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図4・7:気 流 実 験 の 温 冷 感 申 告 と快 適 感 申告 の 経 時 変 化(気 流 自 由 選 択 条 件)
第4章1気 流 速 度 と空 気 温 度 か 温 熱 感 覚 に 与 え る 影 響]
44,気 流 速 度 と空気 温 度 が 温 熱 感覚 に与 え る影 響
4.4].全 身 温 冷 感 申 告 の 結 果本 実 験 は 、 熱 環 境 調 整 に 気 流 を 用 い た 場 合 の 熱 的 快 適 性 に つ い て 明 ら か に し よ う と す る もの で あ り、 気 流 速 度 の 増 減 が 、 熱 的 快 適 性 に 与 え る 影 響 を 数 量 的 に 求 め る こ と を 目的 と して い る 。 す な わ ち 、 気 流 に よ り全 身 温 冷 感 が 暑 く も 寒 く も な い 環 境 を設 定 す る 二 とで 、 気 流 の 有 無(熱 環 境 の 不 均 一 性)が 、 熱 的 快 適 性 に 与 え る 影 響 の 明 確 化 を 図 っ て い る.、
図4‑8は 、 実 験 で 得 られ た 全 身 温 冷 感 申告 とSET*の 関 係 を 示 した も の で あ る。 全 身 温 冷 感 の 中 立 が 予 測 さ れ る気 流 速 度 を 一 定 に 与 え た 実 験 と 、 被 験 者 各 自 が 中 立 な 温 冷 感 を 得 る よ うに 気 流 速 度 を 自 由 に調 節 さ せ た 実 験 、 これ ら 両 条 件 と もSET*に 関 係 な く、 温 冷 感 申 告 値 は ほ ぼ 中 立 に な っ て い る。
方 、 本 実 験 は 温 冷 感 を 中 立 とす る よ うな 気 流 速 度 を 与 え た 実 験 で あ る こ と か ら 、 設 定 さ れ た(も し く は 被 験 者 に よ っ て 調 整 され た)熱 環 境 のSET*は 同 じ値 に な る も (ノ)と考 え ら れ る、,しか しな が ら 、 各 実 験 のSET*は 異 な っ て い る に も か か わ らず 、 ほ ぼ 中 立 な 全 身 温 冷 感 の 申 告 が 得 ら れ て い る こ と か ら 、 気 流 の あ る 環 境 の 温 冷 感 を SET士 で 示 す こ とは 困 難 で あ る こ と が 示 され た 。
実 験 か ら得 られ た 温 冷 感 が 中 立 と な る 気 流 速 度 は 図4・9に 示 さ れ る とお りで 、 室 内 空 気 温 度 が 高 温 に な る に 従 い 、 要 求 さ れ る 気 流 速 度 も 速 くな っ て い る 。 中 立 な 温 冷 感 が 得 られ る 気 流 速 度 は 、環 境 の 作 用 温 度26.5℃ 、28.5℃ 、30.5℃ に 対 し 、0.5m/s、1.Om/s、
1.71n/sで あ り、 空 気 温 度24℃ か ら30℃ の 問 で は 、 空 気 温 度 が24℃ よ り1℃ 高 く な る に つ き約0.271n/sの 気 流 を 与 え る こ と で 、 温 冷 感 申 告 を ±0「 暑 く も寒 く も な い 」 に す る熱 環 境 が 得 られ て い る 。
