Research on the built environmental and commnunity systems based on the theory of exergy concept

• Project/Area Number: 25289200
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Architectural environment/Equipment
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: Shukuya Masaonri 東京都市大学, 環境学部, 教授 (20179021)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TAKAHASHI ITARU 東海大学, 工学部, 教授 (50341475) ; SAITO MASAYA 札幌市立大学, デザイン学部, 准教授 (20342446) ; RIJAL HOMBAHADUR 東京都市大学, 環境学部, 准教授 (20581820) ; ISAWA KOICHI 福山大学, 工学部, 講師 (60530706)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000); Fiscal Year 2015: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2014: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2013: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: エクセルギー / パッシブ型技術 / 行動的適応 / 建築環境 / コミュニティ / コミュニティー

Outline of Final Research Achievements

A series of research made for the period of three years on the built-environmental and community systems for the rational use of natural exergy resources revealed the following: 1) preference of decreasing the room temperature in summer is very much related to the availability of cool radiant exergy; 2) thermal insulation of pipework brings about a significant reduction of exergy consumption; 3) thermal insulation of pipework is important in reducing the amount of biomass to be harvested; comfort temperature in office space was confirmed to correlate very well with monthly average outdoor temperature; 5) occupants’ behavior such as putting on more clothing in winter results in a reduction of human-body exergy consumption rate.

