JP6370106B2 - Natural ventilation system - Google Patents

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Description

本発明は、建物の開口を通して自然換気を行う自然換気システムに関する。   The present invention relates to a natural ventilation system that performs natural ventilation through an opening of a building.

従来より、建物の複数の開口部を通して、屋外気流を屋内に取り入れる自然換気システムが知られている(特許文献1、2参照)。この自然換気システムでは、各開口部に開閉ダンパを設けるとともに、この開閉ダンパの近傍にセンサを設ける。そして、センサで屋外気流の風向や風圧などを計測し、この計測結果に応じて開閉ダンパを開閉して、開口部を通じて屋外から屋内に入る気流の風量を制御する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a natural ventilation system that takes outdoor airflow indoors through a plurality of openings in a building is known (see Patent Documents 1 and 2). In this natural ventilation system, an opening / closing damper is provided at each opening, and a sensor is provided in the vicinity of the opening / closing damper. The sensor measures the wind direction and pressure of the outdoor airflow, opens and closes the open / close damper according to the measurement result, and controls the airflow of the airflow entering the room indoors through the opening.

特開2014−47606号公報JP 2014-47606 A 特開2002−257390号公報JP 2002-257390 A

しかしながら、以上の自然換気システムは、各開口部における気流の風向や風圧のみに基づいて、単純に開閉ダンパを開閉する構造である。つまり、屋外から屋内に入る気流の風量を制御するが、居室内での屋内気流を制御するものではない。よって、実際には、上述の自然換気システムは、屋内の各室において気流が過大あるいは過小となる場合や、各室内で局部的に強風が発生した場合に対応できず、室内環境を適切に保つことができない、という問題があった。   However, the above-described natural ventilation system has a structure that simply opens and closes the open / close damper based on only the wind direction and pressure of the airflow at each opening. That is, it controls the amount of airflow entering the indoor from the outside, but does not control the indoor airflow in the living room. Therefore, in practice, the above-described natural ventilation system can not cope with the case where the airflow is excessive or small in each indoor room, or when a strong wind is generated locally in each room, and keeps the indoor environment appropriately. There was a problem that it was not possible.

本発明は、室内環境を適切に保つことができる自然換気システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the natural ventilation system which can maintain an indoor environment appropriately.

請求項1に記載の自然換気システム(例えば、後述の自然換気システム1)は、屋内気流の許容可能な最大風速を許容最大風速(例えば、後述の許容最大風速Vt)として設定する許容最大風速設定手段(例えば、後述の許容最大風速設定手段11)と、屋外気流について複数の異なる方位(例えば、後述の16方位)を設定し、当該設定した複数の屋外気流のそれぞれについて、建物(例えば、後述の建物2)の各開口(例えば、後述のW〜W)における風圧係数(例えば、後述の風圧係数P〜P)を算定して第1テーブルとする風圧係数算定手段(例えば、後述の風圧係数算定手段12)と、屋外気流の風向および風速(例えば、後述の平均風速Vout)を取得し、前記第1テーブルに基づいて屋内の最大風速(例えば、後述の最大風速Vmax)を算定する最大風速算定手段(例えば、後述の最大風速算定手段14)と、を備えることを特徴とする。 The natural ventilation system according to claim 1 (for example, a natural ventilation system 1 described later) has an allowable maximum wind speed setting that sets an allowable maximum wind speed of an indoor airflow as an allowable maximum wind speed (for example, an allowable maximum wind speed Vt described later). A plurality of different azimuths (for example, 16 azimuths described later) are set for the means (for example, allowable maximum wind speed setting unit 11 described later) and the outdoor airflow, and a building (for example, for later described) is set for each of the set outdoor airflows. Wind pressure coefficient calculating means (for example, wind pressure coefficients P 1 to P k , which will be described later) in each opening (for example, W 1 to W k which will be described later) of the building 2) as a first table. The wind pressure coefficient calculation means 12 described later), the wind direction and wind speed of the outdoor airflow (for example, average wind speed Vout described later) are acquired, and the maximum indoor wind speed (for example, Maximum wind calculating means for calculating a maximum wind speed Vmax) below (e.g., characterized by comprising a maximum wind calculating means 14) below, the.

この発明によれば、建物の周辺環境の影響を考慮して建物の開口の風圧を算定して、第1テーブルとする。そして、屋外気流の風向および風速を取得し、この第1テーブルに基づいて、各ケースにおける屋内の最大風速を推定する。したがって、自然換気を行うための条件を正確に把握して、居室内での屋内気流を適正な範囲に制御できるから、室内環境を適切に保つことができる。   According to this invention, the wind pressure at the opening of the building is calculated in consideration of the influence of the surrounding environment of the building, and is used as the first table. And the wind direction and wind speed of an outdoor airflow are acquired, and the indoor maximum wind speed in each case is estimated based on this 1st table. Therefore, since the conditions for performing natural ventilation can be accurately grasped and the indoor airflow in the living room can be controlled within an appropriate range, the indoor environment can be appropriately maintained.

請求項に記載の自然換気システムは、前記設定した複数の屋外気流のそれぞれについて、前記建物の開口の少なくとも一部の開度が互いに異なる複数のケース(例えば、後述のケースC〜C)を設定し、当該設定した複数のケースの全てについて、前記第1テーブルに基づいて、屋内気流の風速比例係数(例えば、後述の風速比例係数Q)を算定し、当該算定した風速比例係数のうち最大のものを最大風速比例係数(例えば、後述の最大風速比例係数Qmax〜Qmax)として抽出して第2テーブルとする最大風速比例係数算定手段(例えば、後述の最大風速比例係数算定手段13)をさらに備え、前記最大風速算定手段は、屋外気流の風向および風速(例えば、後述の平均風速Vout)を取得し、前記第2テーブルのうち当該取得した風向おける前記複数のケースのそれぞれについての最大風速比例係数を読み出して、当該読み出した最大風速比例係数に前記取得した風速を乗算して、屋内の最大風速(例えば、後述の最大風速Vmax)を算定することを特徴とする。 The natural ventilation system according to claim 1 is a plurality of cases (for example, cases C 0 to C n described later) with respect to each of the plurality of set outdoor airflows, wherein at least some of the openings of the building are different from each other. ) For all of the set cases, the wind speed proportional coefficient (for example, wind speed proportional coefficient Q described later) of the indoor airflow is calculated based on the first table, and the calculated wind speed proportional coefficient is calculated. Of these, the largest one is extracted as the maximum wind speed proportional coefficient (for example, the maximum wind speed proportional coefficient Q 1 max to Q j max described later) and is used as the second table for calculating the maximum wind speed proportional coefficient (for example, the maximum wind speed proportional coefficient described later). Calculating means 13), wherein the maximum wind speed calculating means obtains a wind direction and a wind speed (for example, an average wind speed Vout described later) of the outdoor airflow, That is, the maximum wind speed proportional coefficient for each of the plurality of cases in the acquired wind direction is read, and the read maximum wind speed proportional coefficient is multiplied by the acquired wind speed to increase the indoor maximum wind speed (for example, the maximum wind speed described later). Vmax) is calculated.

この発明によれば、各風向について、建物の開口の少なくとも一部の開度が互いに異なる複数のケースを設定する。これら複数のケースの全てについて、屋内気流の風速比例係数のうち最大のものを最大風速比例係数として抽出して第2テーブルとしておく。
そして、屋外気流の風向および風速を取得し、この取得した屋外気流の風向および風速を第2テーブルに照らし合わせて、各ケースにおける屋内の最大風速を推定する。
したがって、自然換気を行うための条件をより正確に把握して、室内環境をより適切に保つことができる。
According to this invention, for each wind direction, a plurality of cases in which at least some of the openings of the building openings are different from each other are set. For all of the plurality of cases, the largest one of the wind speed proportional coefficients of the indoor airflow is extracted as the maximum wind speed proportional coefficient and set as the second table.
And the wind direction and wind speed of outdoor airflow are acquired, and the wind direction and wind speed of this acquired outdoor airflow are collated with a 2nd table, and the indoor maximum wind speed in each case is estimated.
Therefore, the conditions for performing natural ventilation can be grasped more accurately, and the indoor environment can be kept more appropriate.

