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不 満 足 者 率 の 分 布 予 測(椅 子 座) 自 然 対 流 ・三 面 開 口 ・2100W

窓 面

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不 満 足 者 率 の 分 布 予 測(立 ち 姿 勢) 自 然 対 流 ・三 面 開 口 ・21QOW

不 満 足 者 率 の 区 分1㌦}

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■46‑48 44‑46 42‑44

●40‑42 口38‑40 [ヨ36‑38 口34‑36 [コ32‑34 口30‑32

図7‑32:自 然 対 流 ・三 面 開 口 ・2100Wの 室 に お け る 不 満 足 者 率 の 分 布

第 μ ボ・.」 、'ソ ・

7.4.ま と め

本 章 では 、 暖 房 方 式 の 違 い に よ る エ ネ ル ギ ー 消 費 量 と 熱 的 快 適 性 の 比 較 を 目 的 と し 、 強 制 対 流 、 自 然 対 流 、床 暖 房 の3方 式 に よ る 暖 房 環 境 の 測 定 結 果 を 用 い 、 第 六 章 で 提 案

r一た イぐ均 一・環 境 下 の 業桶 勺快 適 性 予 測 手 法 を 適 用 し て 、予 測 さ れ る 温 冷 感 と 熱 的 快 適 感 の 1ヒ車交百・Fイlffi若/f∫'ノ1'二

暖 房 環 境 の 熱 ・̲1‑‑fル ギ ー 消 費 量 測 定 実 験 で は 、 室 中 央 ・高 さ650mmの 位 置 に お け るPMVノ ド俵 準 』 し て 、 開 口 部(窓 面 数)、 暖 房 方 式 に よ る 違 い の 測 定 を 行 っ た が 、 室 中 央 のPM>f直 を 等 し く す る た め に 必 要 と さ れ た エ ネ ル ギ ー 消 費 量 に 、暖 房 方 式 に よ る 1叡tllり!二 り 見 ら れ ず 、PMV=0を 目 指 し た 実 験 で は 、 一 面 の 開 口 で900W、 二 面 で は 1500W、 三面 で は1900W〔 ノ)エ ネ ル ギ ー 消 費 量 が 必 要 と さ れ た 。

次 に 、第 六 章 で 提 案 し た 局 部 中 立 作 用 温 度 に 基 づ く 不 均 一 熱 環 境 下 の 温 熱 感 覚 予 測 手 ..い て 室 内 の 快i劃 ご11につ い て の 評 価 を 行 っ た 結 果 、 本 実 験 条 件 で は 、 開 口 部 の 数 に 関 わ ら1ド 、 床 暖 房 で 最 も 高 い 快 適 性 が 得 ら れ る こ と が 示 さ れ た,,ま た 、 室 内 の 不 満 足 者 率 を40%程 度 に と ビめ る の で あ れ ば 、開 口 部 が 三 面 の 場 合 を の ぞ き 、強 制 対 流 方 式 が 、 エ ネ'レ キ ー 消 費 量 の 観 点 か ら 最 も 有 利 で あ っ た 。 し か し な が ら 、 よ り 快 適 性 の 高 い 室 内 環 境 を 望 む 場i径 に は 、 床 暖 房 方 式 が 求 め ら れ る,

参 考文献

11駒 野 清 治 、/殉爆直 明,須 永 修 通 、鈴 木 寿 一 黒 崎 幸 夫,山 中 晋 堀 部 朝 広:暖 房 方 式 に よ る 室 内 熱 環 境 1ご1初 しギ ー 消 費 特 恒1に関 す る 研 究,日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 会 梗 概 集,4815‑4818,1993/9

払ロ冊  

結 第8章

第8章1総 括 二

8.結 論

8.1.総 括

本 論 文は 、不 均 一 熱 環 境 下 に お け る 熱 的 快 適 性 の 定 量 的 な 把 握 を 目 的 と した 実 験 研 究 を ま と め た ≠,ので あ る、、本 研 究 で は 多 数 の 被 験 者 に よ る環 境 評 価 実 験 を 行 い 、 天 井 面 ・ 床 面 か らの 冷 ・温 放 射 な ど 熱 環 境 要 素 の 不 均 一 性 が 温 熱 感 覚 に 与 え る 影 響 に つ い て 明 ら か に す る と と も に 、 こ れ ら の 実 験 解 析 結 果 か ら、不 均 一 熱 環 境 の 温 熱 感 覚 評 価 手 法 と し

cr局 部 温 冷 感 に 基 づ く熱 的 快 適 性 予 測 手 法 」 を 提 案 した 。 1'J,ド、 本 論 文 各 章 ご と に 本 論 文 の 総 括 を 行 う。

