JP2003293325A - 屋外ヤード用防風壁の設計方法 - Google Patents
屋外ヤード用防風壁の設計方法Info
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- JP2003293325A JP2003293325A JP2002102252A JP2002102252A JP2003293325A JP 2003293325 A JP2003293325 A JP 2003293325A JP 2002102252 A JP2002102252 A JP 2002102252A JP 2002102252 A JP2002102252 A JP 2002102252A JP 2003293325 A JP2003293325 A JP 2003293325A
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Abstract
埃、その他粉体が風によって飛散するのを防止するため
に利用される防風壁または防風柵の高さの設計におい
て、風洞実験を用いることのない局所風速予測が可能
な、手間とコストがかからない屋外ヤード用防風壁の設
計方法を提供する。 【解決手段】 屋外ヤードに貯留される塵埃の風による
飛散を防止する防風壁を設計するために、飛散塵埃発生
箇所における局所の風速予測と塵埃飛散計算とをコンピ
ュータを用いた障害物を含む３次元物理領域内の流体解
析装置を用いて一貫して行うことを特徴とする屋外ヤー
ド用防風壁の高さの設計方法。
Description
だ石炭、セメント、砂、塵埃、その他粉体（以下、総称
して「塵埃」という。）が風によって飛散するのを防止
するために利用される防風壁または防風柵の高さの設計
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、屋外ヤードに積んだ塵埃が風によ
って飛散するのを防止するために利用される防風壁また
は防風柵の高さの設計方法において、屋外ヤード内の局
所の風速予測を風洞実験で行い、次に、風洞実験で得ら
れた屋外ヤードの局所の風速をデータとした塵埃飛散計
算を正規分布関数式（パフモデル、プルームモデル、ボ
ックスモデルなど）を利用して、防風壁または防風柵の
高さを設計していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】風洞実験で多数の測点
で風速データをとれば、各測点毎に風による飛散塵埃発
生量を求めて高い精度が得られるが、この作業もたいへ
んな手間と費用がかかるため、アセスメントでは、風洞
実験データを平均値化し、風の乱れの少ない平地でのデ
ータと比較して相対的に一律に割り増して、簡便に計算
する方法が用いられる場合がある。しかし、塵埃飛散計
算に使用する風速は、通常、飛散塵埃発生源での値が用
いられるが、実際の塵埃の飛散は飛散経路上の風速・風
向の影響を強く受けるため、飛散塵埃発生源からの距離
が離れるほど、誤差が大きくなっている恐れがある。こ
のように、従来の防風壁または防風柵の高さを設計する
方法では、過大な手間と費用がかかり、計算結果も過不
足が生じる。 【０００４】本発明は、従来の防風壁または防風柵の高
さの設計方法の持つ課題を解決することを目的とする。 【０００５】 【問題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、次のよう構成される。 【０００６】本発明は、屋外ヤード用防風壁の高さの設
計方法において、屋外ヤードに貯留される塵埃の風によ
る飛散を防止する防風壁を設計するために、飛散塵埃発
生箇所における３次元的局所の風速と塵埃飛散計算とを
コンピュータを用いた障害物を含む３次元物理領域内の
流体解析装置を用いて一貫して行うことを特徴とする。 【０００７】 【作用】本発明の構成により、屋外ヤード周辺地域での
３次元的局所風速を風洞実験で行う従来技術に比べて、
多くの手間とコストを削減できる。また、塵埃飛散計算
も流体解析装置の中に塵埃種類情報及び塵埃表層の解析
境界条件情報を組み込むことで多くの手間とコストを削
減することができる。また、本発明の構成により、塵埃
の種類、発塵条件の変更など、大きな設計変更にも対応
可能である。さらに、本発明の構成により、従来技術に
おける塵埃飛散計算で使われた風速が飛散塵埃発生源で
の風速であるのに比較し、塵埃飛散経路上での風速・風
向の変化も流体解析装置により得られるので飛散塵埃発
生源から距離が離れた塵埃飛散経路での塵埃飛散量を精
度よく計算することができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明を図により説明する。図１
は、屋外ヤード１とその周囲に配置された風による塵埃
の飛散を防止するための防風壁２の配置を示した平面図
である。図１０は従来の屋外ヤード用防風壁の高さを設
計するためのフローチャートであり、図９は本発明の屋
外ヤード用防風壁の高さを設計するためのフローチャー
トである。図１０に示される従来技術においては、局所
の風速予測のデータは、予め風洞実験により得られたデ
ータを用い、塵埃飛散計算は、前記風洞実験で得られた
局所風速予測を用いた正規分布関数式を利用した様々な
方法で行われる。従来技術の問題点は、前記発明の解決
する課題のところで述べたように、局所風速予測を風洞
実験により行うことにより、多くの手間とコストを必要
とすることである。本発明においては、飛散塵埃発生源
周囲地域の３次元的局所風速データを得るための情報と
して、図２及び図３に示される屋外ヤードの立地場所に
おける年間風向出現頻度、年間風速出現頻度等の「気象
条件」情報、屋外ヤードの立地場所の周囲の障害物の位
