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フィードフォワード空調制御を導入した住宅における環境ライフスタイル評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K02185
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分08030:家政学および生活科学関連
研究機関宮城教育大学

研究代表者

菅原 正則  宮城教育大学, 教育学部, 教授 (60300513)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード環境ライフスタイル / 環境調整行動 / 教室環境 / 換気 / エネルギー教育 / SDGs / 環境マイクロバイオーム / 授業開発 / 持続可能な社会 / 小学校家庭科 / 家電製品 / 消費電力 / 中学校教室 / COVID19 / 模型実験 / CFD解析 / 室内環境 / 在室行動 / マイクロバイオーム / 年間調査 / スマートハウス / HEMS / 実験教材 / モニタリング / フィードフォワード制御
研究成果の概要

本研究では、まず、フィードフォワード空調制御システムを模した、スマートハウス建物模型教材キットを開発し、授業への活用を検討した。そして次に、環境ライフスタイル評価の指標となり得る「環境マイクロバイオーム(微生物叢)」の調査、分析を行った。在室行動とその結果生じる室内環境の関係については、中学校教室において長期間調査した結果を分析した。
研究成果の普及のために、まず教室の効果的な換気方法について、生徒が健康・快適な教室環境づくりに役立てられる資料を提案した。また、環境ライフスタイル評価において重要な観点であるSDGsと、家庭生活とのつながりを意識づけるとともに、家庭実践に生かせる授業を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の意義は、フィードフォワード空調制御について、理解を深めるためのツールを整備したこと、そして環境ライフスタイル評価の試みとして、温湿度、CO2濃度、環境調整行動のほか、環境マイクロバイオーム(微生物叢)も適用したことである。環境計測の対象空間は、コロナ禍の影響もあるため学校教室になったが、本研究の成果は住宅にも応用可能と考えている。また、環境調整行動やSDGsの理解と普及のために、啓発資料や授業を提示した。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (32件) (うちオープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] 仙台市の小中学校教室における環境マイクロバイオームの特性2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、福島朋実、小林光、江刺美和
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集

      巻: 86 ページ: 33-36

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 中学校家庭科における持続可能な住生活の学習指導過程と教具の提案2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、武山侑加
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集

      巻: 86 ページ: 67-70

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 家電製品の消費電力測定によるエネルギー教育のための授業開発2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、安倍彰人、江刺美和、亀井文
    • 雑誌名

      日本エネルギー環境教育学会 第17回全国大会論文集

      巻: - ページ: 46-47

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] スマートハウス模型を用いた授業における学習指導過程2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、武山侑加
    • 雑誌名

      日本エネルギー環境教育学会 第17回全国大会論文集

      巻: - ページ: 82-83

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 仙台市内中学校教室における環境調整行動普及のためのCFD解析2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、石田泰之、小林光、江刺美和
    • 雑誌名

      日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集

      巻: D ページ: 2303-2304

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 中学校家庭科の題材としてスマートハウスを用いるための教具の整備2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、武山侑加
    • 雑誌名

      東北家庭科研究

      巻: 21 ページ: 58-58

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] マイクロバイオームから見た学校教室の環境特性2023

    • 著者名/発表者名
      福島朋実、菅原正則、小林光、江刺美和
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第12回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 新型コロナウイルス感染症対策下における教室の温熱空気環境の実態調査 その3 仙台市内の小中学校3校における2021年の冬期と夏期における温熱空気環境の比較2022

    • 著者名/発表者名
      高木理恵、後藤伴延、菅原正則、小林光
    • 雑誌名

      日本建築学会大会(北海道)学術講演梗概集

      巻: D ページ: 993-994

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] リモート「スマハキット」でスマートハウスの実力を体感しよう2022

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、長谷川兼一、西川竜二
    • 雑誌名

      建築雑誌(日本建築学会誌) 活動レポート

      巻: 1763 ページ: 56-58

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] スマートハウス模型を用いた家庭科の住居領域における授業の提案2022

    • 著者名/発表者名
      武山侑加、菅原正則
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第11回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 9-12

