ビル風シミュレーション調査とは

コンピューターを用いて、三次元流体解析プログラムにより、実際の建物周辺気流を求めます。空間を多数のメッシュに区切って、その一つ一つの中での流れを計算で求めます。その後、気象データを加味して調査地点での年間の強風の発生頻度を求めます。                           

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地形と建物のモデル化、メッシュ切り 風速コンター・ベクトル

左の図のようにモデルを作成し、風の流れを計算式で解きます。すると、右図のように建物のかど付近で風速が高くなることが判明します。同じモデルにフェンスを追加して防風対策も検討します。

この調査のねらい

 コンピューターシミュレーションによる建物周辺の気流、風環境評価ランクが正確にわかりますので、精度を求められる場合や説明根拠を必要とする報告に最適です。
建物高さが10階から30階までの建物がお勧めです。ビル風の発生が無視できないため、定量的に強風域を予測して、対策を検討します。
(建物高さが30階を超える場合は、さらにビル風が顕著となりますので風洞実験にて正確に予測することをお勧めします。)

特長

速い 注文後、調査期間は3週間〜!
安い 参考価格45万円にて提供中
    (建物規模によって異なります。10階建て、周辺建物がないケース)

安心 
風環境評価ランク、対策法までわかります。東京都アセスにも対応
信頼 経験豊富な専門家(技術士、総合技術監理部門)による鑑定なので安心

調査内容

コンピューターシミュレーションソフトは株式会社大林組によって開発されたZephyrus(ゼフィルス)を使用して予測します。このソフトは建築学会委員会での検証もされているため安心です。

解析範囲は、結果を報告する範囲である3Hの範囲を含み、かつ正確な気流を作成するためさらに外側の周辺地形を作成します。

モデル作成は次の3ケースとし、風向は16風向で計算します。

  1. 計画建物建設前(現況)
  2. 計画建物建設後
  3. 防風対策後

風環境評価は、村上法でランク1〜4を表示します。

防風対策は、植栽、フェンスのいずれも可能です。

初期結果として、上記1〜2の風速、風環境評価結果を3週間で報告します。さらに防風対策を行い検討します。最終的に対策案が決定しますと、その時点から1週間で報告書を作成します。

 

※納期の計数は、土日祝祭日を含みません。

作業スケジュール

調査手順の説明

  1. 建物形状の確認 建築図面より計画建物寸法を読み取り、モデル化可能な形状として作成します。
  2. 地図データの参照 計画地周辺の建物、公共施設、鉄道、河川等を地図データから読み取り、コンピューターモデルとして作成します。ここではマップインフォのデータを使用しています。
  3. 地形データの参照 計画地周辺の地面の標高を国土地理院地図データからから読み取り、コンピューターモデルとして作成します。
  4. モデル作成 上記@ABを総合して、コンピューター上に市街地および計画建物のモデルを作成します。
  5. 流れ場計算 コンピューター上で流れ場計算を行います。もっとも一般的なk−εモデルを使用し、モデルを固定して16風向について計算します。
  6. 風環境評価 村上法を用いて強風の発生頻度に基づく影響をランク1〜4として評価します。
  7. 気象データ 近くの気象観測所のデータを用いて、日最大平均風速の風向別発生頻度データを用います。
  8. 評価法 一般的に強風を対象とした評価法である村上法を用います。
  9. 対策提案 風によるリスク低減するため植栽やネットによる防風対策を提案します。
  10. 再計算 風環境評価結果が受け入れられない場合は、防風対策を検討して、再度流れ場を計算し、風環境評価を行います。
  11. 報告書作成 評価結果を報告書としてまとめます。
  12. 報告説明動画 報告書の内容をスライド+口述説明として10〜20分の動画を作成しDVDに収録します。報告書の説明が何回でも繰り返しできます。(別途注文願います)