図4‑10に 、 空 気 温 度 と 至 適 と 思 わ れ る 気 流 速 度 の 関 係 に っ い て 、 本 実 験 結 果 と既 注 指 標 ・研 究 と の 比 較 を 示 す 。 ま ず 、SET*=25℃ を 保 っ 気 流 速 度 と 比 較 す る と 、 空 気 温 度 の 上 昇 に 伴 う気 流 速 度 の 増 加 は 同 様 な 傾 き を 見 せ て い る が 、本 実 験 結 果 の 方 が 、 同 じ空 気 温 度 で あ っ て も 、 速 い 気 流 速 度 を 要 求 し て い る。 こ れ は 、 本 実 験 で は 、 気 流 速 度 を 被 験 者 頭 部 位 置 で の 平 均 値 で 求 め た こ と が 要 因 と考 え られ る 。 ま た 、 久 保 らの 実 験 結 果 隔 騨 燃1ω と 比 べ た 場 合 、 空 気 温 度26℃ の 場 合 で ほ ぼ 同 じ 気 流 速 度 が 求 め られ て い る が 、 空 気 温 度 が 高 い 場 合 、 本 実 験 結 果 の 方 が よ り高 い 気 流 速 度 を 求 め て い る.こ れ は 、 実 験 条 件 と して 久 保 ら の 実 験 が 人 体 正 面 か ら の 気 流 を 与 え た の に 対 し、
本 実 験 で は 天 井 扇 を 用 い た 下 方 へ の 気 流 を 用 い た こ とが 要 因 で は な い か と思 わ れ る。
4.4.2.熱 的 快 適 性 に 関 す る 考 察
SET★ と熱 的 快 適 性 の 関 係 を 図4・11に 示 す 。 熱 的 快 適 性 は 本 実 験 の 範 囲 で はSETX
第4章[気 流 速 度 と 空 気 温 度 が 温 勲,感覚 に 与試 る 影 響1
が 低 い 方 づ 高 い 快 適 感 を 示 し て お り、 平 均 値 で と ら え るL直 練 的 な 傾 向 に ・右・る, 図4‑1?は 、 気 流 速 度 の 違 い に よ る 熱 的 快 適 性 を 示 し.てい る が 、 気 流 が 増 加 す 窃 ・王 ど快 適 感 は 低 く 示 され る 傾 向 に あ る 。図4‑13は 温 冷 感 申 告 値 で 夫Lた 熱 的 快 適 性 ・ノ馳)分 布 で あ る。空 気 温 度26℃ の 実 験 は 全 身 温 冷 感 申 告 が 中 立 付 近 で 高 い 値 を ・」;1て い る1) 空 気 温 度30℃ の 実 験 で は 、 温 冷 感 が 寒 い 側 で 高 い 快 適 感 が 得 られ る/しll向か あ る 、
試 験 環 境 の 作 用 温 度 と熱 的 快 適 性 の 関 係 を 図4・14に 示 す 。 本 実 験 条 件 で ・酬 唱些適 感 は 、作 用 温 度 が26.5℃ の 時 に も っ と も 高 く、28.3℃ 、30。2℃と 高 い 温 度 に な る に 従 い 、 低 く な っ て い る 。
これ ら の こ と か ら、 気 流 を利 用 した 暑 熱 環 境 の 改 善 に お い て 、 熱 的 快 適 性 を 損 な う 要 因 が 幾 つ か 推 測 さ れ る。 一 つ に は 気 流 速 度 の 増 加 に 伴 う不 快 感 で あ り 、 も う 一一'つは 作 用 温 度(空 気 温 度)の 違 い に よ る影 響 で あ る。 しか しな が ら 、 作 用 温 度 やSET㌔L 熱 的 快 適 感 に 相 関 は 見 られ る も の の 、 温 冷 感 申告 で は ほ ぼ 中 立 な 申 告 結 果 が 得 られ て い る こ とか ら 、 こ の 快 適1生 を 損 な う原 因 は 、 全 身 の 暑 さ 寒 さ に 起 因 す る 熱 的 州 央感 で は な く、 気 流 の 増 加(熱 的 不 均 一 性 の 増 加)に よ る 影 響 で あ る と考 え られ る 、
44.3.不 満 足 者 率 に よ る 考 察
