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2015 年度 実績報告書

換気力学を用いた着衣内空気層における熱・空気・湿気移動のモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 25630239
研究機関神戸大学

研究代表者

高田 暁  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20301244)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード着衣 / 温熱快適性 / 数値流体力学 / 換気力学 / モデル
研究実績の概要

建築環境における温熱快適性予測の信頼性を向上させるため、着衣と皮膚との間に形成される空気層(以降、着衣内空気層と呼ぶ)における換気を十分な精度で再現するモデルを提案し、日常生活の多様な状況に対して簡易に予測できる体系を構築することを目的とする。換気性状の把握には、数値流体力学(詳細モデル)を用い、これを換気力学を用いた簡易モデルで精度よく表現することを試みる。
平成27年度においては、「着衣-人体非定常熱水分収支モデル」に換気計算モデルを組み込み、温度差および風圧による効果を考慮して体温調節反応を予測するためのプログラムを作成した。風圧係数については、平成26年度の研究で得られている計算値(数値流体解析による)を用いている。また、このモデルを用いて、温度変化が着衣内空気層における換気量に及ぼす影響を評価し、温度差換気量の変動の影響は小さいことを示した。一方、着衣内空気層の実形状を考慮した数値流体解析により、着衣内空気層の熱抵抗の分布を計算し、部位ごとの熱抵抗値とその部位の着衣内空気層の厚さの相関を検討したところ、一般的な密閉空気層の熱抵抗と空気層厚さの関係に準じて着衣内空気層の熱抵抗を説明する可能性があることが示された。さらに、人体周辺の風速を変化させた場合にも、着衣内空気層の厚さと熱抵抗の相関関係が見られること、ある程度、風速が大きくなると、空気層内部の熱抵抗値にも影響が及ぶことが確認された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Fundamental study of ventilation in air layer in clothing considering real shape of the human body based on CFD analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Takada, Ayaha Sasaki, Risa Kimura
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 99 ページ: 210-220

    • DOI

      doi:10.1016/j.buildenv.2016.01.028

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 人体熱モデルへの適用を目的とした着衣内熱水分移動モデル(その8)着衣内空気層での換気を考慮した非定常解析2016

    • 著者名/発表者名
      大崎智寛
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [学会発表] 人体熱モデルへの適用を目的とした着衣内熱水分移動モデル(その8)着衣内空気層での換気を考慮した非定常解析2016

    • 著者名/発表者名
      大崎智寛
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 発表場所
      大阪工業技術専門学校(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-06-25 – 2016-06-25
  • [学会発表] 数値流体解析による着衣内空気層の部位別熱抵抗の算出2015

    • 著者名/発表者名
      木村理沙
    • 学会等名
      第39回人間-生活環境系シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所・臨海副都心センター(東京都・江東区)
    • 年月日
      2015-11-20 – 2015-11-21
  • [学会発表] 着衣内空気層での換気を考慮した人体周りの熱水分移動の非定常解析2015

    • 著者名/発表者名
      大崎智寛
    • 学会等名
      第39回人間-生活環境系シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所・臨海副都心センター(東京都・江東区)
    • 年月日
      2015-11-20 – 2015-11-21
  • [学会発表] 着衣内空気層の部位別熱抵抗の測定および形状データに基づく推定2015

    • 著者名/発表者名
      木村理沙
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県・平塚市)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-06
  • [学会発表] 人体熱モデルへの適用を目的とした着衣内熱水分移動モデル(その7)強制対流時における着衣内空気層の換気性状解析2015

    • 著者名/発表者名
      大崎智寛
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県・平塚市)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-06
  • [学会発表] 着衣内空気層の部位別熱抵抗の測定および形状データに基づく推定2015

    • 著者名/発表者名
      木村理沙
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 発表場所
      大阪工業技術専門学校(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-27
  • [学会発表] 人体熱モデルへの適用を目的とした着衣内熱水分移動モデル(その7)強制対流時における着衣内空気層の換気性状解析2015

    • 著者名/発表者名
      大崎智寛
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 発表場所
      大阪工業技術専門学校(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-27

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公開日: 2017-01-06  

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