請求項に記載の自然換気システムは、前記複数のケースのうち、屋内の最大風速が前記許容最大風速以下となるものを抽出する抽出手段(例えば、後述の抽出手段15)と、を備えることを特徴とする。 The natural ventilation system according to claim 1 includes an extraction unit (for example, an extraction unit 15 to be described later) that extracts, among the plurality of cases, an indoor maximum wind speed that is equal to or lower than the allowable maximum wind speed. It is characterized by.

この発明によれば、推定した最大風速が許容最大風速以下となるケースを抽出したので、建物の各開口の開度を、抽出したケースの開度とするだけで、居室内での屋内気流を適正な範囲に制御できる。よって、屋内の各室において、室内環境を適切に保って、居住者が快適に過ごすことができる。   According to this invention, since the case where the estimated maximum wind speed is equal to or less than the maximum allowable wind speed is extracted, the indoor airflow in the living room can be obtained simply by setting the opening of each opening of the building as the opening of the extracted case. It can be controlled within an appropriate range. Therefore, in each indoor room, the resident can spend comfortably while keeping the indoor environment appropriately.

請求項に記載の自然換気システムは、前記建物の各開口の開度を、前記抽出したケースに設定された開度となるように制御する開度制御手段(例えば、後述の開度制御手段16)をさらに備えることを特徴とする。 The natural ventilation system according to claim 1 , wherein the opening degree of each opening of the building is controlled so as to become the opening degree set in the extracted case (for example, an opening degree controlling means described later). 16) is further provided.

この発明によれば、開度制御手段により、建物の各開口の開度を自動的に調節して、居室内での屋内気流を適正な範囲に制御できる。   According to this invention, the opening degree control means can automatically adjust the opening degree of each opening of the building to control the indoor airflow in the living room within an appropriate range.

請求項に記載の自然換気システムは、前記許容最大風速設定手段は、室内に居住者がいるか否かの判定結果に基づいて、許容最大風速を設定することを特徴とする。 The natural ventilation system according to claim 2 is characterized in that the allowable maximum wind speed setting means sets an allowable maximum wind speed based on a determination result of whether or not there is a resident in the room.

この発明によれば、許容最大風速設定手段により、室内に居住者がいるか否かの判定結果に基づいて、許容最大風速を設定した。例えば、室内に居住者がいる場合には、室内の風速を居住者が快適な範囲に制御し、居住者がいない場合には、居住者がいる場合に比べて、室内の風速を高めにして、換気効果を増大できる。   According to this invention, the allowable maximum wind speed setting means sets the allowable maximum wind speed based on the determination result of whether or not there is a resident in the room. For example, if there is a resident in the room, the wind speed in the room is controlled within a comfortable range for the resident, and if there is no resident, the wind speed in the room is increased compared to when there is a resident. , Can increase the ventilation effect.

本発明によれば、建物の周辺環境の影響を考慮して建物の開口部の風圧を算定して、第1テーブルとする。そして、屋外気流の風向および風速を取得し、この第1テーブルを用いて、各ケースにおける屋内の最大風速を推定する。したがって、自然換気を行うための条件を正確に把握して、居室内での屋内気流を適正な範囲に制御できるから、室内環境を適切に保つことができる。   According to the present invention, the wind pressure at the opening of the building is calculated in consideration of the influence of the surrounding environment of the building, and is used as the first table. And the wind direction and wind speed of an outdoor airflow are acquired, and the indoor maximum wind speed in each case is estimated using this 1st table. Therefore, since the conditions for performing natural ventilation can be accurately grasped and the indoor airflow in the living room can be controlled within an appropriate range, the indoor environment can be appropriately maintained.

本発明の一実施形態に係る自然換気システムの構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the composition of the natural ventilation system concerning one embodiment of the present invention. 前記実施形態に係る自然換気システムにより制御される建物を模式化した具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example which modeled the building controlled by the natural ventilation system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る自然換気システムの動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of the natural ventilation system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る自然換気システムの動作の一部の詳細なフローチャート(その1)である。It is a detailed flowchart (the 1) of a part of operation | movement of the natural ventilation system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る自然換気システムの動作の一部の詳細なフローチャート(その2)である。It is a detailed flowchart (the 2) of a part of operation | movement of the natural ventilation system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る自然換気システムの第1テーブルの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the 1st table of the natural ventilation system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る自然換気システムの動作の一部の詳細なフローチャート(その3)である。It is a detailed flowchart (the 3) of a part of operation | movement of the natural ventilation system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る自然換気システムの第2テーブルの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the 2nd table of the natural ventilation system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る自然換気システムの動作の一部の詳細なフローチャート(その4)である。It is a detailed flowchart (the 4) of a part of operation | movement of the natural ventilation system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る自然換気システムの第2テーブルを用いた計算例を示す図である。It is a figure which shows the example of calculation using the 2nd table of the natural ventilation system which concerns on the said embodiment.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る自然換気システム1の構成を示す模式図である。
この自然換気システム1は、建物2の開口Wの開度を制御して、この建物2を自然換気するものである。
この自然換気システム1は、入力装置3、表示装置4、および演算処理装置5、および記憶装置6を備える。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Drawing 1 is a mimetic diagram showing composition of natural ventilation system 1 concerning one embodiment of the present invention.
The natural ventilation system 1 naturally ventilates the building 2 by controlling the opening degree of the opening W of the building 2.
The natural ventilation system 1 includes an input device 3, a display device 4, an arithmetic processing device 5, and a storage device 6.

入力装置3は、演算処理装置5に情報を入力する装置であり、キーボードやマウスで構成される。   The input device 3 is a device for inputting information to the arithmetic processing device 5 and is composed of a keyboard and a mouse.

表示装置4は、入力装置3で入力された情報や演算処理装置5から出力された情報を表示する装置である。
記憶装置6は、種々の情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクである。
演算処理装置5は、コンピュータであり、記憶装置6に記憶されたプログラムを読み出して、動作制御を行うOS(Operating System)上に展開して実行するものである。
The display device 4 is a device that displays information input from the input device 3 and information output from the arithmetic processing device 5.
The storage device 6 is a device that stores various types of information, such as a hard disk.
The arithmetic processing unit 5 is a computer, and reads out a program stored in the storage unit 6 and develops and executes it on an OS (Operating System) that performs operation control.

演算処理装置5は、コンピュータであり、対象建物設定手段10、許容最大風速設定手段11、風圧係数算定手段12、最大風速比例係数算定手段13、最大風速算定手段14、抽出手段15、および開度制御手段16を備える。   The arithmetic processing unit 5 is a computer, and is a target building setting means 10, an allowable maximum wind speed setting means 11, a wind pressure coefficient calculation means 12, a maximum wind speed proportional coefficient calculation means 13, a maximum wind speed calculation means 14, an extraction means 15, and an opening degree. Control means 16 is provided.

また、演算処理装置5には、屋外の気温を測定する屋外気温センサ20、室内の気温を測定する室内気温センサ21、屋外の湿度を測定する屋外湿度センサ22、室内の湿度を測定する室内湿度センサ23、降雨量を測定する降雨量センサ24、屋外気流の風向を測定する風向センサ25、屋外気流の風速を測定する風速センサ26、および、人の存在を検知する人感センサ27が接続されている。
風向センサ25および風速センサ26は、建物2の屋上に設定される。また、人感センサ27は、後述の各室内エリアA〜Aに設置される。
The arithmetic processing unit 5 includes an outdoor air temperature sensor 20 that measures outdoor air temperature, an indoor air temperature sensor 21 that measures indoor air temperature, an outdoor humidity sensor 22 that measures outdoor humidity, and an indoor humidity that measures indoor humidity. A sensor 23, a rainfall sensor 24 for measuring rainfall, a wind sensor 25 for measuring the wind direction of the outdoor air current, a wind sensor 26 for measuring the wind speed of the outdoor air stream, and a human sensor 27 for detecting the presence of a person are connected. ing.
The wind direction sensor 25 and the wind speed sensor 26 are set on the roof of the building 2. The human sensor 27 is installed in each indoor area A 1 to A j described later.

