複雑な光環境の質を評価する新たな空間分布指標の開発：光のむらと方向性に着眼して

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04474
• Research Institution: National Institute for Land and Infrastructure Management
• Principal Investigator: 三木 保弘 国土技術政策総合研究所, 住宅研究部, 室長 (90356014)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 秀樹 国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (60411229) ; 吉澤 望 東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (40349832)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 複雑な光環境 / 印象評価構造 / 空間分布指標 / 光のむら / 光の方向性 / 省エネルギー

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、空間全体の局所的な光の密度変化を「むら」、空間全体の方位に応じた光の偏りを「方向性」とする着眼から、複雑な光環境の質を明快に評価する新たな空間分布指標の開発を目的としている。具体的には①光の空間分布指標の構築、②光の空間分布指標と光環境の質評価の関係式の導出、③実空間における評価に基づく指標の妥当性検証を行う。平成30年度は、空間分布指標の構築に向けた検討及び印象評価構造の検討を行った。空間分布実測値から空間分布指標導出に必要なデータを得るため、まず測定がし易い夜間の住宅居室１室を対象に様々な照明状況を作成し、空間分布に関係すると考えられる仮説的な評価項目を含む印象評価項目で、室中央からの見回しによる試行的な評価実験を行った。併せて行った0.4mグリッドでの6面照度と全方位輝度分布の計測及び、シミュレーションソフトDIALuxでの同じ居室モデルの照明環境の作成による照度・輝度値の分析を踏まえ、局所的な分布と周辺の分布との3次元的な対比を考慮した考え方を素案とした空間分布指標案を作成し、既往の局所的な光の分布指標であるベクトル・スカラー照度との違いを明確にした。また、空間分布性状の可視化は、印象評価と空間分布指標の間を繋ぐものとして必要で、局所的明暗の面表示の組合せ等でわかりやすく示すことが重要との知見を得た。印象評価構造は、異なる複数の住宅居室を対象とした多様な光環境を考える必要があり、試行評価実験の結果を参考に、評価グリッド法という面接手法で評価構造を把握した。複数のモデル住宅の居室照明の全天球画像の分類から、総合評価「居間としての好ましさ」の観点で、「落ち着き」等の上位概念と「広さ感」等の中位概念、明るさ分布変化や方向性等に関する立体的な空間分布との関係などの評価構造が得られ、今後導く予定の空間分布指標と印象評価構造の関係式導出に向けて、有用な知見を得た。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

多様な照明状況を有する複雑な光環境の空間分布指標の検討と、その光環境の質をあらわす印象評価構造の検討に着手するにあたり、本年度は夜間の住宅に対象を重点的に絞って実施した。昼間を中心とするオフィスは、昼光の変動が大きいこと、実験場所の確保などに時間がかかること、執務空間として印象評価項目の数は限られるであろうことなどから、本年度成果を踏まえ、次年度検討することとして進めた。住宅の検討は、試行的な評価実験・実測及び画像による分類実験に分けて行うことで、それぞれの成果を組み合わせることで、有用な知見が得られており、次年度予定している空間分布指標と印象評価構造の関係式の導出に向け、おおむね順調に進捗している。

Strategy for Future Research Activity

本年度の空間分布指標の構築と印象評価構造の検討で対象としたのは、現実的にありえる範囲の比較的良い照明状況であり、複雑な光環境として指標化及び印象評価構造を適切に導き、それらの関係式を導出していくためには、狭い空間における単純な照明環境、多数の器具が設置された照明環境など、より広範囲の対象の評価が必要と考えられる。その観点から評価対象空間を確保することを検討する。また、印象評価構造について、本年度は予備段階として実空間の画像による評価グリッド法であたりを付けたが、定量的な評価構造とするため、実空間内で多くの被験者で印象評価実験を行う必要があり、被験者手配の方法について早期に検討する。評価実験の結果は、統計的解析手法である共分散構造分析によって定量的なパス図として示すこととする。昼間の環境が主体のオフィスについては、使用可能な実験施設を確保しており、これを用い、昼光が導入される窓面の数や位置の調整と、天井の照明器具を個別調光制御とを組み合わせ、1つの施設でも多様なオフィス環境となるようにする。加えて、実際の執務に使用されるオフィス空間で補足的な実験を行っていく。その際の留意点として、印象評価に影響する可能性がある眺望をどう扱うかに留意して進める。空間分布指標については、上記の住宅にオフィスを加えた評価実験の解析と並行して空間分布特性の可視化も含めた指標を一通り構築し、印象評価構造との関係式を検討していく。

Causes of Carryover

研究代表者が予定していた6面照度の測定器製作について、従前の測定機器で代替できることがわかったため、その部分の費用が残っている。また、研究代表者が年度の後半に手術入院等で使用しなかった旅費があり、それらの費用の残額が次年度使用額として生じた。次年度、多くの被験者を確保した実空間での印象評価実験及び計測を行うこととしており、そのための費用として使用する予定である。