Smart control of thermal radiation heating by low-cost monitoring of occupants' staying behavior and indoor environment

• Project/Area Number: 26560031
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Clothing life/Dwelling life
• Research Institution: Miyagi University of Education
• Principal Investigator: Sugawara Masanori 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (60300513)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 住環境・設備 / 住まい方 / 組み込みシステム / 環境調整行動 / 放射暖房 / 熱的快適性 / 熱負荷 / 住環境教育 / 建築外皮模型 / 紙箱 / 食材 / ダンボール / 透明樹脂ケース / 実験 / 住居環境・設備

Outline of Final Research Achievements

It is important to estimate behaviors of residents in a house to allow for modification of the room environment and effective energy use. An automatic estimation system using environmental sensors for conserving privacy was proposed in this research. Estimated behaviors were applied to a radiation type heater which was investigated concerning both impression evaluations and heat load reductions as effects of preheating. Already invented learning programs on house environments by using building envelope models are organized for optimizing residents' behaviors for environmental regulation.

Research Products

• [Int'l Joint Research] Deakin University(Australia)
• [Journal Article] A Practice Procedure for Making the “Tataki” Cube: a Learning Program on Japanese Traditional Architectural Material (2016)
  • Author(s): Sugawara, M.
  • Journal Title: Proceedings of the 4th International Conference on Archi-Cultural Interactions through the Silk Road, iaSU2016 Volume: なし Pages: 150-153
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Automatic Estimation of the Number of People Remaining in a Room by using a Micro Computer and Environmental Sensors (2016)
  • Author(s): Sugawara, M. and Zamma, Y.
  • Journal Title: Healthy Housing 2016: Proceedings of the 7th International Conference on Energy and Environment of Residential Buildings Volume: なし Pages: 370-374
  • DOI: 10.4225/50/58107a0d4629c
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 放射型暖房設備からの不均一熱放射環境における快適性および印象評価 (2016)
  • Author(s): 菅原正則、姉帯彩香
  • Journal Title: 日本建築学会東北支部研究報告集 Volume: 79 Pages: 1-4
  • NAID: 40020872602
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 支援物資の梱包材から製作する避難所用ダンボールルームの提案 (2016)
  • Author(s): 菅原正則、鶏徳真衣
  • Journal Title: 日本建築学会東北支部研究報告集 Volume: 79 Pages: 141-144
  • NAID: 40020872868
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 放射型暖房と対流型暖房における印象評価の比較 (2016)
  • Author(s): 菅原正則
  • Journal Title: 日本建築学会大会（九州）学術講演梗概集 Volume: D-２環境工学Ⅱ Pages: 381-382
  • NAID: 200000372636
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 戸建住宅における窓開放の年推移に関する調査 引違窓の開巾の連続測定法と開巾の年間特性 (2016)
  • Author(s): 林基哉、菅原正則、本間義規、倉渕隆
  • Journal Title: 日本建築学会環境系論文集 Volume: 719 Pages: 93-100
  • NAID: 130005122766
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 大型暖房設備からの放射熱による不均一な温熱環境における快適感 (2016)
  • Author(s): 姉帯彩香、菅原正則
  • Journal Title: 空気調和･衛生工学会東北支部第５回学術・技術報告会論文集 Volume: 無 Pages: 23-26
  • NAID: 40020786352
• [Journal Article] 住宅における湿害への理解を深める教育プログラムの提案 (2016)
  • Author(s): 渡辺壮太、菅原正則
  • Journal Title: 空気調和･衛生工学会東北支部第５回学術・技術報告会論文集 Volume: 無 Pages: 37-40
