JP2013186714A - Wind environmental measure examination method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wind environmental measure examination method for quickly determining valid building wind measures.SOLUTION: A wind environmental measure examination method 1 includes: modeling a space around a building; setting improvement object points around the building; generating a planar map around the building; setting a wind measure examination area in which a shielding object can be arranged on the planar map; searching the path of wind reaching the improvement object points when wind blows from a predetermined wind direction to the building as a backflow line; extracting an influence range in which the backflow line passes the height of the shielding object in the wind measure examination area; calculating an influence value at the improvement object point in each of the unit areas of the extracted influence range; repeatedly executing the above mentioned procedures about all the wind directions and all the improvement object points; calculating an influence cumulative value by cumulatively adding the applied influence values about each unit area of the wind measure examination area; and displaying the scale of the influence cumulative value in each unit area of the wind measure examination area on the planar map.

Description

本発明は、風環境対策検討方法に関する。   The present invention relates to a wind environment countermeasure examination method.

従来より、ビル風対策として、建物周辺に防風植栽や防風庇などの遮蔽物を配置することが行われている。ここで、ビル風とは、建物の周囲の狭い範囲に発生する、吹き降ろし、谷間風、街路風などの強風を意味する。   Conventionally, as a measure against building wind, a shield such as windproof planting and windbreaks has been arranged around the building. Here, the building wind means strong winds such as downwinds, valley winds, and street winds that occur in a narrow area around the building.

防風植栽や防風庇の配置は、例えば、以下の手順で決定される。
第1の方法は、数値解析を行う手法である(特許文献1参照)。すなわち、経験に基づいて建物周辺に防風植栽や防風庇などを配置し、このビル風対策の配置パターンを解析モデル化する。そして、この解析モデルを数値解析して、風環境を評価する。
The arrangement of windbreak planting and windbreak fences is determined, for example, by the following procedure.
The first method is a method of performing numerical analysis (see Patent Document 1). That is, windproof planting, windbreaks, etc. are arranged around the building based on experience, and the building wind countermeasure arrangement pattern is converted into an analysis model. Then, this analysis model is numerically analyzed to evaluate the wind environment.

第2の方法は、建物近辺およびビル風対策の縮小模型を製作し、この縮小模型を用いて風洞実験を行う手法である。すなわち、経験に基づいて建物周辺に防風植栽や防風庇などを配置し、このビル風対策の配置パターンを縮小模型にモデル化する。そして、風洞実験結果に基づいて、風環境を評価する。   The second method is a method of producing a reduced model for measures against winds near the building and the building, and conducting a wind tunnel experiment using the reduced model. That is, windproof planting and windbreaks are arranged around the building based on experience, and the building wind countermeasure arrangement pattern is modeled as a reduced model. Then, the wind environment is evaluated based on the results of the wind tunnel experiment.

特開2003−203194号公報JP 2003-203194 A

しかしながら、第1の方法では、ビル風対策の配置パターン毎に解析モデル化して数値解析を行うため、計算時間が膨大となる、という問題があった。
第2の方法では、縮小模型の製作や風環境の測定などに手間と費用がかかっていた。さらに、各ビル風対策の有効性を比較するため、多くの実験ケースが必要であった。
したがって、上述の手法では、より有効なビル風対策案を求めるために設計者の経験に頼る必要があり、有効なビル風対策案を迅速に決定することは難しく、多くの時間と多額の費用がかかっていた。
However, the first method has a problem that the calculation time becomes enormous because numerical analysis is performed by modeling an analysis pattern for each arrangement pattern of the building wind countermeasures.
In the second method, it takes time and money to produce a reduced model and measure the wind environment. Furthermore, many experimental cases were required to compare the effectiveness of each building countermeasure.
Therefore, in the above method, it is necessary to rely on the designer's experience in order to obtain a more effective building-like countermeasure plan. It was over.

本発明は、有効なビル風対策を迅速に決定できる風環境対策検討方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a wind environment countermeasure examination method capable of quickly determining an effective building wind countermeasure.

