変動風のある温熱環境の人体の熱収支を考慮した評価に関する研究

• Project/Area Number: 08750705
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Architectural environment/equipment
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 桑沢 保夫 東京大学, 工学系研究科, 助手 (30251341)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1996: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 変動風 / 被験者実験 / 快適性 / 対流熱伝達率 / 皮膚温

Research Abstract

近年、地球環境に対する関心の高まりから省エネルギーの叫ばれることが多くなってきた一方で、高齢化社会を迎えるにあたって快適・健康的な環境に対する要求も大きなものがある。しかし、これらを両立させていくことは容易ではないと考えられる。そこで本研究では、夏季における風の積極的な活用を念頭に、変動風発生装置を用いた被験者実験を中心として数値解析的な手法も取り入れながら、人体と周囲の温熱環境との間における熱収支および、皮膚温と心理量の関係に注目し、風速変動や風向の変化に対する人体の心理・生理的反応を定量的に把握する事を目的とした。
実験は、椅座位の被験者に前方および側方、後方より0.4〜1.0m/sの定常風、また前方より周波数特性や振幅を変化させた変動風を暴露し、そのときの環境条件として気温、風速など、生理量として皮膚温、心理量として温冷感、快適感をそれぞれ測定した。対象とする定常風もしくは変動風の前後には、基準となる定常風として約0.7m/sの風に暴露することとし、いずれも皮膚温の経時変化をリアルタイムでモニタして、ほぼ定常となったことが確認されるまでで最低でも15分間以上暴露した。また、着衣の影響を避けるためできるだけ少ない着衣とし、そのため気温は夏期における一般的な空調条件よりもやや高めの32℃、湿度50%を目標としてコントロールした。被験者は20歳前後の健康な男性8名を用いた。
その結果、対象となる風と基準となる定常風は連続して暴露しているので、その間に人体からの発熱量は変化していないと仮定して、測定された環境条件と皮膚温をもとに、風速と平均対流熱伝達率の関係式をそれぞれの方向別に求めた。次に、ある条件における平均皮膚温と、そのときの温冷感申告値もしくは快適感申告値がある値以上となる比率の関係は、probit modelで仮定できるとして、モデル中の平均値および標準偏差に相当する数値を、実験結果をもとに同定した。