NII-Electronic Library Service 【研 究 論 文】 UDC ：697
，
1t2 日本 建築学 会 論文報告 集 第322号・
昭和 57 年12月人
体
と
矩 形 面
と
の
間
の
形 態
係数
お よ
び
人
体
の
有 効
ふ
く
射
面
積
に
関
す
る
研 究
第
2
報
椅座裸 体
の揚合
の実
測
と老察
正 会 員堀
越
哲
美
＊ 正 会 員小
林
陽
太
郎
＊ ＊1
．
は じ め に 前 報で は1），
人 体 と矩 形 面 との聞の 形 態係数お よ び 人 体の 有 効ふ く射 面 積の 筧 出理 論にっ い て述べ，
椅座着衣 の場 合の 実 測 結 果にっ い て 発表し た。
本 論 文に おい て は，
椅 座 裸 体の場 合にっ い て の 実 測結 果を 示し，
求 め ら れ た 着 衣 と裸 体の両 方の場 合の有効ふ く射面積お よ び形 態 係数につ い て の考 察 を 行 う。2 ，
椅 座 裸 体の 場 合の実 測2 ，
1
測 定 方 法 およ び被験者測定は
，
前 報で示 した測 定 理論）に 従い ， 立体 角 投 射 カ メ ラ と肖作 自動架 台を用い て 行っ た。 被 験 者は，
着 衣の場 合と同一
入物の 青年 男子 1名 を用 い た。
測定 時の被 験 者身 体 デー．
タ を Table 1 に 示 す。
姿勢
は．
椅座 位の状 態と し，
着衣の場 合 と同じ 椅子 を用 い，
足は か か と を あわ せ，
背 筋 を 伸 ばして，
手は ひ ざの 上に置い た。ド
測
定 位 置關
係につ いて も， 着 衣の場 合と 同 様に臍の 奥 10cm を申心 と し た座 標 系を設 定し，
人体の右 半 分 につ い ての 測定を行っ た。洳
定位 置 は， 人体の 中心より下方 にお ける矩 形 面 上では0．
3mXO
．
5m
メッ シ ュ の格
子 点 上 と し，
その 他の 面で は O．
5m
×0．
5m
メ ッ シ ュ の格子 点上 と し た。
入 体 中心 と矩形 面との 問の距離は，
床 面に 対 して は 0．
6m，
その他の面に対して は 1m と し た。 2．
2 測 定 結 果 立 体角 投射カ メラ に よ り撮 影し た写像を， プ ラニ メー
ター
（小泉 測 器KP −
27） で読み と り，
各 面 上の 各 格子 点にお ける，
点と入体との 問の形 態係 数を求め た。 そ れTable l Pbysical Chara（オeristics
of Subject ＊ 豊 橋 技 術 科 学 大 学 助 手
・
工 博 ＊＊ 豊橋技術科学大学 教授・
工 博 （昭和 57年 3月 27 日原稿受 理 日，
討 論 期限昭 和 58 年3月 末 日） らの 値を前報の算 出理論1）に 従い，
入 体の有 効ふく射面 積お よ び 人体と矩 形 面 との 聞の 形 態 係 数 を求め た。 な お，
積分は， Newton・
Cotes 法に よ り数値 積 分し た。
以 上よ り求め られ た 有効ふ く射面積の 結果を Table 2 に示す。
こ こ で，
裸 体時の有 効ふ く射面積 率fefr
−
n。 を， 人体の裸 体 時の体 表 面 積・
4t に対 す る， 裸体 時 め有効ふ く射 面積 Ar−
n の割合 と して求め た。 式で 示 せ ば 次の よ うになる。
’
f
。・f．
nu一
籌
・
・
一 一
………・
一 ・
……
（・）次に， 人体と矩 形面 との 間の形 態 係
数
の計 算 結 果を図 表 化し て， 人体と矩 形面の 位 置 関 係 毎に Fig．
1−
6 に示．
す。Ttible 2 Results of Effective Radiation Areas
olothednude
effec 七ive radia ヒion area
、
40m 21．
33m 21 of 艶 ctiv 已 radia ヒionaro 己 factor 0
，
80D10．
75．
body 5urface area士
．
76m 21，
7Bm 21“
DuB 。i。・ a。 。二 7i
．
84，
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425．
HQ・
725．
t、 2 ．1。齟
4 W：
weigh ヒ kg H3 he土qht じm4
ゆ0
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話
2
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匡 ⊃ O己
ZOO0
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’
1m
X
Fig
、
1 Configuration Factors between the Human Bodyand ReCtangular Planes in Front of Him
．
一 92 一
NII-Electronic Library Service
4
の0
O
ト O く 」0
2
0
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α Z9 ← く α コO
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O
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1m
