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2021 年度 実施状況報告書

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 – 2023-03-31
キーワードエネルギー教育 / 模型実験 / 換気 / CFD解析 / 環境調整行動
研究実績の概要

本年度は、スマートハウスの理解を深めるための中学校家庭科における授業提案と、その有効性の検討、そして授業の手引書作成を行った。これまで、スマートハウスの仕組みを簡易で安価な電子回路類で構成した建物模型教材である「スマハキット」を開発してきたが、これをさらに発展させてタブレットのみでも実験できるソフトウェアを制作した。そして、《指導過程1》学習課題『スマートハウスを理解し,環境に配慮した住生活を考えよう』の提示、《指導過程2》資源や再生可能エネルギーを活用した様々な住まい方の理解、《指導過程3》スマートハウスの理解、《指導過程4》スマートハウス模型を用いての実験①(教師による実演)、《指導過程5》次回の実験の説明、《指導過程6》スマートハウス模型の実験②(教師による実演)およびタブレットによる実験(班ごと)、《指導過程7》「SDGs建築ガイド(開発目標7エネルギーをみんなに そしてクリーンに)」の感想記入、《指導過程8》授業の振り返り、からなる2時限(1時限50分)の授業で活用できるようにした。
また、仙台市内中学校を対象に、流体解析ソフトを用いて教室内の空気の流れや気温分布を可視化し効果的な換気方法の検討を行うことにより、生徒が健康・快適な教室環境づくりに役立てることのできる資料を提案した。季節、開口パターン、暖冷房や換気扇稼働の有無といった条件を組み合わせて比較した結果、自然換気では小さな開口部を多数設ければ効果的であると分かった。しかしこの方法による長時間の換気は外気の流入が多くなり、室温が快適範囲から外れる可能性があるため、換気扇を稼働させて二段階換気する方法が適切である。この資料により、対象中学校の生徒が窓開けや換気扇の効果を理解し、健康・快適な教室環境づくりに役立てられることを期待している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウィルス感染症蔓延により、調査体制が予定通りに整わなかった。今年度は調査現場に介入しなくてもよい範囲の研究を進めた。

今後の研究の推進方策

学校教室における在室人数や活動内容の調査データに基づいて、室内環境への影響を分析する。コロナ禍終息の見込みが立たないので、住宅の代わりに学校教室における環境ライフスタイル評価を実施する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍のために、調査計画の遂行および実験装置の調達が滞り、次年度へ繰り越した。次年度に装置を作成し、研究を完遂する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [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

  • [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

  • [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

  • [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

  • [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

  • [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

  • [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

  • [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
    • 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
  • [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
  • [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/

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公開日: 2022-12-28  

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