特集

動風圧試験に関する新たな取り組み

新動風圧試験棟を開設

屋根、外壁などの風雨に対する安全性の確認に取り組む
環境グループ 統括リーダー代理

松本知大

1. はじめに本誌1・2月号でも紹介しましたように、建材試験センター
中央試験所では、構造試験棟および動風圧試験棟（写真 1・図 1）を新たに建設しました。これら試験棟内に様々な試験装置を導入し、現在では、順調に稼動を行っています。
本号では、動風圧試験棟の概要および当該試験棟内に新たに導入した試験装置について紹介します。

2. 動風圧試験棟の概要

写真1

動風圧試験棟は、構造試験棟とともに建設され、中央ロビーエントランスを境にして南側に位置しています。

動風圧試験棟外観

え、変位量やひずみ量といった物理量を測定し、強度確認

動風圧試験棟は、延べ床面積約 950㎡、最高高さ 10m のの試験を行います。また、風圧と同時に降雨を想定した水規模であり、その中に動風圧試験室と大型送風散水試験室を噴霧することで建材の水密性能（防水性能）に関する確の 2 つの試験室を有しており、主に建物の外皮として使用認試験も行っています。さらに、サッシおよびドア等の開される壁や屋根、サッシおよびドア等の開口部材が試験の口部材の場合は、上記性能に加え、風が屋内へと流入する対象となります。

ことを防ぐ性能として気密性能の確認試験も行っていま

動風圧試験室では、これら建材に対し風圧（静圧）を加

男子トイレ
ロビー
ロビー
エントランスエントランス
女子トイレ

す。これら性能の確認試験を行うため、動風圧試験室に

男子トイレ
動風圧試験装置
動風圧試験装置
女子トイレ制御室

恒温恒湿室 恒温恒湿室
制御室

機械室

動風圧試験室動風圧試験室

大型送風散水試験室
大型送風散水試験室
機械室

大型送風散水大型送風散水
試験装置
試験装置

小型チャンバー
小型チャンバー

制御室

制御室

屋根チャンバー屋根チャンバー
大型チャンバー
大型チャンバー

機械室

機械室

動風圧試験棟 平面図
図1 図1 図1
動風圧試験棟動風圧試験棟
平面図平面図8建材試験情報 2017 5・6 月号

制御システム

写真2

写真3制御室（動風圧試験室）

小型チャンバー（2000mm×2000mm開口時）

写真4

大型チャンバー（気密箱連結時）

写真5

屋根チャンバー（試験体4180mm×3680mm時）

写真6

屋根チャンバー（試験体2050mm×2100mm時）

は、垂直自立型のチャンバー 2 基と水平から一定の角度まで勾配を設けることができるチャンバー 1 基の合計 3 基を新たに導入しました。また、これらチャンバーに対し、圧力の載荷設定や水の噴霧等を行う制御システムを 2 基導入しました。これにより、3 基チャンバーの内、2 基を同時に稼動させることが可能となりました。
一方、大型送風散水試験室では、大型送風散水試験装置を新たに導入し、実際に風や雨を発生させ、試験体に吹き付けることで、強度の確認や防水性能の確認試験の実施が可能となりました。この装置は、日本で最大規模の大きさと能力を有しています。

3. 試験装置の紹介
３．
１ 動風圧試験装置
動風圧試験室には、3 基のチャンバーと 2 基の制御シス降雨を加え、性能の確認試験を実施しています。
表 1 は、3 基チャンバーの性能仕様となります。

テム（写真 2）を導入しました。これらをまとめて動風圧試

小型チャンバーは、最大で W：2980mm × H：3480mm

験装置と呼んでいます。当センターでは、動風圧試験装置のサイズで試験を実施することができます。この他にも、の各チャンバーについて、装置の大きさや試験対象物によチャンバーの塞ぎパネルを変更することで W：1980mm ×り、小型チャンバー（写真 3）、大型チャンバー（写真 4）、H：1980mm および W：2480mm × H：2480mm の 2 つの屋根チャンバー（写真 5 および写真 6）の呼称で区別していサイズについても試験が可能です。