  • NAID: 40020786364
• [Journal Article] 多様な形状の材料を用いた避難所用ダンボールルームの提案 (2016)
  • Author(s): 鶏徳真衣、菅原正則
  • Journal Title: 空気調和･衛生工学会東北支部第５回学術・技術報告会論文集 Volume: 無 Pages: 135-138
  • NAID: 40020786951
• [Journal Article] 環境センサおよびマイコンボードを用いた在室人数自動推定システムの構築に関する研究 (2016)
  • Author(s): 残間洋輔、菅原正則
  • Journal Title: 空気調和･衛生工学会東北支部第５回学術・技術報告会論文集 Volume: 無 Pages: 147-150
  • NAID: 40020786966
• [Journal Article] Effect of Indoor Air Temperature on Window Operation in Detached Houses in Japan (2015)
  • Author(s): Sugawara, M. and Hayashi, M.
  • Journal Title: Proceedings of 31th International PLEA Conference Volume: 無
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 避難所用ダンボールルームの製作と熱環境改善効果 (2015)
  • Author(s): 相澤華絵、菅原正則
  • Journal Title: 日本建築学会東北支部研究報告集 Volume: 78 Pages: 41-44
  • NAID: 110009983415
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 透明樹脂ケースを用いた暖房・換気実験教材に関する基礎的検討 (2015)
  • Author(s): 菅原正則、高橋智花
  • Journal Title: 日本建築学会東北支部研究報告集 Volume: 78 Pages: 57-60
  • NAID: 110009983420
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 明るく強い建物デザインを考える教育プログラム（食材版）の実用化に向けた模型製作法の改善 (2015)
  • Author(s): 菅原正則、菅原由楠、水谷好成
  • Journal Title: 日本建築学会東北支部研究報告集 Volume: 78 Pages: 61-64
  • NAID: 110009983421
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] マイコンボードと環境センサを用いた在室人数の自動推定 (2015)
  • Author(s): 菅原正則、残間洋輔
  • Journal Title: 日本建築学会大会（関東）学術講演梗概集 Volume: D-１環境工学Ⅰ Pages: 891-894
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 環境センサを用いた在室人数の自動推定システムに関する研究 (2015)
  • Author(s): 残間洋輔、菅原正則
  • Journal Title: 空気調和･衛生工学会東北支部第４回学術・技術報告会論文集 Volume: 1 Pages: 107-110
  • NAID: 40020405968
• [Journal Article] 透明樹脂ケースを用いた室内環境の再現による教育プログラムの提案 (2015)
  • Author(s): 高橋智花、菅原正則
  • Journal Title: 空気調和･衛生工学会東北支部第４回学術・技術報告会論文集 Volume: 1 Pages: 147-150
  • NAID: 40020406023
• [Journal Article] 食材を用いた建物模型の子ども向け教育プログラムへの適用に関する研究 (2015)
  • Author(s): 菅原由楠、菅原正則、水谷好成
  • Journal Title: 空気調和･衛生工学会東北支部第４回学術・技術報告会論文集 Volume: 1 Pages: 151-154
  • NAID: 40020406032
• [Journal Article] Dwellers' habit of opening windows in detached houses in cold and hot-humid climate of Japan (2014)
  • Author(s): Hayashi, M., Honma, Y., and Sugawara, M.
  • Journal Title: Journal of Environmental Protection Volume: 5 Pages: 663-671
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Measurement of Thermal Radiation Properties of Large Heating Equipment Using Infrared Thermography (2014)
  • Author(s): Sugawara, M., Tsukidate, T. and Wang, Y.X.
  • Journal Title: Proceedings, 30th International PLEA Conference Volume: 3 Pages: 292-299
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 住宅における在室行動の規則性を利用した在不在予測による暖房負荷低減効果 (2014)
  • Author(s): 菅原正則、田中恵莉
  • Journal Title: 日本建築学会東北支部研究報告集 Volume: 77 Pages: 7-10
  • Open Access
• [Journal Article] 住宅における在不在予測を導入した予熱暖房による熱負荷低減効果 その２ 在不在予測結果を利用した暖房スケジュールによる熱負荷計算 (2014)
  • Author(s): 菅原正則
  • Journal Title: 日本建築学会大会（近畿）学術講演梗概集 Volume: D-２ Pages: 545-546
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] A Practice Procedure for Making the “Tataki” Cube: a Learning Program on Japanese Traditional Architectural Material (2016)
  • Author(s): Sugawara, Masanori
