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屋外及びミスト噴霧環境での人体の温熱感と快適感が評価できる新環境指標の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19J14577
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分23020:建築環境および建築設備関連
研究機関東京大学

研究代表者

呉 元錫  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード屋外環境 / ミスト濡れ率 / 生理反応モデル / 温熱感覚 / 快適感 / 環境指標 / ミスト噴霧
研究開始時の研究の概要

人の温熱感覚は人体の生理反応に影響されるため、人体の熱的な状態の予測が必要である。しかし、予測に必要であるミスト環境内でのミストによる蒸発熱損失の環境因子は、まだ十分な検討がなされていない。従って、様々な環境条件での蒸発熱損失の確認が必要である。本研究では、ミストシステムが環境因子、主観評価、生理反応に及ぼす影響を明確にし、ミストを有する屋外環境での環境因子から人体の生理的な状態が予測できるモデルを開発する。最終的には、その予測モデルに基づき、屋外及びミスト環境での人体の温熱感覚が評価できる新環境指標を提案する。

研究実績の概要

本研究の主たる目的は、ミストを噴霧する屋外環境での人々の温熱感覚が評価できる指標を提案した。具体的には、夏季の屋外及びミスト噴霧環境での基本環境因子と人体の皮膚温度の測定、温熱感覚の調査を行いその結果を用いて新たな環境指標を提案した。また、ミスト噴霧環境が人体に及ぼす熱的影響を明確にするため、ミストによる人体表面からの熱損失(mist wettedness)の測定機器と測定方法を開発し、その計測結果を適用する人体の生理反応予測モデルを改善した。
従来の生理反応予測モデルを用いると、屋外環境では、皮膚温度の予測値と実測値の誤差が小さい傾向となった。しかし、ミスト噴霧環境では、予測が難しい結果を示した。しかし、mist wettednessを考慮した改善モデルでは、ミスト噴霧環境で下降する皮膚温度の傾向が高い精度で予測できることを明らかにした。
既存の環境指標を活用して、ミスト噴霧環境での人々の温熱感覚を正しく評価することができなかった問題について、本研究から得られた結果に基づいて、ミスト噴霧環境での人々の温熱感覚が評価できる3つの環境指標を提案した。第一は、基本環境因子の測定結果を活用する方法(O-PMV)、第二は、基本環境因子とmist wettednessの測定結果を活用する方法(SET**)、第三は、基本環境因子の測定から簡単に計算する方法(mPMV)を提案した。
本研究で改善した人体の生理モデルは、屋外とミスト噴霧環境での人体の皮膚温度の予測に高い予測精度を示し、これにより、ミスト噴霧環境が人体に及ぼす熱的な影響の要因を明確に理解できるようになった。加えて、人体の生理予測モデルを用いて提案した環境指標を活用してミスト噴霧の屋外環境での温熱感覚評価が可能になった。本研究で得られた結果を用いることにより、ミスト噴霧システムの冷却効果が客観的に理解及び予測できるものと期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Extended standard effective temperature for water-misting environment2021

    • 著者名/発表者名
      Wonseok Oh, Ryozo Ooka, Junta Nakano, Hideki Kikumoto, Osamu Ogawa
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 190 ページ: 107573-107573

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2020.107573

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of physiological human model considering mist wettedness for mist-spraying environments2020

    • 著者名/発表者名
      Oh Wonseok、Ooka Ryozo、Nakano Junta、Kikumoto Hideki、Ogawa Osamu、Choi Wonjun
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: - ページ: 106706-106706

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2020.106706

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of mist-spraying environment on thermal sensations, thermal environment, and skin temperature under different operation modes2020

    • 著者名/発表者名
      Oh Wonseok、Ooka Ryozo、Nakano Junta、Kikumoto Hideki、Ogawa Osamu
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 168 ページ: 106484-106484

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2019.106484

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Environmental index for evaluating thermal sensations in a mist spraying environment2019

    • 著者名/発表者名
      Oh Wonseok、Ooka Ryozo、Nakano Junta、Kikumoto Hideki、Ogawa Osamu
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 161 ページ: 106219-106219

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2019.106219

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 屋外及びミスト噴霧環境での環境指標の開発(その5)ミスト濡れ率の計測方法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      呉元錫・崔元準・大岡龍三・中野淳太・菊本英紀・小川修
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 屋外及びミスト噴霧環境での環境指標の開発(その6)生理反応予測モデルの開発と環境指標への適用2020

    • 著者名/発表者名
      呉元錫・大岡龍三・中野淳太・菊本英紀小川修
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 屋外及びミスト噴霧環境での環境指標の開発(その3)ミスト噴霧システムの制御条件が環境因子と人の感覚に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      呉元錫・大岡龍三・中野淳太・菊本英紀・小川修
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 屋外及びミスト噴霧環境での環境指標の開発(その4)ミストを噴霧する屋外環境における皮膚温変化と温熱感覚に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      呉元錫・大岡龍三・中野淳太・菊本英紀・小川修
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Validation of thermoregulation human model considering mist wettedness on mist spraying environment2019

    • 著者名/発表者名
      Wonseok Oh, Ryozo Ooka, Junta Nakano, Hideki Kikumoto, Osamu Ogawa
    • 学会等名
      10th International Conference on Indoor Air Quality, Ventilation and Energy Conservation in Buildings (IAQVEC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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