D
F童g
．
2 Co凶 guratioコFach
〕rsbetween
theHuman
Body and Re（rtangular Planes on the S三de
Wall
and Forward of his Ceiユter．
《
1
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X
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2
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0
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O
←O
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ZO
舞 く 鷹 コO
罵
ZOOF萓9
．
3Co 皿丘guration Factors betweell the HumanBody alld Reじtangular Planes on the Side W 乱ll and behind of his Center
．
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躄
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2
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．
4 Con丘9uratiQn Factors betweell the H n Body a11〔1 Rectangular Planes behind Him，
疂
2
．o
．
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竃
O
．
02
鬘
§
° ・・
5
×1m
Fig
．
5 ＆）11丘guration Factors between the Huロ1a コBody and R tangular PI跏 es on the
Ceiling
．
Fig
．
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に90
・
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鍵
器
o
．
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軽
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02
隻
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α
5
1m
X
Configuration Ilactr）rs betweel1
・
the Human Body and Rectangular Planes on the Floor，
3．
人 体の有効ふ く射 面 積に 関する考 察 人体の有 効ふ く射面積の実 数値は， 被 験 者の絶 対 的 な 体形・
体格の 違い があるため，
直 接的に は，
ほ かの研究 結果と比較で き ない。
そこ で，
有 効ふ く射面積 率の 値を 用い て比 較 を行う。 現 在迄の研 究に よ る人体の有 効ふ く 射面積率をま と め る と，
Table 3 と なる。 な お，
本 研究 の結 果は，
従 来の 研 究との比較の妥当 性の た め， 体 表 面 積を DuBois の算出 式2Yに基づ く もの を 用い た。
従 来の 研 究に よ り求め られ た結果お よ び本研究での 結 果 をTable
4
に 示す。
従 来の研 究で求め ら れ た もの の 姿 勢は， 立位が多く， 比較の対象と な る のは， Guibert
とTaylorS
） ， Fanger ら 9 ｝に よる もの である。 椅 座裸休の 場 合，Guibert
とTaylor，
Fanger
らの場 合， 0，
70 で あ り，
本 研 究で は，
O．
75で あ る。
椅 座着 衣の揚 合 ， Fanger の研 究で は 0．
77 で あ り， 本 研究で は 0．
80 が得られてNII-Electronic Library Service TabIe 3
Comparison
among Effective Radiation Area Factors by Previous Studies1nve5tiqa セor posturef 。ff
−
。lfeff
．
．
nunumbers of
sub ゴects
male female
Bohnenkamp und Pasquay 諦 8td 0
．
B3 31 30Bandow und Bohnenka 王np り 5td 0
．
83 42 26Bedford 5）
5td
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1
．
04 0，
830
．
72 2win ＄low et a16 ） rec 0
．
74 4Hardy and DuBois7 ） std 0
．
78 2Guibert aロd raylor9 ） stdsenmstcro 0
．
77−
0，
70 0．
72−
0．
65｝
・｝
・ Fanger e七 aゴ） 5td5en O．
87 0．
73 0．
77 0．
70 10 10 Authors 5en 0．
