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建築の形態を考慮した居住者の環境適応の評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20J23025
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
研究機関早稲田大学

研究代表者

菅野 颯馬  早稲田大学, 創造理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード環境適応 / 被験者実験 / 緑化 / 認知機能 / 視線分析 / 波長別光環境 / シミュレーション / 実測調査 / 分光放射照度 / 光合成有効光量子束密度 / メラノピック等価照度
研究開始時の研究の概要

本研究では、人間の環境適応行動を建築の消費エネルギー性能や快適性評価に反映する手法を提案することと、人体や植物の生理に適した建築環境/建築形態の調整手法の提示を目指す。人間の行動的適応の評価手法として、住宅での窓開放行為による省エネルギー効果を住宅のエネルギー消費シミュレーションに適用する手法を提示する。また、波長別光環境解析を応用し、昼光を有効に活用した人体や植物の生理に適した建築環境を計画する理論を検討する。

研究実績の概要

1) 窓や屋内植物が在室者の心理に与える影響に関する被験者実験
模擬オフィスでの被験者実験により、窓の有無や植物の机上を含む配置が異なる6条件において、在室者が持つ空間の印象や知的生産性を分析した。窓があり植物が机上にある場合に、空間の印象や作業性に関する心理申告が向上した。また、視線計測により、窓や植物を配置した部屋では、視覚的な探索量が印象の申告値や作業性の心理申告の向上と相関することを明らかにした。研究成果は日本建築学会環境系論文集に採用された。
2) 視線計測を用いた観葉植物による認知機能改善効果の研究
被験者実験により、植物、造花、本を机上に設置した場合に絞った模擬オフィスで、屋内植物が人間の認知機能を向上させる構造を認知作業と視線計測を用いて検討した。被験者に創造性を要するタスクと、作業記憶を要するタスクを行わせ、休憩時の視線を計測した。植物がある条件では、休憩中の固視数が有意に低下しており、認知負荷が小さいことを明らかにした。この結果は、作業の休憩時に認知負荷の少ない植物を眺めることで注意力が回復するという仮説と整合している。成果は査読付きの英文ジャーナルに採択された。
3) 建築環境を模擬したグロースチャンバーでの観葉植物の生育実験
3種類の観葉植物の生育に必要な光量を、グロースチャンバーを用いた実験により明らかにした。本実験に用いた耐陰性の観葉植物では、一般的なオフィスの机上面に相当する照度と照射時間でも枯死せず、生育できること確認した。また、観葉植物への室内での補光を想定し、露光量を500 lxから1500 lxに増加させると、相対生長速度は増加するが、葉重比は減少することを明らかにした。単位葉面積あたりの光合成速度の向上を定量的に示した。本成果は査読付きの国際学会に採択され、2023年度の6月に発表を予定している。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] 異なる木材表面へのアルコール塗布がVOC 放散量および知覚空気質に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      稲坂 まりな, 赤松 奈美, 菅野 颯馬, 池内 宏維, 高橋 秀介, 田崎 未空, 金 炫兌, 田辺 新一
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 87 号: 802 ページ: 846-854

    • DOI

      10.3130/aije.87.846

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 年月日
      2022-12-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 都市型オフィスにおける窓面を通じたバイオフィリアによる心理・生理的効果2022

    • 著者名/発表者名
      ITO Hiroshi、SUGANO Soma、LIU Jiannan、MIYASAKA Yumiko、SHINOHARA Naoko、YAMADA Shogo、NITTA Ryo、OHBA Mayumi、TAKAHASHI Shusuke、TAZAKI Miku、TANABE Shin-ichi
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 87 号: 794 ページ: 241-251

    • DOI

      10.3130/aije.87.241

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 年月日
      2022-04-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characteristics of eye movements while viewing indoor plants and improvements in occupants' cognitive functions2022

    • 著者名/発表者名
      Sugano Soma、Tazaki Miku、Arai Haruka、Matsuo Kazuya、Tanabe Shin‐ichi
    • 雑誌名

      JAPAN ARCHITECTURAL REVIEW

      巻: 5 号: 4 ページ: 621-632

    • DOI

      10.1002/2475-8876.12284

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of Carpets on Indoor Air Quality2022

    • 著者名/発表者名
      Noorian Najafabadi Seyyed Abbas、Sugano Soma、Bluyssen Philomena M.
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 12 号: 24 ページ: 12989-12989

    • DOI

      10.3390/app122412989

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectral irradiance simulation for evaluating light environments for indoor plants2021

    • 著者名/発表者名
      Sugano, S., Nitta, R., Shindo, K., Nomoto, A., Yoda, S., Shigemura, T., Ishii, M., & Tanabe, S. I
    • 雑誌名

