黑料社区

教员と研究

水を起点に、
次なる设计标準を
つくる。

建筑学科 建築設備研究室
光永威彦 専任讲师
建筑学科 建築設備研究室 光永威彦 専任讲师

卫生的で豊かな生活のために必要不可欠な水。建筑物の効率的な水循环の実现のために、给排水システムの研究を続ける建筑设备研究室の光永先生。ここでは、自身の研究领域に至った経纬と、その魅力についてお话しいただきました。

日本は水を大切にできていない。

小さい顷からジグソーパズルとレゴが大好きでした。ジグソーパズルは完成させては壊し、また一から作る。レゴも一度设计図通りに完成させた后は、再度分解して、今度は自己流に组み立て直す。そんなことを何度も繰り返すほど、一つのことにのめり込むたちでした。水のことにのめり込んでいったのは、明治大学建筑学科の学部生の时です。恩师となる坂上恭助先生の建物の水まわりについての授业を受け、日本は水に恵まれているからこそ水资源を大切にできていない、という気づきを得ました。世界的にみると、水は生命の源でもあり、时として争いの原因ともなります。もっと水を大切にするためにはどうすればよいのか。このとき、水に対する兴味が大きくなりました。

排水についての授业にも引き込まれました。洗面器の下についている排水管をトラップといいます。そのトラップの鲍字のところに溜まる水を封水といい、この封水が下水道からの臭いガスや羽虫が室内侧にでてくることを防いでくれています。ところが、大量の水を一気に流すと、サイホンの原理が働いて封水も引っ张られてなくなってしまうことがあります。そのメカニズムを坂上先生は非常に楽しそうに话されていたのが印象的でした。それから修士まで、坂上先生のもとで给排水について研究に打ち込みました。

失败は次のステップへのアプローチ。

修士を终えて、建筑设计事务所に就职しました。水まわりに加え、空调、换気など设备全般の设计が担当です。8年ほど経った时、坂上先生から働きながら博士を取る社会人ドクターコースを荐められました。设备の设计をする上で感じていた様々な课题を深掘りしてみたいと考えていたこと、よりよい设备を提案?実现するための地力を向上させたかったことから博士号取得にチャレンジすることにしました。普通に仕事をしながら、平日の夜と土日は研究の日々。研究対象を総合的に考察し、新しい知见を创出する础ができました。

公司人は、顾客、会社に対して、成果を示すことで报酬をいただきます。そのため、失败すると谁かに迷惑をかけてしまうと意识してしまいがちで、过度にネガティブにとらえる倾向にあるように思います。一方、研究者は、失败は次のステップにあがるための1つの过程で、前向きにとらえる倾向が一般的であるように感じます。设计事务所の仕事は自己成长も感じられ、やりがいもあり充実していましたが、建物の卫生环境の根干となる给排水の専门家は少ない状况で、改善すべき多くの课题があることも认识していました。坂上先生が退官された后、自身がその课题改善の一翼を担いたいと、研究者に轴足を置くことに决めました。

日本生まれの设计法を、世界へ。

私が取り组んでいる研究の一つに、拡张排水システムというものがあります。拡张排水システムとは、従来の配管勾配で搬送する排水システムと异なり、无勾配かつ小径で排水搬送を実现するシステムです。従来の排水システムではマンションのトイレやお风吕、キッチンといった水まわりのレイアウトは制约されていました。拡张排水システムの1种であるサイホン排水システムでは、电力を使用せずに、建物の好きなところに水まわりを设置することができます。ただその実现のためにクリアすべきハードルがいくつもあります。繰り返し実験することで技术的な课题を打破し、法的な制约や経済合理性なども満足していく必要があります。そうして、私たちが研究室で一生悬命考えてきたシステムが全国のマンションに入るようになるのは、ものすごく嬉しいものです。従来のシステムがより良いシステムに変わっていく瞬间に立ち会えることは、建筑设备に携わる研究者の醍醐味だと思います。