80 0．
75 1PQsture ； std
＝
standinq 、 sen‘
seden しary，
ms 七甲
semi−
sセandinq rec≡
reclininq」
cro＝
〔：rouching．
feff
＿
cl ∈…ffective radiation area factor fQr clo 七hed sub ゴect
feff
−
nu
effective radiati 。n area fac セQr f。r nude ・ub ゴ・ct
Table 4 Comparison between Effective Radiatien
Area Factors for Sedentary Posture by
Previous Studies and by the Authors
feff
−
cl
feff
．
nu6）
Guiber 七 and Taylor Fanqer et a1 需冫 Au 七hors
一
一一
一
〇．
70 0．
77 0．
70 0．
80 匡） D．
75 い る。
有効ふ く射面積率の数
値と し て は極 端に違 う値で は ない 。 この 差の原 因は，
日本 人と欧米人 の体 格の差，
測 定 法の 違い等が 考え られ るが椅座 した 時の 姿 勢によ り，
また特に着 衣の 場合に は，
着 衣 量 や 着 衣の形 状が異 なるた め に， 差が生 じ てい るこ とも考えられ る。
著 者ら の 方法 に よ り， さ ら に被験 者を増 やし て実測例を 重 ねて ゆ く 必要 が あるが，
こ の方 法は 理論 的に 近似を行わな い ， 新しい 方法で測 定したこ とに， 意 義が あ る と考え ら れ る。4．
形 態 係 数の考 察4．
1
着 衣の場 合 と裸 体の場 合の比較Table 5Comparison between C（）nfiguratio エ1
Factors for clotbed and nude subjects
geome しry clo 辷 hednude ゆ
x
囗
1 皿，
Y噐1 皿，
D＝
1 m0．
0526O，
0500 X嵩
1 皿，
Y＝
層
O，
6 皿r D；
］L 皿 O．
03730．
03ヨ8 D；
lm，
Y＝
1m，
X昌
ユm0，
04740．
0464 Dヨ
ー
1n 匸．
Y＝
lr巳，
X罕
lm0．
04260．
0489 Xヨ
lm ， Y＝
工 恥 D冨
一
1皿 O．
0388O．
0399 X望
1．
m7 Y跖
一
〇．
6 m7 D＝
一
ユ m0．
02フ20．
0274、
X＝
1 叫 D罷
1 皿．
Y匚
1 血 O．
0447D，
0445 X昌
1 叫 D昌
一
1 皿，
Y；
lm0．
〔｝3460．
0358 X＝
1 m厂
D＝
l mr Yニ
ー
0．
6 m0．
06630．
069ユ X＝
1 m，
D＝
一
．
ユ皿，
Yニ
ー
O．
6 m0．
04700．
05080、
10 θ0
0
匡 O ← O く 』 0604
02 0 0 0 ZO 回 ← 〈 店 ⊃ O
騨
』 ZOO00
椅座 位の姿 勢で の，
着 衣の 場 合と裸 体の場 合の，
等 しい 位置関係にお ける比 較 を行 う と，Table
5
の結 果を 得る。
裸 体の 場 合 と着 衣の場 合の 着 衣 状態に よっ て，
極端 な 差 は 認め ら れ ない と考え ら れ る。
各 位 置 関 係毎に， 僅かの差が み られる の は ， 入体の シ ルエ ッ ト が着 衣に よっ て変わ る た め である と考 え られる。 4．
2Fanger らの結 果との 比 較 直 接人体を 測定 し て結 果 を 求 め た Fanger らの もの と比 較 を 行い ， その異な る点を あ き らか に したい 。 その た め に，
著者らの研 究 と Fanger鑢
£
コ
圏
鱒
”
騨
．
卩
F邑昌9¢r｝一一
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一
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2m− ・
…−
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3「n WD群
D．
5’
12
3 XiD
Fig
．
7 Co皿 Parison between 〔bnfigu 瓰 tion Fa〔：borsby Fallger and by the Authors；Upper
Front Wa21
．
＝ O レ O ＜ 」 ZO一
← く 匡 ⊃2
」 ZO鰹
幽
O。
100．
080．
06
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一
一
…凾
”
Fang¢r一占一
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一
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一
一
一
胴
冒
一
一
曽
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’
，
’
’
，
’
00
12 3X
，D Fig．
8 Comparison between CollfigurationFactors by Fanger and by the Aut
−
hors；Lower Front WaU
．
