研究分野
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社会基盤（土木・建築・防災） / 建築環境、建築設備
所属
学部 理工学部 専任教授
職名
専任教授
外部リンク
所属学協会
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ASHRAE
2019年6月 - 現在
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日本風工学会
2009年1月 - 現在
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空気調和衛生工学会
2007年3月 - 現在
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日本建築学会
2002年12月 - 現在
委員歴
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日本建築学会 環境工学本委員会 幹事
2023年4月 - 現在
団体区分：学協会
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日本建築学会 論文集委員会 部門幹事
2022年6月 - 現在
団体区分：学協会
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日本建築学会 脱炭素都市・建築アクションプラン特別調査委員会 幹事
2022年4月 - 現在
団体区分：学協会
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ASHRAE 日本支部 Board member
2019年6月 - 現在
団体区分：学協会
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日本建築学会 環境工学委員会 空気環境運営委員会, 幹事
2019年4月 - 2022年3月
団体区分：学協会
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日本建築学会 地球環境委員会サステナブルビルトエンバイロメント研究小委員会, 主査
2019年4月 - 2021年3月
団体区分：学協会
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日本風工学会 運営・学術委員会，委員
2018年6月 - 2022年6月
団体区分：学協会
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日本建築学会 技術報告集委員会, 部門幹事
2018年6月 - 2020年5月
団体区分：学協会
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日本風工学会 運営・学術委員会，委員
2018年4月 - 現在
団体区分：学協会
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日本建築学会 地球環境委員会サステナブル社会移行手法検討小委員会, 主査
2017年4月 - 2019年3月
団体区分：学協会
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日本建築学会 会誌編集委員会,幹事
2015年6月 - 2017年8月
団体区分：学協会
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空気調和衛生工学会 BIM活用ビジョン検討委員会,幹事
2015年4月 - 2018年3月
団体区分：学協会
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日本建築学会 地球環境委員会サステナブル社会移行手法検討小委員会, 幹事
2015年4月 - 2017年3月
団体区分：学協会
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日本建築学会 地球環境委員会サステイナブルビルディング評価手法検討小委員会,幹事
2013年4月 - 2015年3月
団体区分：学協会
論文
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Operational performance and environmental satisfaction survey of a university building with large learning commons 査読 国際誌
Tokuwaki Yuma; Kamide Takeru; Hirakawa Satoshi; Maruyama Jun; Hiyama Kyosuke
JOURNAL OF ASIAN ARCHITECTURE AND BUILDING ENGINEERING 2024年3月
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半円筒型オープンエアダクトの空気搬送距離延伸効果とオフィス空間への適用性の検証 査読
田中 薫, 樋山 恭助, 生田 紀夫, 沢潟 裕一
日本建築学会技術報告集 30 ( 74 ) 216 - 221 2024年2月
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Transfer learning for forecasting hourly indoor air temperatures of buildings with electrochromic glass 査読 国際誌
Srisamranrungruang Thanyalak; Hiyama Kyosuke
Japan Architectural Review 7 ( 1 ) e12434 2024年1月
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新型コロナ前後における大規模総合大学キャンパスのエネルギー使用実態調査 査読
上出 健, 樋山 恭助
日本建築学会技術報告集 29 ( 71 ) 286 - 291 2023年2月
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Trend analysis of CASBEE Wellness Office certified properties 査読 国際誌
Hiyama, Kyosuke; Hayashi, Tatsuya; Kubo, Ryutaro
Japan Architectural Review 6 ( 1 ) e12403 2023年1月
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Low-carbon assessment of building facades using dynamic CO2 intensity of electricity generation in Japan 査読 国際誌
Kyosuke Hiyama, Thanyalak Srisamranrungruang
