室内不均一熱放射・気流場における人体表面の熱放射特性の数値解析法に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550590
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 真鍋 正規 大分大学, 工学部, 助教授 (60128345)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 孝司 大分大学, 工学部, 助教授 (40274691)
• Keywords: 人体モデル / 形態係数 / シミュレーション / 人体形状 / 放射熱 / 非接触型3次センサー

Research Abstract

2年の研究期間における最終年度の実施概要ついて示す。今年度は(1)3次元非接触型デジタイザによるマネキンの形状測定を実施、(2)室内における人体が受ける放射熱の影響評価として、人体表面上の形態係数分布シミュレーションの実施、(3)熱放射測定用の実験ユニットにおける実験とシミュレーションを実施した。(1)の3次元非接触型デジタイザによるマネキンの形状測定は、マネキンの立位および椅座位について行った。マネキンは放射熱測定用として、表面は黒色のものを選択した。使用した3次元非接触型デジタイザはレーザー光線の反射を利用したものなので、マネキンからの反射が悪くそのままでは測定ができなったので、全体を薄い伸縮性のある生地で覆い測定を実施した。作成した3次元形状モデルは約32000の三角形より構成されている。(2)の形態係数分布シミュレーションでは、人体測定により得られた3体の形状モデル(被験者:健康な青年男子)を用いて、人体形状の相違による形態係数の相違について調べた。その結果、人体と壁面の距離が1mの場合はモデルにより8〜14%程度の差があり、人体と壁面の距離が7mの場合はモデルにより4〜6%程度の差であった。また、10x9x3mの部屋に在室している場合の形態係数を計算した。在室人数が9名、25名、49名のときにおける部屋中央に位置する被験者の各部位における部屋各面と他人の形態係数を算出した。(3)実験ユニットにおける実験は、人体モデルとしてマネキンを用いて実験ユニットの壁面や床面から受ける放射熱の影響の測定を行った。壁面に取り付けられた電気カーペットを熱くし、マネキンの表面温度を計測した。マネキンの表面温度は、熱伝対による測定とサーモグラフィを使用した。シミュレーションでマネキン表面上における壁面の形態係数分布を求めた。この形態係数分布と実験によるマネキン表面上に温度分布は分布の様子がよく一致しており、壁面の温度が一様であれば形態係数分布が放射熱強度を表していることが確認できた。

Research Products

• [Publications] Manabe, Masaki, Ymazaki, Htoshi, Sakai, Kouji: "Shape factor calculation and visualization for theinfluence of the thermal environment on human body"Proceedings of the 8th International IBPSA. 799-806 (2003)
• [Publications] 真鍋正規, 山崎 均, 酒井孝司: "3次元デジタイザによる人体モデルの作成について"日本建築学大会学術講演梗概集D-2環境工学II. 511-512 (2003)
• [Publications] 真鍋正規, 山崎 均, 酒井孝司: "人体形状による全身の形態係数の相違について"日本建築学会第26回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集. 55-60 (2003)