風環境シミュレータ「 Zephyrus( ゼフィルス ) 」の特徴

風環境予測における数値流体計算 (CFD) では,予測精度を維持しつつ,計画地周辺建物のモデル化と計算格子の生成をいかに単純化するかが課題である。これ対して、当社が使用する風環境シミュレータ「 Zephyrus( ゼフィルス ) 」では、

  1. 電子地図情報を元に計画地周辺の建物形状をモデル化する。
  2. 直交等間隔格子を用いることで格子生成を単純化
  3. 重合格子により必要部分を細かく計算できる。
  4. 風洞実験結果と比較した予測精度の検証が行われている。

ことから、スピード、精度をともに満足できる仕組みを備えています。

zephyrus_p1.jpg (340×481)  zephyrus_p2.jpg (340×481)

さらに詳しい情報は下記を参照願います。

風洞実験との比較検証

風環境シミュレータ「 Zephyrus( ゼフィルス ) 」は風洞実験結果と照合してチェックされていますので信頼できます。

市街地風環境予測のための流体数値解析ガイドブック−ガイドラインと検証用データベース
−Guidebook for Practical Applications of CFDto Pedestrian Wind Environment around Buildings


流体数値計算による風環境評価ガイドライン作成WG(委員名簿)
Working group for CFD prediction of pedestrian wind environment around building
日本建築学会編 Architectural Institute of Japan

kazeguideline.jpg (300×423)

地図データ(GIS)を利用しますので正確です

地形、建物データには、地図データ(GIS)を利用しますので正確です。

建物、道路、鉄道、河川などをGISデータベースから読み取って入力しますので正確です。下の図は関東地方のデータです。拡大すると建物1つ1つの形状、高さがデータとして入力されています。(クリックすると詳細なデータが見られます)mapinfo700.jpg (700×343)

mapinfo_s700.jpg (700×344)

 また、地形の起伏は国都地理院のGISを利用して5mメッシュごとに標高を読み取って入力します。(ただし都区内などデータが用意されている地域に限ります。それ以外は50mメッシュ毎の標高となります。)

5m_mesh300.jpg (300×200)  5m_meshCD.jpg (300×307)

気象データの調査

近傍の気象官署、アメダス等の風向風速発生頻度を求めます。

日最大平均風速(一日の10分間平均風速、144個の最大値)とその風向を5年間分を使用します。

東京都環境局など毎正時ごとに1回しか計測されていない(一日のデータ数24個の最大値)場合は、現在学術研究成果として対案されている予測法に基づいて推定します。

評価計算の強風の頻度は、気象データそのもののカウント数ではなく、気象データの風速毎の発生頻度を統計確率関数(ワイブル分布)で近似して計算式に当てはめ、風速ごとに強風の発生頻度を求めます。

 

別途追加見積もり事項

  1. 建物が20階以上の高層、複数棟、または広範囲に分布する場合(図面を見て判断いたします)
  2. 気象データ 建設地近傍の観測点データを新たに取り直す必要がある場合
  3. 建物形状 バルコニーなど鉛直方向の凹凸形状を作成する場合(鉛直方向メッシュも含みます)
  4. 近隣説明会での結果報告 説明会が論争の場となる場合が多く、特別な準備が必要です。
  5. 東京23区外での事業主様への結果報告 旅費交通費がかかるため。(東京近県の事業主様は別途ご相談いたします) 

ビル風シミュレーション調査の報告書サンプル


cshoukokusho.jpg (300×424)

ビル風シミュレーション調査のご注文方法

ご注文、お問い合わせは
兜s動産環境センター 03−6661−1247 まで

メールにてお申し込みください。
メール → info@birukaze.com

次の資料をお送り願います。

  1. 住宅地図(計画地を含む500m四方)
  2. 現況建物の図面
  3. 計画建物の建築図面
  4. 計画建物直近の建物階数
  5. 計画地周辺の建物の写真
  6. その他既に計画が明らかになっている周辺建物の情報
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