Energy and Buildings ( 278 ) 112637 2023年1月
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Application of artificial neural network for natural ventilation schemes to control operable windows 査読 国際誌
Thanyalak Srisamranrungruang, Kyosuke Hiyama
Heliyon 8 ( 11 ) 2022年11月
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Regional adaptivity of electrochromic glazing in Japan and operational improvement in energy saving using machine learning 査読
Takuma Kobayashi, Kyosuke Hiyama, Yuichi Omodaka, Yutaka Oura, Yukiyasu Asaoka
Japan Architectural Review 5 ( 3 ) 269 - 278 2022年7月
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A framework for rapid diagnosis of natural ventilation effect during early design stage using Thermal Autonomy 査読 国際共著 国際誌
International Journal of Green Energy 20 ( 7 ) 752 - 766 2022年7月
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Adaptation of electrochromic glass into an airflow window system and its performance evaluation 査読 国際誌
Yuichi Omodaka, Kyosuke Hiyama, Yutaka Oura, Yukiyasu Asaoka
Japan Architectural Review 5 ( 3 ) 235 - 246 2022年7月
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次世代人検知センサを用いた空間温度の推定・制御手法に関する研究 査読
平木 貴之, 樋山 恭助, 沢潟 裕一, 村田 圭介, 関根 賢太郎, 七里 彰俊
日本建築学会環境系論文集 87 ( 796 ) 335 - 346 2022年6月
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エアフローウィンドウ中間層における通気経路設計による熱性能への影響の検証 査読
2022年4月
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建物のウェルネス性が不動産賃料に与える影響に関する研究 査読
久保 隆太郎, 林 立也, 樋山 恭助
日本建築学会技術報告集 28 ( 68 ) 326 - 331 2022年2月
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Operation strategy for engineered natural ventilation using machine learning under sparse data conditions 査読
Kyosuke Hiyama, Kenichiro Takeuchi, Yuichi Omodaka, Thanyalak Srisamranrungruang
Japan Architectural Review 5 ( 1 ) 119 - 126 2022年1月
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Operation of climate-adaptive building shells utilizing machine learning under sparse data conditions 査読 国際誌
Journal of Building Engineering 2021年11月
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低温再生型吸着材を用いた吸着式冷凍機の開発(第4報)吸脱着モデルを用いた解析による冷水出口温度一定化の検討 査読
小金井 真, 山下 哲生, 樋山 恭助, 近藤 武士, 加藤 信介
空気調和・衛生工学会論文集 46 ( 292 ) 1 - 8 2021年7月
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Correlations between building performances and design parameters of double‐skin facade utilizing perforated screen 査読
Thanyalak Srisamranrungruang, Kyosuke Hiyama
JAPAN ARCHITECTURAL REVIEW 2021年3月
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研究所新棟への移転による執務環境の改善と執務者への影響の分析 査読
竹内 健一郎, 樋山 恭助, 掛上 恭
日本建築学会技術報告集 27 ( 65 ) 297 - 302 2021年2月
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ダイナミックインシュレーション技術の適用による高性能窓システムの開発 査読
沢潟 裕一, 樋山 恭助, 大浦 豊, 朝岡 幸康
日本建築学会技術報告集 26 ( 64 ) 1007 - 1012 2020年10月
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CASBEE‐Wellness Office: An objective measure of the building potential for a healthily built environment 査読
Tatsuya Hayashi, Kyosuke Hiyama, Ryutaro Kubo
JAPAN ARCHITECTURAL REVIEW 4 ( 1 ) 233 - 240 2020年10月
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統合設計プロセスにおけるパッシブデザイン評価手法の検討:Thermal Autonomyの適用による自然換気性能評価 査読
日本建築学会環境系論文集 ( 775 ) 655 - 663 2020年9月