気 流 実 験 で の 被 験 者 数 は 、各 実 験8名 の 少 人 数 で は あ る が 各 条 件 ご と の 丁く満 足 者 率 に つ い て 考 察 を 行 う。図4‑15に 、気 流 を 与 え る こ と に よ り 中 立 な 温 冷 感 が 得 ら れ た 場 合 の 試 験 環 境 の 作 用 温 度 と不 満 足 者 率 の 関 係 を 示 す 。 被 験 者 に 与 え た 実 験 釜件 か ら 全 身 温 冷 感 が 中 立 で あ っ た に も か か わ らず 、 不 満 足 者 率 は 環 境 の 作 用 温 度 が 高 い ほ ど た き く な っ て お り 、 熱 的 不 満 足 者 率20%以 下 の 温 熱 環 境 を 得 る た め に は 作 川 温 度 が 28.3℃ 以 下 で あ る こ と が わ か る 。
ま た 、 気 流 速 度 の 観 点 か ら は 、 図4・16に 示 さ れ る よ うに 、 気 流 速 度 が 高 い ほ ど熱 的 快 適 性 は 低 く 、 熱 的 不 満 足 者 率20%以 下 の 温 熱 環 境 を 得 る た め に は 気 流 速 度 か1.1
〜1 .2m/s以 下 で あ る こ とが わ か る。
第4章[気 流 速 度 と空 気 温度 が温 熱 感 覚 に 与 え る影 響]
3
2
瑠1
婁 ・
ll‑、
一2
一3
a
り0り乙‑
[ω＼E]倒姻鵜嫉
20 25
SET"(h=600mm)[°C]
n=48
(同 一8名 ×6条 件)
図4・8:SET★ と 全 身 温 冷 感
O定 風 速O自 由 選 択 一 … 近 似 予 測 n=48 (同 一8
Ve=0.3389(C)T‑25)+0.1 R2=0.3818 一
… : 1
,
1
0 0
◇ 両 ・
'o◇
,'ノo
◇‑o' A'
θ 4 一,...
◇o !'"o°i
‑ ,ノ....[
,'0◇ ◇
}
(同 一8名x6条 件)
0 2530
作 用 温 度(h=600mm)[。C〕
図4‑9:作 用 温 度 と 選 択 さ れ た 気 流 速 度
*近 似 式 は 空 気温 度[25℃‑O.lm/s]を 切 片 と して 、 自由 選 択 実 験 の 実験 結 果 か ら求 め てい る
[ω＼∈]遡
2
t
0
本 実験 結 果
久保らの実験 漣
' ψ '
■ '
● '
●
ρ
の
9
●'の ' O
x SET*=25°C
25 30
作 用 温 度(h=600mm)[。C]
図4‑10:既 往 指 標 ・研 究 結 果 と本 実 験 結 果 の 比 較
第4章L気 流 速 度 と 空 気 温 度 がi;111{熱感 覚{.う ・え る 影 響]
(く駆)埋㌍
3
2
1
0
一1
一z
一3
o定 風 速oVS26 n=‑1R
xVS28●VS30 (同 一s名X6条 件)
0
0
Qく 》
。 。 〜xε ← ×詑 → ●
一)く ○
x・ ・
x〜 ダx●
00 o
oOO
◎く ●
.°
一 oO
o
‑I 1
l
‑●1 1
畠
zo 25
SET'(hニ600mm)[。C]
a)個 人 デ ー タ
(興絆)埋也冊
3
2
t
0
一i
一2
一3
o定 風 速 ◇自 由 選 択 n6
/各 条 件 同 一k名)
20 25
SET'(h=600mm)[°C]
b)各 実 験 ケ ー ス の 平 均 値
図4‑11=SET*と 熱 的 快 適 性 の 関 係
(く圏)埋加
3
z
1
0
一t
一z
一3
o定 風 速 O自 由 選 択 n=48
(同 一8名x6条 件)
0 1
1
一 0 1
O 1 o
a 8 0 ・ ▼1
曽 0 0 0
0 e
OoO 0 ... )
1
0 0 1
層 0
0 Ip iOI
.,
1 0 0
0
一 1 00
0 I
I
,
1
1
塵
:
0 II
1 ヒ
0 i2
気 流 速 度[m/s]
a)個 人 デ ー タ
3
(賓降)坦"
