as desired during the coldest months of the year. Therefore, investment in insulation and air conditioning systems for school buildings is needed.
  • Emad Mushtaha, Tareq Salameh, Sahar Kharrufa, Taro Mori, Abdelsalam Aldawoud, Rawan Hamad, Tareq Nemer
    Case Studies in Thermal Engineering 28 101588 - 101588 2021年12月
  • Toru MAWATARI, Taro MORI, Atsushi IWANE, Toshinori ITO
    AIJ Journal of Technology and Design 27 67 1402 - 1407 2021年10月20日
  • Yuhei Abe, Tsukasa Tsukidate, Taro Mori, Koki Kikuta, Hirofumi Hayama
    空気調和・衛生工学会論文集 46 291 19 - 29 空気調和・衛生工学会 2021年06月01日 [査読有り][通常論文]
  • Emad Mushtaha, Sundus Shareef, Imad Alsyouf, Taro Mori, Assel Kayed, Marwa Abdelrahim, Shamma Albannay
    Sustainable Cities and Society 69 2021年06月 
    Urban development in urban areas accommodates a high concentration of human activities. The constant state of evolution in these urban areas is accompanied by environmental problems, including the formation of the Urban Heat Island effect (UHI), where the air is hotter than in rural areas. This research investigates where they occur the factors that contribute to the UHI by reviewing the previous literature on the subject and dividing the factors according to what has created them: 1) the wider environment, 2) their general urban surroundings, and 3) the specific buildings around them. Locally, it has been found that very few publications have covered the factors that compose UHI. Therefore, this study aims to support previous literature on this subject by adopting a novel approach and using two research methods to rank the most important UHI factors. In the first stage of the study, on the subjective basis of experts’ opinions, the Analytical Hierarchy Process (AHP) was used to rank the UHI factors and, thus, identify the most important factor in each category. In the second stage of the study, this process was extended to test the hierarchy of UHI factors in an existing courtyard, which included most of the relevant factors in its design and construction. After developing proposed scenarios in the courtyard, ENVI-met simulation software was used to test and evaluate each factor. The scenarios were developed around factors from the building category and this resulted in another ranking, based on each factor's contribution to reducing the surface temperature. The more effective factors were together applied to three optimized scenarios and finally the outdoor surface temperature was reduced by 2.45 °C, partly by the best combination of the most effective factors to be identified.
  • Mai HASEGAWA, Taro MORI, Hirofumi HAYAMA, Motoya HAYASHI
    Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ) 86 783 557 - 566 2021年05月30日
  • Yusuke IWAMA, Taro MORI, Norihiko ITO
    Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ) 86 781 249 - 258 2021年
  • Naoki Futawatari, Yosuke Udagawa, Taro Mori, Hirofumi Hayama
    Energies 13 23 2020年12月01日 
    Energy-saving in regard to heating, ventilation, and air-conditioning (HVAC) in data centers is strongly required. Therefore, to improve the operating efficiency of the cooling equipment and extend the usage time of the economizer used for cooling information-technology equipment (ITE) in a data center, it is often the case that a high air-supply temperature within the range in which the ITE can be sufficiently cooled is selected. In the meantime, it is known that when the ambient temperature of the ITE rises, the speed of the built-in cooling fan increases. Acceleration of the built-in fan is thought to affect the cooling performance and energy consumption of the data center. Therefore, a method for predicting the temperature of a data center—which simply correlates supply-air temperature with ITE inlet temperature by utilizing existing indicators, such as air-segregation efficiency (ASE)—is proposed in this study. Moreover, a method for optimizing the total energy consumption of a data center is proposed. According to the prediction results obtained under the assumption of certain computer-room air-conditioning (CRAC) conditions, by lowering the ITE inlet temperature from 27 °C to 18 °C, the total energy consumption of the machine room is reduced by about 10%.
  • Taro Mori, Yusuke Iwama, Hirofumi Hayama, Emad Mushtaha
    Energies 13 21 2020年10月22日 
    Hot water supply is one of the leading consumers of energy in the building sector in cold climate areas. The use of woody biomass is effective in reducing CO2 emissions in hot-water supply systems. This report deals with a system that combines a wood pellet boiler (PB) and a heat pump system with CO2 (CO2HP) that is used in a facility for disabled people. The following research was conducted. The operation of a hybrid system combining a PB and CO2HPs was investigated. While operating the system, four specific operations were developed as countermeasures to save on costs and reduce system troubles while reducing CO2 emissions. The processes and results are introduced. Numerical simulations were carried out to optimize the operation. The hot water temperature, water volume, and hot water loads were simulated. The influence of the water volume ratio on the cost and primary energy consumption under the requirements for safe system operation was studied. The regional economic ripple effects (REREs) of this system were studied. The wood pellet boiler is not only a measure for reducing primary energy consumption but can also play an important role in a regional economy for sustainable development in countries that import energy resources such as Japan.
  • Naoki Futawatari, Yosuke Udagawa, Taro Mori, Hirofumi Hayama
    Energies 13 18 2020年09月 
    In data centers, heating, ventilation, and air-conditioning (HVAC) consumes 30-40% of total energy consumption. Of that portion, 26% is attributed to fan power, the ventilation efficiency of which should thus be improved. As an alternative method for experimentations, computational fluid dynamics (CFD) is used. In this study, “parameter tuning”-which aims to improve the prediction accuracy of CFD simulation-is implemented by using the method known as “design of experiments”. Moreover, it is attempted to improve the thermal environment by using a CFD model after parameter tuning. As a result of the parameter tuning, the difference between the result of experimental-measurement results and simulation results for average inlet temperature of information-technology equipment (ITE) installed in the ventilation room of a test data center was within 0.2 ◦C at maximum. After tuning, the CFD model was used to verify the effect of advanced insulation such as raised-floor fixed panels and show the possibility of reducing fan power by 26% while keeping the recirculation ratio constant. Improving heat-insulation performance is a different approach from the conventional approach (namely, segregating cold/hot airflow) to improving ventilation efficiency, and it is a possible solution to deal with excessive heat generated in data centers.
  • 大沼 勇人, 森 太郎, 岩間 雄介
    日本建築学会環境系論文集 774 625 - 632 日本建築学会 2020年08月 

