複合型駅ビルにおける経路空間の温熱環境変化に対する生理・心理反応

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(1)複合型駅ビルにおける経路空間の温熱環境変化に対する生理・心理反応 1563323 指導教員. 1. はじめに日々多くの人々は住宅と職場を往復し、様々な条件の温熱環境を連続的に体験している。特に夏期の拠点駅では屋外ホームや駅ビル内など短時間に大きな温熱環境の変化が予想される。これまで駅ホームやコンコースについては温熱環境調査が行われてきたが 1) 2)、駅ビルや地下街による駅の複合施設化がすすむ今、それらを含めた“駅”全体の温熱環境を把握し、課題を整理する必要がある。本研究では、拠点駅に隣接する商業施設の経路空間で短い時間に経験する温熱環境変化と、それに対する人体の心理・生理反応のデータを移動しながら測定する。その結果に基づき経路空間における快適な温熱環境形成の指針を提案し、非定常状態における温熱快適指標の構築に資する。. 張晴原教授. 五味祥子. 田中稲子准教授. 浜駅に隣接する駅ビル A と駅ビル B を対象として行った。7 日は最高気温が 30℃を超える汗ばむ一日となり、11 日は最高気温 25℃程度の肌寒い日となった。実測は気温が最も高くなる 14 時後を狙った。図 1 に実測ルートを示す。駅ビルには扉がなく通り抜けることができ、ルート上の 2 か所にエアカーテン（以下、AC）が設置されている。AC の風量は一年中一定であることを空調管理会社へのヒアリングから確認している。実測は屋外を 10 分歩いた後に駅ビル A に入る 1 周目と、地下 1 階の空調空間で 10 分待機した後に駅ビル A に入る 2 周目の 2 回行った。 2.3 被験者被験者として大学生男性 4 人、女性 3 人の計 7 人 (平均年齢 21.7 歳)であった。着衣量を 0.5clo（半袖白 T シャツ、七分ズボン/スカート、パンツ、サンダル）に統一した。. 2. 実測概要 2.1 測定方法と測定機器の選定本実測は温熱環境が複雑な経路空間を対象とするため、移動測定と定点測定(4 点)の両方を行うものとする。表 1 に測定項目の概要を示す。実験室等で測定機器の応答速度の確認実験を行い、使用機器を選定した。また、心理申告にスマートフォンアプリ*1 を用いることで、非定常下の心理量変化を 5 秒ごとに記録することを可能にした。 2.2 実測場所と実測ルート実測は 2018 年 9 月 7 日・11 日の 14:00~15:30 に横. 3. 実測結果 9 月 7 日の結果を図 2 に示す。移動実測での気温 (以下、移動温度と記す)は AC 近傍となる 14:53 前後では 30 秒の間に約 9 度もの変化をしていた。皮膚表面温度、衣服内温度、移動温度の実測中の温度変動幅はそれぞれ 1.7、4.2、9.2 度と異なるが同起伏が見て取れ、女性は男性より生理量の値が有意に高いことが確認された(p<0.01)。これは、男性の衣服内湿度が約 75％と高くなっており、発汗の影響であると推測できる。図 2 の温冷感申告値が、移動温表1. 測定項目概要. 測定項⽬気温湿度. 移動温熱環境. 測定機器. 測定位置. 熱電対(TR-55i). 被験者近傍床上 1000mm. サーモレコーダー(RS-14). 気温・湿度サーモレコーダー(RS-13) ⾵速 CLIMOMASTER 6542 定点サーモレコーダー(RS-13) グローブ温度. 床上 1000mm 床上 1200mm 床上 800mm. グローブ球. 図1 移動空間温度. 36. 実測ルート. 男1 ⽪膚表⾯温度. 男1 ⾐服内温度. 男2 ⾐服内温度. ⽣理量. ⽪膚表⾯温度. 熱電対(TR-55i). ⾐服内気候. 気温湿度. サーモレコーダー(RT-14). ⼼理申告. 温冷感快適感. Ramanathan の 4 点法腹部. 超⼩型温湿度ロガー. 「とても暑い」から「とても寒い」の 7 段階「快適」と「不快」の 2 段階. ⼥1 ⽪膚表⾯温度. ⼥1 ⾐服内温度. ⼥2 ⾐服内温度. 温度[℃]. 34 32 30 28 26 24 22. ＊⿊線は不快申告を表している. 男性1. 20. 温冷感申告. 18 男性2. 16 14 12. ⼥性1. 10. 暑い. 8. ⼥性2. 6. 図2. 9 月 7 日の実測結果. 15:21. 15:20. 15:19. 15:18. 15:17. 15:16. 15:15. 15:14. 15:13. 15:12. 15:11. 15:10. 15:09. 15:08. 15:07. 15:06. 15:05. 15:04. 15:03. 15:02. 15:01. 15:00. 14:59. 14:58. 14:57. 14:56. 14:55. 14:54. 14:53. 14:52. 4 14:51. 寒い.