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CASBEE-ウェルネスオフィスの開発と評価内容の概要 査読
日本建築学会技術報告集 26 ( 63 ) 625 - 630 2020年6月
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Balancing of natural ventilation, daylight, thermal effect for a building with double-skin perforated facade (DSPF) 査読 国際誌
Thanyalak Srisamranrungruang, Kyosuke Hiyama
Energy and Buildings ( 210 ) 109765 2020年1月
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評価指標の選択及び透過特性が自然採光上の最適開口配置に与える影響の検証 査読
樋山 恭助, 長谷川 涼太, 清野 新
日本建築学会環境系論文集 ( 764 ) 937 - 945 2019年10月
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熱・換気回路網解析を用いた設計時における自然換気運用計画検討手法の提案 建物利用者及び管理者視点に立った自然換気システムの運用最適化（第1報） 査読
樋山 恭助, 竹内 健一郎
日本建築学会環境系論文集 ( 756 ) 161 - 170 2019年2月
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低温再生型吸着材を用いた吸着式冷凍機の開発 第3報-冷却水バイパス流路による冷水出口温度一定化の検討 査読
松田祐貴, 小金井真, 山下哲生, 樋山恭助, 近藤武士, 加藤信介
空気調和・衛生工学会論文集 44 ( 262 ) 15 - 21 2019年1月
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Understanding the effect of background awareness in urban wind environment visualizations to minimize information entropy 査読
Kyosuke Hiyama, Hirotsugu Okada, Ken Matsuda
Sustainable Cities and Society 41 242 - 251 2018年8月
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建築設計初期段階における目標自然換気回数地図の整備 査読
樋山恭助, 温麗維
日本風工学会論文集 43 36 - 41 2018年2月
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A review: Natural ventilation performance of office buildings in Japan 査読
Mika Nomura, Kyosuke Hiyama
RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS 74 746 - 754 2017年7月
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A method for creating maps of recommended window-to-wall ratios to assign appropriate default values in design performance modeling: A case study of a typical office building in Japan 査読
Liwei Wen, Kyosuke Hiyama, Makoto Koganei
ENERGY AND BUILDINGS 145 304 - 317 2017年6月
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A Review: Simple Tools for Evaluating the Energy Performance in Early Design Stages 国際誌
Liwei Wen, Kyosuke Hiyama
Procedia Engineering 146 32 - 39 2016年6月
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低温再生型吸着材を用いた吸着式冷凍機の開発(第2報)冷却水流路の逆転による吸脱着速度の調整と機器性能の効率化の検討 査読
樋山 恭助, 山下 哲生, 弘中 完典, 小金井 真, 湯澤 秀樹, 杉原 義文, 近藤 武士, 加藤 信介
空気調和・衛生工学会論文集 230 21 - 25 2016年5月
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都市建築環境の可視化情報におけるエントロピー最小化に関する研究 ～CFD解析結果の表示形式が都市風環境の直感的理解に及ぼす影響の分析～ 査読
岡田 博嗣, 樋山 恭助, 松田 憲, 小金井 真
日本風工学会論文集 41 ( 2 ) 68 - 78 2016年4月
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デイライトオートノミーを用いたペリメータ領域における昼光照明可能性の検証 査読
樋山 恭助, 佐藤 慶直
日本建築学会技術報告集 22 ( 50 ) 189 - 193 2016年2月
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Rapid response surface creation method to optimize window geometry using dynamic daylighting simulation and energy simulation 査読
Kyosuke Hiyama, Liwei Wen
ENERGY AND BUILDINGS 107 417 - 423 2015年11月
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低温再生型吸着材を用いた吸着式冷凍機の開発 第1報―試作機による基本性能の把握及び吸着材熱交換器増設の検討 査読
弘中完典,小金井真, 山下哲生,湯澤秀樹,杉原義文,近藤武士,加藤信介
空気調和・衛生工学会論文集 223 2015年10月
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Preliminary design method for naturally ventilated buildings using target air change rate and natural ventilation potential maps in the United States 査読
Kyosuke Hiyama, Leon Glicksman