ます。これらチャンバーを用いて、試験対象に対し風圧や大型チャンバーは、最大で W：4980mm × H：3980mm

建材試験情報 2017 5・6 月号

9特集

動風圧試験に関する新たな取り組みの試験体サイズで試験を実施することができます。また、風圧と共に降雨を発生させ、水密性を確認するために使用小型チャンバーと同様に、塞ぎパネルを変更することでします。

W：2480mm × H：2480mm と W：3980mm × H：2980

3. 2

動風圧試験装置の騒音対策

mm の 2 つのサイズについても試験が可能です。 なお、

各チャンバーは、正圧、負圧および気密ブロアーによりW：2480mm × H：2480mm のサイズは、小型チャンバー風圧を発生させています。これらブロアーは、機械室（写にも採用されている大きさでありますが、これは旧試験棟真 7）に設置されていて、金属配管により各チャンバーとにおいて、一番需要の多かった試験体サイズとなっていま接続されています。ブロアーは、表 1 に示した通り、非常す。今回の装置導入に際し、小型、大型チャンバーどちらに高い圧力を発生させることができますが、一方でブロでも試験実施ができるようにし、効率化を図りました。

アーの高速運転により高い騒音も発生させてしまいます。

屋根チャンバーは、垂直に自立した小型・大型チャンバーとは異なり、水平から最大 40 度まで勾配を自動で設そのため、機械室内部には、吸音材を設置することで外部への音漏れを抑制し、騒音対策を施しています。

定できる装置であります。試験対象は、主に屋根材でありますが、屋上や屋根の一部として設置されるトップライトについても試験を実施することができます。このチャンバーは、大きさの異なる 2 つのチャンバーを有しており、

壁面：吸音材W：4180mm × H：3680mm と W：2050 mm × H：2100mm の 2 つの試験体サイズについて試験を実施することができます。
各チャンバーには、散水装置が設備されており、2 ～ブロアー各種

6L/（min・㎡）の水を噴霧させることができます。これは、
表1 チャンバーの性能仕様
小型チャンバー 大型チャンバー 屋根チャンバー
最大圧力±10500Pa±10500Pa

写真7

動風圧試験装置機械室

昇圧
スピード100Pa/s

最大脈動
中心圧力±5000Pa

最大脈動振幅±750Pa±750Pa±750Pa

脈動周期2秒～2秒～2秒～（写真 10）および制御システム（写真 11）で構成されていま

噴霧水量

2～6L/（ min・㎡）

2～6L/（ min・㎡）

2～6L/（ min・㎡）

す。これらを用いてファンを回転させ、送風および散水す

1980mm×1980mm2480mm×2480mm2480mm×2480mm

3980mm×2980mm

2980mm×3480mm

4980mm×3980mm

試験体サイズ

試験規格

10±9800Pa

配電盤

100Pa/s

100Pa/s

3. 3

大型送風散水試験装置

大型送風散水試験室に新たに導入した装置は、 全長±5000Pa±5000Pa10.0m、全幅 9.6m、全高 6.0m と非常に大きく、風や雨を実際に発生させる装置（写真 8）であります。この装置は、の電動機、ファン、送風口である増幅ノズル、散水装置

る仕組みとな っ ています。 増幅ノズルは 2.5m × 2.5m と1.4m × 1.4m の 2 つを有しており、試験体の大きさや設定

2050mm×2100mm
4180mm×3680mm

JIS A 1515（建具の耐風圧性試験方法）
JIS A 1516（建具の気密性試験方法）
JIS A 1517（建具の水密性試験方法）
JIS A 1414-3（建築用パネルの性能試験方法- 第3部：温湿度・水分に対する試験）
鋼板製屋根構法標準（SSR2007）等

建材試験情報 2017 5・6 月号

電動ダンパー付き空気吸い込み口 2 箇所（写真 9）、560kW

する風速によって使い分けることができます。この増幅ノ
ズルとファンの間には、拡散胴、整流胴および縮流胴といった整流機構が設置されています。これら機構により、増幅ノズルから出る風に風速の分布が生じない工夫が施されています。
増幅ノズル前方には、散水装置も設置できます。この散水装置は、降雨を想定したもので、動風圧試験装置と同じように 2 ～ 6L/（min・㎡）の水を噴霧させることができます。
本装置は、一定の風速を維持させた定常風、一定の周期で風速を変動させる脈動風、一定の風速から瞬時に高い風速に上昇させる突風の 3 条件の実施が可能となっています。