(2) 5. まとめ温熱環境変化に対する反応を連続的に測定した。移動による気温のギャップにより不快申告が増えることを確認し、通り抜け空間の適切な AC の風量等や空調温度設定は屋外気温によって変わると思われる。非定常の移動実測の場合、移動温度一軸よりも移動温度と温度変化率の二軸のほうが不快領域を示す際適している可能性を見いだした。. 3. 9⽉7⽇. →暑い. 2. (実測時屋外平均気温：30.4℃）. 温冷感. 1 0. 寒い←. -1 -2. 0%. -3. ③屋外. ②AC. ~66%. ~100% 屋外. ④駅ビル B. 9⽉11⽇. 2 →暑い. ①駅ビル A. AC. 3. (実測時屋外平均気温：21.9℃）. 温冷感. 1 0. 寒い←. -1 -2. 0%. -3. 図3. ~66%. ~100%. 実測日による心理申告変化の違い. 表2. 定点実測結果(1 周目通過時) 9⽉7⽇. ①駅ビル A ②AC. 9 ⽉ 11 ⽇. ③屋外 ④駅ビル B ①駅ビル A ②AC. ③屋外 ④駅ビル B. 気温[℃] 湿度[%] グローブ温度[℃] ⾵速[m/s]. 25.2 68.0 25.5 0.26. 25.1 80.4 24.9 1.57. 30.7 63.2 32.9 1.35. 26.0 65.5 25.8 0.55. 22.3 58.0 22.6 0.22. 18.9 74.0 18.8 0.47. 22.3 67.0 22.2 0.50. 22.7 56.6 22.9 0.45. PMV. 0.81. 0.09. 2.02. 0.75. 0.10. -1.14. -0.26. -0.11. ＊各データは 1 分間の平均を⽰したものである 100. 男性1 男性2. 不快申告率[%]. 80. ⼥性1 ⼥性2. 60. 40. 20. 0 22. 23. 24. 25 26 27 28 移動温度帯[℃]. 図4 不快2⼈. 0.2. 29. 30. 22. 23. 24. 25 26 27 28 移動温度帯[℃]. 29. 30. 移動温度帯と不快申告率の関係不快1⼈快適1⼈. 快適2⼈. (各2⼈中). 男性. ⼥性. 0.1. 温度変化率[K/s]. 度よりも先に変化しているのは、測定機器の応答速度が心理反応よりも遅い*2 ためである。図 3 に各実測日の 1 周目における全被験者の温冷感申告の 15 秒平均値と、その時間帯の快/不快の割合を示し、その時の定点実測結果を表 2 に示す。ここでより暑かった 9/7 に注目すると、屋外は勿論、空調空間も含めほぼ全行程で不快申告が認められる。最初の空調空間である①駅ビル A では約 2 分で温冷感が中立になり不快申告が皆無となる。一方で、同様に屋外から移動した④駅ビル B では 1 分間の移動中、温冷感が中立になることはなかった。次に、④ では気温が高い 9/7 の方が 9/11 よりも寒い側の不快申告が多い。これは、その場の気温の値ではなく、直前の屋外空間との気温差(9/7:4.7 度、9/11:0.4 度)によるものと考えられる。短時間に極端な温度差を経験することで不快感を抱くことから、屋外への通り抜け空間などでは温度差の軽減が求められる。また、9/11 の様に PMV が負側にあるような肌寒い日は、温冷感申告がほぼ全行程で寒い側にあり、不快申告は AC 付近でのみ顕著であった。ここで AC についは 9/7 においても不快申告が目立ち、AC のない ④でも十分に「寒い」ことから、AC は不要、もしくは風量等の見直しが必要だと考える。 4. 非定常の温熱環境評価についてここでは、9 月 7 日実施の男女 2 人ずつの被験者の快適感申告結果に着目する。図 4 に男女別の移動温度帯と不快申告率の関係を示す。それぞれの割合は移動温度を 1℃で区分し、各区分データ内の不快申告数の割合に相当する。女性は男性に比べ、全体的に不快申告率が低く、特に 28℃以上の高温度側で顕著である。男性 1 は 25℃で、女性 1,2 は 25~27℃ で最小値をとる凹型となったが、男性 2 は 25~26℃ でも不快申告率が高い。次に 30 秒間の温度変化率*3 と移動温度の関係を不快申告者数ごとに示す(図 5)。男性の「快適」は移動温度:22~26℃、温度変化率:0 付近に集中している。「不快」は温度変化率が正の領域に集中している。これは、その時の移動温度に関わらず温度が上昇傾向の場合には不快に感じることを示している。一方、女性は温度変化率の正負にかかわらず絶対値が大きい領域に「不快」が集中している。今回は被験者数が限られていることから、被験者数を増やすことで精度を上げる必要がある。. 0.0. -0.1. -0.2 y = -0.03 x + 0.71. y = -0.02 x + 0.66. y = -0.02 x + 0.41. y = -0.04 x + 1.12. R² = 0.29. R² = 0.47. R² = 0.24. R² = 0.52. -0.3 22. 24. 26. 28. 移動温度[℃]. 図5. 30. 22. 24. 26. 28. 30. 移動温度[℃]. 温度変化率と不快申告の関係. [ 注釈 ] *1:aTimeLogger2 *2:移動実測に用いた測定機器の応答速度については、10 度の温度変化に応答するのに 30~60 秒ほど要すことを実験室実験により確認した。*3:「30 秒間の温度変化率」とは、( 30 秒後の移動温度－心理申告時の移動温度 ) / 30 秒で求めたものである。 [ 謝辞 ]実測を行うに当たりご協力いただいた（株）相鉄ビルマネジメントの皆様に感謝の意を表す。 [ 参考文献 ] 1) 中川政一ら：放射冷房と通風の組み合わせを行っている駅構内の熱環境実測、日本建築学会大会学術講演梗概集、 PP .555-558、2010 年 2) 遠藤広晴ら：夏季の通勤列車内の温熱環境調査、第 37 回人間-生活環境系シンポジウム報告集、 PP .187-190、2013 年 3) 豊住朝子ら：都市における生活空間を対象とした移動実測による熱環境調査、日本建築学会関東支部研究報告集、 PP .205-208、1997 年.

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