第1章 で は 、建 築 に お け る 省 エ ネ ル ギ ー 化 に お い て 、エ ネ ル ギ ー 消 費 量 の 削 減 と と も に 、快 適 性 の 維 持 が 必 要 で あ る こ と と、 本 研 究 の 目的 で あ る 「不 均 一 熱 環 境 下 の 熱 的 快 適 性 の 評 価iの 意 義 と必 要 性 に つ い て 述 べ る と と も に 、 本 論 文 の 構 成 を 示 した 。

第2章 で は 、室 内 温 熱 環 境 評 価 に 関 す る既 往 文 献 の 調 査 結 果 か ら 、既 往 の 温 熱 指 標 に よ る 下均 一一熱 環 境 の 温 熱 感 覚 評 価 の 問 題 点 を 明 らか に す る と と も に 、本 研 究 の 温 熱 環 境 評 価 に お け る位 置 付 け を 行 っ た 。

第3章 か ら第5章 で は 、不 均 一 熱 環 境 下 の 温 熱 感 覚 評 価 に 関 す る 被 験 者 実 験 の 解 析 結 果 か ら 、 主 と して 全 身 温 冷 感 、 局 部 温 冷 感 、熱 的 快 適 感 、 熱 的 不 満 足 者 率 に 対 す る室 内 熱 環 境 の 不 均 一 性 の 影 響 に つ い て 考 察 を 行 っ た 。

第3章 で は 、 夏 期 冷 房 環 境 に お け る 、空 気 温 度 、及 び 冷 放 射 面 の 温 度 と位 置 が 、 人 体 温 熱 感 覚 に 与 え る 影 響 を 検 討 す る た め の 、夏 期 放 射 冷 房 環 境 の 評 価 実 験 結 果 に っ い て 示 し,,本 実 験 で は 、 温 冷 感 に つ い て 、 空 気 温 度 、冷 放 射 面 の 位 置 と 温 度 に よ る 顕 著 な 違 い は 認 め られ ず 、SET*と の 直 線 的 な 相 関 の み が 表 され た 。 熱 的 快 適 性 に っ い て は 、 男 性 の 場合SET★24℃ か ら28℃ に か け て 、 直 線 的 に 快 適 感 が 減 少 して お り、 実 験 範 囲 が 中 立 な 温 度 か ら 暑 い 温 度 環 境 で あ っ た と 思 わ れ る。 女 性 に つ い て は 、SET*25.5℃ か ら 26℃ を 頂 点 に 、そ の 前 後 で 快 適 性 が 下 が っ て い た 。 男 女 と も に 、熱 的 快 適 感 へ の 冷 放 射

面 の 位 置 に よ る 影 響 は 認 め ら れ な か っ た 。 不 満 足者 率 に つ い て は 、SET*25℃ か ら28℃

の 範 囲 で 、床 冷 房 や 天 井 冷 房 の 快 適 性 が や や 低 く示 され た.,女 性 の場 合 、わず か で は あ る が 、 床 冷 房 時 の 不 満 足 者 率 が 他 の 方 式 に 比 べ て 大 き か っ た 。

第8章[総 括1

第4章 で は 、夏 期 の 暑 熱 環 境 下 で の 気 流 の 利 用 に よ る 室 内 熱 環 境 の 改 善 を め ざ し、静 穏 な 場 合 、及 び 気 流 を 与 え た 場 合 の 熱 的 快 適 性 に つ い て 被 験 者 を 用 い た 観 測 実 験 を 行 い 、 両 条 件 の 熱 的 快 適 性 の 比 較 、気 流 に よ る 室 内 熱 環 境 改 善 の 有 効 性 、 不 満 足 者 率 か ら 見 た 改 善 し得 る 限 界 空 気 温 度 に つ い て 考 察 結 果 を 示 した 。

そ の 結 果 、空 気 温 度24℃ か ら30℃ の 間 で は 、空 気 温 度 が24℃ よ り1℃ 高 く な る ご と に 約0.27m/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 た 。 し か し、中 立 な 温.冷感 が 得 られ る 場 合 で も熱 的 快 適 性 に は 差 が 生 じて お り 、 設 定 す る 空 気 温 度 が 高 い 場 合(補 う気 流 速 度 が 大 き い 場 合)、 熱 的 快 適 性 は 低 く な る こ とが 示 され た 。 ま た 、気 流 実 験 の 設 定 範 囲 に お い て 、気 流 を 一与 え る こ と に よ り熱 的 快 適 性 は 向 上 した も の の 、 得 られ る 熱 的 快 適 性(熱 的 不 満 足 者 率)は 、設 定 し た 空 気 温 度 に よ り異 な り、 不 満 足 者 率20%以 下 を 許 容 範 囲 とす る と 、 気 流 を 与 え る こ と に よ