請求項1に記載の風環境対策検討方法(例えば、後述の風環境対策検討方法1)は、建物(例えば、後述の計画建物11)の周囲の空間をモデル化して、当該建物の周囲に風環境の改善対象となる改善対象点(例えば、後述の改善対象点13)を設けるとともに、前記建物の周囲に平面マップ(例えば、後述の平面マップ20、20A〜20C)を生成し、当該平面マップ上に複数の単位エリア(例えば、後述の単位エリア16、21)からなりかつ遮蔽物を配置可能な風対策検討エリアを設ける初期手順(例えば、後述のステップS1〜S6)と、前記建物に所定の風向から風が吹いた場合における前記改善対象点に至る風の経路を逆流線(例えば、後述の逆流線14)として求めて、前記風対策検討エリアのうち前記逆流線が前記遮蔽物の高さを通過する範囲(例えば、後述の影響範囲15)を抽出し、当該抽出した範囲の単位エリアのそれぞれについて、前記改善対象点における前記所定の風向の風の影響の大きさを示す指標である影響値を付与する影響値付与手順(例えば、後述のステップS9)と、当該影響値付与手順を全ての風向かつ全ての改善対象点について繰り返し実行し、前記風対策検討エリアの各単位エリアについて、前記付与した影響値を累積加算して影響累積値を求める繰り返し手順(例えば、後述のステップS7、S8、S10)と、前記平面マップの前記風対策検討エリアの各単位エリアに前記影響累積値の大きさを表示する表示手順(例えば、後述のステップS11〜S13)と、を備えることを特徴とする。   The wind environment countermeasure examination method according to claim 1 (for example, wind environment countermeasure examination method 1 described later) models a space around a building (for example, a later-described planned building 11) and winds around the building. An improvement target point (for example, an improvement target point 13 to be described later) is provided as an environment improvement target, and a plane map (for example, plane maps 20, 20A to 20C to be described later) is generated around the building, and the plane map is generated. An initial procedure (for example, steps S1 to S6, which will be described later) for providing a wind countermeasure examination area which includes a plurality of unit areas (for example, unit areas 16, 21 which will be described later) and which can be arranged with a shield, When the wind blows from the wind direction of the wind, the wind path to the point to be improved is obtained as a reverse flow line (for example, the reverse flow line 14 described later), and the reverse flow line in the wind countermeasure examination area is the shielding object. A range that passes through the height (for example, an influence range 15 to be described later) is extracted, and for each unit area of the extracted range, an index indicating the magnitude of the influence of the wind of the predetermined wind direction at the improvement target point. An influence value assigning procedure for assigning an influence value (for example, step S9 to be described later) and the influence value assigning procedure are repeatedly executed for all wind directions and all improvement target points, and for each unit area of the wind countermeasure examination area , An iterative procedure (for example, steps S7, S8, S10 described later) for accumulating the applied influence values to obtain an influence accumulation value, and the influence accumulation value in each unit area of the wind countermeasure examination area of the plane map. And a display procedure (for example, steps S11 to S13 to be described later).

請求項2に記載の風環境対策検討方法は、前記遮蔽物は、樹木(例えば、後述の樹木12)であり、前記遮蔽物の高さは、当該樹木の高さであることを特徴とする。   The wind environment countermeasure examination method according to claim 2, wherein the shielding object is a tree (for example, a tree 12 described later), and the height of the shielding object is a height of the tree. .

請求項3に記載の風環境対策検討方法は、前記遮蔽物は、庇(例えば、後述の庇17)であり、前記遮蔽物の高さは、当該庇の高さであることを特徴とする。   The wind environment countermeasure examination method according to claim 3, wherein the shield is a kite (for example, a kite 17 described later), and the height of the shield is a height of the kite. .

この発明によれば、まず、改善対象点に至る逆流線を求める。そして、風対策検討エリアのうち逆流線が遮蔽物の高さを通過する範囲を抽出し、この抽出した範囲の単位エリアのそれぞれについて、改善対象点における影響値を付与して、影響累積値を求める。   According to the present invention, first, the backflow line that reaches the point to be improved is obtained. Then, the range where the backflow line passes through the height of the shield is extracted from the wind countermeasure examination area, and the influence value at the point to be improved is assigned to each unit area of the extracted range, and the cumulative effect value is calculated. Ask.

風対策検討エリアにおいて、特定の単位エリア上の遮蔽物の高さを通過した風は、逆流線に沿って流れて改善対象点に到達する。よって、この特定の単位エリア上に遮蔽物を配置することにより、改善対象点における風環境を改善できることになる。そこで、改善対象点における影響値をこの特定の単位エリアに付与することで、各単位エリア上の遮蔽物の有効性を数値化する。ユーザは影響累積値の高い単位エリアを探し出し、この単位エリア上に遮蔽物を配置すればよいので、局所的に生じる強風を低減させるために有効なビル風対策を、短時間かつ低コストで決定できる。   In the wind countermeasure examination area, the wind that has passed through the height of the shield on the specific unit area flows along the reverse flow line and reaches the improvement target point. Therefore, the wind environment at the point to be improved can be improved by arranging the shielding object on the specific unit area. Therefore, by assigning an influence value at the point to be improved to this specific unit area, the effectiveness of the shield on each unit area is quantified. Users only need to find a unit area with a high cumulative effect value and place a shield on this unit area, so it is possible to determine effective building wind measures in a short time and at a low cost in order to reduce strong winds generated locally. it can.

請求項4に記載の風環境対策検討方法は、前記影響値は、前記改善対象点において風速が所定値となる割合である累積頻度であることを特徴とする。   The wind environment countermeasure examination method according to claim 4 is characterized in that the influence value is a cumulative frequency that is a ratio at which the wind speed becomes a predetermined value at the point to be improved.

