| Project/Area Number |
23K01958
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
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| Research Institution | Miyagi University of Education |
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Principal Investigator |
菅原 正則 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (60300513)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 換気 / 環境教育 / 教室 / CFD解析 / 住環境教育 / 学校教室 / 環境計測 / 複合現実 / 数値流体解析 |
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| Outline of Research at the Start |
住空間・住環境整備を学校教室内で学習するために、児童・生徒の日中の生活の場である教室を対象として、環境計測や、数値流体解析（CFD）、仮想現実（VR）・複合現実（MR）といったの先端技術を駆使した学習方法を開発する。これらの学習方法を、教科内だけでなく、生活指導、保健指導、委員会活動など多岐に渡る場面で実施し、その効果を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、学校教室において温熱環境を維持しながら均一に換気する方法を明らかにし、使用者に分かりやすく提示するために、流体解析ソフトを用いて空気汚染や気温分布を可視化して比較することにより、効果的な換気方法を検討した。
解析対象は、仙台市市街域にある中学校の４教室とホールからなる教室棟である。その基準階に対して、季節、開口パターン、空調の有無、換気扇稼働の有無の条件を変えた場合の気温・換気性状を検討した。気流解析には、Flow Designer(アドバンスドナレッジ研究所)を用いた。
換気回数とCO2濃度分布に着目して、最も効率の高い換気方法を検討すると、それは外気に面する開口部を細かくいくつも設けた上で、換気扇を稼働するものであった。しかし、この方法による長時間の換気は、外気の流入が多くなり、室内気温が学校環境衛生基準の範囲外となる可能性がある。そこで、気温を適度に保ちつつ換気をするには、暖冷房・換気設備を稼働しながらの、いわゆる二段階換気が有効である。これら２つの開口パターンを使い分けることで、エネルギー消費量を抑えながら、健康・快適な教室環境が得られると考えられる。
そこで、これらの解析結果から、換気方法について中学校生徒が理解しやすい資料にまとめ、「～健康・快適な教室環境づくり～効果的に換気をしよう！」というタイトルのポスターを作成した。在室者の密度が高いために大きな換気回数を必要とする学校教室において、適正な換気を促す教材として、今後普及に努める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
快適・健康な住空間・住環境整備を学ぶための学校教室活用について、第一段階として、現実の学校教室を対象に室内環境を気流解析し、その結果を簡潔にポスターとして提示することができた。このような手立てを充実させることが、身近な空間整備に寄与すると考えられるから。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、当初の研究計画に沿って、仮想現実（VR）や複合現実（MR）技術の学校教室における活用方法と学習効果についての検討を進める予定である。
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