ENERGY 89 655 - 666 2015年9月
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Thermal Performance Evaluation of a Dynamic Insulation Technology Applied to a Timber Framework House in a Real Environment 査読
Aya Yaegashi, Kyosuke Hiyama, Shinsuke Kato, Junichi Tezuka, Satoshi Nikawa
JOURNAL OF ASIAN ARCHITECTURE AND BUILDING ENGINEERING 14 ( 1 ) 213 - 218 2015年1月
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窓部におけるダイナミックインシュレーション技術の適用 第1報―熱箱及び実測による省エネ性能検証 査読
河原大輔, 加藤信介, 山本哲也, 二川智吏, 朝岡幸康
空気調和・衛生工学会論文集 211 15 - 24 2014年10月
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IT複合情報処理施設における外気冷房システムの研究 第2報- 加湿器の使用及び吹出温度の高温化によるエネルギー削減効果の検討 査読
空気調和・衛生工学会論文集 209 21 - 31 2014年8月
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The Effects of Thermal Comfort on Mere Exposure Effect
Matsuda K, Nakomoto H, Morioka H, Hiyama K, Goto T, Koganei M, Kusumi T
Proceedings of the 36th Annual Meeting of the Cognitive Science Society 2014 17 - 17 2014年7月
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窓サッシ部へのダイナミックインシュレーションの適用:実験棟を用いた実環境下における基本性能評価 査読
河原大輔, 加藤信介, 李時桓, 大浦豊, 森勝彦, 野村吉和, 二川智吏, 手塚純一
日本建築学会環境系論文集 79 ( 699 ) 435 - 441 2014年5月
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A new method for reusing building information models of past projects to optimize the default configuration for performance simulations 査読
Kyosuke Hiyama, Shinsuke Kato, Masakazu Kubota, Jensen Zhang
ENERGY AND BUILDINGS 73 83 - 91 2014年4月
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Study on Statistical Prediction and Design Method for Indoor Thermal Environment 査読
You Zhou, Kyosuke Hiyama, Shinsuke Kato, Weirong Zhang
JOURNAL OF ASIAN ARCHITECTURE AND BUILDING ENGINEERING 13 ( 1 ) 255 - 262 2014年1月
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Impact Analysis of BIM Spread on Mechanical Design Process Based on Consciousness Survey among Japanese Mechanical Engineers 査読 国際誌
Yunting DIAO, Shisuke KATO, Makoto KOGANEI
the International Journal of High-Rise Buildings 2 ( 2 ) 97 - 104 2013年6月
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Air Pollutant Dispersion Phenomena at a Street under a Sky Train Station in Bangkok, Thailand 査読 国際誌
Tomomi HOSHIKO, Tassanee PRUEKSASIT, Shinsuke KATO and Makoto KOGANEI
the International Journal of High-Rise Buildings 2 ( 2 ) .115 - .121 2013年6月
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バッチ式デシカント空調システムの住宅への実装と性能評価 第1報―システム概要と冬季加湿暖房時の基本性能評価 査読
空気調和・衛生工学会論文集 194 23 - 30 2013年5月
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建築設備設計におけるフロントローディング実現に関する研究 ―海外動向レビューとBIM が果たす機能の考察― 査読
加藤信介, 挾間貴雅, 小金井真
日本建築学会関東支部 2012年度 研究発表会審査付き研究報告 129 - 132 2013年5月
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Building energy simulation considering spatial temperature distribution for nonuniform indoor environment 査読
Weirong Zhang, Kyosuke Hiyama, Shinsuke Kato, Yoshihiro Ishida
BUILDING AND ENVIRONMENT 63 89 - 96 2013年5月
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環境系シミュレーションのためのデフォルト設定値導出手法の開発 BIMデータの再利用による最適建築設計支援手法の提案 査読
窪田真和, 加藤信介
日本建築学会環境系論文集 78 ( 686 ) 367 - 374 2013年4月
書籍等出版物
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Ventilating Cities
（ 担当： 共著 範囲: Legal Regulations for Urban Ventilation）