     Introduction

     In recent years, many researchers research a relationship between indoor environments and health in older people because an aging society is rapidly progressing all over the world. In Japanese cases, the researches mentioned that the strong relationship between cold indoor environments and health problems such as heart disease and brain disease caused by high blood pressure. However, there are still a few previous studies dealing with the correlation between indoor thermal environment and chronic diseases in cold and snowy Hokkaido. The purpose of this study is to analyze the influence of the cold indoor environment on the health of older people in Hokkaido.

     Method

     Table 1 shows the outline of the survey. We conducted the questionnaire, medical examinations, and indoor climate measurement on older people who are over 70 years old without a care in the local cities of Hokkaido, such as Tomamae, Otofuke, Higashikawa, Higashi Kagura, Biei, and Yoichi. We conducted a questionnaire survey on personal attributes and a health condition such as current symptoms, drinking, smoking, sleeping habits. Also, we collected the data for housing information to estimates building energy efficiency. At the same time, we measured indoor temperatures and humidity in the living room and the dressing room as an indoor climate for 14 days from December 2017 to March 2018. The number of respondents was 574, but there were 95 respondents with a miss-measurement of temperature and humidity, and seven respondents whose questionnaires were invalidated. Then 472 respondents were eligible for analysis. We calculated the average temperature, the 1/4 temperature, and the average temperature during the sleeping of the living room and dressing room and the average of the temperature difference between the living room and dressing. Three temperature group, a warm group, a semi-cold group, and a cold group were considered for the logistic analysis. The objective variables of the analysis were high blood pressure, stroke, heart disease, and musculoskeletal symptoms.

     Discussion

     The adjusted odds ratio (AOR) was 15.23 (p<0.05) in the comparison of the cold group with the warm group on 1/4 temperature of a living room and dressing room when the objective variable is a stroke. It indicates that the lowest temperature during the winter season is an important index on stroke in a cold climate area.

     The AOR was 2.99 (p<0.05) in the comparison of the semi-cold group with the warm group on average temperature during a sleeping time when the objective variable is musculoskeletal symptoms. Also, COR and AOR were 3.17 (p<0.05) and 3.44 (p<0.05), respectively, on sleeping habits. The high odds ratio among musculoskeletal symptoms, sleeping temperature, and sleeping habits indicates that keeping an indoor environment during sleep effects on good health. AOR was 2.84 (p<0.05) in the comparison of the cold group with the warm group on 1/4 temperature of a living room and dressing room when the objective variable is heart disease. Previous researches found the relationship between heart disease and hypertension. But in this research, we are not able to find the relationship. The reason is that the analysis method was insufficiently considered.

  • Motoya Hayashi, U. Yanagi, Kenichi Azuma, Naoki Kagi, Masayuki Ogata, Shoichi Morimoto, Hirofumi Hayama, Taro Mori, Koki Kikuta, Shin-ichi Tanabe, Takashi Kurabuchi, Hiromi Yamada, Kenichi Kobayashi, Hoon Kim, Noriko Kaihara
    JAPAN ARCHITECTURAL REVIEW 3 4 423 - 434 2020年08月 [査読有り][通常論文]
     
    Information on air-conditioning and ventilation has been continuously disseminated in response to the Japanese Government's announcement of the need for appropriate ventilation measures against the new coronavirus disease (COVID-19), and the issuing of an emergency presidential discourse by the presidents of Engineering Societies. In this paper, we add to the information the latest knowledge on the behavior of SARS-CoV-2 in air, describe its diffusion characteristics in the built environment, and summarize the effects of temperature and humidity on the virus. Then we recommend varying approaches of air-conditioning control for facility type.
  • Kazunori Takada, Hirofumi Hayama, Taro Mori, Koki Kikuta
    JOURNAL OF ASIAN ARCHITECTURE AND BUILDING ENGINEERING 20 3 340 - 355 2020年08月 [査読有り][通常論文]
     
    Herein, we aimed to improve the thermal insulation of polyvinyl chloride (PVC) windows to reduce the energy consumption of buildings. Currently, the gold standard PVC window is triple glazed and has a thermal transmittance of 0.7 W/(m(2)center dot K). However, further reduction in the thermal transmittance of the windows via quadruple glazing is not feasible because this would make the windows too heavy and expensive. We searched for an alternative method for reducing the thermal transmittance without increasing the weight. The window frame, glazing, and glazing edge parts of a PVC window significantly affect the overall thermal insulation; thus, we evaluated the insulation contribution of each of the above to identify their optimal conditions. Using these optimal conditions, we were able to create a window having a thermal transmittance of 0.46 W/(m(2)center dot K). However, these optimal conditions make their production difficult. Hence, we manufactured an alternative using practical specifications more suited for actual production. This window achieved a thermal transmittance of 0.63 W/(m(2)center dot K).
  • Toru Yamamoto, Hirofumi Hayama, Takao Hayashi, Taro Mori
    Energies 13 9 2342 - 2355 2020年05月 [査読有り][通常論文]
     