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2
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0
一t
一z
一3 0
o定 風 速 o自 由選 択 n6
(各 条 件 同 一 丼名)
一
i I
一 一
占
0
OI I
O [
1
‑一
P
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O O
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一
一.一 一一
L I
I I
」
tz
気 流 速 度[m/s〕
b)各 実 験 ケ ー ス の 平 均 値
3
図4・12:気 流 速 度 と熱 的 快 適 性 の 関 係
第4章:気 流 速 度 と空 気温 度 が 温 熱 感覚 に与 え る影響]
pTa=26 近 似Ta26
OTa=28 近 似Ta28
XTa=30
‑一 一 近 似Ta30
2
101一
埋也紐樋剛峯
一z
一3
0
■
ト
6‑+一 り
X
・ 〜<ま 胆 譜
・ × ◇ 馳1‑鱒 隈
XX'
■
X X
T8=26:yニ ー3.43x2‑O.90其 ÷1.67R2ニ0.02
脚
Ta=28:y=‑462x+1.08R2=0.02
Ta=30y=‑1.74x+0.56R2=0.17
‑x
亘
nニ48(同 一8名x6条 件
一101
温冷 感 申告 値
図4‑13:温 冷 感 申 告 値 と 熱 的 快 適 性
3
z
1
埋也冊樋蝦出
0
一1
o定 風 速 ◇ 自 由 選 択 n二48
(同 一8名x6条 件)
0 :
0
♂ 航
撃 評
Ψ0 0
o 0 0
0
1汐
m
婁
00 0
甲
0
0 0
0 ◎o 0
i‑̲p 0 ..
脾
0 匡
25 30
作 用 温 度[。C]
図4‑14:作 用 温 度 と熱 的 快 適 性 の 関 係
第4章[気 流 速 度 と空 気 温 度 が 温 熱 感 覚 に1ノ そ る 影 響]
○ 不 満 足 者 率 一 近 似式
[置冊
100 90 BO 70 60 50 40 30 20 10 0
26
1 n=3
(1プ ロット同 一 被 験 者8名 ×2回 答 二16) 一
一
隆
一
PPD=8.500T‑221一
曹1
旨./ゆ i
・/
・ σ イ
、 、1
27282930
0T(h=600mm)[。C]
31
図4‑15:作 用 温 度 と不 満 足 者 率 の 関 係
o不 満 足 者 率 一 近 似式1
[邑
100 90 80 70 60 50 40 30 20
00
0 1
気 流 速 度[m/s]
2
図4‑16:気 流 速 度 と 不 満 足 者 率 の 関 係
*図4‑15.図4‑16で は 、 実 験 条 件 を 空 気 温 度 の 設 定 で3条 件 に 分 け 、 そ れ ぞ れ の 空 気 温 度 の 条 件 に 「一 定 の 気 流 を 与 え た 実 験 」 と 「気 流 速 度 を 選 択 させ た 実 験 」 の8名 ず つ の 不 満 足 感 の 申 告 結 果 が 用 い られ て い る。 す な わ ち 、 不 満 足 者 率 の 算 出 に 、8名 の 被 験 者 の 評 価 結 果 が 、2同 答 ず つ 含 まれ る
第1章 気 流 を利 川 した暑 熱 環 境 改 善 時 の熱 的 快 適 性 の ア測 」
45.気 流 を利 用 した 暑 熱環 境 改 善 時 の 熱 的快 適 性 の予 測