この発明によれば、影響値として改善対象点における累積頻度を用いた。累積頻度は、風環境評価に用いる風速が所定値となる割合であり、風環境の悪さを示す指標であるから、累積頻度を用いることで、改善対象点での風の影響の大きさを適切に数値化できる。   According to this invention, the cumulative frequency at the point to be improved is used as the influence value. The cumulative frequency is the ratio of the wind speed used for wind environment evaluation to a predetermined value, and is an indicator of the bad wind environment, so the cumulative frequency can be used to appropriately determine the magnitude of the wind effect at the point to be improved. Can be quantified.

本発明によれば、改善対象点における影響値が単位エリア毎に算定され、各単位エリア上の遮蔽物の有効性を数値化できるから、影響累積値の高い単位エリアに遮蔽物を配置すればよく、局所的に生じる強風を低減させるためのビル風対策を短時間かつ低コストで決定できる。   According to the present invention, the influence value at the point to be improved is calculated for each unit area, and the effectiveness of the shielding object on each unit area can be quantified. Therefore, if the shielding object is arranged in the unit area having a high accumulated effect value, Well, it is possible to determine building wind countermeasures for reducing locally generated strong winds in a short time and at low cost.

本発明の第1実施形態に係る風環境対策検討方法のフローチャートである。It is a flowchart of the wind environment countermeasure examination method which concerns on 1st Embodiment of this invention. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法に用いられる評価用メッシュの模式的な平面図である。It is a typical top view of the mesh for evaluation used for the wind environment countermeasure examination method concerning the embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法に用いられる樹木の一例を示す模式的な側面図である。It is a typical side view which shows an example of the tree used for the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法に用いられる平面マップに影響累積値を表示した一例を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows an example which displayed the influence accumulation value on the plane map used for the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法に用いられる総合マップを示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the comprehensive map used for the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法の改善対象点抽出手順のフローチャートである。It is a flowchart of the improvement object point extraction procedure of the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法のある格子点の16風向の累積頻度の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cumulative frequency of 16 wind directions of the lattice point with the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法に用いられる風環境評価指標の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the wind environment evaluation parameter | index used for the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法の影響値付与手順のフローチャートである。It is a flowchart of the influence value provision procedure of the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法の逆流線の一例を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows an example of the backflow line of the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法の逆流線の一例を示す模式的な側面図である。It is a typical side view which shows an example of the backflow line of the wind environment countermeasure examination method which concerns on the said embodiment. 本発明の第2実施形態に係る風環境対策検討方法のフローチャートの一部である。It is a part of flowchart of the wind environment countermeasure examination method which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 前記実施形態に係る風環境対策検討方法に用いられる庇の一例を示す模式的な側面図である。It is a typical side view showing an example of a kite used for a wind environment measures examination method concerning the embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る風環境対策検討方法1のフローチャートである。
風環境対策検討方法1は、計画建物の風対策として樹木の配置を決定するためのものである。
ステップS1では、計画建物の周囲の風環境を、三次元流体解析(以下、CFD解析:Computational
Fluid Dynamics)により求める。
具体的には、計画建物の周囲にCFDメッシュを生成する。このCFDメッシュは、六面体や立方体などの構造格子、四面体、三角柱などの非構造格子で形成されたメッシュである。このCFD解析により、このCFDメッシュの各格子点の風速値を求める。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a flowchart of a wind environment countermeasure examination method 1 according to the first embodiment of the present invention.
The wind environment countermeasure examination method 1 is for determining the arrangement of trees as a wind countermeasure for a planned building.
In step S1, the wind environment around the planned building is analyzed by three-dimensional fluid analysis (hereinafter CFD analysis: Computational).
Fluid Dynamics)
Specifically, a CFD mesh is generated around the planned building. The CFD mesh is a mesh formed of a structural grid such as a hexahedron or a cube, an unstructured grid such as a tetrahedron or a triangular prism. By this CFD analysis, the wind speed value of each lattice point of the CFD mesh is obtained.

ステップS2では、計画建物の周囲の空間をモデル化して立体的な検討メッシュを生成する。
図2は、評価用メッシュ10の模式的な平面図である。
この検討メッシュ10は、計画建物11の周囲に形成されている。この検討メッシュ10は、上述のCFDメッシュとは異なる格子状であり、地表面から所定高さ(例えば1.5m)で平面状に拡がっている。
In step S2, a space around the planned building is modeled to generate a three-dimensional examination mesh.
FIG. 2 is a schematic plan view of the evaluation mesh 10.
This examination mesh 10 is formed around the planned building 11. The examination mesh 10 has a lattice shape different from the above-described CFD mesh, and spreads in a planar shape at a predetermined height (for example, 1.5 m) from the ground surface.