    We have developed an energy-saving operations system featuring remote operation of central monitoring equipment installed in a building. This system applies robotic process automation to remote operation to automatically perform energy-saving operations on behalf of the operations manager. Furthermore, as another feature, the system requires only a local area network to connect to the central monitoring equipment enabling automatic operation to be performed regardless of the specifications of the central monitoring equipment. The items targeted for energy-saving operation by this system are the optimal operation of a heat source system, setting of the supply water temperature of heat source equipment, setting of room temperature, and setting of outside-air intake volume. At present, the operations manager has the role of performing these energy-saving operations, but finding the optimal value for each of these operations is a difficult task. An operations manager, moreover, is responsible for tasks other than facility operations such as maintenance management, so changing optimal settings accurately at regular intervals on an ongoing basis can be quite a burden. This system uses robotic process automation technology, so it is capable of performing all energy-saving operations that can be executed by the central monitoring equipment. We installed this system in a large-scale shopping mall and performed energy-saving operations on outside-air processing units. In this trial, we achieved a 44% reduction in the amount of energy required for outside-air processing and a 47% reduction in CO2 emissions.
  • 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 一般社団法人 日本建築学会 2020年02月 [査読有り][通常論文]
     
    In this research an evaluation of windows to realize the optimal heat balance according to the regional climatic characteristics and bearings was performed, focusing on the heating load of PVC windows in cold regions. In order to carry out this investigation the Taguchi method for trial calculations was used while studying appendage of windows, the thermal transmittance of windows, the solar heat gain coefficients of windows and the air permeability of windows, and examining their influence on heating load of windows, as well as demonstrating the reduced configuration of heating load of windows.
  • 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 [査読有り][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 [査読有り][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 83 754 955 - 964 日本建築学会 2018年12月 [査読有り][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 日本建築学会 2018年08月 [査読有り][通常論文]
     
    Introduction
     In cold climate area, the number of houses with high energy efficiency and high airtightness continues to increase. Most of the heating loads for such houses are caused by fresh air which has large temperature differences. Reducing ventilation load, preheating is effective with natural resources. Therefore, in this research, we aim to develop a preheating system for ventilation combining a solar thermal collector and a heat storage. Initially, we verified PCM panels for mounting in a heat storage. Next, we made a numerical model related to the heat storage. Finally, we investigated the performance of multilayer thermal storage using PCM panels and the availability of this system using the numerical model.

     Thermal Heat Storage System with PCM Panel
     Warm air heated in solar thermal collector flow into the heat storage chamber in which one PCM panel shown in Figs. 4, 5, and 6 was installed, and the heat was stored in the PCM panel. After heat storage periods, the cold fresh air flow into the heated heat storage chamber, and heat exchange is carried out by passing the cold air through the PCM panel. Figures 8, 9, and 10 show the measurement results of inlet temperature and outlet temperature during the procedure. The difference between the inlet temperature and the outlet temperature shows the effect of heat storage and preheating.

     Numerical Model Outline
     Based on the experimental results of the above system, we made a numerical model and verified the consistency between the experimental value of the exit temperature and the analytical value. The numerical models are shown in equations (1), (2) and (3). Based on the comparison of the experimental value and analysis value shown in Fig. 12 and the result of RMSE shown in Table 4, we judged that the model had enough consistency.

     Analysis of Cascade System and Conclusion
     In order to expand a range of the heat storage temperature and increase the PCM weight per installation area, PCM panels in the heat storage chamber were arranged at a certain interval. In addition, we changed the combination of melting points of PCM panels and investigated the influence of the range of the heat storage temperature. In this analysis, the solar radiation and the outside air temperature obtained from the standard weather data were used through the system, the room air warmed by the solar air collector flows into the heat storage chamber during the day, and outside fresh air was heated by heat storage chamber before it flows into the room. The findings obtained by this analysis are shown below.
     (1) According to the results showing in Fig. 14 and 15, no significant difference between the inlet temperature and outlet temperature was confirmed regardless of the change in the heat storage temperature.
     (2) According to the results showing in Fig. 16, 17 and 18, the distribution of outlet temperature from the heat storage chamber and the radiation time had the difference at the range from 15 to 30 °C.
     (3) No significant difference was observed in the distribution and the total heat dissipation in typical one week shown in Figs. 19 and 20.
  • Antti Jussi Yliharju, Taro Mori, Jonna Häkkilä
    PerDis 2018 - Proceedings of the 7th ACM International Symposium on Pervasive Displays 2018年06月06日 [査読有り][通常論文]
     
    Public displays have invaded urban spaces, and different types of interactive screens are commonplace. In this poster paper, we describe an unconventional solution to construct an interactive display in an urban environment, projecting on a wall of snow. We demonstrated an interactive installation, where passersby could interact with a playful mirror application using gestures. The demonstrated installation projected on a snow wall offers an inspiring and aesthetic alternative screen set-up, which can also be used as part of the environmental and architectural landscape design for winter contexts.
  • 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 43 253 51 - 59 公益社団法人 空気調和・衛生工学会 2018年 [査読有り][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01日 [査読有り][通常論文]
     
