寝具-人体熱収支モデルの構築による寝床内温熱環境予測手法の開発

• 研究課題/領域番号: 23500671
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 産業技術総合研究所
• 研究代表者: 森 郁惠 産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 研究員 (90415753)
• 研究分担者: 都築 和代 産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 研究グループ長 (70222221)
• 研究期間 (年度): 2011
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2011年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 建築環境・設備 / 人間生活環境 / モデル化 / 睡眠環境 / 寝床内温熱環境

研究概要

本研究は、人体と環境変化に対して体温調節を補う役割を果たす寝具を1つの系とした寝具-人体熱収支モデルを構築することにより、睡眠時の人体周りに形成される寝床内温熱環境を予測・評価する手法を開発することを目的としている。
平成23年度は、寝具の使用量が少なく変数が単純な夏季を対象として、サーマルマネキンを用いた測定を実施した。実験条件は、実生活に即した環境温度、空調制御の方法および寝具と着衣を用いた既往の睡眠に関する被験者実験を参考に、寝具としてベッドの上に敷布団とタオルケット、着衣は夏用のパジャマ、空調制御はエアコンとパネル冷房および冷房なしの組み合わせで設定した。測定項目は、マネキンの皮膚表面温度および発熱量、寝具や着衣の表面温度と表面熱流とした。マネキンによる計測データと、先に行われた被験者実験の結果と比較して用いることにより、モデル構築の一段階において、皮膚温や深部温のセットポイントや代謝量、寝具の総合的な断熱性能等の変数や係数をチューニングすることが可能である。
本研究は、事業機関の初年度早期に廃止となったため、サーマルマネキンを用いた基礎的データの測定実験を行うに止まったが、得られた計測データは、寝具-人体熱収支モデル構築の基礎資料として有用である。今後、設定する条件を拡大して測定を行うことで、モデルの適用範囲を拡大するとともに、被験者実験の結果と比較検討することにより再現性を確認し、精度の高い有用なシミュレーションモデルを構築し、健康で快適な睡眠環境の形成に資することが出来ると考える。