ステップS3では、CFD解析で求めた風環境に基づいて、改善対象点抽出手順を実行し、検討メッシュの格子点の中から改善対象点のグループを抽出する。この改善対象点抽出手順については、後に詳述する。
本実施形態では、村上氏による風環境評価手法を用いて改善対象点を抽出するものとし、改善対象点のグループを3種類抽出する。
具体的には、検討メッシュの全格子点のうち、日最大瞬間風速10m/sを超える確率が所定値以上となる格子点のグループを、第1グループとする。
同様に、日最大瞬間風速15m/s、20m/sを超える確率が所定値以上となる格子点のグループを、第2、第3グループとする。
In step S3, an improvement target point extraction procedure is executed based on the wind environment obtained by CFD analysis, and a group of improvement target points is extracted from the lattice points of the examination mesh. This improvement target point extraction procedure will be described in detail later.
In the present embodiment, improvement target points are extracted using the wind environment evaluation method by Murakami, and three types of groups of improvement target points are extracted.
Specifically, among all lattice points of the examination mesh, a group of lattice points having a probability that the daily maximum instantaneous wind speed of 10 m / s exceeds a predetermined value is set as a first group.
Similarly, groups of lattice points at which the probability of exceeding the daily maximum instantaneous wind speeds of 15 m / s and 20 m / s is equal to or greater than a predetermined value are defined as second and third groups.

ステップS4では、検討メッシュを平面視して、計画建物の周囲の空間をモデル化した平面マップを生成する。この平面マップの枚数は、格子点のグループ数と同一とする。よって、本実施形態では、平面マップを3枚生成する。   In step S4, the examination mesh is viewed in plan to generate a plane map that models the space around the planned building. The number of plane maps is the same as the number of grid point groups. Therefore, in this embodiment, three plane maps are generated.

ステップS5では、ユーザにより、平面マップの中から樹木を配置可能なエリアである風対策検討エリアを選択する。この風対策検討エリアは、複数の矩形状の単位エリアで構成される。   In step S5, the user selects a wind countermeasure examination area, which is an area where trees can be arranged, from the planar map. This wind countermeasure examination area is composed of a plurality of rectangular unit areas.

ステップS6では、樹木の高さデータを入力する。具体的には、例えば図3に示すように、樹木12の高さTHを入力する。これにより、樹木12で遮蔽物となる部分は、高さTH以下の部分となる。
よって、遮蔽物としての樹木により遮蔽可能な空間を遮蔽可能空間とすると、平面マップのうち樹木による遮蔽可能空間は、風対策検討エリア内でかつ高さTH以下の部分となる。
In step S6, tree height data is input. Specifically, for example, as shown in FIG. 3, the height TH of the tree 12 is input. Thereby, the part used as the shielding object in the tree 12 becomes a part below the height TH.
Therefore, if a space that can be shielded by trees as a shielding object is a shieldable space, the space that can be shielded by trees in the plan map is a portion within the wind countermeasure examination area and having a height TH or less.

ステップS7では、初期設定として、第1グループの改善対象点を設定する。
ステップS8では、初期設定として、設定されたグループの中から改善対象点を1つ設定するとともに、16風向の中から風向を1つ設定する。
ステップS9では、設定された改善対象点および風向について、影響値付与手順を実行して影響値を算定し、風対策検討エリア内の各単位エリアに累積加算して、影響累積値を求める。この影響値付与手順については、後に詳述する。
In step S7, improvement target points of the first group are set as initial settings.
In step S8, as an initial setting, one improvement target point is set from the set group, and one wind direction is set from the 16 wind directions.
In step S9, for the set improvement target point and the wind direction, the influence value is added and the influence value is calculated, and cumulatively added to each unit area in the wind countermeasure examination area to obtain the influence cumulative value. This influence value provision procedure will be described in detail later.

ステップS10では、設定されたグループに含まれる全ての改善対象点について、かつ、16風向の全てについて、影響値の算定が完了したか否かを判定する。この判定がNoである場合、改善対象点あるいは風向を変更して、ステップS9に戻り、Yesである場合、ステップS11に移る。   In step S10, it is determined whether or not the calculation of influence values has been completed for all the improvement target points included in the set group and for all 16 wind directions. When this determination is No, the improvement target point or the wind direction is changed, and the process returns to step S9. When the determination is Yes, the process proceeds to step S11.

ステップS11では、設定されたグループに含まれる全ての改善対象点について影響累積値を算定したので、平面マップ20上の風対策検討エリア上に影響累積値の大きさを色の濃さで表現する。
例えば、図4に示すように、平面マップ20上の風対策検討エリアを構成する単位エリア21に影響累積値の大きさを色の濃さで表現する。
In step S11, since the influence accumulation value is calculated for all the improvement target points included in the set group, the magnitude of the influence accumulation value is expressed by the color intensity on the wind countermeasure examination area on the plane map 20. .
For example, as shown in FIG. 4, the magnitude of the influence accumulated value is expressed by the color intensity in the unit area 21 constituting the wind countermeasure examination area on the plane map 20.