置及び形状、屋外ヤードに貯留される塵埃の積み上げ形
状、防風壁の設置位置及び仮決定された防風壁の高さ等
の「塵埃発生箇所」情報がコンピュータを使った流体解
析装置に入力される。 【０００９】前記入力された情報は、偏微分方程式の離
散近似法を用いた数値シミュレーションによる流体解析
装置により演算され、屋外ヤード周辺地域の３次元局所
風速分布のデータを得る。 【００１０】流体解析装置は、偏微分方程式が扱う物理
空間を格子（セル）状に分割し、各格子点にその近傍の
物理量を代表する情報を持たせ、これらの格子情報によ
り計算されるものである。本発明の屋外ヤードに用いる
防風壁のように有孔板またはネット上の物体は、物体と
流体が混在するポーラスな物体として、流体の存在率や
空気の抜け易さを抵抗係数で定数化して計算を行う。ま
た、ヤードや周辺の構造物のように物理的空間には様々
な障害物が存在するため、流体の占める領域には流体だ
けが隣接し合う部分と流体が障害物と隣接する部分が存
在し、このような境界上の風速を求めるためには、乱流
境界層を考慮した壁関数計算処理がなされる。 【００１１】図５に示されるように、流体解析装置に入
力された「塵埃発生箇所」情報に基づいて、屋外ヤード
１及びその周囲に設置された防風壁２を配置した３次元
解析モデルが得られる。前記３次元解析モデルに、「気
象条件」情報に基づき、風向・風速を変えて屋外ヤード
に風を吹かせ、流体解析装置の演算により屋外ヤード周
辺の３次元的風速分布のデータが得られる。 【００１２】また、流体解析装置には、飛散塵埃発生箇
所における局所風速により変化する飛散塵埃発生量及び
塵埃飛散経路上での塵埃飛散量に影響を与える「解析境
界条件」が入力される。飛散塵埃発生箇所における塵埃
発生量及び塵埃飛散経路上での塵埃飛散量に影響を与え
る「解析境界条件」としては、図８に示される湿分別粒
径分布や下記（表−１）に示される湿分別発塵強度式等
の「塵埃の種類」情報、下記（表−２）に示される屋外
ヤードに貯留される塵埃の表層が積み卸し作業後か否か
という「塵埃表層の条件」情報である。 【表−１】 【表−２】 【００１３】流体解析装置において演算により得られた
屋外ヤード周辺地域の３次元的局所風速と塵埃飛散計算
とを併せて流体解析装置で演算して、飛散塵埃発生箇所
から風下の塵埃飛散経路に沿った３次元的塵埃濃度分布
のデータを得る（図７）。この塵埃濃度分布から単位時
間当たりの塵埃飛散量が得られる。得られた解析結果
は、下記（表−３）に示されるように屋外ヤードに貯留
される塵埃表面積の加重平均により評価データとされ
る。 【表−３】 【００１４】防風壁の仮高さを変えて、同様な屋外ヤー
ド周辺地域の３次元的局所風速及び塵埃飛散計算を行
い、塵埃飛散量の防風壁の高さに応じた評価データを得
る。図８は、防風壁の高さと塵埃飛散量の関係を示すも
のである。図８に示されるように、防風壁の高さが所定
高さ以上になると塵埃飛散量は殆ど変化しなくなるの
で、その所定高さを防風壁の高さとして採用する。 【００１５】本発明の屋外ヤード用防風壁の設計方法を
図９のフローチャートに示される手順に沿って説明す
る。 １：コンピュータを利用した流体解析装置に、屋外ヤー
ドの形状、防風壁の配置位置、屋外ヤード周辺地域の障
害物の情報等からなる、「塵埃発生箇所」情報を入力す
る。 ２：屋外ヤードに貯留される塵埃の湿分別粒径分布、発
塵強度式等からなる、「塵埃の種類」情報を入力する。 ３：屋外ヤードの風向出現頻度、風速出現頻度等からな
る、「気象条件」情報を入力する。 ４：屋外ヤードに貯留されている塵埃が積み卸し作業の
後か否かのいずれか１つを仮決定する、「塵埃表層の仮
条件」情報を入力する。 ５：防風壁の高さを仮決定する、「防風壁高さの仮設
定」情報を入力する。 ６：前記入力された「塵埃発生箇所」及び「気象条件」
情報に基づいて、流体解析装置により、屋外ヤード周辺
地域の３次元的風速を演算に求め、前記３次元的風速に
前記入力された「塵埃の種類」及び「塵埃表層」情報を
加味した塵埃飛散計算を実施し、塵埃飛散経路上の塵埃
飛散量を求める。 ７：「塵埃表層の仮条件」情報または「防風壁高さの仮
設定」情報を変化させ、前記６の工程を実施し、塵埃飛
散経路上の塵埃飛散量を求める。 ８：得られた塵埃飛散経路上の塵埃飛散量のデータによ
り、屋外ヤード用の防風壁の高さを設計する。 【００１６】 【発明の効果】本発明の構成により、屋外ヤード内での
局所の風速予測を風洞実験で行う従来技術に比べて、多
くの手間とコストを削減できる。また、塵埃飛散計算も
流体解析装置の中に塵埃の粒径分布や塵埃発生強度式を
組み込むことで多くの手間とコストを削減することがで
きる。また、本発明の構成により、塵埃の種類、発塵条
件の変更など、大きな設計変更にも対応可能である。さ
らに、本発明の構成により、従来技術における塵埃飛散
計算で使われた風速が飛散塵埃発生源での風速であるの
に比較し、塵埃飛散経路上での風速・風向の変化も流体
解析装置により得られるので飛散塵埃発生源から距離が
離れた塵埃飛散経路での塵埃飛散量を精度よく計算する
ことができる。
図。 【図２】 屋外ヤードの年間風向出現頻度を示す図。 【図３】 屋外ヤードの年間風速出現頻度を示す図。 【図４】 屋外ヤードに貯留される塵埃の湿分別粒径分
布を示す図。 【図５】 流体解析装置の解析モデルを示す図。 【図６】 流体解析装置の解析により得られる風速分布
を示す図。 【図７】 流体解析装置の解析により得られる塵埃濃度
分布を示す図。 【図８】 (ａ)（ｂ）防風壁の高さ−塵埃飛散量の関係
を示す図。 【図９】 本発明の屋外ヤード用防風かべの設計方法の
フローチャートを示す図。 【図１０】 従来の屋外ヤード用防風壁の設計方法のフ