対象建物設定手段10は、自然換気の制御対象となる建物2を模式化して、この建物2の屋内空間を複数の室内エリアAに分割する。
すなわち、対象建物設定手段10は、建物2の屋内空間を、空調制御を行う単位である室内エリアAに分割して、この建物2に室内エリアA〜Aを設定する。また、建物2の開口Wを、開口W〜Wとする。
ここで、室内エリアA〜Aとは、例えば、内壁で仕切られた空間である。
The target building setting means 10 schematically illustrates the building 2 to be controlled by natural ventilation, and divides the indoor space of the building 2 into a plurality of indoor areas A.
That is, the target building setting means 10 divides the indoor space of the building 2 into indoor areas A that are units for performing air conditioning control, and sets the indoor areas A 1 to A j in the building 2. In addition, the opening W of building 2, the opening W 1 ~W k.
Here, the indoor areas A 1 to A j are, for example, spaces partitioned by inner walls.

図2は、建物2を模式化した具体例を示す図である。
例えば、図2に示すように、建物2の所定の1フロアの屋内空間を、室内エリアA〜Aに分割する。また、建物2の開口Wを、開口W〜Wとする。
FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of the building 2 schematically.
For example, as shown in FIG. 2, a predetermined one floor indoor space of the building 2 is divided into indoor areas A 1 to A 3 . Further, an opening W of building 2, and the opening W 1 to W-6.

許容最大風速設定手段11は、建物2の室内エリアA〜Aのそれぞれについて、屋内気流の許容可能な最大風速を許容最大風速Vtとして設定する。 The permissible maximum wind speed setting means 11 sets the permissible maximum wind speed of the indoor airflow as the permissible maximum wind speed Vt for each of the indoor areas A 1 to A j of the building 2.

風圧係数算定手段12は、上空気流について16方位を設定し、これら設定した16方位の上空気流のそれぞれについて、建物2の開口W〜Wにおける風圧係数P〜Pを算定して第1テーブルを生成する。
ここで、上空気流とは、建物2の上空における気流である。
The wind pressure coefficient calculating means 12 sets 16 directions for the upper air flow, and calculates the wind pressure coefficients P 1 to P k at the openings W 1 to W k of the building 2 for each of the set 16 upper air flows. To generate a first table.
Here, the upper air flow is an air flow over the building 2.

また、風圧係数算定手段12は、16方位の上空気流のそれぞれについて、屋上気流の風向および風速比例係数を算定し、屋上気流と上空気流との風向および風速の対応表を生成する。
ここで、屋上気流とは、建物2の屋上における気流である。屋上気流は、建物2の周辺の地形や周辺建物の配置や形状の影響を受けるが、上空気流は、このような影響を受けない。
Further, the wind pressure coefficient calculating means 12 calculates the wind direction and wind speed proportional coefficient of the roof airflow for each of the 16 directions of the upper airflow, and generates a correspondence table of the wind direction and the wind speed between the rooftop airflow and the upper airflow.
Here, the roof airflow is an airflow on the roof of the building 2. The rooftop airflow is affected by the topography around the building 2 and the arrangement and shape of the surrounding buildings, but the upper airflow is not affected by this.

最大風速比例係数算定手段13は、設定した16方位の上空気流のそれぞれについて、建物2の開口W1〜Wkの少なくとも一部の開度が互いに異なる複数のケースC〜Cを設定する。そして、これら設定したケースC〜Cの全てについて、第1テーブルに基づいて、屋内気流の風速比例係数Qを算定し、これら算定した風速比例係数Qのうち室内エリアA1〜Ajにおける最大のものを最大風速比例係数Qmax〜Qmaxとして抽出して第2テーブルを生成する。 The maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 sets a plurality of cases C 0 to C n in which at least some of the openings of the openings W 1 to Wk of the building 2 are different from each other for each of the set 16-direction upper airflows. Then, the wind velocity proportional coefficient Q of the indoor airflow is calculated for all of the set cases C 0 to C n based on the first table, and the maximum wind speed in the indoor areas A1 to Aj among these calculated wind velocity proportional coefficients Q is calculated. Those are extracted as maximum wind speed proportional coefficients Q 1 max to Q j max to generate the second table.

最大風速算定手段14は、上空気流の風向および風速を取得する。そして、第2テーブルのうち取得した上空気流の風向についてのケースCにおける最大風速比例係数Qmax〜Qmaxを読み出し、この読み出した最大風速比例係数Qmax〜Qmaxに取得した上空気流の風速を乗算して、室内エリアA1〜Ajにおける屋内の最大風速Vmax〜Vmaxを算定する。 The maximum wind speed calculation means 14 acquires the wind direction and wind speed of the upper air flow. Then, reading the maximum wind speed proportional coefficient Q 1 max~Q j max in case C for wind direction over a stream obtained in the second table, and obtains the maximum wind proportionality coefficient Q 1 max~Q j max thus read out The indoor maximum wind speeds V 1 max to V j max in the indoor areas A1 to Aj are calculated by multiplying the wind speed of the upper air flow.

抽出手段15は、複数のケースCのうち、屋内の最大風速Vmax〜Vmaxの全てが許容最大風速Vt以下となるものを抽出する。
開度制御手段16は、建物2の開口W〜Wの開度を、この抽出したケースCに設定された開度となるように制御する。
The extraction unit 15 extracts a plurality of cases C in which all of the indoor maximum wind speeds V 1 max to V j max are equal to or less than the allowable maximum wind speed Vt.
The opening degree control means 16 controls the opening degree of the openings W 1 to W k of the building 2 so as to be the opening degree set in the extracted case C.

以下、自然換気システム1の動作について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。   Hereinafter, operation | movement of the natural ventilation system 1 is demonstrated, referring the flowchart of FIG.

ステップS1では、対象建物設定手段10が、自然換気の制御対象となる建物2を模式化して、この建物2の屋内空間を複数の室内エリアA〜Aに分割する。 In step S < b> 1, the target building setting means 10 schematically models the building 2 that is a natural ventilation control target, and divides the indoor space of the building 2 into a plurality of indoor areas A 1 to A j .

ステップS2では、許容最大風速設定手段11が、建物2の室内エリアA〜Aのそれぞれについて、屋内気流の許容可能な最大風速を許容最大風速Vtとして設定する。
このステップS2については、後に詳述する。
In step S2, the permissible maximum wind speed setting means 11 sets the permissible maximum wind speed of the indoor airflow as the permissible maximum wind speed Vt for each of the indoor areas A 1 to A j of the building 2.
Step S2 will be described in detail later.

ステップS3では、風圧係数算定手段12が、上空気流について16方位を設定し、これら設定した16方位の上空気流のそれぞれについて、建物2の開口W〜Wにおける風圧係数P〜Pを算定して第1テーブルを生成する。
また、風圧係数算定手段12が、16方位の上空気流のそれぞれについて、建物2の屋上における気流(屋上気流)の風向および風速比例係数を算定し、屋上気流と上空気流との風向および風速の対応表を生成する。
このステップS3については、後に詳述する。
In step S3, the wind pressure coefficient calculation means 12 sets 16 directions for the upper air flow, and the wind pressure coefficients P 1 to P at the openings W 1 to W k of the building 2 for each of the set 16 upper air flows. k is calculated to generate a first table.
Further, the wind pressure coefficient calculating means 12 calculates the wind direction and the wind speed proportional coefficient of the air flow (roof air flow) on the roof of the building 2 for each of the 16 directions of the upper air flow, and the wind direction and the wind speed of the roof air flow and the upper air flow. Generate a correspondence table.
Step S3 will be described in detail later.

ステップS4では、最大風速比例係数算定手段13が、設定した16方位の上空気流のそれぞれについて、建物2の開口W〜Wの開度が互いに異なる複数のケースC〜Cを設定する。そして、最大風速比例係数算定手段13が、設定した複数のケースC〜Cの全てについて、第1テーブルに基づいて、屋内気流の風速比例係数Qを算定し、これら算定した風速比例係数Qのうち室内エリアA1〜Ajにおける最大のものを最大風速比例係数Qmax〜Qmaxとして抽出して第2テーブルを生成する。
このステップS4については、後に詳述する。
In step S4, the maximum wind speed proportional coefficient calculation means 13 sets a plurality of cases C 0 to C n having different openings of the openings W 1 to W k of the building 2 for each of the set 16-direction upper air flows. To do. Then, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 calculates the wind speed proportional coefficient Q of the indoor airflow based on the first table for all of the set cases C 0 to C n , and these calculated wind speed proportional coefficients Q the largest of the indoor area A1~Aj generating a second table to extract a maximum wind proportional coefficient Q 1 max~Q j max of.
Step S4 will be described in detail later.

