JP6468753B2

JP6468753B2 - 換気回数及び必要窓面積の算出方法ならびに算出システム

Info

Publication number: JP6468753B2
Application number: JP2014166063A
Authority: JP
Inventors: 直美森戸; 千葉　陽輔; 陽輔千葉
Original assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Current assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2019-02-13
Anticipated expiration: 2034-08-18
Also published as: JP2016041997A

Description

本発明は、換気回数及び必要窓面積の算出方法ならびに算出システムに関する。

従来、建物の開口から流入する風による室内環境への影響を定量的に解析できるようにした通風・温熱診断システムなどが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７-１１５０４１号公報

しかしながら、上述したシステムのような、建物内の通風・換気量を予測する従来のシステムは、計算が複雑な割には精度が低いものであった。特に都市の密集地では周辺環境（近隣建物の配置）が複雑で精度の高い予測が難しかった。

そこで、本発明は、換気回数や必要窓面積をより簡便で尚かつ実用に問題のない精度で算出することができる換気回数及び必要窓面積の算出方法ならびに算出システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明に係る換気回数の算出方法は、建物の所定の階における居室の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒから単位時間あたりの換気回数Ｖを算出することを特徴とする。

これによれば、換気回数をより簡便で尚かつ実用に問題のない精度で算出することができる。

この換気回数の算出方法においては、統計処理により前記比Ｒと前記換気回数Ｖとの相関関係式を予め求めておき、当該相関関係式に基づき前記換気回数Ｖを算出することが好ましい。

また、この換気回数の算出方法においては、前記建物の内部の間仕切りの有無による影響を考慮することが好ましい。

さらにこの換気回数の算出方法においては、前記建物の近隣建物の有無及び／又は階数の影響を考慮することが好ましい。

本発明に係る換気回数算出システムは、
建物の所定の階における居室の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒと、単位時間あたりの換気回数Ｖとの相関データを格納した相関データ格納手段と、
前記相関データに基づき、前記居室の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒから単位時間あたりの換気回数Ｖを算出する換気回数算出手段と、
を備えたことを特徴とする。

これによれば、相関データに基づき、換気回数をより簡便で尚かつ実用に問題のない精度で算出することができる。

本発明に係る必要窓面積の算出方法は、建物の所定の階における居室の床面積Ｆと、所望の単位時間あたりの換気回数Ｖから必要窓面積Ｗ１を算出することを特徴とする。

これによれば、必要窓面積をより簡便で尚かつ実用に問題のない精度で算出することができる。

この必要窓面積の算出方法においては、統計処理により前記比Ｒと前記換気回数Ｖとの相関関係式を予め求めておき、当該相関関係式に基づき前記必要窓面積Ｗ１を算出することが好ましい。

また、この必要窓面積の算出方法においては、前記建物の内部の間仕切りの有無による影響を考慮することが好ましい。

さらにこの必要窓面積の算出方法においては、前記建物の近隣建物の有無及び／又は階数の影響を考慮することが好ましい。

本発明に係る必要窓面積算出システムは、
建物の所定の階における居室の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒと、単位時間あたりの換気回数Ｖとの相関データを格納した相関データ格納手段と、
前記相関データに基づき、前記居室の床面積Ｆと、単位時間あたりの想定換気回数Ｖから必要窓面積Ｗ１を算出する必要窓面積算出手段と、
を備えたことを特徴とする。

これによれば、相関データに基づき、必要窓面積をより簡便で尚かつ実用に問題のない精度で算出することができる。

本発明によれば、換気回数や必要窓面積をより簡便で尚かつ実用に問題のない精度で算出することができる。

３階建ての戸建住宅の一例を概略的に示す図である。２つの居室が室内開口部分を介して南北方向に連なった間取りの例を示す平面図である。中央地（南北のいずれかの辺が道路に接し他の３辺が隣地に接する敷地）に建つ建物の１階、２階、３階の各居室を対象としたシミュレーションの結果を示す、窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒと、換気回数Ｖとの関係を表したグラフである。角地（隣り合う２辺が道路に接し他の２辺が隣地に接する敷地）に建つ建物の１階、２階、３階の各居室を対象としたシミュレーションの結果を示す、窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒと、換気回数Ｖとの関係を表したグラフである。換気回数及び必要窓面積の算出システムの構成例を示す図である。算出システムのディスプレイにおける入力画面（インターフェース）の一例を示す図である。換気経路の階層表示の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する（図１〜図７参照）。

＜実験について＞
シミュレーション（模擬実験）の結果、建物１の所定の階２におけるある居室３において、窓４の面積Ｗと、床面積Ｆと、換気回数Ｖとの間にはある相関関係が成り立つことが見出された。まずはこれについて説明する（図１等参照）。

３階建て戸建住宅である建物１をモデルとし、各階２の居室３について、「窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒ」と「換気回数Ｖ（の平均値）」についての相関をシミュレーションした。ここでは、窓４を有する居室をシミュレーションの対象とした。この居室２は、南側と北側にそれぞれ窓が設けられた南北開口タイプとした（図１参照）。
なお、本シミュレーションにおいて、換気回数は６方向からの風向に対する換気回数を採用した。

なお、室内開口部（開放可能な扉、室内窓、欄間等）を有する間仕切りによって２つの居室３に分割され、北側の居室３には北側を向く窓４が設けられ、南側の居室３には南側を向く窓４が設けられている間取りを対象としてもよい（図２参照）。

なお、「換気回数Ｖ」とは、１時間あたりの居室内の空気の入れ替わる回数である。

まず、中央地（南北のいずれかの辺が道路に接し他の３辺が隣地に接する敷地）に建つ建物１の各階２の居室３を対象としてシミュレーションした。この結果、それぞれの居室において、「窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒ」と「換気回数Ｖ」との間に相関があることが確認できた（図３参照）。換気回数Ｖとしては、上述した平均値を用いた。

