報告書番号

T03031

タイトル（和文）

都市建物周辺における大気拡散予測（その１） -単独高層建物周辺における排ガス拡散を対象とした数値モデルの評価-

タイトル（英文）

Atmospheric dispersion in building wakes within the urban canyon (1).-Evaluation of atmospheric dispersion models in calculating plume dispersion around a high-rise building.-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

単独高層建物屋上または建物背後の地上付近や低層煙突から排出された排気ガスの地表付近における拡散挙動を調べるための風洞実験を行い，実用的に広く用いられている2種類のモデルの予測精度を評価した。流体力学モデルは渦領域の大きさや乱流エネルギーに関する予測精度に問題があるものの，建物屋上からガスを排出した場合の地表濃度分布を精度良く再現することができる。一方，解析解モデルでは，建物風下における濃度の空間分布を正確に再現することは難しく，煙源位置やガス放出速度が濃度分布に与える影響についても考慮できない。流体力学モデル，解析解モデルのいずれも建物から離れた風下位置では地表ピーク濃度の実験結果を約0.5～2.0倍の精度で再現することができるが，解析解モデルでは建物背後近傍は適用範囲外であるため，渦領域からガスが排出されるケースでは，最大濃度値やその出現位置を予測することは難しい。

概要 （英文）

Two numerical model used practically (a computational fluid dynamics model based on two equation turbulence model (k-e model) and an analytical solution model based on a normal distribution function (Gaussian plume model)) were applied to calculate ground level concentrations of a gas emitted from roof-top of a high-rise building or from a low stack inside near wake region behind the building. The prediction accuracy of both models including the influence of source positions and exhaust velocity on concentration distributions were evaluated. Although the k-e model has a problem in the prediction accuracy about the size of a wake region and turbulent kinetic energy leeward side of the building, computation results of horizontal distributions of the concentrations near the surface were in good agreement with those obtained from wind tunnel experiments. A fraction of predicted peak concentrations were within a factor of two of the wind tunnel measurements. On the other hand, it is difficult to reproduce the horizontal distribution of the concentrations near the surface behind the building correctly without reference to the source positions and exhaust velocity by the Gaussian plume mode. Although the Gaussian plume model cannot be used to predict concentrations at downwind near the building, it was found that the accuracy of the model for peak concentrations further downwind was at the same level as the k-e model.

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