ステップS5では、センサ20〜24が、風環境以外の自然環境を測定する。
すなわち、屋外気温センサ20により屋外の気温を測定し、室内気温センサ21により室内の気温を測定する。また、屋外湿度センサ22により屋外の湿度を測定し、室内湿度センサ23により室内の湿度を測定し、降雨量センサ24により降雨量を測定する。
In step S5, the sensors 20 to 24 measure a natural environment other than the wind environment.
That is, the outdoor air temperature sensor 20 measures the outdoor air temperature, and the indoor air temperature sensor 21 measures the indoor air temperature. The outdoor humidity sensor 22 measures outdoor humidity, the indoor humidity sensor 23 measures indoor humidity, and the rainfall sensor 24 measures rainfall.

ステップS6では、演算処理装置5が、測定した屋外気温、室内気温、湿度、および降雨量に基づいて、自然換気を行うか否かを判定する。
この判定がYesである場合には、ステップS7に移り、この判定がNoである場合には、ステップS10に移る。
In step S6, the arithmetic processing unit 5 determines whether or not to perform natural ventilation based on the measured outdoor air temperature, indoor air temperature, humidity, and rainfall.
When this determination is Yes, the process proceeds to step S7, and when this determination is No, the process proceeds to step S10.

ステップS7では、センサ25、26が、風環境を測定する。
すなわち、風向センサ25により、屋上気流の風向を測定するとともに、風速センサ26により、この屋上気流の風速を測定する。
In step S7, the sensors 25 and 26 measure the wind environment.
That is, the wind direction sensor 25 measures the wind direction of the roof airflow, and the wind speed sensor 26 measures the wind speed of the roof airflow.

ステップS8では、最大風速算定手段14が、この測定した屋上気流の風向および風速に基づいて、ステップS3で生成した対応表に従い、上空気流の風向および風速を算定する。
そして、最大風速算定手段14が、第2テーブルのうち、上空気流の風向のケースCにおける最大風速比例係数Qmax〜Qmaxを読み出し、この読み出した最大風速比例係数Qmax〜Qmaxに、上空気流の風速を乗算して、室内エリアA〜Aにおける屋内の最大風速Vmax〜Vmaxを算定する。さらに、開度制御手段16が、複数のケースCのうち、屋内の全ての最大風速Vmax〜Vmaxが許容最大風速Vt以下となるものを抽出する。
このステップS8については、後に詳述する。
In step S8, the maximum wind speed calculation means 14 calculates the wind direction and wind speed of the upper air flow according to the correspondence table generated in step S3 based on the measured wind direction and wind speed of the roof airflow.
Then, the maximum wind speed calculating means 14 reads out the maximum wind speed proportional coefficients Q 1 max to Q j max in the case C of the wind direction of the upper air flow in the second table, and the read maximum wind speed proportional coefficients Q 1 max to Q Q Multiplying j max by the wind speed of the upper air flow, the maximum indoor wind speed V 1 max to V j max in the indoor areas A 1 to A j is calculated. Further, the opening degree control means 16 extracts a plurality of cases C in which all indoor maximum wind speeds V 1 max to V j max are equal to or less than the allowable maximum wind speed Vt.
Step S8 will be described later in detail.

ステップS9では、開度制御手段16が、建物2の開口W〜Wの開度を、この抽出したケースCに設定された開度となるように制御する。 In step S9, the opening control unit 16, the opening of the opening W 1 to W-k building 2, controlled to be opening set in case C which is the extraction.

ステップS10では、開度制御手段16が、全ての開口W〜Wを閉鎖するように制御する。 In step S10, the opening degree control means 16 controls to close all apertures W 1 to W-k.

以下、ステップS2の動作について、図4のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップS41では、室内エリアA〜Aのそれぞれについて、許容最大風速Vtを設定するための要因となる、室温(Ta)および天井放射パネル温度(Trad)の測定点を設定する。
ここで、天井放射パネル温度とは、天井面から放射される輻射熱である。なお、室温および天井放射パネル温度の計測点は、1箇所に限らず、複数箇所を設定して、これら複数箇所の計測値の平均を用いてもよい。
Hereinafter, the operation of step S2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S41, for each of the indoor areas A 1 to A j , measurement points for room temperature (Ta) and ceiling radiation panel temperature (Trad), which are factors for setting the allowable maximum wind speed Vt, are set.
Here, the ceiling radiant panel temperature is radiant heat radiated from the ceiling surface. Note that the measurement points of the room temperature and the ceiling radiant panel temperature are not limited to one location, and a plurality of locations may be set and the average of the measurement values at these locations may be used.

ステップS42では、設定した測定点にて、室温(Ta)および天井放射パネル温度(Trad)を測定する。   In step S42, room temperature (Ta) and ceiling radiation panel temperature (Trad) are measured at the set measurement points.

ステップS43では、許容最大風速設定手段11が、室内エリアA〜Aのそれぞれについて、居住者の在室時に許容可能な風速の最大値を、在室時許容最大風速Vt1として設定する。 In step S43, the allowable maximum wind speed setting means 11 sets the maximum allowable wind speed when the occupant is in the room as the allowable maximum wind speed Vt1 in the room for each of the indoor areas A 1 to A j .

具体的には、例えば、在室時許容最大風速Vt1は以下のように設定する。
Ta≧25[℃]かつTrad≧23[℃]である場合、Vt1=0.2[m/sec]とする。
Ta≧25[℃]かつTrad<23[℃]である場合、Vt1=0.1[m/sec]とする。
Ta<25[℃]である場合、Vt1=0.1[m/sec]とする。
Specifically, for example, the allowable maximum wind speed Vt1 in the room is set as follows.
When Ta ≧ 25 [° C.] and Trad ≧ 23 [° C.], Vt1 = 0.2 [m / sec].
When Ta ≧ 25 [° C.] and Trad <23 [° C.], Vt1 = 0.1 [m / sec].
When Ta <25 [° C.], Vt1 = 0.1 [m / sec].

すなわち、室内の居住者が暑く感じるような環境では、室内の風速がある程度大きくても、居住者は快適に過ごすことができる。一方、室内の居住者が涼しく感じるような環境では、居住者が快適に過ごすために、室内の風速をある程度低く抑える必要がある。つまり、Vt1は、居住者が快適と感じる風速の最大値である。   That is, in an environment where indoor occupants feel hot, the occupants can spend comfortably even if the indoor wind speed is somewhat high. On the other hand, in an environment where indoor residents feel cool, it is necessary to keep the indoor wind speed low to some extent in order for the residents to spend comfortably. That is, Vt1 is the maximum wind speed that the resident feels comfortable.

ステップS44では、許容最大風速設定手段11が、室内エリアA〜Aのそれぞれについて、居住者の不在時に許容可能な風速の最大値を、不在時許容最大風速Vt2として設定する。
すなわち、室内に居住者がいない場合には、書類や小物が吹き飛ばされることがない程度に風速を抑えれば十分である。つまり、Vt2は、書類や小物が吹き飛ばされない程度の風速の最大値である。
In step S44, the allowable maximum wind speed setting means 11 sets the maximum value of the wind speed allowable when the occupant is absent for each of the indoor areas A 1 to A j as the allowable maximum wind speed Vt2 when absent.
That is, when there are no residents in the room, it is sufficient to suppress the wind speed to such an extent that documents and accessories are not blown away. That is, Vt2 is the maximum value of the wind speed at which the document or accessory is not blown away.

ステップS45では、許容最大風速設定手段11が、室内エリアA〜Aのうち1つを設定する。 In step S45, the allowable maximum wind speed setting means 11 sets one of the indoor areas A 1 to A j.

ステップS46では、許容最大風速設定手段11が、設定した室内エリアAについて、居住者がいるか否かを判定する。
具体的には、室内エリアAに設置された人感センサ27が、人の存在を検知した場合には、この室内エリアAに居住者がいると判定し、人感センサ27が人の存在を検知しない場合には、この室内エリアAに居住者がいないと判定する。
この判定がYesである場合には、居住者がいるので、ステップS47に移る。一方、この判定がNoである場合には、居住者がいないので、ステップS48に移る。
In step S46, the allowable maximum wind speed setting means 11 determines whether there is a resident in the set indoor area A.
Specifically, when the human sensor 27 installed in the indoor area A detects the presence of a person, it is determined that there is a resident in the indoor area A, and the human sensor 27 detects the presence of a person. If not detected, it is determined that there is no resident in the indoor area A.
If this determination is Yes, since there are residents, the process proceeds to step S47. On the other hand, if this determination is No, there is no resident, and the process moves to step S48.