続いて、角地（隣り合う２辺が道路に接し他の２辺が隣地に接する敷地）に建つ建物の各階２の居室３を対象としてシミュレーションした。この結果、それぞれの居室において、「窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒ」と「換気回数Ｖ」との間に相関があることが確認できた（図３参照）。

このようにして得られた相関データＤを利用することにより、以下に説明するごとく、換気回数Ｖの算出、必要窓面積Ｗの算出が可能である。

＜換気回数の算出について＞
以上の相関関係を利用すれば、建物１の所定の階２の居室３において既に定められた窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒから、換気回数Ｖを算出することができる。このようにして算出した換気回数Ｖは、既存の建物やすでに設計が完了した建物における室内環境を把握する一つの指標として用いることができる。

＜必要窓面積の算出について＞
以上の相関関係を利用すれば、建物１の所定の階２における居室３の床面積Ｆと、所望の換気回数Ｖとから、必要窓面積Ｗ１を算出することができる。このようにして算出した必要窓面積Ｗ１を目安として窓４の大きさや設置数を決定することで、よりよい室内環境を有する建物を設計することができる。

なお、上記相関関係を求める際には、隣家の階数の違いによる影響を考慮してもよい。図３、図４に示した相関データＤは、階数の影響が反映されたものということができる。

＜換気回数及び必要窓面積の算出システム＞
算出システム１０の一例を示す。図５に示す算出システム１０は、演算処理装置（ＣＰＵ）１２を含むコンピューター１１と、記憶装置（相関データ格納手段）１３とを含む。コンピューター１１は、ディスプレイ（入出力用画面）１４を有する。記憶装置１３には、建物１の所定の階における居室２またはその中の居室３の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒと、単位時間あたりの換気回数Ｖとの相関データＤが格納されている。

演算処理装置１２は、この相関データＤに基づき、居室２または居室３の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒから単位時間あたりの換気回数Ｖを算出する換気回数算出手段１２Ａとして機能し、あるいは、この相関データＤに基づき、居室２または居室３の床面積Ｆと、単位時間あたりの想定換気回数Ｖから必要窓面積Ｗ１を算出する必要窓面積算出手段１２Ｂとして機能する（図５参照）。

算出システム１０のディスプレイ１４における入力画面（インターフェース）は、例えば、「周辺建物」、「建物位置」、「開口（窓）位置」、「階」をプルダウンメニューで選択し、「窓面積」、「床面積」、「換気回数」を数値入力するようにしたものが利用可能である（図６参照）。さらに換気回数をアップさせたいときに選択可能なプルダウンメニューを併設してもよい（図６参照）。

また、換気経路の階層表示の一例を挙げれば、図７に示すようなものがある。階層は、実際の建物１に、想定される態様を加味して設定することができる。

ここまで説明した算出システム１０およびこれを用いた算出方法は、相関データＤに基づいて、換気回数Ｖあるいは必要窓面積Ｗ１をより簡便で尚かつ実用に問題のない精度で算出することを可能とするものであり、通風計画を支援するツールとして好適である。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、風向による換気回数Ｖの振れ幅が大きい場合には、統計処理により過大あるいは過小の数値を排除して換気回数Ｖを求めてもよく、卓越風を考慮して１方向の風向に限定して求めたものであってもよい。

本発明は、都市部の密集地に建築される建物において通風計画をする場合に適用して好適である。

１…建物
２…階
３…居室
４…窓（開口）
５…間仕切り
１０…算出システム
１２Ａ…換気回数算出手段
１２Ｂ…必要窓面積算出手段
１３…記憶装置（相関データ格納手段）
Ｆ…床面積
Ｗ…窓面積
Ｗ１…必要窓面積
Ｒ…窓面積Ｗと床面積Ｆの比
Ｖ…換気回数
Ｄ…相関データ

Claims

建物の所定の階における居室の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒから開放可能な窓による単位時間あたりの換気回数Ｖを、統計処理によって予め求めた前記比Ｒと前記換気回数Ｖとの相関関係式に基づき算出することを特徴とする換気回数の算出方法。
前記建物の内部の間仕切りの有無による影響を考慮する、請求項１に記載の換気回数の算出方法。
前記建物の近隣建物の有無及び／又は階数の影響を考慮する、請求項２に記載の換気回数の算出方法。
建物の所定の階における居室の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒと、開放可能な窓による単位時間あたりの換気回数Ｖとの相関データを格納した相関データ格納手段と、
前記相関データに基づき、前記居室または前記居室の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒから開放された窓による単位時間あたりの換気回数Ｖを算出する換気回数算出手段と、
を備えたことを特徴とする換気回数算出システム。
建物の所定の階における居室の床面積Ｆと、開放可能な窓による単位時間あたりの想定換気回数Ｖから必要窓面積Ｗ１を、統計処理により予め求めた前記比Ｒと前記換気回数Ｖとの相関関係式に基づき算出することを特徴とする必要窓面積の算出方法。
前記建物の内部の間仕切りの有無による影響を考慮する、請求項５に記載の必要窓面積の算出方法。
前記建物の近隣建物の有無及び／又は階数の影響を考慮する、請求項６に記載の必要窓面積の算出方法。
建物の所定の階における居室の窓面積Ｗと床面積Ｆの比Ｒと、開放可能な窓による単位時間あたりの換気回数Ｖとの相関データを格納した相関データ格納手段と、
前記相関データに基づき、前記居室の床面積Ｆと、開放可能な窓による単位時間あたりの想定換気回数Ｖから必要窓面積Ｗ１を算出する必要窓面積算出手段と、
を備えたことを特徴とする必要窓面積算出システム。