図 5.10に本章の連成の計算フローを示す。本章では，0回目と1回目，2回目の3つの ケースで行った計算結果を示す。0回目では，対流熱伝達率が未知数なのでTHERBの入力条 件を4W/m2Kとして計算し，出力された表面温度をCFDの境界条件として計算を行う。0回 目のCFD の計算結果である対流熱伝達率とゾーン間の移流量を THERB に連成し，表面温度 を計算してCFDに受け渡す［1回目］。1 回目でCFDが計算した対流熱伝達率とゾーン間の 移流量を連成し，THERBで室温を計算する。THERBで計算された表面温度をCFDに受け渡し，
実測値が計算値と合うことを確認して計算精度の確認を行う［2 回目］。通常計算過程を繰 り返し行うことで連成項目の精度の向上を期待できるが，連成前後の結果に有意な差が認 められない場合，むやみに行う繰り返し計算は計算負荷を増大させる可能性がある。そこで 計算負荷を軽減できるかの確認を行うために，0回目～2回目のCFDの計算値である対流熱 伝達率とゾーン間の移流量を比較する。更に THERB の非定常計算によって室内の実測値の 時刻変動を計算する。
図 5.10 HygrabeとBES_Eｘの連成計算フロー
(1) 精度検証
壁体の物性値は表 5.1とした。THERBの計算条件を表 5.2に示す。気象条件に関しては 実測期間の外気温度に実測値を用いた。ゾーン間の移流量に関しては未知数であるため，
CFDで計算した移流量を相互換気量として入力する。
表 5.3にCFDの計算条件を示す。表面温度の境界条件に関してはHygrabeの計算値（盛 り土とコンクリートの境界面を上下に分割）を入力条件として計算した THERB の表面温度 を用いた。給気は機械室への換気導入分を流入条件として設定した。出口はストーブの給排 気口（実測期間は非稼働）として出口境界として設定した。熱源に関してはベンチの表面と 階段表面に175W/m2を与えた。
141 表 5.1 壁体構成
部位 名称 熱伝導率[W/(m・k)] 厚さ[mm]
天井(上→下) スチール(SS400) 51.6 4.5
ロックウール 0.036 75
外壁(内→外) モルタル 1.91 30
コンクリート 1.619 200〜500
床(上→下)
モルタル 1.91 50
コンクリート 1.619 150
捨てコン 1.619 100
窓 Low-e複層ガラス 1.2 22
表 5.2 THERB計算条件［精度検証］
計算日時 2018.03.05 10:00 計算地域 北海道広尾郡大樹町
気象条件
拡張アメダス気象データ2001-2010(標準年)に 測定期間の実測値と気象庁の気象データ
空調設定 自然状態 予備計算日数 30日 計算時間間隔 1分
ゾーン間 非連成時：20㎥/h 移流量 連成時：CFDの値を入力
内部発熱 電熱ヒーター式床暖房(175W/㎡) 敷設面積「ベンチ：2.55m2 階段：4.59m2」 室温 実測値 16.0℃ (測定点)
盛土内温度 実測値 1.4℃ (測定点⑤ )
表 5.3 CFDの計算条件
項目 条件
乱流モデル 標準k-εモデル
メッシュ数 1538919，基準サイズ：50mm，y+>1
境界条件
壁面および熱源 THERB計算値の表面温度[K]
給気口 流量：30[m3/h],温度:274.35[K]
排気口 圧力出口:0[Pa]
計算コード StarCCM+ 12.04.011
142 (2) THERBおよびHygrabeによる年間計算
HygrabeとBES_Exの連成によって3次元熱流を考慮した熱環境を年間を通して計算し，
長期間の非定常計算手法として検証することを目的として検討を行う。
精度検証によって連成の妥当性を確認した後，盛り土内温度の年間の非定常解析と室内 の季節毎の非定常解析を，HygrabeとTHERBを用いて計算を行う。表 5.4にHygrabeの計 算条件を示す。気象条件を標準年拡張アメダス気象データ（2001-2010）とした。方位毎の 比較を行う目的で，東西南北の4方位計算して年間の計算を行う。表 5.5にTHERBの計算 条件を示す。気象条件は標準年拡張アメダス気象データ（2001-2010）を使用しており，移 流量は内部発熱が生じるケースでは，冬季の精度検証時の移流量（2回目）を利用する。内 部発熱が生じないケースでは，夏季の条件で別途HygrabeとTHERB とCFDを計算し，移流 量の連成を行った。
表 5.4 Hygrabeの計算条件［年間計算］
計算日時 365日
計算地域 北海道広尾郡大樹町
気象条件 拡張アメダス気象データ2001-2010(標準年) 予備計算日数 31日
計算時間間隔 1分
方位 4方位
表 5.5 THERBの計算条件［年間計算］
計算日時 1月(冬季)，4月(春季)，7月(夏季)，10月(秋季) 各月15日
計算地域 北海道広尾郡大樹町
気象条件 拡張アメダス気象データ2001-2010(標準年)
空調設定 自然状態
予備計算日数 60日 計算時間間隔 10分
内部発熱 175W/㎡，階段及びベンチのみ(夏季を除く) 移流量 内部発熱時： 冬季のCFDの値
通常時：夏季のCFDの値
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