建築環境特論C ｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

建築環境特論C

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Advanced Building Environments C

授業コード　Class code

994B37A

科目番号　Course number

41ENENE501

教員名

倉渕　隆

Instructor

Takashi Kurabuchi

開講年度学期

2024年度前期

Year/Semester

2024 First Semester　

曜日時限

水曜3限

Class hours

Wednesday 3rd Period

開講学科・専攻　Department

工学研究科　建築学専攻

Department of Architecture, Graduate School of Engineering

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

⑧ [遠隔]オンライン授業（非同期）/ [Remote]Online (asynchronized remote)

概要　Description

建築環境・設備の設計・評価等の実務に多用されているCFDに関する技術的基盤を理解する。
CFDコードを正しく活用して，有効な環境・設備設計の一助とするために必要となるCFDの基礎についての知識を身につける。
This course aims at Understanding the technical basis of CFD that is widely used in the practice of building environment / equipment design and evaluation.
Students acquire knowledge of the fundamental of CFD that is necessary to make effective use of CFD code and help to design effective environments and facilities.

目的　Objectives

建築環境・設備の設計・評価等の実務に多用されているCFDに関する技術的基盤を理解することを目的とする。
This course aims to understand the technical basis of CFD that is widely used in the practice of building environment / equipment design and evaluation

到達目標　Outcomes

CFDコードを正しく活用して，有効な環境・設備設計の一助とするために必要となるCFDの基礎についての知識を習得する。
Students acquire the knowledge of the fundamental of CFD that is necessary to make effective use of CFD code and help to design effective environments and facilities.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

特になし

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

-

準備学習・復習　Preparation and review

成績評価方法　Performance grading policy

最終レポートにより評価する。
Evaluated Based on Final Report

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

-

書誌情報　Bibliographic information

オンライン中のLETUSにアップした以外の参考資料はメールにて各自に送ります。
受講希望者は倉渕までメールを送信すること。
件名は　Re:建築環境特論C資料　でお願いします。
アドレスは　kura@rs.tus.ac.jp

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

特になし

授業計画　Class plan

第1回　有限体積法を用いた問題の定式化(1)
一次元熱伝導方程式を対象に，有限体積法による問題の定式化について学ぶ。
第2回　有限体積法を用いた問題の定式化(2)
移流−拡散問題の定式化と誤差解析法を学ぶ。
第3回　数値解法の基礎
陰解法を用いる場合に必要となるmatrixソルバーの分類と，TDMA法による解法を学ぶ。
第4回　ナビエ・ストークス方程式の解法
移流項と拡散項の定式化，風上差分法，スタガード格子システムを学ぶ。
第5回　エネルギー方程式の解法
浮力を伴う流れ場に対して、ナビエ・ストークス方程式，エネルギー方程式を用いて解く方法を学ぶ。
第6回　乱流の取り扱い
レイノルズ方程式の導出と，工学的な乱流の取り扱いを学習する。
第7回　乱流モデル(1)
混合距離モデル，２方程式モデル，LESの特徴を学習する。
第8回　乱流モデル(2)
壁境界条件，低Re流れモデルを学習する。
第9回　一般曲線座標系におけるナビエ・ストークス方程式の解法　
実務で用いられる商用コードで多用されている，コロケーショナルグリッド，一般曲線座標系におけるナビエ・ストークス方程式の定式化とその解法の基礎を学ぶ。
第10回　定常問題の解法
MAC法，SIMPLE法を用いた定常問題の解法を学ぶ。
第11回　非定常問題の解法
MAC法，SIMPLE法を用いた非定常問題の解法を学ぶ。
第12回　放射環境の予測
放射環境解析法の基礎的理論とその解法について学ぶ。
第13回　大空間内空気分布予測
大空間内の空気分布予測事例についてCFDとブロックモデルの事例を比較し、その長所短所を理解する。
第14回　CFDの実務への応用事例紹介
CFDが実務設計のどの場面で使用され、どのように有効活用されているか，事例研究を行うことによって理解する。
第15回　レポート課題とレポート作成の説明

1st. Formulation of problem using control volume method (1)
Learn about formulation of problem by finite volume method for one dimensional heat conduction equation.
2nd. Formulation of problem using control volume method (2)
Learn formulation of advection - diffusion problem and error analysis method.
Basics of Numerical Methods
3rd. Learn the classification of the matrix solvers required when using the implicit method and the solution method by the TDMA method.
4th. Solving the Navier-Stokes equation
Learn formulation of advection term and diffusion term, upwind difference method, staggered grid system.
5th. Solving the energy equation
Learn how to solve flow fields with buoyancy using the Navier-Stokes equations and energy equations.
6th. Turbulence modeling
Learn the derivation of the Reynolds equation and the handling of engineering turbulence.
7th. Turbulence model (1)
Mixing length model, two equation model, Learning characteristics of LES.
8th. Turbulence model (2)
Wall boundary condition, low Re number model.
9th. Solving the Navier-Stokes equation in the general curvilinear coordinate system
Learn the formulation of the Navier-Stokes equation in the collocational grid, general curvilinear coordinate system and the basis of its solution, which is widely used in commercial codes used in practice.
10th. Solving the steady-state problem
Learn to solve stationary problems using MAC method and SIMPLE method.
11th. Solution of non-steady problems
Learn to solve non-steady problems using MAC method and SIMPLE method.
12th. Radiation Environment Prediction
Learn the fundamental theory of radiation environment analysis method and its solution method.
13th. Air distribution prediction in the large space
Compare cases of CFD and block model on the case of air distribution prediction in large space and understand the advantages and disadvantages.
14th. Introduction of the application example of CFD
Understand which CFDs are used in practical design and how they are effectively utilized, by conducting case studies.
15th. Description of the report task and report preparation.

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

-

教育用ソフトウェア　Educational software

-

備考　Remarks

特になし

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

N

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

N