    In Japan, vacancy rates has been soaring. Since provincial cities would collapse if we allowed the situation, various measures are being considered. Among them, one of the most effective measure is renovate existing houses to continue to live and to be distributed. In this report, we carried out the Questionnaire survey to analyze an actual situation of energy consumption and living environment in thermal renovated residential houses. The result indicates that the resale business after renovation is valid as promotion method for existing houses.
  • Atsuhiro Kawamura, Hiroki Hayashi, Taro Mori, Hidekazu Kajiwara, Kazunori Chida, Takafumi Noguchi, Makoto Arai, Hiroshi Uchiumi
    Nihon Enerugi Gakkaishi/Journal of the Japan Institute of Energy 96 4 112 - 120 2017年 [査読有り][通常論文]
     
    The purpose of this study is to construct a home energy management system (HEMS) that uses information and communication technologies (ICT) and solar energy more effectively to reduce energy consumption without sacrificing comfort in houses at higher northern latitudes, i.e., in colder climates. The two core technologies of this system are a room environment control system that regulates temperature and illuminance only in the vicinity of the occupants by detecting them and a solar heating system that uses a ventilation heater that warms fresh air via stored solar energy. The aim of the former is to reduce energy consumption by not raising the average room temperature and illuminance. The aim of the latter is to improve the total efficiency of the solar heating system by increasing the efficiency of the input and output of the storage tank. To achieve these goals, the two core techniques were implemented with a solar photovoltaic (PV) system and the HEMS in an existing experimental northern house. As a result of having operated this system from December 2013 to March 2014, the effectiveness of the solar heating system using a ventilation heater was confirmed. In addition, knowledge relating to improving comfort and a suggestion for reducing kerosene consumption were obtained.
  • 森 太郎
    日本建築学会技術報告集 22 52 1021 - 1026 2016年10月 [査読有り][通常論文]
     
    Generally, local residents are warned to evacuate to evacuation facilities such as schools, gymnasiums, and community centers, when a disaster occurred or is predicted to occur. However, there are not many investigations about thermal environment of those facilities under severe cold weather. In this report, we report the results of questionnaire for the thermal environment of housings under large-scale power failures in winter. Moreover, we investigated the thermal environment of evacuation facilities during disaster drills in severe weather. The results indicate that the thermal environments of gymnasiums are very severe, especially if it does not have enough thermal insulation.
  • 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 81 720 189 - 197 2016年02月 [査読有り][通常論文]
     
    Recently, people pay attention to a life style of Ainu people who live in Hokkaido and north Asia area as indigenous people. Chise is a traditional house for them. They are made of just local materials such as wood and cogon grasses. In this report, we made two different types of Chise and measure the thermal environments and the skin temperature of the research participants in severe cold weather. The results indicate thermal environment in each Chise is very poor (Toichise is better than Chise). They probably had some method except housing to get warm in cold environment.
  • 杉原 慧, 森 太 郎, 大沢 飛智, 桒原 浩平, 羽 山 広 文, 菊田 弘輝
    空気調和・衛生工学会大会 学術講演論文集 2016.5 189 - 192 公益社団法人 空気調和・衛生工学会 2016年 
    Recently, sunshine use technology is attracting attention, and it is necessary to grasp the amount of insolation that we can acquire exactly for efficient practical use. The building in the city with a complicated shape is strongly affected by neighboring buildings, and there is a great difference between predicted value and the actual measurement. In this research, we suggested the technique to reproduce a precise city shape by ALOS data.
  • 森 太郎, 大沢 飛智
    空気調和・衛生工学会大会 学術講演論文集 2016.5 193 - 196 公益社団法人 空気調和・衛生工学会 2016年 
    近年,フリー,または安価に提供されるようになってきたGISのデータを用いて対象建物の周辺環境を構築し熱環境や暖冷房負荷への影響を解析してきた.本報告では,多くのパラメトリックスタディを実施するために必要な気象データを作成するための画像データベース作成手法について報告する.
  • 森 太郎, 浅水 仁
    釧路工業高等専門学校紀要 第50号 72 - 75 2016年 [査読有り]
  • 浅水 仁, 森 太郎
    釧路工業高等専門学校紀要 第50号 68 - 71 2016年 [査読有り]
  • 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 81 721 327 - 336 2016年 [査読有り][通常論文]
     
    Direct solar heat gain (hereafter DSHG) is expected to decrease heating energy consumption of housings with airtightness and thick insulation in northern region. It is important to calculate precise solar heat gain through window, since the values influence on the strategy whether we should use DSHG or not. In this report, we suggest the method to calculate solar radiation in a site where build a building. Then the relationship between thermal environment and heating energy is analyzed by using the climate data combined with GIS data. The results identify that southern sky factor is able to explain an effect of DSHG.
  • Yoshiyuki Inoue, Hirofumi Hayama, Taro Mori, Koki Kikuta, Noriyuki Toyohara
    Journal of Energy and Power Engineering 9 1 2015年01月28日
  • 大沢 飛智, 森 太郎, 湯澤 秀樹, 近藤 武士, 羽山 広文, 菊田 弘輝
    空気調和・衛生工学会大会 学術講演論文集 2015.5 101 - 104 公益社団法人 空気調和・衛生工学会 2015年 
    近年、太陽エネルギーの利用が急速に普及している。そのため、取得可能なエネルギー量を正確に把握することは重要だ。そこで、本研究ではGISデータを利用して、外部環境による影響を考慮した日射量を算出するプログラムの作成、および算出されたデータの利用方法の提案を目的とする。 本報ではプログラムの日射量算出プロセスと札幌市の住宅地を対象としたシミュレーションを行った。また、算出結果を利用して、住宅性能と南側天空率の関係について検討した。
  • Yoshiyuki Inoue, Hirofumi Hayama, Taro Mori, Koki Kikuta, Motoya Hayashi, Noriyuki Toyohara
    6TH INTERNATIONAL BUILDING PHYSICS CONFERENCE (IBPC 2015) 78 2052 - 2057 2015年 [査読有り][通常論文]
     