Springer Verlag 2012年1月
講演・口頭発表等
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Application of Dynamic Insulation Technique to Airflow Window System 国際会議
Yuichi Omodaka, Kyosuke Hiyama, Thanyalak Srisamranrungruang, Yutaka Oura, Yukiyasu Asaoka
Clima 2019 2019年6月 REHVA
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Practical natural ventilation performance metric based on thermal autonomy for sustainable building design 国際会議
75) Kyosuke Hiyama, and Liwei Wen
Clima 2019 2019年5月 REHVA
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Thermal Performance Variation of Window Considering Difference between Indoor and Outdoor Temperatures 国際会議
Yuichi Omodaka, Kyosuke Hiyama, Yutaka Oura, Yukiyasu Asaoka
the 4th Asia Conference of International Building Performance Simulation Association - ASim2018 2018年12月
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Comparison of Annual Cooling and Heating Load in Houses with and without Dynamic-Insulation Windows 国際会議
Masaki Ebihara, Kyousuke Hiyama, Yutaka Oura, Yukiyasu Asaoka
the 4th Asia Conference of International Building Performance Simulation Association - ASim2018 2018年12月
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Optimal Facade by applying New Metrics and Materials: Maximization of Daylight Performance Using Materials with Different Transmission Properties Based on Brightness Index 国際会議
Ryota Hasegawa, Kyosuke Hiyama, Arata Kiyono
the 4th Asia Conference of International Building Performance Simulation Association - ASim2018 2018年12月
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Performance Evaluation of City Hall as nearly Zero Energy Building in Japan 国際会議
Masaki EBIHARA, Kyosuke HIYAMA, Tomohisa TAKEBE, Yoshihide YAMAMOTO
Healthy Buildings 2017 Asia 2017年9月
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Assigning physical property of building material to point clouds utilizing 3D laser scanner 国際会議
Kyosuke Hiyama, Miki Nagamoto
Healthy Buildings 2017 Asia 2017年9月
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Influence of Design Conditions on the Distribution of Optimal Window to Wall Ration for a Typical Office Building in Japan 国際会議
Liwei Wen, Kyosuke Hiyama
Building Simulation and Optimization 2016 2016年9月
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Quantitative analysis of lighting energy consumption in a room with light shelf 国際会議
Kyosuke Hiyama, Kentaro Miyauchi, Yoshinao Sato, Liwei Wen
World Engineering Conference and Convention 2015 (WECC2015) 2015年11月
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Challenge to Produce a Lean Architectural Design Process through Student Design Competition 国際会議
Kyosuke Hiyama, Yshinao Sato, Kentaro Miyauchi, Liwei Wen
World Engineering Conference and Convention 2015 (WECC2015) 2015年11月
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Composition of point cloud and global thermal image and its application to urban and architectural environment analysis 国際会議
Kyosuke Hiyama, Miki Nagamoto, Hirotsugu Okada
World Engineering Conference and Convention 2015 (WECC2015) 2015年11月
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Influence of visualization parameter on the intuitive understanding of air flow fields in CFD analysis 国際会議
