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Research on thermal comfort evaluation method considering diversity

Research Project

Project/Area Number 19H00797
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Tanabe Shin-ichi  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30188362)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中川 純  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (60875293)
對馬 聖菜  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (10801251)
尾方 壮行  早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員 (90778002)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥30,030,000 (Direct Cost: ¥23,100,000、Indirect Cost: ¥6,930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Keywords温熱環境 / 熱的快適性 / 人体熱モデル / 生理量 / 心理量 / 波長特性 / 快適性 / 生理・心理量 / 健康リスク / 発汗サーマルマネキン / 個人差 / サーマルマネキン / 代謝量
Outline of Research at the Start

近年、多様性を考慮した温熱快適性・健康性を評価する手法の必要性が高まっている。これを実現するには、①体躯、年齢、性別、体質などの個人差や季節差の考慮、②睡眠環境、屋外環境、入浴環境などへの適用範囲の拡張、③生理量のみではなく、総合的な温熱快適性・健康性を評価する手法の確立の3課題の解決が必要になる。
これらの課題に対し、本研究では、1)詳細な生理量調査・測定、2)着衣モデルの開発、3)新たな温熱快適性シミュレータの開発、4)被検者実験データベースの構築、5)非定常環境への応用、の5つの研究項目を進めることで、体温調節数値計算モデルを用いた、総合的な温熱快適性・健康性評価手法を確立する。

Outline of Final Research Achievements

The need for methods to evaluate thermal comfort and health considering diversity has been increasing. To achieve this, it is necessary to address the following challenges: considering individual differences such as body shape, age, gender, and constitution, as well as seasonal variations; expanding the scope of application to include sleep environments, outdoor environments, and bathing environments; and establishing methods to evaluate not only physiological quantities but also comprehensive thermal comfort and well-being. To address these challenges, this study aimed to establish comprehensive evaluation methods for thermal comfort and health using thermoregulation numerical calculation models by advancing five research topics: 1) detailed physiological quantity investigation and measurement, 2) development of clothing models, 3) development of a new thermal comfort simulator, 4) construction of a database of subject experiment data, and 5) application to non-steady environments.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

オープンソースとして新人体モデルJOS-3公開した。建築環境設備分野以外での活用が行われ、学際的な貢献ができている。Githubで公開後にカリフォルニア大学バークレーのライブラリーに収録された。世界的に利用者が増加した。Google Scholarを利用して、JOS-3を引用している論文を調べると(2024.05.25現在) 、 64本の論文がある。屋外歩行者、非定常環境評価、パーソナル空調、人体への日射影響を計算、着衣内換気の検証、CFDと連成、ステップ温度変化、スポーツアスリート、熱中症評価、複数の体温調節モデルの精度検証などに使用されていることが分かった。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (54 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (40 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results) Remarks (1 results)

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      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 100003-100003

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      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 88 Issue: 808 Pages: 489-500

    • DOI

      10.3130/aije.88.489

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • Year and Date
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      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 88 Issue: 806 Pages: 276-287

    • DOI

      10.3130/aije.88.276

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
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      Springer Nature

      Volume: 1 Pages: 61-78

    • DOI

      10.1007/978-981-99-0718-2_4

    • ISBN
      9789819907175, 9789819907182
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      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 113-120

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      10.1002/2475-8876.12124

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      210000173261

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      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 84 Issue: 761 Pages: 653-660

    • DOI

      10.3130/aije.84.653

    • NAID

      130007684647

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
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      日本建築学会
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  • [Presentation] 人間―熱環境系快適性数値シミュレータ(その 66)代謝量および着衣透湿係数が体温調節モデルJOS-2の予測値に与える影響2019

    • Author(s)
      尾関 義一、 野元 彬久、高橋 好斗、依田 柊、尾方 壮行、田辺 新一
    • Organizer
      日本建築学会
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  • [Presentation] 人体-熱環境系快適性数値シミュレータ(その 67)屋外放射環境が人体生理量に与える影響分析のための被験者実験2019

    • Author(s)
      依田 柊、野元 彬久、高橋 好斗、尾方 壮行、田辺 新一
    • Organizer
      日本建築学会
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  • [Presentation] 人体温冷感・快適感予測モデルに関する研究(その 15)間接熱量計による日本人の活動量別代謝量の測定2019

    • Author(s)
      野元彬久、高橋好斗、依田柊、尾方壮行、田辺新一、石井雅久
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 人体温冷感・快適感予測モデルに関する研究(その 16)部位別着衣蒸発熱抵抗および透湿係数の分析2019

    • Author(s)
      高橋好斗、野元彬久、依田柊、尾方壮行、田辺新一、伊藤駿、青野友紀、 山本佳嗣、水谷国男
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 人体温冷感・快適感予測モデルに関する研究(その 17)代謝量および着衣透湿係数が体温調節モデルJOS-2および定常温冷感予測モデルOTnの予測値に与える影響2019

    • Author(s)
      尾関義一、野元彬久、高橋好斗、依田柊、尾方壮行、田辺新一
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 人体温冷感・快適感予測モデルに関する研究(その 18)人体体温調節モデルJOS-2を用いた暑熱環境適応策による熱中症リスク低減効果の検討2019

    • Author(s)
      依田柊、野元彬久、高橋好斗、尾方壮行、田辺新一
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会
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  • [Remarks] Joint system thermoregulation model (JOS-3)

    • URL

      https://pythermalcomfort.readthedocs.io/en/latest/reference/pythermalcomfort.html#joint-system-thermoregulation-model-jos-3

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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