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2015 年度 実施状況報告書

在室行動と室内環境のローコストモニタリングによる放射暖房のスマート制御

研究課題

研究課題/領域番号 26560031
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) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード住環境・設備 / 住まい方 / 組み込みシステム
研究実績の概要

住宅における室内のCO2濃度および湿度の変化から在室人数を推定する方法を提案し、自動的に人数を推定するシステムを構築するために電子回路等を用いて試作した装置の動作実験を行った。ここでは特に、人数推定システムの推定精度向上と安定動作のため、親機子機間の通信方法やセンサ規格の見直しを行った。その結果、通信および計測の安定動作は確認できたが、推定精度は充分に得られなかった。
また、放射型暖房設備からの熱放射と快適感との関連性に関する知見を文献調査により整理するとともに、人体への熱放射が不均一となる温熱環境の快適性や印象評価を明らかにするために被験者実験を行った。その手順は、実験室内に熱放射強度が384~444W/srである放射型暖房または対流型暖房を設置し、PMVが-0.5よりもやや上回る温熱環境に60分間曝露した状態で、皮膚温測定および温冷感申告等のアンケート調査を行うものである。被験者の平均皮膚温上昇は、実験開始時点から60分後において、対流型が0.03℃でほとんど見られなかったのに対し、放射型では0.63℃生じた。温冷感申告では、10分経過時を除いたすべての時間帯で、放射型の方が暖かさの度合いが大きかった。快適感申告では、30分経過以降は放射型の方が申告値が大きく、時間経過とともに上昇傾向が見られた。放射型と対流型についての形容詞対に対する評価得点の平均値の差を比較すると、放射型の方が、空間の雰囲気については「迫力のある」「安定」「力強い」「重みのある」印象で、「全体的に良い」という評価、感じられる気分については「楽しい」「居心地の良い」という評価になっていることが分かった。

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

研究計画2年目は、(2)在室人数推定および在室行動予測の自動化、(3)放射暖房の熱放射特性を考慮した効果検証、(4)在室行動計測の空調制御への応用、を挙げており、いずれも概ね達成した。しかし、前年度から繰り越していた(1)在室人数推定方法の推定精度向上は、充分に成果が得られなかったので、次年度も引き続き取り組む。研究計画3年目に予定してあった(5)環境調整行動に関する学習法の開発は、先行して取り組んだ。

今後の研究の推進方策

3年目は、繰り越した(1)在室人数推定方法の推定精度向上とともに、主に(5)環境調整行動に関する学習法の開発に取り組む。

次年度使用額が生じた理由

国際会議の参加予定を取りやめた。

次年度使用額の使用計画

次年度の学会参加費用とする。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 戸建住宅における窓開放の年推移に関する調査 引違窓の開巾の連続測定法と開巾の年間特性2016

    • 著者名/発表者名
      林基哉、菅原正則、本間義規、倉渕隆
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 719 ページ: 93-100

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 大型暖房設備からの放射熱による不均一な温熱環境における快適感2016

    • 著者名/発表者名
      姉帯彩香、菅原正則
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第5回学術・技術報告会論文集

      巻: 無 ページ: 23-26

  • [雑誌論文] 住宅における湿害への理解を深める教育プログラムの提案2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺壮太、菅原正則
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第5回学術・技術報告会論文集

      巻: 無 ページ: 37-40

  • [雑誌論文] 多様な形状の材料を用いた避難所用ダンボールルームの提案2016

    • 著者名/発表者名
      鶏徳真衣、菅原正則
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第5回学術・技術報告会論文集

      巻: 無 ページ: 135-138

  • [雑誌論文] 環境センサおよびマイコンボードを用いた在室人数自動推定システムの構築に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      残間洋輔、菅原正則
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会東北支部第5回学術・技術報告会論文集

      巻: 無 ページ: 147-150

  • [雑誌論文] Effect of Indoor Air Temperature on Window Operation in Detached Houses in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Sugawara, M. and Hayashi, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of 31th International PLEA Conference

      巻: 無 ページ: pu_72

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 避難所用ダンボールルームの製作と熱環境改善効果2015

    • 著者名/発表者名
      相澤華絵、菅原正則
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集

      巻: 78 ページ: 41-44

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 透明樹脂ケースを用いた暖房・換気実験教材に関する基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、高橋智花
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集

      巻: 78 ページ: 57-60

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 明るく強い建物デザインを考える教育プログラム(食材版)の実用化に向けた模型製作法の改善2015

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、菅原由楠、水谷好成
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集

      巻: 78 ページ: 61-64

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マイコンボードと環境センサを用いた在室人数の自動推定2015

    • 著者名/発表者名
      菅原正則、残間洋輔
    • 雑誌名

      日本建築学会大会(関東)学術講演梗概集

      巻: D-1環境工学Ⅰ ページ: 891-894

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effect of Indoor Air Temperature on Window Operation in Detached Houses in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Sugawara, Masanori
    • 学会等名
      31th International PLEA(Passive and Low Energy Architecture) Conference
    • 発表場所
      Palazzo Re Enzo, Bologna, ITALY
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-10
    • 国際学会
  • [学会発表] マイコンボードと環境センサを用いた在室人数の自動推定2015

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [学会発表] 透明樹脂ケースを用いた暖房・換気実験教材に関する基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形県山形市)
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-20
  • [学会発表] 明るく強い建物デザインを考える教育プログラム(食材版)の実用化に向けた模型製作法の改善2015

    • 著者名/発表者名
      菅原正則
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形県山形市)
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-20
  • [図書] 住まいと人と環境 ~プロフェッショナルからの提言~2015

    • 著者名/発表者名
      住まいと環境 東北フォーラム・編(執筆者:五十嵐由利子、池田耕一、石川恒夫、石川善美、石田秀輝、内海康雄、源城かほり、後藤伴延、小林光、菅原正則、田中正敏、西川竜二、野崎淳夫、長谷川兼一、林基哉、本間義規、松本真一、三浦秀一、三田村輝章、吉野博ほか)
    • 総ページ数
      183(100-104および152-157)
    • 出版者
      技法堂出版
  • [備考] 宮城教育大学 家庭科教育講座 菅原研究室

    • URL

      http://staff.miyakyo-u.ac.jp/~msugawa/

  • [備考] 国立大学法人 宮城教育大学 教員紹介 詳細

    • URL

      http://www.miyakyo-u.ac.jp/KyouinDB/public/teacher/view/33

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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