    Cooling effectiveness is one of the most important factors in evaluating the value of a datacenter. The datacenter taken up in this paper is located in a cold district in Japan. Outdoor air cooling helps us to cut the power consumption for cooling. This paper first assesses the efficiency of Ishikari datacenter measuring the temperatures in a building where the cooling air flowing. Second, the author will point out the recirculation through vent holes on a ceiling in the server room and describe the most efficient method for the operation. (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier Ltd.
  • 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 [査読有り][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 [査読有り][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 [査読有り][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 [査読有り][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 [査読有り][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.
  • 濵田 裕章, 大沢 飛智, 緒形 浩佑, 森 太郎, 羽山 広文, 菊田 弘輝
    空気調和・衛生工学会大会 学術講演論文集 2014.10 93 - 96 公益社団法人 空気調和・衛生工学会 2014年 
    建築物の省エネルギー化を実現するため、PVや太陽熱集熱装置などを用いた太陽エネルギー利用技術が注目されている。それに付随して、これらの技術については多くの研究が実施されているが、建物が密集し時に複雑な形状を持つ都市内において、どの程度日射取得が可能なのかを検討している例は少ない。そこで本報は近年利用が進む、都市計画基礎調査データ等を用いて都市形状の再現を行うことで、外部環境による影響を考慮した都市の日射解析を実施した。
  • 大沢 飛智, 濵田 裕章, 緒形 浩佑, 森 太郎, 羽山 広文, 菊田 弘輝
    空気調和・衛生工学会大会 学術講演論文集 2014.10 97 - 100 公益社団法人 空気調和・衛生工学会 2014年 
    近年北海道では住宅の高断熱、高気密化が進んだことにより、ダイレクトソーラーゲインが暖房の主熱源となる可能性がある。他方で、建築物の省エネルギー評価が算定プログラムを用いた一次エネルギー消費量で行われている。しかし、このプログラムでは建築物の周辺環境が考慮されていないため、正確な評価ができない可能性がある。そこで、本研究では都市計画基礎調査データを利用して、外部環境による影響を考慮した日射量を算出し、建物の暖房負荷を推測できる手法を提案する。
  • 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 [査読有り][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][招待有り]
  • 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 [査読有り][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]
     
    Awareness of an environmental problem and high energy cost, people is interested in renewable energy. Solar energy is one of the renewable energy which it is the simplest and is easy to use. In this report, design method for solar water heating system in severe cold region at middle latitude is discussed. 1st: the measurement result of the solar water heating system combined with heat-pump system was introduced. 2nd: the results of the numerical analysis for the above system are introduced. 3rd: the solar water heating system for detached house in a cold climate area based on the above result was proposed. Also, the numerical analysis for the system is conducted. The result indicates multiple tank system is more efficient than single tank with thermal stratification.
  • 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 [査読有り][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]
     
    In the conventional design method, it's difficult to estimate exhaust gas recirculation and short circuit that worsen ther-mal environment. It's preventing the improvement of air conditioning efficiency because thermal conditions become severe in anticipation of rising temperature caused to them. In this study, we create an air flow network model that predicts cool-ing characteristics of ICT equipment. We study how to predict machine cooling characteristics by analyzing this model. And we build a server rack which imitates the air flow system for machine cooling to carry out comparative evaluation between model analysis and actual measurement. Result of the comparison, the analysis captured the features of the ac-tual tendency, especially average. Then, we made a simple prediction chart of machine cooling characteristics for air condi-tioning design.
  • 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 [査読有り][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.
  • 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 34 146 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 31 110 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 71 599 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 71 599 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.
  • 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 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 589 589 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]
  • S. Emad Mushtaha, Masamichi Enai, Taro Mori
    Journal of Asian Architecture and Building Engineering 4 1 271 - 278 2005年 [査読有り][通常論文]
     