今、研究者として成し遂げたいことは二つあります。一つはサイホン排水システムのように小径な排水管などを用いて、建物内の水まわりの自由度をいま以上にあげること。これにより、ライフステージや社会の変化による建物计画の幅が広がります。もう一つは、日本生まれの给排水设备の设计法をさらに改善して、世界へも発信していくこと。节水节汤や省エネに寄与するものも技术は数多くありますが、実は、それらは建物内のシステム设计次第でより効果を発挥します。例えば、大便器の节水化は进んで以前の1/3程度の水量で洗浄ができますが、その洗浄水を供给する给水ポンプが节水化を反映できれば、より省エネができそうな気がしますね。しかし今はそうなっていないのです。これはもったいないことです。このような状况を新しい设计资料や设计法を提案することで打破していきたい。これが今チャレンジしている目标です。

建筑学科 建築設備研究室 光永威彦 専任讲师
“执笔した书籍

私たちが提案する新しい排水システムのガイドラインを「建筑を変える拡张排水システムの设计法」として书籍化しました。国内外から反响を顶いていますが、世の中の一般となるまでにはまだまだです。この本を起点にこのシステムが広がる活动につなげられたらと思っています。

屋上で大きい実験施设を组むことも

実际の配管に近い设备が整っている

研究で取り组んでいる小径管のサンプル

研究室では建物雨水のアクアポニックスへの适用も検讨を行っている

水についての书籍が并ぶ

スタッフについて

建筑学科 建筑学科 建築設備研究室光永威彦専任讲师

2017年明治大学大学院理工学研究科修了。博士（工学）。2020年より现职。建筑设备研究室にて、建筑物の水まわりを担う「给排水卫生设备」を専门领域とし、安心で快适な水环境を前提とする低炭素?省エネ、节水?节汤を追求することで「水」を创造している。

研究内容

  • 拡张排水システムに関する研究

    配管に勾配をつけて排水を搬送しているため、排水管は给水管などと比较して大径となりやすい。それが従来の排水システムの制约となり、水まわりは集约して设计される倾向にあります。対して，サイホン作用やポンプを搬送力とする拡张排水システムは、无勾配（缓勾配）かつ小径で排水を搬送することができることから、建筑の自由度向上に寄与します。その拡张排水システムの设计?施工?保全方法を确立し、普及するための研究をしています。细い排水管は詰まりそう？强い搬送力があれば意外に詰まりません！

  • 给排水卫生设备の设计法

    いつも何気なく使っている便器や洗面台。水まわりのために、水を供给するためのシステム、お汤をつくるシステム、汚い水を排出するためのシステムといった様々な设备があります。そこでは、たくさんのマテリアルやエネルギーが使われており、それらを低减して地球环境に优しい建筑を実现することが求められています。加えて、水资源を大切にすることも重要です。その実现のため、水まわり（给排水卫生设备）に関する最适な设计法や设计资料の提案をしています。

  • 建物内の水の见える化から、水まわりの改善へ

    洗面器の水はどのように跳ねているのか？シャワーの水流はどのように喷射されているのか？便器で流された汚物やトイレットペーパーはどのように搬送されていくのか？実験やシミュレーションにより、このような建物内の水の见える化をしています。これにより、建物内で水を卫生的かつ快适に、また効率的に使うための、水まわりの改善へ结びつけています。

主要な业绩

  • 2022.10論文 / 共著

    給水負荷の算定法　第3回 瞬時給水量 きゅうすい工事 22(4),19-25頁

  • 2022.03論文 / 共著

    建築物の給水給油負荷算定ー現状と萌芽ー ビルと環境 (176),18-27頁

  • 2022.02論文 / 共著

    建筑用途ごとの新しい単位给水量の提案　47(299),29-37页

  • 2021.11論文 / 共著

    Effect of the COVID-19 Pandemic on Residential Water Use Behavior in Japan WATER 13(21)

  • 2021.10論文 / 共著

    リニューアルの”困った”に「拡張排水システム」 (特集 リニューアル) 給排水設備研究 38(3),12-18頁