り こ の 範 囲 に 改 善 す る こ との で き る 空 気 温 度 は29℃ 程 度 で あ っ た 。

第5章 で は 、冬 期 の 暖 房 方 式 に よ っ て 異 な る 室 内 温 度 分 布 が 、熱 的 快 適 性 に 与 え る 影 響 に つ い て 考 察 を 行 っ た 。

床 面 と 空 気 温 度 の 組 み 合 わ せ に よ り、 空 気 暖 房 、 床 暖 房 、 及 び 温 度 分 布 の 均 一 な3 条 件 の 暖 房 環 境 を 作 成 し 、被 験 者 に よ る 温 熱 感 覚 の 評 価 を 行 っ たnそ の 結 果 、温 冷 感 申 告 を 、床 面 温 度 と 空 気 温 度 に よ り ほ ぼ 表 す こ とが で き 、等 し い 温 冷 感 が 得 られ る と 予 測

され る 床 面 温 度 と 空 気 温 度 の 組 み 合 わ せ 、 「等 温 冷 感 ラ イ ン 」 を 示 した,

次 に 熱 的 快 適 性 に つ い て は 、た と え 環 境 か ら得 られ る 温 冷 感 が 中 立 で あ っ て も 、室 内 温 度 分 布(床 面 温 度 と空 気 温 度 の 組 み 合 わ せ)に よ っ て 熱 的 快 適 性 は 異 な る こ と を 示 し た 。 本 実 験 の 条 件 で は 、床 温26〜28℃ 、 空 気 温22〜24℃ の 範 囲 で 最 も高 い 快 適 性 が 得 られ た 。 す な わ ち 床 温 が 空 気 温 よ り2〜6℃ 高 い 場 合 に 、 同 じ温 冷 感 で も快 適 感 が 高 く な る傾 向 が 示 され た 。 こ の 結 果 を床 面 温 度 と 空 気 温 度 の 組 み 合 わ せ で 示 した 場 合 、床 面 温 度25℃ 〜32℃ 、空 気 温 度23℃ 〜25℃ を 頂 点 と した 等 高 線 が 描 か れ(こ れ を 等 快 適 感

ラ イ ン と呼 ぶ)、 そ の 線 上 で は 等 しい 熱 的 快 適 性 が 得 られ る も の と思 わ れ る 。

第6章 で は 、不 均 一 熱 環 境 下 に お け る 熱 的 快 適 性 に つ い て 、既 往 指 標 に よ る 評 価 を 試 み 、 そ の 問 題 点 に つ い て 指 摘 し た 。

次 に 、冬 期 暖 房 実 験 か ら得 られ た 結 果 を 用 い 、不 均 一 熱 環 境 下 に お け る 熱 的 快 適 性 の 数 値 化 ・予 測 手 法 に つ い て 検 討 を お こな っ た 。 こ こ で は 、不 均 一 熱 環 境 が 熱 的 快 適 感 に 与 え る 影 響 は 、人 体 局 部 温 冷 感 を 介 して な さ れ る との 仮 定 か ら 、 ま す 、 局 部 温 冷 感 と 環 境 の 作 用 温 度 の 関 係 に つ い て 考 察 を 行 っ た 。 そ の 結 果 、局 部 温 冷 感 覚 は 、 同 じ温 度 で あ れ ば 、 人 体 下 部 が 上 部 に 比 べ 寒 く感 じて い た 。 従 っ て 、 温 度 分 布 が な く 、 か つ 中 立 な 全 身 温 冷 感 が 得 られ る 熱 環 境 で あ っ て も 、人 体 局 部 の 温 冷 感 覚 に は 、部 位 ご と に 差 が 見 ら れ る こ と が 示 され た 。ま た 、各 々 の 局 部 温 冷 感 と 、環 境 か ら受 け る 作 用 温 度 の 関 係 で は 、

第8章[総 括]

人体 各 部 位 に つ い て 、環 境 の 作 用 温 度 と局 部 温 冷 感 覚 に 正 の 相 関 が 見 られ 、局 部 温 冷 感 が 中 立 と感 じ る 場 合 が 快 適 な 状 態 と 考 えれ ば 、快 適 と感 じ る 作 用 温 度 の 分 布 は 、頭 部 か ら 足 部 に か け て 直 線 的 な 傾 向 が あ り、 本 実 験 の 結 果 か ら は 、 頭 部 の 作 用 温 度22℃ に 対 し 足 首 部 で+4℃ の 作 用 温 度 で 人 体 各 部 位 が 中 立 な 温 冷 感 が 得 られ る と予 測 さ れ 、 頭 寒 足 熱 の 傾 向 が 示 され た 。