NII-Electronic Library Service らの 研究を 同
一
次 元で比較で きる よ うに，
矩 形 面の辺長 を， 人体と矩 形面 との問の 距離に よ り無 次 元 化した 位 置 関係に よ る形 態 係数の値の変 化を 示す 図表 を作 成し た。
そ れを Fig．
7〜
18 に示 す。 矩 形面と 人体との 間の距離 によっ て，
無 次元化された矩 形面の 辺長の比 が定ま れ ば，Fanger
らに よる人 体 と矩 形 面との 間の形態係数は， た S“ ひ とつ し か求められない が，
本 研 究の結 果は， 人体 と矩形面との間の距離毎に値 が 求め られる。
これは， 人 体と矩 形面 との 間の距 離に よっ て，
人体 各 部のみえ が か りが異な る た め と考えられる か らで あ る。
正面 壁 上 方にあた る矩形面におい て ， 両 者の形 態 係数 の値の差は，
ほ と ん ど み られない が， その他の面で は， 両 者の形 態 係数の 値の差 が あ らわ れて い る。 すな わ ち，Fig ・
12（側 面前側下方） で は，
二 つ の形 態 係数の 偏 差の 百 分 率 はx1D ＝3
で ， 約20
％ で あ り， Fig・
10 （天 井 面 前 側 ）で は，
形 態 係 数の実 数 値の差は O．
Ol
と な り， 両者の 値の 偏 差の百 分率は約 11％ と な っ て い る。 床 面 匡 り く 亠 岸 く ＝ に ZO O．
10」
鯨
♂
O．
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一
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．
．
一
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7’
γ ’ WX＝
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12
3 D／XFig
．
9 Comparison between Configuration Factorsby Fatlger alld by the Authors；Upper Side
Wall
，
Front，
α 05匿
Z9 ト く 匡 ⊃ Φ 矼 ZO態
》
0．
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OB
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卩
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一
．
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3D ！XFig
．
10 Comparisou between Conf…guration FaCtorsby Fanger and by the Authors；Lower
、
Side WaIl，
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0
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10 ncoO．
086 茫乙
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8
α04HLZO00
、
02
0
0
1 2 3DIXFig
．
11 Comparison between Colユ丘guratioll Faじtorsby Fanger and by the Authors；Upper
Side
Wal
且， Rear．
O，
10p8
06
脳
加
O
O
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匡 O 卜錠
」 ZO 謬 融『
6
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一
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FangerAutレ めr X21m X詈
2m一 呷
一
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一
一
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F・
一
ロ
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一
一
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A
ノ 鈩 12
3Dix
Fig
．
12 〔））mparison betweeエL Co面guration FaCtors by FaIlger and by the Authors； LowerSlde Wall
，
Rear．
O．
10 に OOO86 匿 zO 」06 ⊆≧ を ぼ80
・
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5 1 2 3XtDFig
．
13 Comparison・
betwecn α）nfiguratioll Factorsby Fa皿gor and by the Authors；Upper
Rear Wa11