Research Products

• [Int'l Joint Research] Karlsruhe Inst. of Technology(Germany)
• [Int'l Joint Research] Danish Technical University(Denmark)
• [Int'l Joint Research] Universityof Ljubljana(Slovenia)
• [Journal Article] Unsteady-state human-body exergy consumption rate and its relationto subjective assessment of dynamic thermal environments (2016)
  • Author(s): Marcel Schweiker, Jakub Kolarik, Mateja Dovjak, Masanori Shukuya
  • Journal Title: Energy and Buildings Volume: 116 Pages: 164-180
  • DOI: 10.1016/j.enbuild.2016.01.002
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Theoretical analysis of the performance of different cooling strategies with the concept of cool exergy (2016)
  • Author(s): Ongun B. Kazanci, Masanori Shukuya, Bjarne W. Olesen
  • Journal Title: Building and Environment Volume: 100 Pages: 102-113
  • DOI: 10.1016/j.buildenv.2016.02.013
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] EXERGY ANALYSIS ON A COMMUNITY HEATING SYSTEM USING BIOMASS GENERATED BY LOCAL FOREST (2016)
  • Author(s): 山﨑慶太，斉藤雅也，宿谷昌則
  • Journal Title: Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ) Volume: 81 Issue: 721 Pages: 295-305
  • DOI: 10.3130/aije.81.295
  • NAID: 130005142086
  • ISSN: 1348-0685, 1881-817X
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Connective thinking on building envelope – Human body exergy analysis (2015)
  • Author(s): Mateja Dovjak, Masanori Shukuya, and Ales Krainer
  • Journal Title: International Journal of Heat and Mass Transfer Volume: 90 Pages: 1015-1025
  • DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.07.021
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] COOLING EFFECT OF TREES IN SUMMER (2015)
  • Author(s): 山﨑慶太，藤原邦彦，宿谷昌則
  • Journal Title: Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ) Volume: 80 Issue: 716 Pages: 905-915
  • DOI: 10.3130/aije.80.905
  • NAID: 130005109023
  • ISSN: 1348-0685, 1881-817X
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 配管断熱が温水床暖房の室内熱環境・資源消費に与える影響に関する研究 (2015)
  • Author(s): 根本晋吾、高橋達
  • Journal Title: 日本建築学会環境系論文集 Volume: 80 Pages: 639-646
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Adaptive thermal comfort in Japanese houses during the summer season: Behavioral adaptation and the effect of humidity (2015)
  • Author(s): Rijal H.B., Humphreys M. and Nicol F.
  • Journal Title: Buildings Volume: 5 Pages: 1037-1054
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human Body Exergy Balance: Numerical Analysis of an Indoor Thermal Environment of a Passive Wooden Room in Summer (2015)
  • Author(s): Koichi Isawa
  • Journal Title: Buildings Volume: 5 Pages: 1055-1069
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 夏季のリビングにおける居住者の快適温度と熱的適応に関する研究 (2015)
  • Author(s): 勝野二郎、リジャル H. B.、宿谷昌則
  • Journal Title: 日本建築学会環境系論文集 Volume: 80 Pages: 13-20
  • NAID: 130005063663
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Individualisation of personal space in hospital environment (2014)
  • Author(s): Mateja Dovjak, Masanori Shukuya, and Ales Krainer
  • Journal Title: International Journal of Exergy Volume: 14 Pages: 125-155
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Theoretical analysis on ground source heat pump and air source heatpump systems by the concepts of cool and warm exergy (2014)
  • Author(s): Rongling Li, Ryozo Ooka, and Masanori Shukuya
  • Journal Title: Energy and Buildings Volume: 75 Pages: 447-455
  • DOI: 10.1016/j.enbuild.2014.02.019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human body exergy consumption and thermal comfort of an officeworker in typical and extreme weather conditions in Finland (2014)
  • Author(s): Mia Ala-Juusela and Masanori Shukuya
  • Journal Title: Energy and Buildings Volume: 76 Pages: 249-257
  • DOI: 10.1016/j.enbuild.2014.02.067
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 放射冷暖房で涼しさと温もりのある空間をつくる (2013)
  • Author(s): 高橋達
  • Journal Title: 日本赤外線学会誌 Volume: 23、No.1 Pages: 56-63
• [Journal Article] 北方型住宅を対象とした夏期室内環境のエクセルギー評価 (2013)
  • Author(s): 尾身佳樹、菊田弘輝、斉藤雅也、酒田健、羽山広文
  • Journal Title: 日本建築学会環境系論文集 Volume: 第79巻 第696号 Pages: 159-166
  • NAID: 200000385205
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 積雪寒冷地における住宅群を対象としたコミュニティ暖房の検討 (2016)
  • Author(s): 松尾悠佑・菊田弘輝・青柳志歩・斉藤雅也・羽山広文・森太郎
  • Organizer: 空気調和・衛生工学会北海道支部 第50回学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2016-03-01
• [Presentation] An Overview of the Cyclic Process from Sensation to Adaptive Behaviour (2015)
  • Author(s): 宿谷昌則
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県）
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] 温熱環境の相違が涼しさ感・熱的知覚に与える影響に関する研究(その1．実験の概要と人体を放射・対流で出入りするエクセルギー) (2015)
  • Author(s): 峯尾暢大、永井倫人、奥野恭子、リジャル H.B.、宿谷昌則
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県）
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] 温熱環境の相違が涼しさ感・熱的知覚に与える影響に関する研究(その2．涼しさ感とエクセルギー消費・短期熱的履歴) (2015)