環 境 の 温 度 分 布 の 不 均 一性 は 、人 体 局 部 温 冷 感 の 分 布 を 作 る 要 因 と な り、人 体 の 局 部 中 立 作 用 温 度 の 分 布 と環 境 の 作 用 温 度 と の 差 を 人 体 へ の 熱 負 荷 と し て 捉 え る 温 熱 指 標 TSL、TCL、LH、LCの 考 え 方 を 示 した 。 さ ら に 、 こ れ ら の 指 標 を 実 験 結 果 に 当 て は め 、 不 均 一 熱 環 境 下 の 熱 的 不 満 足 者 率PPDnの 予 測 式 を 作 成 し、 不 均 一 熱 環 境 下 の 不 満 足 者 率 の 予 測 不 法 を 提 案 し た 。ま た 、今 回 の 実 験 結 果 とISOに 標 準 化 され て い るPPD

と の 比 較 を 行 い 、 そ の 有 効 性 を 示 し た 。

第7章 で は 、強 制 対 流 、 自然 対 流 、床 暖 房 の3方 式 に よ る 暖 房 環 境 の 測 定 結 果 に 、第 6章 で 提 案 した 不 均 一 環 境 下 の 熱 的 快 適 性 予 測 手 法 を 適 用 し、そ の 違 い に つ い て 検 討 し

た 結 果 を 示 した 。

ま ず 、暖 房 環 境 の 熱 ・エ ネ ル ギ ー 消 費 量 測 定 実 験 で は 、室 中 央(高 さ650mm)のPMV

値 を 等 し く す る た め に 必 要 と され た エ ネ ル ギ ー 消 費 量 に 、暖 房 方 式 に よ る 差 は あ ま り見 られ ず 、PMV=0を 目指 した 実 験 で は 、 一 面 の 開 口 で900W、 二 面 で は1500W、 三 面 で は1900Wの エ ネル ギ ー 消 費 量 が 必 要 と され た 。 しか し な が ら、 室 内 で の 分 布 に は 、 暖 房 方 式 に よ る 違 い が 顕 著 で あ り、 特 に 、対 流 式 の 暖 房 方 式 で は 、 室 上 方 の 空 気 温 度 が 高 く、天 井 面 温 度 も そ れ に 従 い 床 面 よ り も高 い こ と か ら 、作 用 温 度 も 上 方 が 高 い 値 を 示 し て い る の に 対 し、床 暖 房 方 式 で は 、床 面 付 近 の 作 用 温 度 が 高 く、 空 気 温 度 の 垂 直 温 度 差 が 少 な い こ と か ら 、 垂 直 方 向 の 作 用 温 度 の 分 布 は 少 な く な っ て い た 。 そ の た め 、 室 中 央 のPMV値 が た と え 同 じで あ っ て も 、 そ れ ぞ れ の 方 式 に よ っ て 温 冷 感 、 熱 的 快 適 性 は 異

な る こ とが 予 測 さ れ た 。

そ こ で 、第6章 の 不 均 一 熱 環 境 下 の 不 満 足 者 率 予 測 手 法 を 用 い て 室 内 の 快 適 性 に っ い て の 評 価 を 行 っ た 結 果 、本 実 験 条 件 で は 、 開 口 部 の 数 に 関 わ らず 、 床 暖 房 で 最 も 高 い 快 適 性 が 得 ら れ る こ と が 示 さ れ た が 、 室 内 の 熱 的 不 満 足 者 率 を40%程 度 に と ど め る の で あ れ ば 、開 口 部 が 三 面 の 場 合 を の ぞ き 、強 制 対 流 方 式 が 、エ ネ ル ギ ー 消 費 量 の 観 点 か ら 、 最 も有 利 で あ る こ とが 示 され た 。

以 上 の よ うに 、本 論 文 で 提 案 し た 予 測 手 法 を 用 い る こ と に よ っ て 、 こ れ ま で 困 難 で あ っ た 、空 調 時 の 不 均 一 熱 環 境 の 快 適 性 に よ る 比 較 検 討 が 行 え る よ うに な り、 よ り快 適 性 の 高 い 環 境 を 探 る こ とは も と よ り、エ ネ ル ギ ー 消 費 の 効 率 的 な 空 調 設 計 に 資 す る も の と 考 え るc