ステップS47では、許容最大風速設定手段11が、設定した室内エリアAについて、在室時許容最大風速Vt1を、許容最大風速Vtに設定する。
ステップS48では、許容最大風速設定手段11が、設定した室内エリアAについて、不在時許容最大風速Vt2を、許容最大風速Vtに設定する。
In step S47, the permissible maximum wind speed setting unit 11 sets the permissible maximum wind speed Vt1 for the set indoor area A to the permissible maximum wind speed Vt.
In step S48, the allowable maximum wind speed setting means 11 sets the absent maximum allowable wind speed Vt2 to the allowable maximum wind speed Vt for the set indoor area A.

ステップS49では、許容最大風速設定手段11が、室内エリアA〜Aの全てについて、許容最大風速Vtを設定したか否かを判定する。
この判定がNoである場合には、ステップS50に移る。一方、この判定がYesである場合には、終了する。
In step S49, the permissible maximum wind speed setting means 11 determines whether or not the permissible maximum wind speed Vt has been set for all of the indoor areas A 1 to A j .
If this determination is No, the process proceeds to step S50. On the other hand, if this determination is Yes, the process ends.

ステップS50では、許容最大風速設定手段11が、未設定の別の室内エリアAを設定して、ステップS46に戻る。   In step S50, the allowable maximum wind speed setting means 11 sets another indoor area A that has not been set, and returns to step S46.

以下、ステップS3の動作について、図5のフローチャートを参照しながら説明する。   Hereinafter, the operation of step S3 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS51では、風圧係数算定手段12が、屋外気流の解析条件を設定する。
具体的には、建物2の形状、建物2の開口Wの位置、周辺建物の建物2に対する相対位置、および周辺建物の形状を設定する。
また、上空気流の風向として、16方位を設定する。
In step S51, the wind pressure coefficient calculating means 12 sets outdoor air flow analysis conditions.
Specifically, the shape of the building 2, the position of the opening W of the building 2, the relative position of the surrounding building with respect to the building 2, and the shape of the surrounding building are set.
Further, 16 directions are set as the wind direction of the upper air flow.

ステップS52では、風圧係数算定手段12が、上空気流の風向を16方位のうちの1つに設定する。   In step S52, the wind pressure coefficient calculating means 12 sets the wind direction of the upper air flow to one of 16 directions.

ステップS53では、風圧係数算定手段12が、設定した上空気流の風向で、建物2の屋外における気流の三次元流体解析を行い、建物2の開口W〜Wの風圧係数P〜Pを算定する。 In step S53, the wind pressure coefficient calculation means 12 performs a three-dimensional fluid analysis of the air flow outside the building 2 with the set wind direction of the upper air flow, and wind pressure coefficients P 1 to P of the openings W 1 to W k of the building 2. Calculate k .

ここで、三次元流体解析とは、CFD解析(Computational Fluid Dynamics)である。具体的には、仮想空間内において、建物2の周囲にメッシュを生成し、このCFDメッシュの各格子点のうち、建物2の開口Wに相当する点の風圧係数を求めるとともに、建物2の屋上に相当する点の風向および風速比例係数を求める。
なお、この三次元流体解析は、空気の温度による浮力の影響を無視した等温解析を行う。これにより、現実的な解析ケース数の範囲内で、必要な条件の解析を完了できる。
Here, the three-dimensional fluid analysis is CFD analysis (Computational Fluid Dynamics). Specifically, a mesh is generated around the building 2 in the virtual space, and a wind pressure coefficient of a point corresponding to the opening W of the building 2 among the lattice points of the CFD mesh is obtained. The wind direction and wind speed proportional coefficient of the point corresponding to are obtained.
The three-dimensional fluid analysis is an isothermal analysis that ignores the influence of buoyancy due to the temperature of the air. Thereby, the analysis of a necessary condition can be completed within the range of realistic analysis cases.

ステップS54では、風圧係数算定手段12が、建物2の屋上の気流である屋上気流と、建物2の上空の気流である上空気流と、の風向および風速の対応表を生成する。   In step S54, the wind pressure coefficient calculation means 12 generates a correspondence table of wind direction and wind speed between the rooftop airflow that is the airflow over the building 2 and the upper airflow that is the airflow over the building 2.

また、風圧係数算定手段12が、設定した風向と、算定した建物2の開口W〜Wの風圧係数P〜Pと、を対応させて第1テーブルを生成し、記憶装置6に記憶する。
図6は、第1テーブルの具体例を示す図である。
例えば、図6に示すように、風向が南東である場合、開口W1〜W6の風圧係数は、0.15、0.20、0.20、−0.05、−0.10、−0.05となる。
Further, the wind pressure coefficient calculating means 12 generates a first table by associating the set wind direction with the calculated wind pressure coefficients P 1 to P k of the openings W 1 to W k of the building 2, and stores them in the storage device 6. Remember.
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of the first table.
For example, as shown in FIG. 6, when the wind direction is southeast, the wind pressure coefficients of the openings W1 to W6 are 0.15, 0.20, 0.20, −0.05, −0.10, −0. 05.

ステップS55では、風圧係数算定手段12が、全ての上空気流の風向について屋外気流の解析が完了したか否かを判定する。
この判定がNoである場合には、ステップS56に移る。一方、この判定がYesである場合には、終了する。
In step S55, the wind pressure coefficient calculation means 12 determines whether or not the analysis of the outdoor airflow has been completed for all the wind directions of the upper airflow.
If this determination is No, the process proceeds to step S56. On the other hand, if this determination is Yes, the process ends.

ステップS56では、風圧係数算定手段12が、上空気流の風向を、未設定の別の風向に設定して、ステップS53に戻る。
例えば、風向が南東であった場合には、風向を時計回りに1つずらして、南南東に設定する。
In step S56, the wind pressure coefficient calculation means 12 sets the wind direction of the upper air flow to another wind direction that has not been set, and returns to step S53.
For example, if the wind direction is southeast, the wind direction is shifted by one clockwise and set to southeast.

以下、ステップS4の動作について、図7のフローチャートを参照しながら説明する。   Hereinafter, the operation of step S4 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS61では、最大風速比例係数算定手段13が、最終的に半開とする開口Wの総数Nを設定する。
なお、本実施形態では、最終的に半開とする開口Wの総数Nを設定したが、これに限らず、最終的に半開とする開口Wの割合を設定してもよい。例えば、10箇所の開口Wがあり、半開にする開口Wの割合を30%に設定した場合には、最終的に3箇所の開口Wを半開状態とすることになる。
In step S61, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 sets the total number N of openings W that are finally half open.
In the present embodiment, the total number N of openings W that are finally half-opened is set. However, the present invention is not limited thereto, and the ratio of the openings W that are finally half-opened may be set. For example, when there are 10 openings W and the ratio of the openings W to be half-opened is set to 30%, the three openings W are finally set to a half-open state.

ステップS62では、最大風速比例係数算定手段13が、上空気流の風向を16方位のうちの1つに設定する。
例えば、図8に示すように、上空気流の風向として南東を設定する。
In step S62, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 sets the wind direction of the upper air flow to one of 16 directions.
For example, as shown in FIG. 8, southeast is set as the wind direction of the upper air flow.

ステップS63では、最大風速比例係数算定手段13が、設定した風向の上空気流について第1テーブルを読み出して、建物の開口を風圧係数の高い順にソートする。
例えば、図8に示すように、風向を北とした場合に、開口W〜Wを、風圧係数の高い順に並べて、W、W、W、W、W、Wとする。
In step S63, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 reads the first table for the upward air flow in the set wind direction, and sorts the building openings in descending order of the wind pressure coefficient.
For example, as shown in FIG. 8, when the wind direction is north, the openings W 1 to W 6 are arranged in descending order of the wind pressure coefficient, and W 2 , W 3 , W 1 , W 4 , W 6 , W 5 and To do.