ステップS12では、全てのグループについて平面マップの生成が完了したか否かを判定する。この判定がNoである場合、グループを変更して、ステップS8に戻り、Yesである場合、ステップS13に移る。   In step S12, it is determined whether or not the generation of the planar map has been completed for all groups. If this determination is No, the group is changed, and the process returns to Step S8. If Yes, the process moves to Step S13.

ステップS13では、3種類の平面のマップを生成したので、例えば図5に示すように、これらの3種類のマップ20A〜20Cを合成して、総合マップ30を生成する。   In step S13, three types of plane maps have been generated. For example, as shown in FIG. 5, these three types of maps 20A to 20C are combined to generate a comprehensive map 30.

ステップS14では、総合マップ30を見ながら、風対策検討エリアの色の濃い単位エリアに樹木を配置する。   In step S14, a tree is arranged in the dark unit area of the wind countermeasure examination area while looking at the comprehensive map 30.

次に、ステップS3の改善対象点抽出手順について、図6のフローチャートを参照しながら詳述する。
ステップS31では、CFD解析により求めた風環境に基づいて、検討メッシュの格子点の超過確率を算定する。
具体的には、検討メッシュの各格子点について、CFD解析の解析結果と風向頻度やワイブルパラメータなどの気象統計値を用いて、風環境評価に用いる風速が所定値以下の累積頻度を、建物の16風向のそれぞれについて算定する。
具体的には、日最大瞬間風速が10m/s、15m/s、20m/s以下となる累積頻度を用いる。例えば、日最大瞬間風速10m/s以下の累積頻度とは、単位期間のうちで所定の風向の日最大瞬間風速が10m/s以下となる日の割合を意味する。
図7は、ある格子点の16風向の累積頻度を示す図である。
Next, the improvement target point extraction procedure of step S3 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
In step S31, the excess probability of the lattice point of the examination mesh is calculated based on the wind environment obtained by the CFD analysis.
Specifically, for each grid point of the study mesh, using the CFD analysis results and weather statistics such as wind direction frequency and Weibull parameters, the cumulative frequency of the wind speed used for wind environment evaluation below the predetermined value is calculated. Calculate for each of the 16 wind directions.
Specifically, the cumulative frequency at which the daily maximum instantaneous wind speed is 10 m / s, 15 m / s, or 20 m / s or less is used. For example, the cumulative frequency of the daily maximum instantaneous wind speed of 10 m / s or less means the ratio of the day when the daily maximum instantaneous wind speed in a predetermined wind direction is 10 m / s or less in the unit period.
FIG. 7 is a diagram showing the cumulative frequency of 16 wind directions at a certain grid point.

次に、検討メッシュの各格子点の3種類の日最大瞬間風速について、16風向の累積頻度の総和を求める。累積頻度の総和が高いほど、風環境が良いといえる。この累積頻度の総和は、1つの格子点につき3つ求められることになる。   Next, for the three types of maximum daily instantaneous wind speeds at each grid point of the study mesh, the sum of the cumulative frequencies of 16 wind directions is obtained. The higher the sum of accumulated frequencies, the better the wind environment. Three total sums of the cumulative frequencies are obtained for each grid point.

次に、この累積頻度の総和を1から減算して超過確率とする。例えば日最大瞬間風速が10m/sの超過確率とは、日最大瞬間風速が10m/sを超える割合であり、この超過確率が低いほど風環境が良いといえる。この超過確率も、1つの格子点につき3つ求められることになる。
図7では、累積頻度の総和は、0.67747、0.98536、0.99993であり、超過確率は、0.32253、0.01464、0.00007となっている。
Next, the sum of the cumulative frequencies is subtracted from 1 to obtain an excess probability. For example, the excess probability when the daily maximum instantaneous wind speed is 10 m / s is the rate at which the daily maximum instantaneous wind speed exceeds 10 m / s. The lower the excess probability, the better the wind environment. Three excess probabilities are obtained for each grid point.
In FIG. 7, the sum of the accumulated frequencies is 0.677747, 0.98536, and 0.99993, and the excess probabilities are 0.32253, 0.01464, and 0.00007.

ステップS32では、検討メッシュの格子点の各超過確率に基づいて格子点の風環境をランク付けする。
まず、風環境評価指標を用意する。この風環境評価指標とは、各日最大瞬間風速毎に超過確率に基づいて風環境をランク付けしたものであり、超過確率が低いほど、ランクが低くなり、風環境が良いと評価される。
In step S32, the wind environment of the lattice points is ranked based on the excess probabilities of the lattice points of the examination mesh.
First, a wind environment evaluation index is prepared. The wind environment evaluation index is obtained by ranking the wind environment based on the excess probability for each maximum instantaneous wind speed of each day. The lower the excess probability, the lower the rank, and the better the wind environment.