．
一
95
−
N工 工一
Eleotronio LibraryNII-Electronic Library Service o
．
10毎
o・
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謹
纛
α06
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匡琶
OO，
02 00 1 2 3XID∬ 量9
．
14 C parison between （］）n 且gura ヒlon Factorsby Fanger and by the Authors； Lower
Rear Wal1
．
0．
12 o．
1080Q
に O ← Q く L6 4 20
0
00
0
（
） ZO嗣
ト く 匡 ⊃ O一
臨 ZO り 0 0 1 2 3 4 5 6D ，VFig
．
1了 Co皿 parison between Configuratio1ユ Factorsby Fallger and by the Authors；Front Floor
，
O
，
1 O 8 0q α 0 卜 O く 」 6 42
0 00
0q
O
Z9 ト く 匡 ⊃2
」 ZOO0
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／ ／ 刃V＝t5一
一
一
．
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1m Yコ
2rh 12
3D ／V
Fig
．
15 （hmparisen between Corifigur’
ati’
oin Factorsby Fanger and by the
Authors
； Front
Ceiling
．
0．
1008
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0 ZO 譯 《 ¢ ⊇ O 記 ZOO O o◇
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一
V呂
2巾 1 2 3』
DIYFig
．
16 Comparison 1〕etween Gon丘guratiorl Fac加）rs
by
Fanger and by the Au血 ors； RearCeillng
．
Pi9．
18鬘
・1・8屋
蛋
o・
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80
・
04
置蓉
OO．
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〃
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卩
φ
OO1
23 4565Y
Cbmparison between （沁n 且guratioll Factors
by Fanger and by the Authors；
Rear
Floor．
の場 合で は， さ らに大 きい差が認め ら れ
，Fig ．
18 で は，
D ／y・
：
4 の場 合，
偏差の百 分率は，
約 40％ に も達 し て い る。 これは，
人体と矩 形面との 距離が 0．
6m と短い ため に，
よ くあ ら わ れ て い る と考 え ら れる。 これは両者 の 形 態係数 算 出の理論と方 法に よる差と考 え られる。
これ らの点につ い て以 下に述べ る。Fig．19
に おい て，
r がd
と等 しい と し て考え る。 人 体に対 して，
点P
を 中 心とし て つ く ら れ る， 半径 7の半 球 面 上の投射 面 積は 丑〆 で あ る・ 面 砥 ヒへ の ハガ の投 射面
積Ap
” との関 係は次式 と なる。∠
4 〆’＝
諞
ノ1ガcos βヵ
…
…・
…i噸
・
i・
・
“
…
…r・
・
…
卩
・
…
（2
）従っ て
，
点P
と人 体S
との 問の形 態係数 9p．
s は次 式 となる。
・げ
翌
一 君 ・事
β・・
……・
……一
（・） Fanger らは， 上 式 中のAp
’ を用いずに， 概 念 的に一 96 一
N工 工一
Eleotronio LibraryNII-Electronic Library Service
s
50旺da 【¢
prejeetion cam2ra
Fig
．
19 Geometryfor
the Law of S61id AngleProjection Applicd te Relation between
aSolid Angle P蛎 e〔tion Camera
，
は
，
平行光 線に よ る，
人 体 を 平 面に 投 射 した 投射 面積Fp
，． s） を用い てい る。
すなわ ち次式 を用い た。・げ
F
讐巽
sβ〃 ・……・
一
・
…………・
… 点P
と人体との 間の 距離が 十 分に大 き け れ ば，Fpr
。≒Ap
’ として も実 用 上使用で きる。
し か し点f
’ と人体と の間の距離が 小 さい 場合に は （人 体モ デル とし て の直方 体に対 する形 態係 数で，
すで に検 討 したよ うにle ）、
面と人 体との距離が 5m 付近 以 下 ）Fig．
7〜
18 に 示 した よ う に，形 態係数の 値は異なっ て くるの である。Fpr
。 とAp
’ との 違い を，
模 式 的にF
三g．
20 に示 す。
一
方，
