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Study on a human thermal model for predicting mean skin temperature considering a property of clothing material and development of a sensor for predicting heat disorders

Research Project

Project/Area Number 25420620
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Architectural environment/Equipment
Research InstitutionKushiro National College of Technology

Principal Investigator

Kuwabara Kouhei  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (40374582)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 濱田 靖弘  北海道大学, 工学研究院, 教授 (40280846)
Research Collaborator KUBOTA HIDEKI  
OGAWA MADOKA  
MUSHA RYOSUKE  
SAWAI TAKURO  
TONUMA DAI  
SAITO DAICHI  
SHIBATA YUJI  
OHMAE YUKI  
NAMIOKA YU  
KOIZUMI KAI  
ITAKURA HIROKI  
GOTO HINAKO  
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2015: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords熱中症 / 平均皮膚温 / 着衣密着度 / 衣服 / グローブ温度計 / 3Dプリンター / 対流熱伝達率 / 熱抵抗 / 人体 / 頭部 / 日射吸収率 / 総合熱伝達率 / 体表温 / 快適性 / グローブ温度 / 体内温 / 人体熱モデル / 暑熱環境 / 心拍数 / WBGT / 過渡応答
Outline of Final Research Achievements

This study evaluates the effect of the clothing fit (CF) on physiological and psychological responses. Experiments were conducted with five young male subjects to test the effect of CF of T-shirt of which four sizes were applied for individual subject: loose size(L), regular (R), fit (F) and compression (C). The tight T-shirts gave lower body surface temperature than that of regular. As a result of the verification of the accuracy of the commercially available WBGT meter, the size of the black globe influenced the accuracy. In order to verify the effect of the shape of thermometer on temperature, the thermometer of the shapes of globe, head and human body of polylactic acid (PLA) resin were manufactured with a three dimensional printer. PLA globe temperature is lower than copper globe temperature in outdoor condition due to the thermal resistance of the PLA resin. In case of non-uniform shape like head / human body, the temperature varies depending on the direction to the sun.

Report

(5 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] The development and initial validation of a virtual dripping sweat rate and a clothing wetness ratio for use in predictive heat strain models2013

    • Author(s)
      H. Kubota, K. Kuwabara and Y. Hamada
    • Journal Title

      International Journal of Biometeorology

      Volume: (In press) Issue: 6 Pages: 1339-1353

    • DOI

      10.1007/s00484-013-0736-x

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 着衣の濡れを考慮した暑熱下の生理量(ストレイン)の予測とそれに基づく環境安全評価への研究 第6報 高湿度域における着衣の密着度の違いによる暑熱ストレス低減効果の評価2016

    • Author(s)
      浪岡佑宇,桑原浩平,柴田侑治,小川まどか,濱田靖弘,窪田英樹
    • 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
      北海道大学工学部フロンティア応用化学研究棟
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 着衣の濡れを考慮した暑熱下の生理量(ストレイン)の予測とそれに基づく環境安全評価への研究 第7報 高湿度域における生理量の定常値予測および過渡的評価2016

    • Author(s)
      大前裕紀,桑原浩平,斉藤大治,小川まどか,濱田靖弘,窪田英樹
    • 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
      北海道大学工学部フロンティア応用化学研究棟
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 3Dプリンターで製作したグローブ温度計の特性2016

    • Author(s)
      桒原浩平,濱田靖弘,窪田英樹
    • Organizer
      2016年度日本建築学会大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 高湿度域における着衣の密着度の違いが人体の生理・心理反応に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      桒原浩平,柴田侑治,濱田靖弘,窪田英樹
    • Organizer
      平成28年度空気調和・衛生工学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of clothing fit of T-shirt on physiological and psychological responses in hot environments2016

    • Author(s)
      K. Kuwabara, Y. Shibata, M. Ogawa, Y. Hamada, H. Kubota
    • Organizer
      The Fifth International Conference on Human-Environment System
    • Place of Presentation
      Nagoya University
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 桑原浩平,柴田侑治,小川まどか,濱田靖弘,窪田英樹2015

    • Author(s)
      密着度の異なる4種類の着衣が人体の生理・心理反応に及ぼす影響
    • Organizer
      第39回人間-生活環境系シンポジウム
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所・臨海副都心センター別館
    • Year and Date
      2015-11-20
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 着衣の濡れを考慮した暑熱下の生理量(ストレイン)の予測とそれに基づく環境安全評価への研究 第4報 着衣の密着度の違いによる暑熱ストレス低減効果の評価2015

    • Author(s)
      柴田侑治,桒原浩平,小川まどか,濱田靖弘,窪田英樹
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会北海道支部第48回学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Year and Date
      2015-03-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 着衣の濡れを考慮した暑熱下の生理量(ストレイン)の予測とそれに基づく環境安全評価への研究 第5報 生理量の定常値予測と過渡的評価2015

    • Author(s)
      斉藤大治,桒原浩平,小川まどか,濱田靖弘,窪田英樹
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会北海道支部第48回学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Year and Date
      2015-03-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 環境湿度と着衣密着度が人体の生理・心理反応に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      桒原浩平, 戸沼 大, 濱田靖弘, 武者亮佑, 窪田 英樹
    • Organizer
      第38回人間-生活環境系シンポジウム
    • Place of Presentation
      長崎県立大学シーボルト校
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-07
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 着衣の濡れを考慮した暑熱下の生理量(ストレイン)の予測とそれに基づく環境安全評価への研究 第1報 環境湿度と着衣の密着度が人体生理心理反応に及ぼす影響

    • Author(s)
      戸沼 大,桒原浩平,濱田靖弘,武者亮佑,窪田英樹
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会北海道支部第48回学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 着衣の濡れを考慮した暑熱下の生理量(ストレイン)の予測とそれに基づく環境安全評価への研究 第2報 体表温・体内温・心拍数の各予測ストレイン量を評価指標とする暑熱環境許容域の提案

    • Author(s)
      澤井拓朗,桒原浩平,濱田靖弘,武者亮佑,窪田英樹
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会北海道支部第48回学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 着衣の濡れを考慮した暑熱下の生理量(ストレイン)の予測とそれに基づく環境安全評価への研究 第3報 体表温・体内温のステップ応答予測モデルの構築と暑熱環境の過渡的評価

    • Author(s)
      武者亮佑,桒原浩平,濱田靖弘,窪田英樹
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会北海道支部第48回学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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