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 新型コロナウイルス感染症対策下の冬季における仙台市内中学校教室の環境マイクロバイオーム2022

    • 著者名/発表者名
      福島朋実、菅原正則、小林光、江刺美和
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第11回学術・技術報告会論文集

      巻: ー ページ: 13-16

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 空気の流れの可視化による健康・快適な教室環境づくり向けた資料の提案2022

    • 著者名/発表者名
      能登谷鞠菜、菅原正則、石田泰之、小林光、江刺美和
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第11回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 63-66

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 新型コロナウイルス感染症対策下における教室の温熱空気環境の実態調査 その1 仙台市内の中学校における2019年と2020年の夏期の温熱空気環境の比較2021

    • 著者名/発表者名
      高木理恵、後藤伴延、菅原正則、小林光
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集

      巻: 84 ページ: 19-20

    • NAID

      200000455599

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 新型コロナウイルス感染症対策下における教室の温熱空気環境の実態調査 その2 仙台市内の中学校における2019年と2020年の夏期と冬期の温熱空気環境の比較2021

    • 著者名/発表者名
      高木理恵、後藤伴延、菅原正則、小林光
    • 雑誌名

      日本建築学会大会(東海)学術講演梗概集

      巻: D ページ: 631-632

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 機械換気設備のない中学校教室における衛生環境の通年調査と生活行動記録による窓開け換気の取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、小林光、江刺美和、濱中真喜
    • 雑誌名

      第57回宮城県公衆衛生学会学術総会抄録集

      巻: - ページ: 2-2

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] リモート「スマハキット」でスマートハウスの実力を体感しよう2021

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、長谷川兼一、西川竜二
    • 雑誌名

      建築雑誌(日本建築学会誌) 活動レポート

      巻: 1750 ページ: 055-057

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 室内模型を用いた「居心地の良い室内環境」を考える学習プログラムの提案2021

    • 著者名/発表者名
      堀早紀子、菅原正則
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第10回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 21-24

    • NAID

      40022496465

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] スマートハウスの効果を体験する建物模型教材の開発とオンラインワークショップの実践2021

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、野角光治
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第10回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 25-28

    • NAID

      40022497604

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 中学校教室における空気・衛生環境の実態2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤里央、菅原正則、小林光、江刺美和
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第10回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 41-44

    • NAID

      40022496478

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 仙台市の中学校教室における冬季および夏季の環境マイクロバイオーム実態調査2020

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、小林光、江刺美和
    • 雑誌名

      日本建築学会大会(関東)学術講演梗概集

      巻: D ページ: 1569-1570

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] もしも、おうちが「スマート」になったら。2020

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 雑誌名

      建築雑誌(日本建築学会誌) 活動レポート

      巻: 1738 ページ: 056-057

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] エアコン設置前後の中学校教室における衛生環境変化の把握と衛生管理指導法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、小林光、江刺美和、濱中真喜
    • 雑誌名

      公衆衛生情報みやぎ

      巻: 510 ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 機械換気設備のない中学校教室における冷暖房期間の空気環境長期計測2020

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、小林光、江刺美和
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第9回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 121-122

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] スマートハウスにおける創エネ・蓄エネ・省エネの効果を体験する建物模型教材の開発2019

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 雑誌名

      日本建築学会大会(北陸)学術講演梗概集

      巻: 2019, D-2 ページ: 215-216

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 屋外街路空間に存在する各種物体の熱放射特性に関する研究(その1)可視法に基づくプランター樹木の熱放射特性計測2019

    • 著者名/発表者名
      王云霄、石田泰之、菅原正則、持田灯
    • 雑誌名

      日本建築学会大会(北陸)学術講演梗概集

      巻: 2019, D-2 ページ: 401-402

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] どうやって、おうちを「スマート」にするの?2019

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 雑誌名

      建築雑誌(日本建築学会誌) 活動レポート

      巻: 1725 ページ: 002-003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 大規模災害時の給水・給湯設備の凍結防止対策技術(その1)研究の目的、水抜き栓2019