人体と矩 形 面 との 問の距 離が異な れ ば ， Fanger らの 与え た 形 態 係 数の 対 称 性は成立し えない 場 合 が あ一
彩
＼
Fig
．
20 Diagrain foエ compar 正son betwecn a projectednrea to a
heIIli
−
sphere Ap’
and a projectedarea to a plane Fpro
．
一D
謡Y
バ
、
一
＿ ，
端〃
舞 嶷
／
螺
／IFF
卩
o
一
τ
8SR
’，
F1
厂
〃〆 閲 ギーY
一
・
tSP
Fig
．
21 Geomctry betweeロ thehumall
b。dy
and each plane in a typical space．
side
1
（
乙
Fig
．
22 Diagrath for visible extellts of a human bQdy
fro
皿 point A， B，C
and a infinite polnt．
る。 すな わ ち， Fig
．
21 に おいて，
Fanger
ら はCF
と FR ， CR と FF ， F と R ’ ， R と F ’ ， SF と SRr お よ びSR
とSFt
のそれぞ れの 組合せの面 は，
入体に対 し て同 じ位置 関 係に あ る と し てい て，
入体に対 す る形 態 係数を 求め る よ うにし て い る。 しか し人体は， 正 中線に対 し て の左 右の対 称 性 し か ない と考え ら れ る （厳密に言えば完 全に対 称と は言 え ない が ）。 Fig．
22 に一
例を上げてい る。 投 射 面積は無 限の距 離か らの平 行 光線で の投 射であ る の で ， 図 中の 1側あ るい は 皿側の い つ れの 側か らの投 射で も等 しい値と な る。 し か し点A
と点B
は 人体に対 し て，
そ れ ぞ れ 工側・
皿側に あり人体 中心からの 距離 も等 しい が，
点A お よ び点B
か らの人体の 見 え る部 分が 異な る。
すなわ ち，
それ ぞ れの立 体 角 投 射 率が異な り， 形 態 係数も異な る値 と な る。
ま た，
同じ∬側で あっ て も， 点 C か らの人体が 見 える部 分 は， 点B
の 場合と は等し くな らず， 点と人体との間の 形態係数は入体と点との 間の距 離 （最 終的に は 人体と面との 間の距 離）に依 存して い る こ と が わ か る と考え ら れ る。
以 上よ り， 本研究で求 め た 形 態 係 数 は
，
人 体と矩形面 と の間の 距 離 が，
人 体に比 較して 十 分に 大 き くない場 合，
特に床 面 や 天 井 面， に対 して有 効で あ る と考え ら れ る。 Fanger
らの結 果は，
入 体 に対 し て十分に広い 空間 で の利 用に適し てい ると考 え られる。5 ．
お わ りに 人 体 と矩 形 面との 間の形 態 係 数を，
椅座裸 体の 場 合に っ い て実 測 を 行い求め た。 裸 体の場合の 有効ふ く射面積 率は 0．
75 が得 られた。
Fanger
らの研 究 との比 較 考 察で は， 算出 理論につ い ての違い と，
実 際に使 用 しうる揚 合 につ い て の長 所お よ び 限 界にっ い て 示 し た。
今 後は， よ り多くの デ
ー
タの収集と姿 勢・
着衣 量 など に よ る違い につ い て検 討し て ゆ くこ とが必要で ある と考一
＄7 −
N工 工一
Eleotronio LibraryNII-Electronic Library Service え られる。 本 研 究 を 行 うにあた り
，
ご協 力 頂い た東 京工 業 大 学 建 築 学 科旧小林 （陽）研 究室の方々 に謝 意を表し ます。
引 用 文 献 1） 堀 越哲 美・
宮 原 英 男・
小林 陽太 郎 ：人体と 矩形 面 との間の 形 態 係 数お よ び入 体の有 効ふ く射 面 積に関 する研 究 1．
算 出 理 論と椅 座 着 衣の 揚 合の実 測，
目本 建 築 学 会 論 文 報 告 集， 第 268 号， p．
109，昭 和 53 年2） DuBois
，
D．
and DuBois，
E．
F，
：TheMeasurement
ofthe Suエface Area of Man
，
Archlves of Interna】Medi・
clnes 15
，
pp．
868，
1915．
3） Bohnenkamp
，
H．
und Pa即 ay，
W．
：Untersu〔痴 nungenzu den
Grunglagen
des Energie−
und Stoffwechsels．
皿Mitteilung
，
PflUger’
s Archiv fUr die Gesamte Physio−
logie
， Bd．
228，
pp．
79，
ユ931．
4） Bandow
，
F．
und Bohnenkamp，
H．
：Uber die Bestim−
mung der StrahlungsflEche des Mens （inen aus Seiner
Elektrischen Kapazitat
，
PfiUger’
s Archiv fttr dieGesamte
Physiologie
，
Bd．
236，
pp．
427，
1935．
5） Be改ford
，
T．
：The Effective Radiating Stirface of theHuman Body
．
Journal
of Hygine，
Vol．
XXXV，
No，
3，