    It has been understood that the environmental impact of housing design, construction and operation has lower priority in research studies as compared to the conventional interests in cost, size, form, location and aesthetics. Gaza's climatic data indicates that both cold and warm percentages are in the extreme values such as finding a flexible design tool that can satisfy human comfort is an important requirement in a predominantly sustainable architecture concept. Using this new concept to improve the thermal environment and ventilation of buildings through identifying, developing, and testing innovative concepts that can have potential for achieving human satisfaction in homes. Herein, basic principles of Successive Integration Method have been utilized on some materials and varying passive elements to achieve an adequate module's elements. An integrated design with floor cooling and heating, natural ventilation and some additional passive techniques found that indoor temperature could be properly maintained. © 2005, Architectural Institute of Japan. All rights reserved.
  • 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]
  • Yuki Furihata, Hirofumi Hayama, Masamichi Enai, Taro Mori
    IEICE TRANS. COMMUN E87-B 12 3568 - 3575 一般社団法人電子情報通信学会 2004年12月 [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.
  • Hirofumi Hayama, Masamichi Enai, Taro Mori, Manabu Kishita
    IEICE TRANS. COMMUN E87-B 12 3443 - 3450 一般社団法人電子情報通信学会 2004年12月 [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.
  • 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 29 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 69 584 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 69 576 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]
  • Improving the efficiency of cooling systems in data centers considering equipment characteristics
    Yuki Furihata, Hirofumi Hayama, Masamichi Enai, Taro Mori, Manabu Kishita
    INTELEC, International Telecommunications Energy Conference (Proceedings) 32 - 37 2004年 
    Internet data centers are helping to expand the network society throughout the world. These data centers require air conditioning to operate, and raising the efficiency of their cooling systems can have significant benefits such as the prevention of equipment failure and the saving of energy as well as improved cost performance. A data center in which much heat-generating equipment has been installed produces a large amount of heat, and achieving a balance between cooling power and fan driving power holds the key to greater efficiency. This study consisted of: 1) Full-scale mockup experiments that consider the ventilation of even heat-generating equipment installed in racks and 2) Efficiency evaluation and intake-temperature evaluation based on measurement results for fixed heat-generating equipment using ventilation volume and inter-equipment gap area as parameters. The results of these evaluations revealed that intake temperature could be predicted when varying these two parameters.
  • 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 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 68 568 119 - 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 68 568 103 - 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 28 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 117 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 116 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 116 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 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 24 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 3 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.

MISC

講演・口頭発表等

担当経験のある科目(授業)

  • 建築環境計画特論北海道大学
  • 建築環境論北海道大学
  • コンピューティング演習北海道大学
  • 応用物理釧路高専
  • 物理釧路高専
  • 空調設備釧路高専
  • 建築都市学ゼミナール北海道大学
  • 一般教育演習「建築と都市」北海道大学
  • 応用数学演習北海道大学
  • 応用数学北海道大学
  • 建築環境・設備計画北海道大学
  • 環境と設備の演習北海道大学
  • 環境工学釧路高専

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.   

Works(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

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2022年04月 -2025年03月 
    代表者 : 森 太郎, 細淵 勇人, 桑原 浩平, 岩間 雄介, 渡部 典大, 中山 哲士
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2021年04月 -2024年03月 
    代表者 : RIJAL HOMBAHADUR, 西名 大作, 森 太郎, 中谷 岳史, 源城 かほり, 宇野 朋子
     
    東海のオフィスにおける温熱環境の実測と熱的快適性に関する調査を行った。多くの執務者の快適温度は22~27℃になっていた。快適温度とグローブ温度に高い相関関係がみられ,執務者がオフィスの温度に快適に感じていたことが分かった。(リジャルH.B.) 北海道のオフィスにおける温熱環境の実測と熱的快適性を調査した。その結果,行動量の増加に伴い寒暑感は増加し快適温度は低くなっていた。また,着衣量の増加に伴い寒暑感は減少し快適温度は高くなっていた。外気温度の高低に関わらず快適温度範囲は変化しないことが分かった。(森太郎) 長野県と秋田県で調査する建物の確保,測定機器の準備,アンケートを倫理委員会への手続きを行った。長野地域では,長野県庁,工務店1社,建材会社1社の調査準備を完了することができ,2022年5月から計測を開始する。(中谷岳史) 関西のオフィスで調査を実施した。秋季~冬季の調査結果では,平均快適温度は 24.3℃であり,寒がりの方が快適温度のばらつきが広い傾向であった。快適温度と外気温の相関関係が非常に弱いのは,短期間の調査結果の分析であることと,執務者達が季節変動の小さい室内温熱環境で勤務しており,それに慣れてしまったためと考えられる。(宇野朋子) 中国のオフィスにおける,温熱環境の実測調査と熱的快適性に関する調査をもとに,寒暑感分布と冷暖房使用状況の違いを示す各モードにおける快適温度を示した。また,快適温度と外気温度の関係についても検討したものの,調査期間が短くサンプル数の影響もあって,明確な傾向はみられなかった。(西名大作) 九州のオフィスで温熱環境の実測と熱的快適性に関する調査を分析した結果,快適温度は冷暖房非使用時で24.3℃,冷房時で26.0℃,暖房時で23.2℃であった。快適温度と外気温度の相関関係は高く,外気温度に応じて快適温度が変動していることが分かった。(源城かほり)
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
    研究期間 : 2019年06月 -2021年03月 
    代表者 : 羽山 広文, 菊田 弘輝, 林 基哉, 森 太郎
     
