[发明专利]关于辐射热输送现象的模拟装置和模拟方法

说明书

本发明提供关于辐射热输送现象的模拟装置和模拟方法。模拟装置能以低计算成本良好地模拟含有树冠的三维空间的辐射热输送现象。模拟装置包括：形态系数计算单元，计算与由多个面积要素和多个体积要素定义的虚拟三维空间内的各2要素相关的形态系数，并且计算如下的形态系数作为与包括一个或者两个体积要素的2要素相关的形态系数，该形态系数减少的值与透过该一个或者两个体积要素的辐射热量对应；以及辐射热量计算单元，使用由所述形态系数计算单元计算出的各形态系数，计算在各要素之间交换的辐射热量，以将存在于所述三维空间内的多颗树木的树冠视为所述多个体积要素的方式，由所述多个面积要素和所述多个体积要素定义所述三维空间。

技术领域

本发明涉及用于模拟辐射热输送现象的模拟装置、模拟方法和模拟程序。

背景技术

将城市部的气温高于周边部的气温的现象称为热岛现象。作为用于缓解热岛现象的对策，着眼于路旁树的配置、绿地的配备。因此，研发出考虑路旁树的配置等而模拟城市部的辐射热输送的各种模拟技术(参照专利文献1和非专利文献1～9)。

但是，现有的模拟技术为了抑制计算成本(计算量)，例如“忽略树冠对于辐射热的散射，仅考虑树冠对于辐射热的衰减、吸收”，使与树冠相关的辐射能量的传递过程简单化。因此，现状是凭借已有的模拟技术，大多无法适当地模拟树冠附近或树冠内部的辐射能量的吸收量等。

专利文献1：日本专利公开公报特开2003-099697号

专利文献2：日本专利公报第5137039号

专利文献3：日本专利公开公报特开2012-021684号

非专利文献1：吉田伸治，村上周三，持田灯，大冈龙三，富永祯秀，“综合地编入环境缓解效果的新的三维树木模型的研发(環境緩和効果を総合的に組み込んだ新しい3次元樹木モデルの開発)”，生产研究，51卷1号，1999年1月

非专利文献2：吉田伸治，大冈龙三，持田灯，富永祯秀，村上周三，“设置有树木模型的对流、辐射、湿气输送耦合解析所产生的树木的室外温热环境缓解效果的研究(樹木モデルを組み込んだ対流·放射·湿気輸送連成解析による樹木の屋外温熱環境緩和効果の検討)”，日本建筑学会计划系论文集，No.536，pp.87-94，2000

非专利文献3：坂本雄三，小岛悦史，足永靖信，今野雅，“利用CFD的树木的冷汇效果的数值解析其1―关于树木的辐射和蒸腾的计算模型(CFDを利用した樹木のクールスポット効果の数値解析その1―樹木における放射と蒸散に関する計算モデル)”，日本建筑学会大会学术演讲概要集，D-1，pp.689-690，2005

非专利文献4：小岛悦史，坂本雄三，足永靖信，今野雅，“利用CFD的树木的冷汇效果的数值解析其2―冷汇效果的专题(CFDを利用した樹木のクールスポット効果の数値解析その2―クールスポット効果のケーススタディ)”，日本建筑学会大会学术演讲概要集，D-1，pp.691-692，2005

非专利文献5：大黑雅之，森川泰成，“以街区和地基等级为对象的热岛解析评价系统的研发(街区及び敷地レベルを対象としたヒートアイランド解析評価システムの開発)”，大成建设技术中心报，No.38，pp.14-1-14-8，2005

非专利文献6：大黑雅之，森川泰成，本桥比奈子，“以街区规模为对象的热岛解析评价程序的研发与应用(街区スケールを対象としたヒートアイランド解析評価プログラムの開発と適用)”，大成建设技术中心报，No.42，pp.49-1-49-8，2009

非专利文献7：片冈浩人，大塚清敏，赤川宏幸，“用于室外热环境评价的数值预测模型的研发-树木所形成的冷却效果的模型化-(屋外熱環境評価のための数値予測モデルの開発－樹木による冷却効果のモデル化－)”，日本建筑学会学术演讲概要集，D-1，pp.927-928，2008