Hirotsugu Okada, Kyosuke Hiyama, Kent Matsuda, Makoto Koganei
World Engineering Conference and Convention 2015 (WECC2015) 2015年11月
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Investigation of Link between Energy Consumption and New Metric, Thermal Autonomy, for Naturally Ventilated Buildings 国際会議
Kyosuke Hiyama, Yoshinao Sato, Liwei Wen
World Engineering Conference and Convention 2015 (WECC2015) 2015年11月
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Performance Assessment of an Adsorption Refrigerator Driven by Low-temperature Waste Heat
The 25th International Symposium on Transport Phenomena 2014年11月
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Investigation of Link between Air Exchange Rate and Operational Frequency of Cooling Systems to Create a Design Target for Natural Ventilation during the Early Stages of Building Design 国際会議
the 2nd Asia conference of International Building Performance Simulation Association-ASim2014 2014年11月
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Low-Energy Effectiveness of Dynamic Insulation System for Windows
Indoor Air2014 2014年7月
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Double-Skin System of Room-side Air Gap Applied to Detached House (Part 2):Simulation Analysis To Reduce Cooling Load Through Natural Ventilation In Wall 国際会議
Togo Yoshidomi
AIVC conference 2013 2013年9月
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Double-Skin System of Room-side Air Gap Applied to Detached House (Part 1): Simulation Analysis For Reduction of Cooling Load in the Forced Ventilated Wall of Detached House 国際会議
Kan Lin
AIVC conference 2013 2013年9月
受賞
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空気調和・衛生工学会学会賞論文賞 （技術論文部門）
2023年5月 空気調和・衛生工学会
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日本建築学会賞（論文）
2022年5月 日本建築学会
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空気調和・衛生工学会学会賞 功績賞
2021年5月 空気調和・衛生工学会
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カーボンニュートラル大賞
2018年6月 建築設備技術者協会
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空気調和・衛生工学会学会賞技術賞 （建築設備部門）
2018年5月 空気調和・衛生工学会
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空気調和・衛生工学会学会賞論文賞 （技術論文部門）
2016年5月 空気調和・衛生工学会
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空気調和・衛生工学会学会賞論文賞 （学術論文部門）
2014年5月 空気調和・衛生工学会
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日本風工学会出版賞
2013年5月 日本風工学会
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生産技術研究奨励会理事長賞
2012年12月 生産技術研究奨励会
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空気調和・衛生工学会学会賞論文賞 （学術論文部門）
2012年5月 空気調和・衛生工学会
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日本風工学会研究奨励賞
2009年5月 日本風工学会
共同研究・競争的資金等の研究課題
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転移学習による建築物理モデルと機械学習モデルの統合と建物運用への適用
研究課題/領域番号：22K04436 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
樋山 恭助, 光永 威彦
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
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人工ニューラルネットワークを用いた排熱最適運用による自然換気性能の安定化
研究課題/領域番号：20F20062 2020年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
樋山 恭助, SRISAMRANRUNGRUA THANYALAK, SRISAMRANRUNGRUANG THANYALAK
配分額：2300000円 （ 直接経費：2300000円 ）