      JAPAN ARCHITECTURAL REVIEW

      巻: 4 号: 4 ページ: 649-659

    • DOI

      10.1002/2475-8876.12246

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 屋内植物のための光環境評価に向けた波長別光環境解析に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      菅野颯馬, 新田竜, 新藤幹, 野元彬久, 依田柊, 重村珠穂, 石井雅久, 田辺新一
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 86 号: 781 ページ: 337-346

    • DOI

      10.3130/aije.86.337

    • NAID

      130008007480

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of Indoor Plants on Occupants’ Cognitive Functions: A Systematic Review2022

    • 著者名/発表者名
      Soma Sugano, Miku Tazaki, Haruka Arai, Kazuya Matsuo, Shin-ichi Tanabe
    • 学会等名
      Indoor Air 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gender Differences in Psychological Responses and Eye Movements for Biophilic Rooms2022

    • 著者名/発表者名
      Miku Tazaki, Soma Sugano, Ryo Nitta, Mayumi Ohba, Shusuke Takahashi, Shin-ichi Tanabe
    • 学会等名
      Indoor Air 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptive Thermal Comfort Survey in Japanese Apartment2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Matsuo, Soma Sugano, Jungmin Kim, Miki Takaki, Shusuke Takahashi, Toru Shiba, Shin-ichi Tanabe
    • 学会等名
      Indoor Air 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal Measurement in Insulation-Retrofitted, Downsized House in Cold Region of Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Haruka Arai, Kanako Fujii, Soma Sugano, Yuta Fukawa, Jun Nakagawa, Shin-ichi Tanabe
    • 学会等名
      Indoor Air 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Applying Alcohol to Wood on Acetaldehyde emission2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Ikeuchi, Nami Akamatsu, Marina Inasaka, Soma Sugano, Hyuntae Kim, Shin-ichi Tanabe
    • 学会等名
      Indoor Air 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 木材表面へのアルコールの塗布・噴霧がVOC 放散量および知覚空気質に与える影響 (第1 報)アルコールの1回塗布によるチャンバー実験結果2022

    • 著者名/発表者名
      赤松奈美, 池内宏維, 稲坂まりな, 小野田亮介, 松尾和弥, 田崎未空, 菅野颯馬, 金炫兌, 田辺新一
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 木材表面へのアルコールの塗布・噴霧がVOC 放散量および知覚空気質に与える影響 (第2 報)アルコールの繰り返し噴霧によるチャンバー実験結果2022

    • 著者名/発表者名
      池内宏維, 赤松奈美, 稲坂まりな, 小野田亮介, 松尾和弥, 田崎未空, 菅野颯馬, 金炫兌, 田辺新一
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 視線計測を用いた観葉植物による認知機能の改善効果に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      菅野颯馬, 田崎未空, 新井遥, 松尾和弥, 田辺新一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 長寿社会に備える住宅の減築断熱改修に関する研究 その1 実測調査による中間期・冬季の熱的快適性評価2022

    • 著者名/発表者名
      新井遥, 平間香菜理, 深和佑太, 菅野颯馬, 飯原康介, 田崎未空, 中川純, 田辺新一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 長寿社会に備える住宅の減築断熱改修に関する研究 その2 減築タイプの分類および減築断熱改修手法ごとの室内環境・光熱費の検討2022

    • 著者名/発表者名
      平間香菜理, 新井遥, 深和佑太, 菅野颯馬, 飯原康介, 田崎未空, 中川純, 田辺新一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 断熱性能の異なる集合住宅における熱的快適性の調査2022

    • 著者名/発表者名
      松尾 和弥, 冨澤 佑介, 菅野 颯馬, 金 ジョンミン, 志波 徹, 田辺 新一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 木材表面へのアルコール清拭がVOC放散量および知覚空気質に与える影響 第一報:実験概要と化学物質分析の測定結果2022

    • 著者名/発表者名
      赤松奈美, 池内宏維, 稲坂まりな, 小野田亮介, 松尾和弥, 田崎未空, 菅野颯馬, 金炫兌, 田辺新一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 木材表面へのアルコール清拭がVOC放散量および知覚空気質に与える影響 第二報:被験者実験による臭気評価結果2022

    • 著者名/発表者名
      池内宏維, 赤松奈美, 稲坂まりな, 小野田亮介, 松尾和弥, 田崎未空, 菅野颯馬, 金炫兌, 田辺新一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Indoor Plants on Occupants’ Cognitive Functions: A Systematic Review2022