図8は、風環境評価指標の一例を示す図である。この風環境評価指標に従って、検討メッシュの各格子点の日最大瞬間風速毎にランク付けを行う。つまり、1つの格子点につき、3つのランクが付けられることになる。
なお、これに限らず、各格子点の3種類のランクのうち最も厳しく判定されたランクを、その格子点のランクとして用いてもよい。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a wind environment evaluation index. According to the wind environment evaluation index, ranking is performed for each daily maximum instantaneous wind speed at each lattice point of the examination mesh. That is, three ranks are assigned to one grid point.
Not limited to this, the most severely determined rank among the three types of ranks of each grid point may be used as the rank of the grid point.

ステップS33では、風環境のランクに基づいて、検討メッシュの格子点の中から風環境の改善の対象となる改善対象点を抽出する。
例えば、ランク3以上の格子点を改善対象点として抽出する。
ここで、日最大瞬間風速10m/s、15m/s、20m/sのそれぞれのランクに基づいて抽出された格子点の一群を、第1〜第3のグループとする。
In step S33, based on the wind environment rank, improvement target points to be improved in the wind environment are extracted from the lattice points of the examination mesh.
For example, grid points with rank 3 or higher are extracted as improvement target points.
Here, a group of lattice points extracted based on the respective ranks of the daily maximum instantaneous wind speeds of 10 m / s, 15 m / s, and 20 m / s are defined as first to third groups.

次に、ステップS9の影響値付与手順について、図9のフローチャートを参照しながら詳述する。
ステップS91では、CFD解析の結果に基づいて、設定した所定風向から風が吹いた場合における、設定した改善対象点の逆流線を算定する。逆流線とは、その改善対象点に至るまでの風の経路である。図10および図11は、改善対象点13に至る逆流線14の一例を示す模式的な平面図および側面図である。
Next, the influence value provision procedure of step S9 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
In step S91, based on the result of the CFD analysis, the back stream line of the set improvement target point when the wind blows from the set predetermined wind direction is calculated. The reverse flow line is a wind path to the point to be improved. FIG. 10 and FIG. 11 are a schematic plan view and a side view showing an example of the backflow line 14 reaching the improvement target point 13.

ステップS92では、設定した風対策検討エリアを構成する単位エリアのうち、逆流線が遮蔽物の高さ位置を通過するものを影響範囲として求める。
図10および図11は、樹木12の高さを通過する逆流線14を示す。この逆流線14は、影響範囲15の高さTHまでの部分を通過する。影響範囲15は、図10中斜線で示す部分であり、複数の単位エリア16で構成されている。
影響範囲上の樹木の高さを通過した風は、逆流線に沿って流れて改善対象点に到達するので、影響範囲上に樹木を配置することにより、改善対象点における風環境を改善できる。
In step S92, the unit area constituting the set wind countermeasure examination area is determined as an influence range in which the backflow line passes through the height position of the shield.
10 and 11 show the backflow line 14 passing through the height of the tree 12. The reverse flow line 14 passes through a portion of the influence range 15 up to the height TH. The influence range 15 is a portion indicated by oblique lines in FIG. 10 and is composed of a plurality of unit areas 16.
The wind that has passed through the height of the tree on the influence range flows along the reverse flow line and reaches the improvement target point. Therefore, the wind environment at the improvement target point can be improved by arranging the tree on the influence range.

ステップS93では、影響範囲を構成する単位エリアのそれぞれについて、改善対象点における影響値を付与する。影響値とは、改善対象点における所定の風向の風の影響の大きさを示す指標であり、累積頻度を用いる。
各単位エリアに既に影響値が付与されている場合には、今回付与された影響値を累積加算し、この影響値を累積加算した値を影響累積値とする。
In step S93, the influence value at the improvement target point is assigned to each of the unit areas constituting the influence range. The influence value is an index indicating the magnitude of the influence of the wind in a predetermined wind direction at the improvement target point, and uses an accumulated frequency.
When an influence value has already been assigned to each unit area, the influence value assigned this time is cumulatively added, and a value obtained by cumulatively adding the influence value is set as an influence cumulative value.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)改善対象点13に至る逆流線14を求めて、風対策検討エリアのうち逆流線14が遮蔽物の高さを通過する影響範囲15を抽出し、この抽出した影響範囲15の単位エリア16のそれぞれについて、改善対象点13における影響値を付与して、影響累積値を求める。
改善対象点13における影響値を影響範囲15の単位エリア16に付与することで、影響範囲15上の樹木12の有効性を数値化する。ユーザは影響累積値の高い単位エリア16を探し出し、この単位エリア16上に遮蔽物である樹木12を配置すればよいので、局所的に生じる強風を低減させるために有効なビル風対策を、短時間かつ低コストで決定できる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) A reverse flow line 14 reaching the improvement target point 13 is obtained, and an influence range 15 in which the reverse flow line 14 passes through the height of the shield is extracted from the wind countermeasure examination area, and a unit area of the extracted influence range 15 About each of 16, the influence value in the improvement object point 13 is provided, and an influence accumulation value is calculated | required.
By assigning the influence value at the improvement target point 13 to the unit area 16 of the influence range 15, the effectiveness of the tree 12 on the influence range 15 is quantified. Since the user only needs to find a unit area 16 having a high cumulative effect value and place the tree 12 as a shield on the unit area 16, a short-term countermeasure against a building wind effective for reducing the strong wind generated locally can be achieved. Decide on time and cost.