ステップS64では、最大風速比例係数算定手段13が、建物2の全ての開口W〜Wを全開とした状態を、1つのケースCとして設定する。
例えば、図8に示すように、上空気流の風向が南東である場合に、全ての開口W〜Wを全開とした状態を、ケースCとする。
In step S < b> 64, the maximum wind speed proportional coefficient calculating unit 13 sets a state in which all the openings W 1 to W k of the building 2 are fully opened as one case C.
For example, as shown in FIG. 8, when the wind direction of the upper air flow is southeast, a state in which all the openings W 1 to W 6 are fully opened is referred to as case C 0 .

ステップS65では、最大風速比例係数算定手段13が、上空気流が設定した風向で、かつ、建物2の開口W1〜Wkの開度が設定したケースCである場合について、建物2の屋内の気流の三次元流体解析を行い、室内エリアA〜Aのそれぞれについて屋内気流の風速比例係数Qを算定する。 In step S65, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 is the wind direction set by the upper air flow and the case C in which the openings W1 to Wk of the building 2 are set. The air velocity proportional coefficient Q of the indoor airflow is calculated for each of the indoor areas A 1 to A j .

ステップS66では、最大風速比例係数算定手段13が、算定した風速比例係数のうち最大のものを最大風速比例係数Qmaxとして抽出し、設定したケースCと、最大風速比例係数Qmaxと、を対応させて第2テーブルを生成し、記憶装置6に記憶する。   In step S66, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 extracts the largest one of the calculated wind speed proportional coefficients as the maximum wind speed proportional coefficient Qmax and associates the set case C with the maximum wind speed proportional coefficient Qmax. A second table is generated and stored in the storage device 6.

例えば、図8に示すように、上空気流の風向が南東のケースCの場合には、室内エリアA〜Aの最大の風速比例係数は、0.30、0.30、0.20となる。 For example, as shown in FIG. 8, in the case C 0 where the wind direction of the upper air flow is southeast, the maximum wind speed proportional coefficients of the indoor areas A 1 to A 3 are 0.30, 0.30, 0. 20

ステップS67では、最大風速比例係数算定手段13が、建物2の半開となった開口Wの数が設定した総数Nであるか否かを判定する。
この判定がNoである場合には、ステップS68に移る。一方、この判定がYesである場合には、設定した風向の上空気流について、全てのケースについて屋内気流の解析が完了したので、ステップS69に移る。
In step S67, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 determines whether or not the number of openings W that are half-opened in the building 2 is the set total number N.
If this determination is No, the process proceeds to step S68. On the other hand, when this determination is Yes, since the analysis of the indoor airflow has been completed for all cases with respect to the upward airflow of the set wind direction, the process proceeds to step S69.

ステップS68では、最大風速比例係数算定手段13が、建物2の全開である開口Wのうち、風圧係数が最も高いものを半開として、この状態を、新たなケースCとして設定して、ステップS66に戻る。
例えば、図8に示すように、上空気流の風向が南東である場合に、開口W〜Wのうち風圧係数が最も高い開口Wを半開状態とし、この状態を、新たなケースCとして設定する。
In step S68, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 sets the state having the highest wind pressure coefficient among the openings W that are fully open of the building 2 to be half open, and sets this state as a new case C, and then proceeds to step S66. Return.
For example, as shown in FIG. 8, when the wind direction over the airflow is southeast, the highest opening W 2 is the wind pressure coefficients of the opening W 1 to W-6 and half-open state, this state, a new case C Set as 1 .

ステップS69では、最大風速比例係数算定手段13が、全ての上空気流の風向について屋内気流の解析が完了したか否かを判定する。
この判定がNoである場合には、ステップS70に移る。一方、この判定がYesである場合には、全ての風向の上空気流の全てのケースについて、屋内気流の解析が完了したので、終了する。
In step S69, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 determines whether or not the analysis of the indoor airflow has been completed for all the wind directions of the upper airflow.
If this determination is No, the process proceeds to step S70. On the other hand, when this determination is Yes, the analysis of the indoor airflow has been completed for all cases of the upward airflow in all the wind directions, and the process ends.

ステップS70では、最大風速比例係数算定手段13が、上空気流の風向を、未設定の別の風向に設定して、ステップS63に戻る。
例えば、風向が南東であった場合には、風向を時計回りに1つずらして、南南東に設定する。
In step S70, the maximum wind speed proportional coefficient calculating means 13 sets the wind direction of the upper air flow to another wind direction that has not been set, and the process returns to step S63.
For example, if the wind direction is southeast, the wind direction is shifted by one clockwise and set to southeast.

以下、ステップS8の動作について、図9のフローチャートを参照しながら説明する。   Hereinafter, the operation of step S8 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS81では、最大風速算定手段14が、屋上気流の風向の所定時間(例えば10分間)の平均を算定して、屋上気流の平均風向とする。そして、最大風速算定手段14が、この屋上気流の平均風向に基づいて、ステップS54で生成した対応表に従い、上空気流の平均風向を算定し、この算定した上空気流の平均風向に該当する第2テーブルを記憶装置から読み出す。   In step S81, the maximum wind speed calculating means 14 calculates the average of the wind direction of the rooftop airflow for a predetermined time (for example, 10 minutes) and sets it as the average wind direction of the rooftop airflow. Then, the maximum wind speed calculating means 14 calculates the average wind direction of the upper air flow according to the correspondence table generated in step S54 based on the average wind direction of the roof airflow, and corresponds to the calculated average wind direction of the upper air flow. Read the second table from the storage device.

例えば、算定した上空気流の平均風向が南東である場合、図8に示すように、風向が南東であるケースC〜Cを読み出す。このうち、ケースCでは、室内エリアA〜Aの最大風速比例係数Qmaxは、0.05、0.05、0.20となっている。また、ケースCでは、室内エリアA1〜A3の最大風速比例係数Qmaxは、0.05、0.05、0.03となっている。 For example, if the average wind direction Calculation the sky airflow is southeast, as shown in FIG. 8, reads the case C 0 -C 6 wind direction is south-east. Of these, the case C 2, the maximum wind speed proportional coefficient Qmax of the indoor areas A 1 to A 3 has a 0.05,0.05,0.20. Further, in case C 3, the maximum wind speed proportional coefficient Qmax indoor area A1~A3 has a 0.05,0.05,0.03.

ステップS82では、最大風速算定手段14が、屋上気流の風速を所定時間(例えば10分間)の平均を算定して、屋上気流の平均風速とする。そして、最大風速算定手段14が、この屋上気流の平均風速に基づいて、ステップS54で生成した対応表に従い、上空気流の平均風速を算定し、上空気流の平均風速Voutとする。   In step S82, the maximum wind speed calculation means 14 calculates the average wind speed of the rooftop airflow for a predetermined time (for example, 10 minutes) to obtain the average windspeed of the rooftop airflow. Then, the maximum wind speed calculation means 14 calculates the average wind speed of the upper air flow based on the average wind speed of the rooftop airflow according to the correspondence table generated in step S54, and sets it as the average wind speed Vout of the upper air flow.

ステップS83では、最大風速算定手段14が、上空気流の平均風速Voutを、読み出した第2テーブルの各ケースCの室内エリアA〜Aの最大風速比例係数Qmax〜Qmaxに乗算する。これにより、各ケースCの室内エリアA〜Aの最大風速Vmax〜Vmaxが算定される。 In step S83, the maximum wind speed calculation means 14 changes the average wind speed Vout of the upper air flow to the maximum wind speed proportional coefficients Q 1 max to Q j max of the indoor areas A 1 to A j of each case C of the read second table. Multiply. Thereby, the maximum wind speeds V 1 max to V j max of the indoor areas A 1 to A j of each case C are calculated.

例えば、上空気流の平均風速Voutが3m/sである場合、この平均風速3m/sを、ケースCの室内エリアA〜Aの最大風速比例係数に乗算すると、図10に示すように、最大風速は、0.15、0.15、0.60m/sとなる。また、上空気流の平均風速3m/sを、ケースCの室内エリアA〜Aの最大風速比例係数に乗算すると、図10に示すように、最大風速は、0.15、0.15、0.09m/sとなる。 For example, when the average wind speed Vout of the upper air flow is 3 m / s, the average wind speed 3 m / s is multiplied by the maximum wind speed proportional coefficient of the indoor areas A 1 to A 3 of the case C 2 as shown in FIG. In addition, the maximum wind speed is 0.15, 0.15, and 0.60 m / s. Further, when the average wind speed of 3 m / s of the upper air flow is multiplied by the maximum wind speed proportional coefficient of the indoor areas A 1 to A 3 of the case C 3 , the maximum wind speed is 0.15,. 15, 0.09 m / s.