    本研究は、厚生労働省の人口動態統計データの死亡票(1972年~2016年)、国土交通省 気象庁のアメダス気象データ(日本国内約1300か所)、総務省の住宅・土地統計データおよび国勢調査データなどのビッグデータを活用し、以下の事項を進め、健康リスクに影響を与える要因を明らかにし、健康で安全な地域環境・住環境形成の指標を得ることを目的にしている。今年度は以下の事項を進めた。 1.各種ビックデータから必要なデータを連結する手法の開発では、①人口動態統計データ、②気象データ(全国の気象観測所(約1,300)箇所のデータ)、③住宅・土地統計調査および国勢調査データ、これらの各種ビッグデータを活用し、1972年~2016年の人口動態統計データ(約4,133万件)に関連する気象データ、住宅・土地統計データ、人口データを関連付けた新たなデータベースを構築した。特に、市区町村と気象観測所の地理情報を基に、GISソフトを用い該当する市区町村の最寄り観測所を探査し、Webスクレイピングを活用し死亡票と該当する気象データを抽出し連結した。 2.季節・外気温度が死亡リスクへ与える影響の評価では、①季節依存性の評価:1972年~2016年の人口動態統計と関連する気象データを基に、全国47都道府県における季節が死亡リスクに与える影響を死因別、年齢別に評価する。また、年毎に評価することで、季節依存性の経年変化の傾向も明らかにした。なお、季節依存性の評価に関しては、イギリス国家統計局が使用している季節性変動係数(CSVM)を用いた。この指標を用いることで、国際的な比較も可能とした。②外気温依存性の評価:各死亡票に該当する月日、地域の日平均温度との関連を評価することで外気温依存性の評価が可能にした。死因別、全国都道府県別、年齢別、年別に評価することで、死因と地域性、年齢、経年変化の傾向を明らかにした。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 挑戦的研究(開拓)
    研究期間 : 2018年06月 -2021年03月 
    代表者 : 玉腰 暁子, 角家 健, 鵜川 重和, 森 太郎
     
    自立した生活を営むためには、自身の力で思うところに動けること、すなわち歩けることが基本となる。本研究は、北海道内6町在住の介護認定を受けていない70‐79歳を対象に、非侵襲、簡便かつ同時に複数のパラメータを測定できるウエアラブル端末を用いて歩行パラメータの把握を行い、その後の認知機能低下との関連を検討すること、さらに、その関連を修飾する身体機能、冬季及び夏季の身体活動を含む生活習慣、屋内環境、近隣環境を探索し、認知機能低下に資する介入可能要因を明らかにすることを目的としている。 2018年度の調査で得られた結果に関する検討を開始した。今回用いた機器では、これまでにもよく測定されてきた速度、歩幅を含めて左右それぞれのパラメータが20、左右あわせたパラメータが1、合計41の歩行パラメータが得られる。そのため、得られた歩行パラメータを因子分析によりパターン化、歩行の特徴を把握することをまず試みた。左右の測定値が得られている場合に、その集約値として両足の平均(あるいは最大、最小など)を用いる方法と、片方の足に注目する方法がある。一方の足に注目する場合には、右、あるいは左に固定するのではなく、対象者の利き足といった特徴を持つ足を測定値から抽出することが可能かどうか、検討中である。方針が確定次第、現在までに得られているデータを用いて、横断的に歩行の特徴と認知機能、生活習慣等との関連を検討することとしている。 一方、今年度予定していた調査対象自治体の都合により、急遽調査協力を断られたため、本研究課題のデータ収集に協力可能な調査対象者数が不足したことから、来年度に追加の調査を予定している。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2018年04月 -2021年03月 
    代表者 : 羽山 広文, 菊田 弘輝, 森 太郎
     
    本研究「生産施設用空調方式の高効率化と信頼性に関する研究」は、主にIT機器を収容したデータセンタと高発熱の工作機器を収容した精密機械工場の空調設備に関し、室内作業者の労働環境を確保しながら機器の発熱を確実に高効率で冷却することを目的に以下の事項を実施した。 1.冷涼な外気を活用した潜熱・顕熱冷却空調方式の開発では、①空調機内にダブルの熱交換器を設置し、一方は冷水チラーからの冷水を、他方にはブラインを室外機との間で循環させる「間接外気冷房方式」に関し、実大規模の実証実験と空調設備のシステムシミュレーションにより、システム効率の推定方法を構築し、顕熱冷却空調方式を検討した。また、実在するデータセンタでその性能を検証した。②散水方式による気化冷却方式により冷涼な外気の活用する方式に関し、空調設備のシステムシミュレーションにより、冷却特性を評価する手法を構築し、潜熱冷却空調方式の可能性を検討した。 2.空調設備の保全データの定量化と室温変化を伴う信頼性評価ツールの開発では、①DCで実際に稼動している空調設備の保全データ(故障毎の故障間隔・修理時間)を多数収集し、これらの保全データをワイブル確率紙にプロットし、回帰直線の係数から平均故障間隔(MTBF)を得た。また、対数正規確率紙にプロットし、その回帰直線の係数から平均修理時間(MTTR)を得た。②これらの基礎データをもとに、前年度に作成した信頼度計算プログラムの機能を強化し、ネットワーク状に構成された複雑な空調システム(例えば、A系統-B系統の混在型システムなど)も評価可能な信頼度評価方法を確立した。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2017年04月 -2020年03月 
    代表者 : 鵜川 重和, 森 太郎, 玉腰 暁子
     
    積雪冬季に主要産業が異なる北海道内5 町に居住する要介護認定を受けていない高齢者569人を対象とした調査を実施した。居間2週間平均室温の中央値は20.9(最低3.6、最高29.7)℃、脱衣室2週間平均室温の中央値は17.4(最低-0.2、最高27.0)℃であり建築時期が新しいほど居間、脱衣室共に2週間平均室温の中央値が高くなる傾向が見られた。しかし、居間の2週間平均温室と認知機能、7日間の平均歩数、座位時間、食塩取量との間にいずれも有意な相関関係は認めなかった。
  • 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
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2014年04月 -2017年03月 
    代表者 : 羽山 広文, 菊田 弘輝, 森 太郎, 木幡 悠士, 小島 俊一, 松本 若菜, 井上 義之
     