本研究は、効率的運用に経験値を必要とする中間期排熱に着目し、その具体的な活用手法を提案する。この研究目的の下、本年度は、提案する技術開発のための理論構築とケーススタディによる効果検証を進めた。まず、エネルギーシミュレーションソフトウェアを用いた熱換気回路網解析により、排熱による換気駆動力の向上の効果検証を実施した。対象モデルは竪穴を持つ建築物とし、この竪穴空間内の空気温度を排熱により上昇させることにより、空気の密度差に起因した浮力を増加させることで、換気量の増加を実現した。この際、建築物からの排熱を想定した熱量の付加による駆動力の増強を行うことで、どの程度換気量を確保可能か、感度解析を実施し、その効果の範囲を把握した。
加えて、AIによる最適化に向けて、使用するAIのアルゴリズムの整理を行った。なお、建築物の運用にAIを用いる場合、その建築物固有の特性に起因し、集合的に構築されたビッグデータを直接的に利用できないことがある。このため、本研究においては、単体建物から得られる限定された量のデータを用いて、自然換気の駆動条件を決定するためのロジックの検討を進めた。アルゴリズムの整理に関しては、その汎用性の確保を目的に、人工ニューラルネットワークの利用を前提に、最適なノードの数と層の構築方法の目安を定め、その入力データとしては、取得データの直接的な入力ではなく、差分としての一次処理を行うことにより、そのデータの必要量を低減する方法論の効果を確認した。 -
自然換気運用におけるスパースモデリングを用いた自動制御ロジックの開発
研究課題/領域番号：19K04741 2019年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
樋山 恭助, Srisamranrungruang Thanyalak
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
本研究の目的は、設計者が期待する自然換気による省エネ効果は担保しつつ、執務者及び運用者の不満を解消した自然換気口の自動制御ロジックの開発となる。開発する自動制御ロジックは、物理モデルによる環境予測技術と機械学習を活用することで、自然換気運用時の室内環境の改善を実現する方針をとる。
3年目となる当該年度は、2年目に構築を進めた試行モデルの効果をケーススタディを通して確認した。ケーススタディでは、一日を通して全開と半開の好ましい自然換気窓の開度パターンを選択するよう、その設定課題を単純化することで、本研究が課題とするデータが疎となる状況に対しても冗長に機能する学習モデルを実現した。特徴量変数の数と種類を設計変数としたパラメトリックスタディにおいては、特徴量変数を減少させることにより、モデルの冗長性を向上させるものの、運用の継続におけるデータ量の増加による予測精度向上の効果が小さくなる傾向が示された。また、その入力データに関して、気象観測値の利用における加工の有無が、モデルの冗長性に影響をあたることも明らかにした。その加工方法に関しては、建築環境工学の知見の実装が有用となることも明らかにした。この建築環境工学の知見の導入に関しては、事前に対象建物を再現した仮想モデルにおけるシミュレーションを通し、建築物の特徴と気象の関係を明らかにする事前作業が有用であり、その方法論に関しては、ケーススタディを増やすことで、より多くの情報を収集することが期待できる。 -
建築設備の健全な技術開発競争を促すBIMの制約条件
研究課題/領域番号：15K14073 2015年4月 - 2016年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
加藤 信介, 樋山 恭助
配分額：3900000円 （ 直接経費：3000000円 、 間接経費：900000円 ）
Information Technology(IT)は物づくりを飛躍的に合理化する。建築の分野で、このような情報処理の一翼を担う候補として、Building Information Model (BIM)が注目を集めている。この背景の下、本研究は、BIM システムにおける建築設計、建築生産の分業における情報伝達の要件整理をテーマとして検討を行った。ここでは、BIM情報管理に必要な、情報共有すべき情報と、守秘されるべき情報のたたき台、責任分担の明確化の要件、分担責任集合を補完して総合責任化する要件、意思決定システムにおける下位から上位へのフィードバックの範囲と責任分担の要件を取りまとめた。
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BIMを用いた建築設計情報のゲノム化と情報遺伝によるフロントローディングの実現
研究課題/領域番号：25709051 2013年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(A)
樋山 恭助
配分額：24440000円 （ 直接経費：18800000円 、 間接経費：5640000円 ）
本研究は、設計初期段階におけるシミュレーションを用いた環境性能評価を実現するため、そのデフォルト設定値の適切な入力を支援するシステムの構築を目的とし実施した。この目的の下、デフォルト設定値の定義及び既存建築設計データからの導出方法を開発した。また、環境的建築設計のために必要となる種々のデフォルト設定値（例：自然採光設計用の窓面積率、自然換気設計用の目標自然換気回数 等）のデータベースを、シミュレーションを用いて整備した仮想建築物データに基づいて作成した。
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都市環境防災のための高解像度気象情報予測プラットフォームの構築
研究課題/領域番号：24226013 2012年5月 - 2017年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(S)
大岡 龍三, 加藤 信介, 飯塚 悟, 山中 徹, 菊本 英紀, 樋山 恭助
配分額：203840000円 （ 直接経費：156800000円 、 間接経費：47040000円 ）
本研究では、健康・安全かつ環境負荷の小さい都市空間の形成を目的として、マルチスケール・マルチフィジックスな高解像度気象情報予測プラットフォームの構築を行った。研究期間にわたる成果は下記の通りである。①GISを活用した都市パラメータの整備。②大気観測による風速プロファイルのモデル設定。③LES（Large Eddy Simulation）様々な温度成層下の乱流統計量のデータベースの作成。④LESにおける流入境界の作成。⑤領域気象において、都市汚染物の拡散性状を評価と集中豪雨発生のメカニズムの解明。⑥気候変動および都市温暖化を考慮した気象データの作成。⑦高密度市街地の大気環境の移動計測の確立。
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ブラフボディ後流の乱流散逸と汚染排出特性
研究課題/領域番号：24360234 2012年4月 - 2015年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
加藤 信介, 大岡 龍三, 樋山 恭助
配分額：18720000円 （ 直接経費：14400000円 、 間接経費：4320000円 ）
本研究の目的は、有害危険物質による健康被害の可能性を、居住空間のスケールから都市空間規模のスケールまでにおいて横断的にかつ一貫的に評価する手法を構築することである。