ローチャートを示す図。 【符号の説明】 １：屋外ヤード ２：防風壁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 屋外ヤードに貯留される塵埃の風による
飛散を防止する防風壁を設計するために、飛散塵埃発生
箇所周囲の３次元的局所風速と塵埃飛散計算とをコンピ
ュータを用いた障害物を含む３次元物理領域内の流体解
析装置を用いて一貫して行うことを特徴とする屋外ヤー
ド用防風壁の高さの設計方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102252A JP4025571B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 屋外ヤード用防風壁の解析プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102252A JP4025571B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 屋外ヤード用防風壁の解析プログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003293325A true JP2003293325A (ja) | 2003-10-15 |
| JP4025571B2 JP4025571B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=29242175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002102252A Expired - Lifetime JP4025571B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 屋外ヤード用防風壁の解析プログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4025571B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005339460A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | 流体の解析方法および流体の解析方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラム |
| JP2007154466A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Ohbayashi Corp | 防風構造、防風方法、防風改築方法、通路 |
| JP2013174952A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Ohbayashi Corp | 施工現場の環境シミュレーションシステム、及び、施工現場の環境シミュレーション方法 |
| JP2013186714A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Taisei Corp | 風環境対策検討方法 |
| JP2019007801A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 株式会社熊谷組 | 建設施工現場における風環境予測方法、及び、風環境予測システム |
-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102252A patent/JP4025571B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005339460A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | 流体の解析方法および流体の解析方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラム |
| JP4579583B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2010-11-10 | 富士重工業株式会社 | 流体の解析方法および流体の解析方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラム |
| JP2007154466A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Ohbayashi Corp | 防風構造、防風方法、防風改築方法、通路 |
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| JP2013186714A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Taisei Corp | 風環境対策検討方法 |
| JP2019007801A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 株式会社熊谷組 | 建設施工現場における風環境予測方法、及び、風環境予測システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4025571B2 (ja) | 2007-12-19 |
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| JP2003293325A (ja) | 屋外ヤード用防風壁の設計方法 |
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