パラメータ設定
時間降雨強度 R
mm/h
水平面に降る雨量。10 mm/h で通常の雨、30 mm/h 以上で豪雨。
風速 U
m/s
地上 10 m 風速。10 m/s で「やや強い風」、20 m/s 以上で台風級。
平均雨滴径 d
mm
霧雨で 0.5、強雨で 2〜4 mm 程度。終端速度に効く。
建物高 H
m
高層になるほど風速プロファイルが大きく、上層階で WDR が集中する。
外壁方位 θ
°
風向と壁面法線の角度。0° で正面、90° で平行 (WDR ゼロ)。
外壁材料
材料ごとに吸水係数 A_w と相対リスクが変わります。
吸水係数 A_w
kg/(m²·√s)
EN ISO 15148 に基づく Karol Ⅰ 期吸水係数。煉瓦 1〜3、コンクリート 0.3〜1。
計算結果
—
雨滴終端速度 (m/s)
—
雨滴入射角 (°)
—
WDR 強度 (kg/m²/h)
—
ファサード合計荷重 (Pa)
—
24h 吸水量 (kg/m²)
—
浸透深さ (mm)
—
ファサード断面 — 風・雨滴軌跡・浸透
左から風 (青矢印) が吹き、雨滴は終端速度 + 風速で傾いた軌跡を描いて外壁 (右側) に衝突します。浸透深さは外壁内のシアン領域で示しています。
風速感度 — 風速 U に対する WDR 強度
材料別比較 — 24h 吸水量と浸透深さ
理論・主要公式
$$R_{WDR} = 0.222\,R\,U\,\cos\theta,\qquad m(t) = A_w\sqrt{t}$$
R_WDR：ファサード水分流束 [kg/(m²·h)]、R：水平雨量 [mm/h]、U：風速 [m/s]、θ：風向と壁面法線の角度、A_w：吸水係数 [kg/(m²·√s)]、m：単位面積吸水量 [kg/m²]、t：曝露時間 [s]。
$$v_t = 9.65 - 10.3\,e^{-0.6\,d},\qquad \phi = \arctan\!\left(\frac{U}{v_t}\right)$$
Gunn-Kinzer (1949) による雨滴終端速度 v_t [m/s] と入射角 φ。d は雨滴径 [mm]。風速が大きいほど水平成分が増し φ が大きくなる。
$$q = \tfrac{1}{2}\rho_{air}U^{2} + \tfrac{R_{WDR}}{3600}\,U$$
ファサードに作用する合計荷重 q [Pa]。第1項は風による動圧 (Bernoulli)、第2項は雨滴衝突に伴う運動量フラックス。