| 研究課題/領域番号 |
21K02140
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| 研究機関 | 大同大学 |
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研究代表者 |
渡邊 慎一 大同大学, 工学部, 教授 (00340175)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 雨傘 / 日傘 / UTCI / WBGT / 平均放射温度 |
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| 研究実績の概要 |
令和３年度は、雨傘および日傘下の放射環境を実測により明らかにした。実測は大学キャンパス内の地表面が芝生の広場で実施した。実験には同一の大きさ（親骨の長さが５０ｃｍ）の雨傘および日傘を用いた。雨傘および日傘の表面の色は、それぞれ白色と黒色の２色とした。
各傘を測定架台に地上から1.5ｍの高さに傘が水平になるように取り付け、各傘の熱環境を測定した。比較のため、傘を取り付けない架台（日向）においても同時に熱環境を測定した。各傘下に4成分長短波放射計を設置し、下向き短波長放射量（傘を透過した日射）、上向き短波長放射量（地表面で反射した日射）、下向き長波長放射量（傘生地の温度に応じた熱放射）、上向き長波長放射量（地表面の温度に応じた熱放射）を測定した。併せて、各傘下の気温、相対湿度、風速等も測定した。
実測の結果、下向き短波長放射量は、日向の平均値が871Ｗ/㎡であるのに対して、全ての傘でほぼ0に近い値となることを示した。また、下向き長波長放射量は、生地色が黒の傘が白よりも大きいことを示した。上向き短波長放射量および上向き長波長放射量は、日向でも傘下でもほぼ等しい値であった。
実測値から各傘の日射透過率を算出し、日傘（白）が0.01、日傘（黒）が0.01、雨傘（黒）が0.05であり、ほとんどの日射を遮っていることを示した。一方、雨傘（白）の日射透過率は0.47であり、約半分の日射が雨傘の生地を透過していた。
実測した下向き・上向き長短波放射量を用いて、各傘下の平均放射温度（MRT）を算出した。傘のない日向のMRTの平均は 66.1℃であり極めて高温となった。この値を基準として、各傘のMRT低減効果は大きい順に、日傘（白）が16.6℃、日傘（黒）が12.4℃、雨傘（黒）が11.7℃、雨傘（白）が4.1℃であった。日傘（白）のMRT低減効果が最も大きく、雨傘（白）が最も小さいことを示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実施計画において令和３年は、雨傘および日傘の日射および熱放射の特性を明らかにすることを掲げた。計画通り、夏期において雨傘および日傘を用いた実測を行い、各傘下の下向き・上向き短波長放射量（日射）および下向き・上向き長波長放射量（熱放射）を測定した。この測定値に基づいて平均放射温度（MRT）を算出し、各傘下の放射環境を明らかにした。さらに、傘のない日向におけるMRTとの差から各傘のMRT低減効果を定量化した。その結果、日傘（白）が最もMRT低減効果が大きく、平均で16.6℃低下させることを確認した。次いで、低減効果が大きい順に、日傘（黒）が12.4℃、雨傘（黒）が11.7℃、雨傘（白）が4.1℃であることを示した。
また、簡易的にMRTを算出できるBedfordの式に基づき、各傘下において実測したグローブ温度、気温、風速からMRTを算出した。そして、下向き・上向き長短波放射量から算出したMRTとBedfordの式により簡易的に算出したMRTとの対応を考察し、両者はよく対応していることを示した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究も研究実施計画に従って推進する。令和４年は、雨傘および日傘の暑熱緩和効果を定量的に明らかにする。暑熱緩和効果は、体感温度UTCIおよび暑さ指数WBGTの２つの温熱指標を用いて示す。夏期に雨傘および日傘を用いた実測を行い、２つの温熱指標値を算出するために必要な熱環境要素（気温、相対湿度、風速、グローブ温度など）を測定する。実測に用いる雨傘および日傘の生地色はそれぞれ白色および黒色とする。測定値から各傘下の体感温度UTCIおよび暑さ指数WBGTを算出し、傘のない日向における値との差から、各傘の暑熱緩和効果を定量的に示す。
これまでの研究によると、傘の暑熱緩和効果は気象条件に影響されることが推測されるため、日射量の異なる晴天および曇天等において実測を行い、各天気における傘の暑熱緩和効果を比較・検討する。
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