    本研究は、IT機器や工作機器を収容した高発機械室の空調設備に関し、機器の発熱を確実に高効率で冷却することを目的に、1)室内の温熱環境の適正化、2)空調設備の高効率化、3)空調設備の信頼性確保の3点を主眼に据え、①機器冷却特性を考慮した空調方式、②冷涼な外気を活用した高効率空調方式、③生産施設への置換換気方式の適用、④空調設備の信頼性評価の4つの課題について、機器の設計・製造(製造業)、サービスの構築・運用(サービス業)、空調設備の設計・建設(建設業)の異なる産業分野にまたがる課題を体系的に整理し、適応範囲、構成基準、その対策と効果を定量的に明らかにし、実用性の高い成果として取り纏めた。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2014年04月 -2017年03月 
    代表者 : 森 太郎, 浅水 仁, 桑原 浩平, 林 裕樹
     
    住生活の省エネルギー化が喫緊の課題である.解決策の一つとして太陽エネルギーの利用が注目されている.その利用方法はPVだけでなく熱利用にも大きな可能性があり,組み合わせによっては,寒冷地においても地域によっては無暖房が達成できる可能性もあるが,太陽エネルギー利用は地域性(日射量や外気温等の気象データ)だけではなく,場所(地形,周辺の建物)の強い影響を受ける. そこで,本研究では,(1)低価格レンズを利用した簡易日射受熱量予測システムの構築,(2)GISデータと気象データを用いた環境解析用気象データの作成手法の構築と作成された気象データの分析,(3)上記データを用いたシミュレーションの実施した.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2013年04月 -2017年03月 
    代表者 : 西澤 岳夫, 佐藤 彰治, 森 太郎
     
    北方先住民族であるアイヌが曾て越冬のために使用していた住居にトイチセ(土葺きの住居)がある。本研究ではこのトイチセをモデルとした建築物を学生と教員のみで学校敷地内に建設し、過年度、同様に建設したチセをモデルとした建築物とあわせて環境測定と分析を行い、チセとトイチセの温熱環境の違いの一端を明らかにした。また、これに付随してトイチセを題材にした教材キットを開発し、小中学生を対象としたものづくり教室に活用した。以上のような建設行為そのものと環境測定、ものづくり教室等を通して学生や子供達にものづくりの楽しさや、北方先住民族住居の特徴を伝えた。
  • 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
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2011年04月 -2014年03月 
    代表者 : 羽山 広文, 齊藤 雅也, 菊田 弘輝, 森 太郎, 梅村 朋弘
     
    本研究では以下の検討を実施した。(1)厚生労働省より人口動態統計データを入手し、死因と気象条件の関連性を死亡場所別、地域別に分析した。(2)在宅医療・看護を実施している医療機関の協力を得て、室内温熱環境と生理データを同時に計測し、室内温熱環境が身体へ与える影響を把握した。(3)入浴前後の室内温熱環境と生理データ(血圧、心拍数)を同時に計測し、室内温熱環境が身体へ与える影響を把握した。(4)住宅内の室温分布データを活用し、室温分布発生の要因分析を行い、室温確保に必要な住戸の断熱性能・必要なエネルギー消費量を把握した。(5)安全と健康に配慮した住宅計画・住環境計画の指標を作成した。
  • 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
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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
     
    本研究では,住生活の省エネルギー化を目的に寒冷地の高性能住宅で使用する採暖装置の開発と評価を実施した.具体的には1.kinectセンサーを利用した住宅内の人追従システムの開発を実施し,2.採暖器具使用時の生理・心理反応測に関する被験者実験を行い,分析を行い,さらに3.高性能住宅の温熱環境の実測と熱環境解析を以下のような項目で実施した①パッシブ換気住宅と床下チャンバーエアコン方式の住宅の企画と実測.②吸収日射量分布を考慮した住宅の温熱環境解析.③GISデータを利用した高性能住宅の温熱環境解析.④PCMと太陽熱集熱装置の組み合わせによる換気予熱装置の開発と評価
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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、学生と教員のみで北方先住民族住居であるチセをモデルとした建築物を校内に建設し、宿泊体験を伴う環境測定と温熱環境の解析を行った。また、これに関連する教材キットを開発し、小中学生を対象としたものづくり教室に活用した。この建設行為そのものと宿泊体験・環境測定、ものづくり教室等を通して学生や子供達はものづくりの楽しさを知るとともに、その意義や北方先住民族住居に対する認識を深める事ができた。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2005年 -2007年 
    代表者 : 繪内 正道, 羽山 広文, 菊田 弘輝, 森 太郎, 林 基哉, 西澤 繁毅, 長野 克則, 濱田 靖弘
     
    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
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 繪内 正道, 羽山 広文, 森 太郎, 瀬戸口 剛, 本間 義規, 林 基哉, 佐藤 彰治
     
    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。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 萌芽研究
    研究期間 : 2003年 -2004年 
    代表者 : 絵内 正道, 羽山 広文, 森 太郎, 本間 義規
     
    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。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 地域連携推進研究費
    研究期間 : 2000年 -2002年 
    代表者 : 繪内 正道, 長谷川 寿夫, 森 太郎, 羽山 広文, 石田 秀樹, 鈴木 憲三, 佐々木 隆
     
    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。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 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

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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