気 流 実 験 の 結 果 か ら 、 暑 熱 環 境 下 に お い て 空 気 温 度 に 応 じ た 気 流 を 与 え る こ と に よ り、 中 、七'1な温 冷 感 を 得 る こ と が 示 さ れ た 。 ま た 、 そ の 際 の 熱 的 快 適 性 に つ い て も 向 上 さ}士得 る こ と が 認 め られ た が 、 熱 的 快 適 感 は 空 気 温 度 に よ っ て 異 な り 、 空 気 温 度 が 高 い ほ ど改 善 後 の 快適 性 は 低 い 値 に な っ た 。 こ の た め 、 室 内 の 熱 的 快 適 性 を 、 あ る 水 準 以 ヒに 保/)こ と を 環 境 改 善 の 目的 と 考 え る な ら ば 、 気 流 を 与 え る こ と に よ っ て 改 善 が
可 能 な 空 気 温 度 に は 限 界 が あ る と 考 察 す る。
辛 二 で 熱 的 快 適 性 の 水 準 を 定 め 、 気 流 の 補 助 に よ り快 適 な 室 内 環 境 が 得 られ る 室 内 空 気 温 度 の 限1早に つ い て 考 察 を 行 な う。
4あ.1.気 流 を 与 え た 場 合 の 不 満 足 者 率 の 算 出
熱 的 快 適 性 の 水 準 は 汎 用 性 の 観 点 よ りPPD(熱 的 不 満 者 足 率)に よ り検 討 す る も の
』Lた が 、 下満 足 者 率 の 算 出 に あ た り、 本 研 究 の 被 験 者 数 は 百 分 率 の 算 出 を 十 分 に 満 た す φc/>ては な い た め 、 第3章 の 放 射 冷 房 実 験 で 行 わ れ た 「空 気 冷 房 時 」 の 熱 的 快 適 性 ヨ 七較Lて 求 め る こ と に し たr.気 流 実 験 と放 射 冷 房 実 験 は 、 試 験 環 境 の 評 価 方 法 ・ 頂 口 が 同 じ で あ り、 気 流 実 験 の 被 験 者8名 す べ て が 空 気 冷 房 時 の 被 験 者 で も あ っ た こ と か ら 、 「空 気 冷 房 モ ー ド」 の8名 の デ ー タ を 、 気 流 実 験 の 「気 流 が 静 穏 な 条 件 」 と 1て 比 較 す る こ と が 可 能 と考 え る。 ま ず 、 放 射 冷 房 実 験 の 空 気 冷 房 モ ー ドで は 、 放 射 な1fの 下均 一性 が 無 く気 流 も 静 穏 で あ り、PPD(ISO‑7730、PMVに 倣 う)の 算 出 条 件 を 満 たLて い る た め 、 不 満 足 者 率 を 予 測 す る こ と が 可 能 で あ る。 こ こ で 、 気 流 を 与 之た 実 験 条 件 に 対 し て 、 空 気 冷 房 実 験 と同 等 の 熱 的 快 適 性 が 得 られ た 場 合 、 そ れ ら の 環 境 か ら 得 られ る不 満 足 者 率 も 等 し い も の と仮 定 して 、 不 満 足 者 率 を 導 き 出 す 。
す な わ ら 、 図4‑17に 示 す よ うに 、 空 気 温 度 とMRTが ほ ぼ 等 し く 、25℃ 〜30℃ の 環 境 に お い て 下 式 の よ うに な る。
空 気 冷 房 時(気 流 が 無 く均 一 な 温 度 環 境)の 快 適 感 予 測 式 7てマ1!=‑u.28$Tn+8.78
至 適 気 流 速 度 を 与 え た と き の 快 適 感 予 測 式
l
7て π1=‑0.0486コ 「̀r+2.447'a‑29.1
(4‑i)
(4‑2)
・H式 の 踏 をE乃 と 置 き 換 え、4‑1,2式 の 右 辺 同 士 が 等 し く な る こ と か ら 、
温 冷 感 が 中 立 と な る 気 流 速 度 を 与 え た 場 合 と 同 等 の 快 適 感 を 持 っ 均 一 な 熱 環 境 だ/そ」=0.169Tcr‑‑8.50τ̀1‑131.6(4‑3♪