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、赤井仁志、濱田靖弘、小林光、飯沼靖彦、田原誠、田中和則、新倉万結
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第8回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 17-18

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 大規模災害時の給水・給湯設備の凍結防止対策技術(その2)断熱ラインと配管位置①2019

    • 著者名/発表者名
      飯沼靖彦、赤井仁志、濱田靖弘、小林光、菅原正則、田原誠、田中和則、新倉万結
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第8回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 19-20

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 大規模災害時の給水・給湯設備の凍結防止対策技術(その3)断熱ラインと配管位置②、給湯配管2019

    • 著者名/発表者名
      赤井仁志、濱田靖弘、小林光、菅原正則、飯沼靖彦、田原誠、田中和則、新倉万結
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第8回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 21-22

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 大規模災害時の給水・給湯設備の凍結防止対策技術(その4)給水配管、ヒートポンプ給湯機と貯水槽2019

    • 著者名/発表者名
      田中和則、新倉万結、赤井仁志、濱田靖弘、小林光、菅原正則、飯沼靖彦、田原誠
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第8回学術・技術報告会論文集

      巻: - ページ: 23-24

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 避難所の備品で製作するアースバッグハウスの提案2018

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、渡部聡美
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集

      巻: 81 ページ: 53-56

    • NAID

      200000002135

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 避難所における自作・利用のためのアースバッグハウスの試作2018

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 雑誌名

      日本建築学会大会(東北)学術講演梗概集

      巻: D-2 ページ: 211-212

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 仙台市の小中学校教室における環境マイクロバイオームの特性2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 中学校家庭科における持続可能な住生活の学習指導過程と教具の提案2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 家電製品の消費電力測定によるエネルギー教育のための授業開発2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本エネルギー環境教育学会 第17回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スマートハウス模型を用いた授業における学習指導過程2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本エネルギー環境教育学会 第17回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 仙台市内中学校教室における環境調整行動普及のためのCFD解析2023

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会大会(近畿)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 中学校家庭科の題材としてスマートハウスを用いるための教具の整備2022

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本家庭科教育学会東北地区2022年度(第45回)大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートな住みこなしのためのエネルギー環境教育2022

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      SDGsエネルギー学習授業実践セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械換気設備のない中学校教室における衛生環境の通年調査と生活行動記録による窓開け換気の取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      第57回宮城県公衆衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートハウスの効果を体験する建物模型教材の開発とオンラインワークショップの実践2021

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会東北支部第10回学術・技術報告会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートハウスにおける創エネ・蓄エネ・省エネの効果を体験する建物模型教材の開発2019

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模災害時の給水・給湯設備の凍結防止対策技術(その1)研究の目的、水抜き栓2019

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会東北支部第8回学術・技術報告会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 避難所の備品で製作するアースバッグハウスの提案2018

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 避難所における自作・利用のためのアースバッグハウスの試作2018

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 季節を味わう住みこなし術 ~ちょいケアで心地よいライフスタイルに大変身~2022

    • 著者名/発表者名
      日本建築学会・編
    • 総ページ数
      190
    • 出版者
      技法堂出版
    • ISBN
      9784765526371
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 設計のための建築環境学 第2版2021

    • 著者名/発表者名
      日本建築学会
    • 総ページ数
      140
    • 出版者
      彰国社
    • ISBN
      9784395321650
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 宮城教育大学 菅原正則研究室

    • URL

      https://sites.google.com/staff.miyakyo-u.ac.jp/msugawa/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 宮城教育大学 菅原正則研究室

    • URL

      https://sites.google.com/staff.miyakyo-u.ac.jp/msugawa/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 国立大学法人 宮城教育大学 教員一覧

    • URL

      http://www.miyakyo-u.ac.jp/KyouinDB/public/teacher/view/33

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 宮城教育大学 家庭科教育講座 菅原正則研究室

    • URL

      https://sites.google.com/staff.miyakyo-u.ac.jp/msugawa/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 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/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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