• 最大級の台風や地震が都市を襲ったときに、都市内の建物群が本来の機能を全うすることは、人命財産の保全のみならず、都市防災上極めて重要である。複数の建築物の挙動を一括モニタリングすることにより、都市の建物群の健全性確認、振動制御対策、非難指令等を正確に行える未来型都市防災システムの構築を目指して一連の研究を行う。
• 従来難しかった高層建築物等の変位応答観測はGPS位置計測技術を応用して災害制御システムの基本入力情報とする。ドップラーソーダを用いた都市上空の強風観測により都市域を吹走する風の特性を把握し、風洞実験および流体数値解析より建物群に作用する風力を評価する。等価スペクトル法とダブルモーダル解析手法による動的応答予測を確立して健全性モニタリングの基礎データを作成する。
• これらの成果を統合して、建築物の健全性をモニタリングしながら適応型振動制御を行う強風災害制御システムを開発する

• 研究手法として風洞実験、屋外模型実験、実在建物調査及び流体数値解析(CFD)を使う。風洞実験は通風模型を用いて流線風速ベクトル、通風量、壁面風圧及びスペクトルの項目から検討する。まず風速ベクトル測定では通風模型の開口条件による通気輪道の変化を気流の微細構造を観測しながら把握する。
• とくに通風時の特徴である流入気流の開口部直後の下降現象を解明する。通風量はトレーサーガス法で、壁面風圧は多点変動風圧計で、スペクトルはレーザードップラ―風速計で測定し、接近流の気流条件、通風模型の開口条件が通風量と通気抵抗係数に及ぼす影響を系統的に検討する。
• 屋外模型実験では実大通風模型内外に超音波風速計を密に配置して開口部近傍や隅角部近傍の気流性状及び通気輪道を超音波風速計で測定する。これにより、屋外風の長周期変動と室内気流変動の相関性から、空調風に比べて通風が人体により快適と感じる理由を考察する。
• 次ぎに省エネ型建物の実測調査を行い、通風を居住者の温熱環境の面と換気性状の面から評価する。換気性状は外部風条件と通風量の相互関係から検討する。CFDでは風洞実験と屋外実験の結果と比較しながら乱流モデルによる開口部近傍気流の再現精度を検証する。検証後、風洞実験では測定困難な空間の圧力分布を計算し、全圧損失と流菅の形状変化の過程から流入気流の性状を把握する。これらの実験と実測の検証により構築された乱流モデルと通風量予測モデルを用いて室内の気流性状と換気性状を評価し、通風計画の設計資料を作成する。

• 建物群内およびストリートキャニオンにおける汚染物濃度および気流性状(特に乱流統計量)についてレーザードップラー風速計を用いた詳細な測定を行い、濃度と気流構造の関係を明らかにする。
• また、濃度分布と大気安定度、建物高さ、道路幅の影響について検討する。風洞実験だけでなく数値シミュレーションによる濃度予測精度を検討し、実用に耐えうる平均濃度の計算法を検討する。高速ラインスキャンカメラ、画像収録装置を用いて煙輝度からの煙濃度の測定法を開発し、濃度変動の測定を従来よりも容易にする。
• これにより、建物近傍での濃度変動特性を明らかにし、突発的なガス発生による爆発などの確率的危険度を検討し、安全性確保のための方法を検討する。また、窒素酸化物などの環境基準値による評価を可能にするために、重ね合わせ法などによる長期間にわたる平均濃度の事前予測方法を検討し、環境基準に照らした評価法の開発を行う