申請者は、流れ場の一特性である乱流状態が空気の混合促進作用を持つことに着目する。時間定常な空気環境にて障害物が移動する場合、障害物境界における流れの剥離により後流が乱流遷移する。申請者はこの現象が、障害物が空気へ及ぼす仕事率（もしくは仮想的な仕事率）が、ほぼ等しく乱流へのエネルギー注入に費やされるという観点にのっとって乱流場を評価し、関係式を組み立てる。 -
家庭用コジェネレーション活用の常圧吸着冷凍サイクル付デシカント空調システム
研究課題/領域番号：24656332 2012年4月 - 2013年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
加藤 信介, 樋山 恭助, 大岡 龍三
配分額：4030000円 （ 直接経費：3100000円 、 間接経費：930000円 ）
本研究は、「家庭用コジェネレーション活用の常圧吸着冷凍サイクル付デシカント空調システム」の原型を開発することを目的とする。
本研究は吸着剤を塗付された水空気熱交換器を燃料電池の廃熱や太陽熱等熱源としてバッチ式で駆動する家庭用小型デシカント外調システムにおいて、得られた常圧の乾燥空気中で水噴霧により冷水を作成し、冷温水による放射冷暖房とデシカント外調により空調換気する家庭用システムの原型を開発する。 -
自律的調整機能を有する空調制御ロジックの開発
研究課題/領域番号：21686055 2009年 - 2011年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(A)
樋山 恭助
配分額：27430000円 （ 直接経費：21100000円 、 間接経費：6330000円 ）
室内は3次元的な環境分布を持つが、一般的に空調制御は限られたセンサーから得られた点における環境情報で行われる。それ故、従来の空調制御はセンサー位置の環境のみを制御していると言える。そこで、本研究では室内に形成された空間分布を、室内環境寄与率CRIを用いて予測することで、センサー位置以外の環境を把握し、自律的に室内環境を最適化する空調ロジックを提案した。
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室内環境形成寄与率CRIの時間応答モデル開発とエネルギーシミュレーションへの適用
研究課題/領域番号：21246089 2009年 - 2011年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
加藤 信介, 大岡 龍三, 樋山 恭助
配分額：45890000円 （ 直接経費：35300000円 、 間接経費：10590000円 ）
不均一な室内環境では、室内に大きな温度空間分布と複雑な3次元熱輸送が生じ、空調の設定温度が還気口における空気温度と異なるため、従来の完全混合を仮定して空気ノード点の温度を用いるマクロシミュレーションを用いた熱負荷計算に大きな影響を及ぼすと考えられる。そこで、本研究では固定された流れ場における熱応答を事前にCFD解析により算出しておくことで、室内の任意点における室温変化を非常に短い計算時間で解析可能なエネルギーシミュレーション手法を提案する。
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建築衛生上有害真菌のマイクロ波殺菌技術の開発
研究課題/領域番号：21656138 2009年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
加藤 信介, 大剛 龍三, 樋山 恭助
配分額：3300000円 （ 直接経費：3300000円 ）
一般的にマイクロ波の加熱殺菌はよく知られているが、室内環境または設備を対象としても使用可能な非加熱殺菌に関して述べている事例が少ない。本研究では建築衛生上有害真菌をマイクロ波で殺菌する技術を開発する目的で基礎実験を行った。建物の空調設備は建築衛生上重要な役割を担当しているが、環境微生物(真菌や細菌)による汚染の恐れが高い。基礎実験として市販の電子レンジと同じ周波数(2.45GHz)のマイクロ波が照射できる空調ダクトモデルを作り、マイクロ波照射によるダクトの温度測定及び真菌を用いた予備実験を行った。過熱に関してはマイクロ波の出力及び照射時間によってダクトの表面温度が20℃以上上昇するが、空調機を稼働している間には2℃程度の上昇しか観察されなかった。カビセンサー(クロカビ及びスズカビの胞子を用いたセンサー)を対象とした実験では800Wで30分間照射しても殺菌効果が確認できなかった。別途に市販の電子レンジ及び細菌(Bacillus Subtilis)を用いた予備実験からマイクロ波の出力及び照射時間による殺菌効果を検証した。乾燥状態より湿潤状態での殺菌効果が高いが、表面温度も上がった。
真菌を対象としたマイクロ波の殺菌効果はマイクロ波の照射量にもよるが、高温の状態ではない限り細菌より困難である検証された。湿潤状態であると温度の上昇に従って殺菌の可能性が考えられるが、建築衛生環境では温度上昇に注意する必要がある。
建築衛生上マイクロ波の殺菌技術の適用には安全かつ建材や設備に影響がないように注意する必要がある。マイクロ波の加熱効果を精密に調整しながら真菌の殺菌技術として活用することが期待される。 -
多目的遺伝的アルゴリズムによる自然通風・省エネ・室内環境の最適化
研究課題/領域番号：07J09917 2007年 - 2008年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
樋山 恭助
配分額：1900000円 （ 直接経費：1900000円 ）
建築室内環境を最適化するための実用的な計算プログラムの開発
空間の3次元空間分を考慮する必要がある解析には,換気回路網解析といったマクロモデルの適応性が低く,3次元CFD解析を用いたミクロな解析が必要となる。しかしながら,マクロモデルと比較し,計算コストは非常に高く,建物内環境の年間性能評価や設計における最適解探索プロセス等の多数ケースの計算が必要とされる検討において,計算コストの大きな3次元CFD解析をそのまま用いることは現実的ではない。
本研究では,この課題を解決する計算プログラムの基盤技術を開発した。このシミュレーション技術はまず流れ場とその流れ場に依存する熱・物質の移流・拡散現象をCED解析や実験により指標化し,速度場を除いて,他の線形に取り扱える要素は,この指標を用いて解析する。ただし,この指標はマクロモデルに組み込む事を想定し,マクロモデルにおける節点間の空気輸送性状を示す設計定数を修正し,マクロモデルにおける空間間の気流シミュレーションの精度を上げると同時に,空調制御時の作動応答や緊急時における比較的短い時間間隔の時系列変動の評価を必要とする解析に対応したものとなる。
この基盤技術を応用したシミュレーション技術は,室内の温度分布を考慮して局所換気による熱負荷削減の効果を見込む空調設計や,風の持つ運動エネルギーにより換気量を増進する通風設計等,完全混合モデルでは解析が困難な高度な環境設計における温熱環境快適性やエネルギー消費量削減効果を,従来の回路網解析と同等の解析コストで解析することを可能とするものとなる。
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