(2)影響値として改善対象点13における累積頻度を用いた。累積頻度は、風環境評価に用いる風速が所定値となる割合であり、風環境の悪さを示す指標であるから、累積頻度を用いることで、改善対象点13での風の影響の大きさを適切に数値化できる。   (2) The cumulative frequency at the improvement target point 13 is used as the influence value. The cumulative frequency is a ratio at which the wind speed used for the wind environment evaluation becomes a predetermined value, and is an index indicating the bad wind environment. Therefore, by using the cumulative frequency, the magnitude of the influence of the wind at the improvement target point 13 can be determined. Can be quantified appropriately.

〔第2実施形態〕
図12は、本発明の第2実施形態に係る風環境対策検討方法1Aのフローチャートの一部である。
風環境対策検討方法1Aは、計画建物の風対策として庇の配置を決定するためのものである。
本実施形態では、ステップS5A、S6Aの構成が第1実施形態と異なり、他のステップS1〜S4、S7〜S14は第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 12 is a part of a flowchart of the wind environment countermeasure examination method 1A according to the second embodiment of the present invention.
The wind environment countermeasure examination method 1A is for determining the arrangement of the kite as a wind countermeasure for the planned building.
In this embodiment, the configuration of steps S5A and S6A is different from that of the first embodiment, and the other steps S1 to S4 and S7 to S14 are the same as those of the first embodiment.

ステップS5Aでは、ユーザにより、平面マップの中から庇を配置可能なエリアである風対策検討エリアを選択する。   In step S5A, the user selects a wind countermeasure examination area, which is an area in which the kite can be placed, from the plane map.

ステップS6Aでは、庇の高さデータを入力する。具体的には、図13に示すように、庇17の高さZHを入力する。また、この図13に、改善対象点13に至る逆流線14を示す。これにより、平面マップのうち庇による遮蔽可能空間は、風対策検討エリア内でかつ高さZHの部分となる。   In step S6A, the heel height data is input. Specifically, as shown in FIG. 13, the height ZH of the flange 17 is input. FIG. 13 shows a reverse flow line 14 that reaches the point to be improved 13. As a result, the shieldable space by the eaves in the plane map becomes a portion with the height ZH in the wind countermeasure examination area.

本実施形態によれば、上述の(1)、(2)と同様の効果がある。   According to the present embodiment, there are the same effects as the above (1) and (2).

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態のステップS3、S4では、村上氏による風環境評価方法を採用したが、これに限らず、風工学研究所による風環境評価方法を採用してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in steps S3 and S4 of the present embodiment, the wind environment evaluation method by Mr. Murakami is adopted, but not limited thereto, the wind environment evaluation method by the Wind Engineering Laboratory may be adopted.

具体的には、ステップS3では、各格子点について、累積頻度55%の風速と累積頻度95%の風速との2つを求める。ここで、例えば累積頻度95%の風が4.6m/sということは、4.6m/s以下の風が全体の95%で、残りの5%が4.6m/sを超える風であることを意味している。   Specifically, in step S3, two wind speeds of 55% cumulative frequency and 95% cumulative frequency are obtained for each lattice point. Here, for example, a wind with a cumulative frequency of 95% is 4.6 m / s, a wind of 4.6 m / s or less is 95% of the whole, and the remaining 5% is a wind exceeding 4.6 m / s. It means that.

次に、累積頻度55%の風速および累積頻度95%の風速に基づいて、格子点の風環境をランク付けし、累積頻度55%の風速のランクに基づいて抽出した格子点の一群を第1グループとし、累積頻度95%の風速のランクに基づいて抽出した格子点の一群を第2グループとする。
また、ステップS4では、格子点のグループ数に応じて、平面マップを2枚生成する。
Next, the wind environment of the grid points is ranked based on the wind speed with the cumulative frequency of 55% and the wind speed with the cumulative frequency of 95%, and a group of grid points extracted based on the rank of the wind speed with the cumulative frequency of 55% is the first. A group is set, and a group of lattice points extracted based on a wind speed rank with a cumulative frequency of 95% is defined as a second group.
In step S4, two plane maps are generated according to the number of lattice point groups.