pp
．
303，
1935．
．
6） Winslow，
C．
−
EA et al．
：The Determination ofRa−
diation and Convection Exchanges by Partitional
Calorimetry
．
AmericanJou
皿 u【of Physiology，
Vo1．
116
，
No．
3，
pp．
669，
1936．
W 三nslow
，
C．
−
E，
A．
et al．
：Heat Exchange and Regula．
tion in Radiant Environ皿 ts above and below Air
Temperature
．
Ameri（talnJournal
of Physiology，
VoL 131，
No．
1，
pp．
79，
1940，
7） Hardy
，
J．
D．
and DuBQis，
E．
F．
：Basul Metabolism，R且diatiQn
，
（bnvection and Vaporization at Tempera−
tures of 22 to 35℃
．
Journal
of Nutrition，
Vol，
15，
pp．
477，
1938．
8） Guibert
，
A．
and Taylor，
C．
L．
：Radiation Area of theHuman Body
．
Journal
of Appl三ed PhysiQIQgy，
Vo1，
5，
pp
．
24，
1952．
9） Fanger
，
P．
0。
et al．
：Radiation Data for the Huma ロ Body，
ASHRAE Transactions Vo1．
76−
1，
pp．
338，
1970
．
10） Horlkoshi
，
T ： and Kobayashi，
Y．
：Con五guratio 且 FaCters between a Rectangular Solid as a Mode 里ofthe Human Body and Re〔rtangular planes
，
f（rr Evalua−
tion of the In伽 ence of Thermal Radiation on the
Humall Body
．
1．
Characteristics of 〔hn 丘gurationFactOrs
、
for
the ReCtangular Solids．
Tra皿sactlonsof the Architectural I皿stitute of Japan No
．
267，
May，
p
．
91，
1978．
一 ．
98 一
NII-Electronic Library Service
UDC:697.1f2 Trans. of AJJ. H7Nptsu\ksevarkWthes
No.322, DeceTnber ee322g･mait57ep12A
CONFIGURATION
FACTORS
BE[IIWEEN
THE
HUMAN
BODY
AND
RECTANGULAR
PI.ANES
AND
THE
EFFECTIVE
RADIATION
AREA
OF
THE
HUMAN
BODY
Part
ll
Measurement
ofthe
nude subjectand
discussions
of configuration
fadtors
by
Dr.
7k,tsumi
HORIKOSHI'k'
andDr.
Ybtaro
KOBAYASHI"*,
'
Members
ofAIJ.
'
'
1.
Introduction
In the authors' previous paper the configuration
factors
of the sedentary clothed subject wereme,asured. The present study treats the effective radiation area and the configuratiDn
factors
of a sedentary nude subject, thendiscusses
the previous and present results.Fanger
proposed theconfigura-fion
factors
which regarded the human body as the element object.On
the contrtiy the authors considera
httman
body
as an object which has a finitesize. The authors' configurationfqctors,
whichis
deseribed
above, are necessary to more accurate calculation of the mean radiant temperature, when thedistance
from
thehuman
body
to a plane isrelatively short oompared with the body size. This paperdiscusses
this subject.
2.
Experimental arrangement astd res"ltsThe measurements were performed
by
the same method mentioned as in the previous paper.The
same subject as that study was adoped.