ステップS84では、抽出手段15が、室内エリアA〜Aの全ての最大風速Vmax〜Vmaxが許容最大風速Vt以下となるケースCを抽出する。 In step S84, the extraction means 15 extracts the case C in which all the maximum wind speeds V 1 max to V j max in the indoor areas A 1 to A j are equal to or lower than the allowable maximum wind speed Vt.

例えば、許容最大風速Vtを0.2m/sとすると、図10に示すように、ケースCでは、室内エリアAの最大風速が0.2m/sを超えるので、ケースCは抽出されない。一方、ケースCでは、室内エリアA〜Aの全ての最大風速が0.2m/s以下となるので、このケースCは抽出される。 For example, if the allowable maximum wind speed Vt and 0.2 m / s, as shown in FIG. 10, in the case C 2, the maximum velocity of the indoor area A 3 is more than 0.2 m / s, Case C 2 is not extracted . On the other hand, in Case C 3, since all of the maximum wind speed of the indoor areas A 1 to A 3 is less than 0.2 m / s, the case C 3 is extracted.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)建物2の周辺環境の影響を考慮して、建物2の開口W〜Wの風圧を算定して、第1テーブルとする。そして、上空気流の風向および風速を取得し、この第1テーブルに基づいて、各ケースにおける屋内の最大風速を推定する。したがって、自然換気を行うための条件を正確に把握して、居室内での屋内気流を適正な範囲に制御できるから、室内環境を適切に保つことができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) Considering the influence of the surrounding environment of the building 2, the wind pressure of the openings W 1 to W k of the building 2 is calculated and used as the first table. And the wind direction and wind speed of an upper airflow are acquired, and the indoor maximum wind speed in each case is estimated based on this 1st table. Therefore, since the conditions for performing natural ventilation can be accurately grasped and the indoor airflow in the living room can be controlled within an appropriate range, the indoor environment can be appropriately maintained.

(2)各風向について、建物2の開口W〜Wの少なくとも一部の開度が互いに異なる複数のケースC〜Cを設定する。これら複数のケースC〜Cの全てについて、屋内気流の風速比例係数のうち最大のものを最大風速比例係数Qmax〜Qmaxとして抽出して第2テーブルとしておく。
そして、上空気流の風向および風速を取得し、この取得した上空気流の風向および風速を第2テーブルに照らし合わせて、各ケースCにおける屋内の最大風速Vmaxを推定する。したがって、自然換気を行うための条件をより正確に把握して、室内環境をより適切に保つことができる。
(2) For each wind direction, setting at least a portion of the opening different from each other case C 0 -C n of the opening W 1 to W-k building 2. For all of these cases C 0 to C n , the largest one of the wind speed proportional coefficients of the indoor airflow is extracted as the maximum wind speed proportional coefficients Q 1 max to Q j max and set as the second table.
Then, the wind direction and wind speed of the upper air flow are acquired, and the indoor maximum wind speed Vmax in each case C is estimated by comparing the acquired wind direction and wind speed of the upper air flow with the second table. Therefore, the conditions for performing natural ventilation can be grasped more accurately, and the indoor environment can be kept more appropriate.

(3)推定した最大風速Vmaxが許容最大風速Vt以下となるケースを抽出したので、建物2の各開口W〜Wの開度を、抽出したケースCに設定された開度とするだけで、居室内での屋内気流を適正な範囲に制御できる。よって、屋内の各室において、室内環境を適切に保って、居住者が快適に過ごすことができる。 (3) Since the case where the estimated maximum wind speed Vmax is equal to or less than the allowable maximum wind speed Vt is extracted, the openings of the openings W 1 to W k of the building 2 are only set to the openings set in the extracted case C. Thus, the indoor airflow in the living room can be controlled within an appropriate range. Therefore, in each indoor room, the resident can spend comfortably while keeping the indoor environment appropriately.

(4)開度制御手段16により、建物2の各開口W〜Wの開度を自動的に調節して、居室内での屋内気流を適正な範囲に制御できる。 (4) by opening control means 16, the opening of each aperture W 1 to W-k building 2 adjusted automatically, to control the indoor air flow in the room in a proper range.

(5)許容最大風速設定手段11により、室内に居住者がいるか否かの判定結果に基づいて、許容最大風速を設定した。室内に居住者がいる場合には、室内の風速を居住者が快適な範囲に制御し、居住者がいない場合には、居住者がいる場合に比べて、室内の風速を高めにして、換気効果を増大できる。   (5) The permissible maximum wind speed setting means 11 sets the permissible maximum wind speed based on the determination result of whether or not there is a resident in the room. When there is a resident in the room, the wind speed in the room is controlled to be within a comfortable range for the resident, and when there is no resident, the air speed is increased in the room compared to when there is a resident. The effect can be increased.

(6)本実施形態では、ステップS65において、三次元解析により、最大風速比例係数を求めた。これにより、室内の状況を正確に把握して、高精度で予測できる。
なお、ステップS65において、特開平5−248674号公報に示すように、室内の風速を実際に計測して、この計測値を用いることが考えられる。しかしながら、この方法では、計測可能な箇所が限られるうえに、室内の風速は場所により大きく異なるため、計測点以外の箇所で強風が発生するような状況を把握できない。
(6) In the present embodiment, in step S65, the maximum wind speed proportional coefficient is obtained by three-dimensional analysis. As a result, the indoor situation can be accurately grasped and predicted with high accuracy.
In step S65, it is conceivable to actually measure the indoor wind speed and use this measured value as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-248684. However, with this method, the places where measurement is possible are limited, and the wind speed in the room varies greatly depending on the location, so it is impossible to grasp a situation in which strong wind is generated at locations other than the measurement point.

(7)上述の特開2002−257390号公報では、室内の風速の指標として換気回数を用いている。この指標を用いると、室内の平均的な風速を求めることはできるが、風速の空間的な分布を求めることはできない。室内の風速は、位置によって大きく異なるため、特開2002−257390号公報では、室内で局部的に強風が発生した場合に対応できない。これに対し、本実施形態では、第1テーブルに基づいて三次元流体解析により屋内の最大風速を推定するため、室内で強風が発生する状況を正確に予測できる。   (7) In the above-mentioned JP 2002-257390 A, the ventilation frequency is used as an index of the indoor wind speed. Using this index, the average wind speed in the room can be obtained, but the spatial distribution of the wind speed cannot be obtained. Since the indoor wind speed varies greatly depending on the position, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-257390 cannot deal with a case where a strong wind is locally generated indoors. On the other hand, in this embodiment, since the indoor maximum wind speed is estimated by three-dimensional fluid analysis based on the first table, it is possible to accurately predict the situation in which strong wind is generated indoors.

また、外気の取り入れ口となる開口には、風向によって、強風時に強い風が吹き込む開口とそうでない開口とができるが、特開2002−257390号公報は、開口面積の合計値を用いて制御するため、開口の位置によって開口面積の増減率を変化させて、室内に強風の流入を防ぐことができない。これに対し、本実施形態では、開口の位置によって開口面積の増減率を変化させるため、強風の室内の流入を防ぎながら、全体の換気量を一定にすることが可能である。   In addition, the opening serving as an intake port for outside air can have an opening through which strong wind blows in a strong wind and an opening that does not, depending on the wind direction, but JP 2002-257390 A controls using the total value of the opening area. Therefore, the rate of increase / decrease of the opening area cannot be changed depending on the position of the opening to prevent the strong wind from flowing into the room. On the other hand, in this embodiment, since the rate of increase / decrease of the opening area is changed depending on the position of the opening, it is possible to make the entire ventilation amount constant while preventing the strong wind from flowing into the room.

