プレスリリース

風を効果的に低減するパネルを開発

平成29年3月29日

風を効果的に低減するパネルを開発

 株式会社熊谷組(取締役社長 樋口 靖)は、防風パネルや建物の目隠しパネルなど、屋外の風の影響を受けやすい設置物に作用する風力を低減する技術を開発しましたのでお知らせいたします。
1. 背景
 近年、大型台風や急速に発達した低気圧にともなう強風により、工作物や建物外装材の被害が増加しています。これは、建物の屋上や隅角部付近に設置される目隠しパネル、広告塔や看板、マンションのバルコニー隔て板や手摺ガラスに大きな風力が作用することにより起こるものです。対策としてパネル部材や取付けの強度を増せば安全性は高くなりますが、同時に製品のコストアップにつながります。そのためパネルに作用する風力を効果的に低減できる技術開発が望まれていました。


2. 開発概要

 シミュレーションや風洞実験を繰り返してパネルに作用する風力を詳細に把握し、パネルの形状に工夫をかさねて検討した結果、効果的に風力を低減することが可能なパネルを考案しました。なお、パネルに用いられる技術は特許出願中です。

    

2.1 パネルに作用する風力低減方法
 開発に当たっては、パネルの構造に着目し、以下の2項目を可能にする構造を目指しました。

①パネルに作用する風力が低減する構造
あえて風がパネルを通りぬける構造としました。さらに風の流れに対してなだらかな部材形状とし、風が各部材間を滑らかに流れ、各部材の表裏に作用する風圧の差(部材に作用する風力)が小さくなるような形状にしました。

②パネルとしての機能が維持できる構造
パネル奥の景色が透けて見えない構造とし、さらに、パネル表面に文字や絵などを描くことができる構造にしました。


図- 1 風力低減方法(パネル断面の構造イメージ図)


2.2 風洞実験による風力の低減効果
 写真-2は、パネル(以下、風力低減パネル)の形状を示しています。風力低減パネルの各部材表面にスリット状の開口があり/なしのタイプを設け、部材表裏に通気が起きることによる風力低減効果について検討しました。
図-2は平板および風力低減パネルに作用する風方向風力係数、図-4は平板に作用する風方向風力を基準とした時に風力低減パネルに作用する風力の低減効果を示しています。また、図-5は風力低減パネルの背後(模型後流域)における風速の低減効果を示しています。実験結果から以下のことがわかります。

①風方向風力係数は、正面風(実験風向0°)近くで最も値が大きくなり、大きい方から平板、 風力低減パネル(スリットあり)、風力低減パネル(スリットなし)の順になります。(図-2)

②正面風(実験風向0°)に対して風力低減パネル(スリットなし)に作用する風方向風力は平板に作用する風力に比べてほぼ半減します。(図-4)

③風力低減パネル背後の風速がパネル頂部風速の半分以下に低減するため、パネル背後に設置する物体に作用する風力はパネルを設置しない場合に比べて1/4程度に減少すると推測できます。(図-5)

 


写真-1 風力低減パネル風洞実験の状況

 


写真-2 風力低減パネルの形状(風洞模型)
(垂直リブは模型剛性を保つためにのみ取り付けています)

 


図-2 風方向風力係数

 


図-3 風力係数および風速比の定義

 

 


図-4 平板に対する低減効果(風方向風力係数)

 

 


図-5 模型後流域の風速比

  

  


図-6 模型後流域の風速計測位置

 

 

2.3 シミュレーションによるパネル近傍の気流性状
 図-8は平板および風力低減パネル近傍の気流性状を示しています。両図を比較すると、風力低減パネルでは両端部の風速比1.0の領域範囲が平板に比べて小さくなり、さらにパネル背後に渦を巻くような流れが発生していないことがわかります。


図-7 解析モデル

 

 


図-8 風速比コンターベクトル

 

3. 本開発技術の適用先

 土木・建築分野で採用される防風パネル,目隠しパネルのほか、広告塔や看板、バルコニー手摺や隔て板など、屋外の風の影響を受けやすい設置物に適用が可能です。


4. 今後の展開

 今後、試作品による風騒音の検討も重ねていきながら、2年後の製品化を目指して取り組んで行く予定です。

 

 

 

【本リリースに関する問い合わせ先】
株式会社 熊谷組 経営企画本部 広報部         電話 03-3235-8155
【技術に関する問い合わせ先】
株式会社 熊谷組 技術研究所 風環境研究グループ    電話 029-847-7501
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