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本研究の目的である環境共生建築の外乱に対するロバスト最適設計手法の開発のため、(1)環境共生建築の環境実測による屋外環境変動(外乱)の影響把握及び環境共生手法とロバスト性の関係の解明(2)数値シミュレーションによるロバスト最適設計・制御手法の開発(3)ロバスト環境制御と微生物汚染並びに知的生産性の関係
以上3点における検討を行った。
1.環境共生建築における環境実測
本実測では、環境共生手法(通風、日射、断熱性能に関する手法)を利用した住宅と利用しない住宅で、屋外環境変動の影響把握と、室内環境やロバスト性の比較を年間実測で行った。その結果、次の知見を得た。
・適切なパッシブ手法を用いることで、屋外環境変動による悪影響は低減される。すなわちロバスト性は向上する。また外気の環境変動を無視したパッシブ環境制御は、意図とは逆の結果を招くことが明かになった。
2.ロバスト最適化設計手法の開発
建築運用段階において外乱の影響を受けやすい環境共生建築の弱点を補完する設計・制御手法の開発を目的とし、数値シミュレーションによる2段階のロバスト最適設計・制御手法を開発した。その結果、次の知見を得た。
・目的関数にロバスト性評価を導入することで、外乱の影響を定量的に評価し、それを最小化する設計を可能にした。
・屋外環境変動に追従し、長期・短期の外乱に適応するタイムスケールの異なる制御機構を開発し、快適性を保ちつつ、大幅な環境負荷の削減を本制御により確認した。
3.ロバスト環境制御と微生物汚染並びに知的生産性
パッシブ手法を用いた自然換気並びにアクティブ手法を用いた環境制御下の実測を行い、室内空気質の検証と知的生産性に及ぼす効果を検証した。その結果、次の知見を得た。
・床暖房は、温風暖房に比べ人体への微生物汚染が低減される事が示唆された。また適切な室温・換気量を確保することで知的生産性が向上することが確かめられた。

【研究分担者】
岩村和夫	武蔵工業大学	環境情報学部	教授	(Kakenデータベース)
加藤信介	東京大学	生産技術研究所	教授	(Kakenデータベース)
岸本達也	慶應義塾大学	理工学部	助教授	(Kakenデータベース)