  • Organizer: the 4th International Conference on Archi-Cultural Interactions through the Silk Road, iaSU2016
  • Place of Presentation: 武庫川女子大学（兵庫県西宮市）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Automatic Estimation of the Number of People Remaining in a Room by using a Micro Computer and Environmental Sensors (2016)
  • Author(s): Sugawara, Masanori
  • Organizer: Healthy Housing 2016: the 7th International Conference on Energy and Environment of Residential Buildings
  • Place of Presentation: Queensland University of Technology, Gardens Point Campus, Brisbane, QLD, Australia
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 放射型暖房設備からの不均一熱放射環境における快適性および印象評価 (2016)
  • Author(s): 菅原正則
  • Organizer: みちのくの風2016宮城 日本建築学会東北支部研究報告会
  • Place of Presentation: 東北大学工学部（宮城県仙台市）
• [Presentation] 支援物資の梱包材から製作する避難所用ダンボールルームの提案 (2016)
  • Author(s): 菅原正則
  • Organizer: みちのくの風2016宮城 日本建築学会東北支部研究報告会
  • Place of Presentation: 東北大学工学部（宮城県仙台市）
• [Presentation] 放射型暖房と対流型暖房における印象評価の比較 (2016)
  • Author(s): 菅原正則
  • Organizer: 日本建築学会
  • Place of Presentation: 福岡大学七隈キャンパス（福岡県福岡市）
• [Presentation] Effect of Indoor Air Temperature on Window Operation in Detached Houses in Japan (2015)
  • Author(s): Sugawara, Masanori
  • Organizer: 31th International PLEA(Passive and Low Energy Architecture) Conference
  • Place of Presentation: Palazzo Re Enzo, Bologna, ITALY
  • Year and Date: 2015-09-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] マイコンボードと環境センサを用いた在室人数の自動推定 (2015)
  • Author(s): 菅原正則
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • Year and Date: 2015-09-04
• [Presentation] 透明樹脂ケースを用いた暖房・換気実験教材に関する基礎的検討 (2015)
  • Author(s): 菅原正則
  • Organizer: 日本建築学会東北支部研究報告会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • Year and Date: 2015-06-20
• [Presentation] 明るく強い建物デザインを考える教育プログラム（食材版）の実用化に向けた模型製作法の改善 (2015)
  • Author(s): 菅原正則
  • Organizer: 日本建築学会東北支部研究報告会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • Year and Date: 2015-06-20
• [Presentation] Measurement of Thermal Radiation Properties of Large Heating Equipment Using Infrared Thermography (2014)
  • Author(s): Sugawara, Masanori
  • Organizer: 30th International PLEA(Passive and Low Energy Architecture) Conference
  • Place of Presentation: CEPT University, Ahmedabad, India
  • Year and Date: 2014-12-16 – 2014-12-18
• [Presentation] 住宅における在不在予測を導入した予熱暖房による熱負荷低減効果 その２ 在不在予測結果を利用した暖房スケジュールによる熱負荷計算 (2014)
  • Author(s): 菅原正則
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 神戸大学（兵庫県、神戸市）
  • Year and Date: 2014-09-12
• [Presentation] 住宅における在室行動の規則性を利用した在不在予測による暖房負荷低減効果 (2014)
  • Author(s): 菅原正則
  • Organizer: 日本建築学会東北支部研究報告会
  • Place of Presentation: 日本大学工学部（福島県、郡山市）
  • Year and Date: 2014-06-21
• [Book] 住まいと人と環境 ～プロフェッショナルからの提言～ (2015)
  • Author(s): 住まいと環境 東北フォーラム・編（執筆者：五十嵐由利子、池田耕一、石川恒夫、石川善美、石田秀輝、内海康雄、源城かほり、後藤伴延、小林光、菅原正則、田中正敏、西川竜二、野崎淳夫、長谷川兼一、林基哉、本間義規、松本真一、三浦秀一、三田村輝章、吉野博ほか）
  • Total Pages: 183
  • Publisher: 技法堂出版
• [Remarks] 国立大学法人 宮城教育大学 教員一覧 教員紹介
  • URL: http://www.miyakyo-u.ac.jp/KyouinDB/public/teacher/view/33
• [Remarks] 宮城教育大学 家庭科教育講座 菅原研究室
  • URL: http://staff.miyakyo-u.ac.jp/~msugawa/
• [Remarks] 国立大学法人 宮城教育大学 教員紹介 詳細
  • URL: http://www.miyakyo-u.ac.jp/KyouinDB/public/teacher/view/33