また、特開2002−257390号公報では、周辺に建物が密集している場合とそうでない場合を考慮しているが、周辺建物の形状によって各開口の風圧係数が受ける影響を考慮していない。これに対し、本実施形態では、三次元流体解析を行っているため、周辺建物の形状によって各開口の換気量が受ける影響を考慮できる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-257390 considers the case where buildings are densely packed around and the case where the buildings are not dense, but does not consider the influence of the wind pressure coefficient of each opening due to the shape of the surrounding buildings. On the other hand, in this embodiment, since the three-dimensional fluid analysis is performed, it is possible to consider the influence of the ventilation amount of each opening due to the shape of the surrounding building.

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、本実施形態では、ステップS9において、開度制御手段16が建物2の開口W〜Wの開度を、抽出したケースCの開度となるように制御したが、これに限らない。すなわち、抽出したケースCを表示装置4に表示して、手動で、開口W〜Wの開度を、抽出したケースCの開度としてもよい。
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 this embodiment, in step S9, the opening of the opening W 1 to W-k of opening control means 16 Building 2, the control was such that the opening degree of the extracted case C, but not limited to . That is, the extracted case C may be displayed on the display device 4 and the openings of the openings W 1 to W k may be manually set as the opening of the extracted case C.

また、本実施形態では、各ケースCにおいて、開口W〜Wを全開あるいは半開としたが、これに限らず、開口W〜Wを、全開と半開との中間の開度としたり、半開と全閉との中間の開度としたりしてもよい。この場合、例えば、実施した気流解析の結果に基づいて、内挿法や外挿法といった補間処理により、開度を推定してもよい。 In the present embodiment, in each case C, the openings W 1 to W k are fully opened or half-opened. However, the present invention is not limited to this, and the openings W 1 to W k are set to an opening between the fully opened and half-opened positions. Alternatively, the opening may be intermediate between half-open and fully-closed. In this case, for example, the opening degree may be estimated by an interpolation process such as an interpolation method or an extrapolation method based on the result of the airflow analysis performed.

また、本実施形態では、ステップS53およびステップS65において、三次元流体解析を行ったが、これに限らず、建物2および周辺建物の位置および形状を模した模型を製作して、風洞実験を行ってもよい。   In this embodiment, the three-dimensional fluid analysis is performed in step S53 and step S65. However, the present invention is not limited to this, and a model imitating the position and shape of the building 2 and the surrounding building is manufactured and a wind tunnel experiment is performed. May be.

また、本実施形態では、人の存在を検知する人感センサ27を用いたが、これに限らず、人を個別に認識する人検知センサを用いてもよい。   In the present embodiment, the human sensor 27 that detects the presence of a person is used. However, the present invention is not limited thereto, and a human detection sensor that individually recognizes a person may be used.

また、本実施形態では、室内エリアA〜Aを内壁で仕切られた空間としたが、これに限らず、空調のゾーン分けによって区切られた空間のように、一つの空間を適宜分割して別個の室内エリアとしてもよい。 In the present embodiment, the indoor areas A 1 to A j are spaces partitioned by inner walls. However, the present invention is not limited to this, and one space is appropriately divided, such as a space partitioned by air conditioning zoning. It is good also as a separate indoor area.

また、本実施形態では、ステップS65において、三次元流体解析を行ったが、これに限らず、室内を1点または数点の接点に分割して、マクロ的な空気流動の解析を行う換気回路網解析を行ってもよい。   In the present embodiment, the three-dimensional fluid analysis is performed in step S65. However, the present invention is not limited thereto, and the ventilation circuit divides the room into one or several points of contact to analyze the macroscopic air flow. Network analysis may be performed.

1…自然換気システム
2…建物
3…入力装置
4…表示装置
5…演算処理装置
6…記憶装置
10…対象建物設定手段
11…許容最大風速設定手段
12…風圧係数算定手段
13…最大風速比例係数算定手段
14…最大風速算定手段
15…抽出手段
16…開度制御手段
20…屋外気温センサ
21…室内気温センサ
22…屋外湿度センサ
23…室内湿度センサ
24…降雨量センサ
25…風向センサ
26…風速センサ
27…人感センサ
〜W…建物の開口
〜P…建物の開口における風圧係数
〜A…室内エリア
Q…風速比例係数
max〜Qmax…最大風速比例係数
Vout…上空気流の平均風速
Vmax…室内エリアにおける最大風速
Vt…許容最大風速
Vt1…在室時許容最大風速
Vt2…不在時許容最大風速
〜C…ケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Natural ventilation system 2 ... Building 3 ... Input device 4 ... Display apparatus 5 ... Arithmetic processing device 6 ... Memory | storage device 10 ... Target building setting means 11 ... Allowable maximum wind speed setting means 12 ... Wind pressure coefficient calculation means 13 ... Maximum wind speed proportional coefficient Calculation means 14 ... Maximum wind speed calculation means 15 ... Extraction means 16 ... Opening degree control means 20 ... Outdoor temperature sensor 21 ... Indoor temperature sensor 22 ... Outdoor humidity sensor 23 ... Indoor humidity sensor 24 ... Rainfall sensor 25 ... Wind direction sensor 26 ... Wind speed Sensor 27 ... Human sensor W 1 to W k ... Building opening P 1 to P k ... Wind pressure coefficient at building opening A 1 to A j ... Indoor area Q ... Wind speed proportional coefficient Q 1 max to Q j max ... Maximum wind speed Proportional coefficient Vout: Average wind speed of the upper air flow Vmax: Maximum wind speed in the indoor area Vt: Maximum allowable wind speed Vt1: Maximum allowable wind speed in the room Vt2: Not Maximum allowable wind speed at the time C 0 to C n ...

Claims (2)

屋内気流の許容可能な最大風速を許容最大風速として設定する許容最大風速設定手段と、
屋外気流について複数の異なる方位を設定し、当該設定した複数の屋外気流のそれぞれについて、建物の各開口における風圧係数を算定して第1テーブルとする風圧係数算定手段と、
前記設定した複数の屋外気流のそれぞれについて、前記建物の開口の少なくとも一部の開度が互いに異なる複数のケースを設定し、当該設定した複数のケースの全てについて、前記第1テーブルに基づいて、屋内気流の風速比例係数を算定し、当該算定した風速比例係数のうち最大のものを最大風速比例係数として抽出して第2テーブルとする最大風速比例係数算定手段と、
屋外気流の風向および風速を取得し、前記第2テーブルのうち当該取得した風向おける前記複数のケースのそれぞれについての最大風速比例係数を読み出して、当該読み出した最大風速比例係数に前記取得した風速を乗算して、屋内の最大風速を算定する最大風速算定手段と、
前記複数のケースのうち、屋内の最大風速が前記許容最大風速以下となるものを抽出する抽出手段と、
前記建物の各開口の開度を、前記抽出したケースに設定された開度となるように制御する開度制御手段と、を備えることを特徴とする自然換気システム。
An allowable maximum wind speed setting means for setting an allowable maximum wind speed of the indoor airflow as an allowable maximum wind speed;
Wind pressure coefficient calculating means for setting a plurality of different directions for the outdoor airflow, calculating the wind pressure coefficient at each opening of the building for each of the plurality of outdoor airflows set as a first table,
For each of the plurality of outdoor airflows set, set a plurality of cases in which the opening of at least a part of the opening of the building is different from each other, all of the plurality of cases set based on the first table, Calculating a wind speed proportional coefficient of the indoor airflow, extracting a maximum one of the calculated wind speed proportional coefficients as a maximum wind speed proportional coefficient, and calculating a maximum wind speed proportional coefficient as a second table;
The wind direction and wind speed of the outdoor airflow are acquired, the maximum wind speed proportional coefficient for each of the plurality of cases in the acquired wind direction in the second table is read, and the acquired wind speed is used as the read maximum wind speed proportional coefficient. Multiplying the maximum wind speed calculating means for calculating the maximum wind speed indoors ,
An extraction means for extracting the indoor maximum wind speed below the allowable maximum wind speed among the plurality of cases;
Opening control means for controlling the opening of each opening of the building so as to be the opening set in the extracted case . A natural ventilation system, comprising:
前記許容最大風速設定手段は、室内に居住者がいるか否かの判定結果に基づいて、許容最大風速を設定することを特徴とする請求項に記載の自然換気システム。 The natural ventilation system according to claim 1 , wherein the allowable maximum wind speed setting unit sets the allowable maximum wind speed based on a determination result of whether or not there is a resident in the room.
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