  • Author(s): 奥野恭子、永井倫人、峯尾暢大、リジャル H.B.、宿谷昌則
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県）
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] 温熱環境の相違が涼しさ感・熱的知覚に与える影響に関する研究（その3.長期の熱的履歴が与える影響と調整行動に関する考察） (2015)
  • Author(s): 永井倫人、奥野恭子、峯尾暢大、リジャル H.B.、宿谷昌則
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県）
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] 下関市における木質ペレット利用コミュニティ熱供給システムの事例調査 (2015)
  • Author(s): 高橋達
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県）
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] Adaptive Study on Adaptive Model Part 5 Investigation of the Adaptive Model in Japanese Houses during the Summer Season (2015)
  • Author(s): Rijal H.B., Humphreys M.A., Nicol J.F.
  • Organizer: Summaries of Technical Papers of Annual Meeting
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県）
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] 寝室における冷房と扇風機の使用に関する実態調査 (2015)
  • Author(s): 今川光，リジャルH.B.
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 東海大学
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] 冬季の望まない躯体蓄冷が誘発する行動的適応と人体エクセルギー収支に関する感度解析 (2015)
  • Author(s): 伊澤康一、宿谷昌則
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県）
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] Study on window opening algorithm to predict occupant behaviour in Japanese houses (2014)
  • Author(s): Rijal H.B., Humphreys M.A., Nicol J.F.
  • Organizer: PLEA2014 - 30th Conference, Sustainable Habitat for Developing Societies, Ahmedabad, India, 15-18 December
  • Place of Presentation: Ahmedaba (India)
  • Year and Date: 2014-12-15 – 2014-12-18
• [Presentation] 人体の熱環境適応性とエクセルギー収支にかんする考察 (2014)
  • Author(s): 宿谷昌則
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 神戸大学（鶴甲第１キャンパス）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 熱的な履歴の相違が涼しさ感の発生動態に与える影響に関する研究 (2014)
  • Author(s): 永井倫人、奥野恭子、リジャル H.B.、宿谷昌則
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 神戸大学（鶴甲第１キャンパス）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 井水放射冷却・外気予冷を補助設備とした住宅のパッシブクーリングの研究 (2014)
  • Author(s): 高橋達
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 神戸大学（鶴甲第１キャンパス）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 札幌にある認定こども園を対象とした園児の温冷感に関する実測調査 (2014)
  • Author(s): 酒田 健、斉藤雅也
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 神戸大学（鶴甲第１キャンパス）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] パッシブ換気住宅における薪ストーブ利用時のエクセルギー評価 (2014)
  • Author(s): 松尾悠佑・菊田弘輝・斉藤雅也・羽山広文・森 太郎
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 神戸大学（鶴甲第１キャンパス）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 木造住宅夏季温熱環境の人体エクセルギー収支に関する数値解析 (2014)
  • Author(s): 伊澤康一
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 神戸大学（鶴甲第１キャンパス）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 自然エクセルギーと時間デザインにかんする考察 (2013)
  • Author(s): 宿谷昌則
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 北海道・札幌
• [Presentation] Thermal Environment of the Low-Exergy System Combined with Pre-Cooling of Ventilation Air and Radiative Cooling Using Well Water and Its Exergy Anaysis (2013)
  • Author(s): Itaru Takahasi, Yauaki Tsuji and Noriko Itou
  • Organizer: Proceedings of CLIMA 2013, 16th-19th June 2013, Prague, Czech
  • Place of Presentation: Prague, Czech
• [Presentation] 戸建住宅における冷却塔放射冷房によるパッシブ手法の補完に関する研究 (その2. 使用電力・使用水量に関する検討) (2013)
  • Author(s): 石原衣梨、高橋達
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 北海道・札幌
• [Presentation] 札幌市都市計画基礎調査データを活用した 「暖房熱需要マップ」の作成 (2013)
  • Author(s): 斉藤雅也、菊田弘輝、中原宏、佐藤孝一
  • Organizer: 日本建築学会北海道支部研究報告集
  • Place of Presentation: 北海道・札幌
• [Presentation] 開園前の保育園の地中熱ヒートポンプ暖房による温熱環境 地中の熱エネルギー利用率・温エクセルギー利用率の考察 (2013)
  • Author(s): 酒田 健、斉藤雅也
  • Organizer: 空気調和・衛生工学会大会（長野）梗概集
  • Place of Presentation: 長野市
• [Presentation] Development of the adaptive model in Japanese houses (2013)
  • Author(s): Rijal H.B., Nakaya T.
  • Organizer: Proceedings of CLIMA 2013, 16th-19th June 2013, Prague, Czech
  • Place of Presentation: Prague, Czech
• [Presentation] 適応モデルに関する研究―その1 関東の住宅における夏季の適応モデルの検討 (2013)
  • Author(s): リジャルH.B.
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集(北海道)
  • Place of Presentation: 北海道・札幌
• [Presentation] Field investigation of comfort temperature and adaptive model in Japanese houses (2013)
  • Author(s): Rijal H.B.
  • Organizer: PLEA2013 - 29th Conference, Sustainable Architecture for a Renewable Future, Munich, Germany 10-12 September 2013.
  • Place of Presentation: ドイツ・ミュンヘン
• [Presentation] 建築躯体素材の違いが人体エクセルギー消費に与える影響に関する感度解析 (2013)
  • Author(s): 伊澤康一
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 北海道・札幌
• [Presentation] 建築躯体素材の違いが室内温熱環境に与える影響に関する人体エクセルギー収支分析 (2013)
  • Author(s): 伊澤康一
  • Organizer: 日本空気調和・衛生工学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 長野市
• [Presentation] 木材多用住宅温熱環境の人体エクセルギー収支に関する数値解析 (2013)
  • Author(s): 伊藤康一
  • Organizer: 平成25年度日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • Place of Presentation: 那覇市