1…風環境対策検討方法
10…検討メッシュ
11…計画建物
12…樹木
13…改善対象点
14…逆流線
15…影響範囲
16、21…単位エリア
17…庇
20…平面マップ
20A〜20C…マップ
30…総合マップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wind environment countermeasure examination method 10 ... Examination mesh 11 ... Planned building 12 ... Tree 13 ... Improvement target point 14 ... Backflow 15 ... Influence range 16, 21 ... Unit area 17 ... 庇 20 ... Plane map 20A-20C ... Map 30 ... Comprehensive map

Claims (4)

建物の周囲の空間をモデル化して、当該建物の周囲に風環境の改善対象となる改善対象点を設けるとともに、前記建物の周囲に平面マップを生成し、当該平面マップ上に複数の単位エリアからなりかつ遮蔽物を配置可能な風対策検討エリアを設ける初期手順と、
前記建物に所定の風向から風が吹いた場合における前記改善対象点に至る風の経路を逆流線として求めて、前記風対策検討エリアのうち前記逆流線が前記遮蔽物の高さを通過する範囲を抽出し、当該抽出した範囲の単位エリアのそれぞれについて、前記改善対象点における前記所定の風向の風の影響の大きさを示す指標である影響値を付与する影響値付与手順と、
当該影響値付与手順を全ての風向かつ全ての改善対象点について繰り返し実行し、前記風対策検討エリアの各単位エリアについて、前記付与した影響値を累積加算して影響累積値を求める繰り返し手順と、
前記平面マップの前記風対策検討エリアの各単位エリアに前記影響累積値の大きさを表示する表示手順と、を備えることを特徴とする風環境対策検討方法。
The space around the building is modeled to provide improvement target points for improvement of the wind environment around the building, a plane map is generated around the building, and a plurality of unit areas are created on the plane map. An initial procedure for establishing a wind countermeasure study area that can be placed and a shield,
A range in which the backflow line passes through the height of the shield in the wind countermeasure examination area by obtaining a wind path to the improvement target point when the wind blows from the predetermined wind direction to the building. And for each of the unit areas of the extracted range, an influence value giving procedure for giving an influence value that is an index indicating the magnitude of the wind influence of the predetermined wind direction at the improvement target point;
Repeatedly performing the influence value giving procedure for all wind directions and all points to be improved, and for each unit area of the wind countermeasure examination area, repeatedly adding the assigned influence values to obtain an accumulated effect value; and
And a display procedure for displaying the magnitude of the cumulative effect value in each unit area of the wind countermeasure study area of the plane map.
前記遮蔽物は、樹木であり、
前記遮蔽物の高さは、当該樹木の高さであることを特徴とする請求項1に記載の風環境対策検討方法。
The shield is a tree;
The wind environment countermeasure examination method according to claim 1, wherein the height of the shield is a height of the tree.
前記遮蔽物は、庇であり、
前記遮蔽物の高さは、当該庇の高さであることを特徴とする請求項1に記載の風環境対策検討方法。
The shield is a cocoon,
The wind environment countermeasure examination method according to claim 1, wherein the height of the shield is a height of the ridge.
前記影響値は、前記改善対象点において風速が所定値となる割合である累積頻度であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の風環境対策検討方法。   The wind environment countermeasure examination method according to any one of claims 1 to 3, wherein the influence value is a cumulative frequency that is a ratio at which the wind speed becomes a predetermined value at the improvement target point.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110750826A (en) * 2019-10-09 2020-02-04 北京建筑大学 Method and device for reducing wind intensity
KR102558609B1 (en) * 2022-12-28 2023-07-24 경북대학교 산학협력단 Method for evaluating wind speed patterns to ensure structural integrity of buildings, and computing apparatus for performing the method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09170962A (en) * 1995-12-19 1997-06-30 Fujita Corp Wind environment evaluation system
JP2003293325A (en) * 2002-04-04 2003-10-15 Nippon Steel Corp Designing method of windbreak wall for outdoor yard
JP2010262497A (en) * 2009-05-08 2010-11-18 Taisei Corp Apparatus for support of layout plan
JP2010276271A (en) * 2009-05-28 2010-12-09 Tostem Corp Indoor environment evaluation system and indoor environment evaluation method
WO2011048998A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-28 三菱重工業株式会社 Diffusion state prediction device, method, and program

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09170962A (en) * 1995-12-19 1997-06-30 Fujita Corp Wind environment evaluation system
JP2003293325A (en) * 2002-04-04 2003-10-15 Nippon Steel Corp Designing method of windbreak wall for outdoor yard
JP2010262497A (en) * 2009-05-08 2010-11-18 Taisei Corp Apparatus for support of layout plan
JP2010276271A (en) * 2009-05-28 2010-12-09 Tostem Corp Indoor environment evaluation system and indoor environment evaluation method
WO2011048998A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-28 三菱重工業株式会社 Diffusion state prediction device, method, and program

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110750826A (en) * 2019-10-09 2020-02-04 北京建筑大学 Method and device for reducing wind intensity
CN110750826B (en) * 2019-10-09 2023-01-31 北京建筑大学 Method and device for reducing wind intensity
KR102558609B1 (en) * 2022-12-28 2023-07-24 경북대학교 산학협력단 Method for evaluating wind speed patterns to ensure structural integrity of buildings, and computing apparatus for performing the method

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