    • 著者名/発表者名
      Soma Sugano, Miku Tazaki, Haruka Arai, Kazuya Matsuo, Shin-ichi Tanabe
    • 学会等名
      INDOOR AIR 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The impact of multisensory biophilic design on environmental satisfaction and well-being of occupants in open-air airport lounge2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo NITTA, Soma SUGANO, Kan SHINDO, Takuya ASAGAWA, Naoyuki HARADA, Osamu NAGASE, Shin-ichi TABNABE
    • 学会等名
      Healthy Buildings 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオフィリックデザインを導入した模擬執務空間での心理・生理的効果に関する被験者実験 第1報 実験概要と生理量の測定結果2021

    • 著者名/発表者名
      菅野颯馬, 田崎未空, 新田竜, 大庭檀, 高橋秀介, 田辺新一
    • 学会等名
      2021年度日本建築学会大会(東海)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] バイオフィリックデザインを導入した模擬執務空間での心理・生理的効果に関する被験者実験 第2報 心理量の測定結果2021

    • 著者名/発表者名
      田崎未空, 菅野颯馬, 新田竜, 大庭檀, 高橋秀介, 田辺新一
    • 学会等名
      2021年度日本建築学会大会(東海)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 窓と観葉植物を併用した室内での心理・生理的効果に関する被験者実験 第1報 実験概要と生理量の測定結果2021

    • 著者名/発表者名
      菅野颯馬, 田崎未空, 新田竜, 大庭檀, 高橋秀介, 田辺新一
    • 学会等名
      令和3年度空気調和・衛生工学会大会(福島)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 窓と観葉植物を併用した室内での心理・生理的効果に関する被験者実験 第2報 心理量、知的生産性および視線計測の結果2021

    • 著者名/発表者名
      田崎未空, 菅野颯馬, 新田竜, 大庭檀, 高橋秀介, 田辺新一
    • 学会等名
      令和3年度空気調和・衛生工学会大会(福島)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 集合住宅における断熱性能を考慮した熱的快適域予測モデルに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      松尾和弥, 高橋秀介, 高木みき, 菅野颯馬, 金ジョンミン, 田邊新一, 志波徹
    • 学会等名
      2021年度日本建築学会大会(東海)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 集合住宅における断熱性能・居住者属性を考慮した熱的快適域予測モデルに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      松尾和弥, 高橋秀介, 高木みき, 菅野颯馬, 金ジョンミン, 田邊新一, 志波徹
    • 学会等名
      令和3年度空気調和・衛生工学会大会(福島)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Plant Photosynthesis and Photomorphogenesis in 3D Greenhouse Model Using Spectral Irradiance Simulation2021

    • 著者名/発表者名
      Soma Sugano, Kan Shindo, Ryo Nitta, Masahisa Ishii, Shin-ichi Tanabe
    • 学会等名
      INDOOR AIR 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオフィリックデザインのための波長別光環境解析に関する研究 第1報:実測およびシミュレーション概要2021

    • 著者名/発表者名
      菅野颯馬, 新田竜, 新藤幹, 野元彬久, 依田柊, 重村珠穂, 石井雅久, 田辺新一
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 波長別光環境解析を応用したバイオフィリックデザインに関する研究 第1報 植物生育評価指標の算出方法とオフィスモデルを用いたケーススタディ2021

    • 著者名/発表者名
      菅野颯馬, 新田竜, 新藤幹, 石井雅久, 田辺新一
    • 学会等名
      令和2年度空気調和・衛生工学会大会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ストック型社会を見据えた住宅設計の実践(その3)盛岡の改修2021

    • 著者名/発表者名
      菅野颯馬, 深和佑太, 池原靖史, 中川純, 永井拓生
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)建築デザイン発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] バイオフィリックデザインのための波長別光環境解析に関する研究 第2報:精度検証結果と光合成有効光量子束密度の算出2021

    • 著者名/発表者名
      新田竜, 菅野颯馬, 新藤幹, 野元彬久, 依田柊, 重村珠穂, 石井雅久, 田辺新一
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 波長別光環境解析を応用したバイオフィリックデザインに関する研究 第2報 波長別光環境解析の精度検証と植物生育評価指標に基づく光環境評価2021

    • 著者名/発表者名
      新田竜, 菅野颯馬, 新藤幹, 石井雅久, 田辺新一
    • 学会等名
      令和2年度空気調和・衛生工学会大会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 集合住宅における快適・健康性と省エネ性の両立を目指したウェルネスZEHの研究(第6報)年間実測に基づいた居住者の窓開放モデルの作成2021

    • 著者名/発表者名
      三村拓海, 菅野颯馬, 志波徹, 田辺新一, 伊香賀俊治, 秋元孝之
    • 学会等名
      令和2年度空気調和・衛生工学会大会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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