His
Physical
data
are shown inTable.1.
Geometry
of the rneasurement is illustratedinFigure
21.The
distanoes
from
the center of subject to every wall and ceiling were set to 1meter, and thedistance
between thebedy
and afloor
was O,6metgrs.The
resultsof the measurernents and the calculations of the effective radiation area and the configuration
factors
areshown
in
Table 2 andFigures
1 to 6 respectively.
3.
Discussions of the effeetiye radiation area
It
is
diMcult
to comparedirectly
the effeetive radiation area of the previous results of other re-searchers with those of tlie authors.Se
that comparison was carried outby
means of the effective radiation areafactor
whichis
based
onDuBois'
body
surface area. There are two previous studies which can be the objects of this comparison,i.e.
Guibert's
work and Fanger's results. Inboth
cases of sedentary nude and clothed subjectsiiLtle
differences
were found, and they are considered to resultsfrom
theinfluenee
of posture anddifference
in
physique respectivelyfor
both
cases.
4.
Discussioms of the cenfiguration factorsTable5shows the comparison of the configuration
factors
of rmde and clothed cases atequi-geometries,
Little
differences
werefound
between
oonfigurationfactors
of the two cases.The
presentresults are compared with
Fanger's
resuUsby
means of thedimensionless
geometricnl relation, which consists of the ratios of t,hes;/deIengths
to thed;tstanee
between
thc center of thebod.v
and the plHne.These
results fire comparedin
Figures
7 to !.',).Fanger
ini/roduced
the configurfitionfactors
of thehuman body which isregarded as an infinitesimally small element.
On
the other hand the authors regard thehumun
body
as an object whichhas
afinite
size.Accordingly,
inFanger's
results thecon-figuration
factor
is
determined
uniqug.Iy,if
the two ratio-t of the two..sidelengths
of a rectangu.1-ar. * Reseamh Assoeiateof Toyohashi Unlversityof Technology.Department of Regional Plann{ng** Professor of Toyohashi UniycrsityoE Techllolegy.Department of Regional ?lanning
NII-Electronic99
-MbraryService
NII-Electronic Library Service plqne tothe
distance
are given.However,
inthepresent
study, the corresponding configurationfactots
aredecided
as different values todifferent
distances,
evenif
their raties are common.That
is,
theydepend
on thedistance
between
thehuman
body
and a rectangular plane.Deviations of
Fanger's
valuesfrom
the configurationfactors
in'the
present study are asfollews;
typically 20 percents
for
ratio X7D=3
as shownin
Figure12
and40
percentsfor
ratioDIY=4
as shownin Figure 18. For'a floor,a
large
deviation
up to 40 percents may yieldbecause
thedistance
isas short as O.6meters andit
resultsfrom
the above-mentioneddifference
in the two cases,As
a result,. the difference is concentrated. to on the theory of phetegraphic method asfollows,
Supposing r=d
in
Figure
19,
the equation(2)
expresses a projected areaAp"
whichis
measured by the orthographicpro-jection
camerain
the author's study. Consequently, the configurationfactor
between
a pointp
and thehuman
body isexpressed in equation(3).
Fanger
did
not adoptAp'
in
equation(3),
instead thepro-jected
areaFpFo,
whichis
an projegted area of thehuman
bgdy
to a plane by angrdinary
camera,is
used.If
thedistance
between
thehuman
body
and a point on a rectangular plane was relativelylong,
then
Fpro
isapproximately equal toAp',
but
if
it
is
relatively short, thenFpro
cannotbe
approximatedby
Ap'.
There
is a case that symmetry givenby
Fanger
is not applicable.In
Figure
21 thefollowing
conn-binations
were symmetric geoTnetriesby
Fanger
:CF-FR,
CR-FF,
F-R',R-F',
SF-SR'
and SR-SFi. As sbown inFigure
22, projected areasfrom
sideI
ufid side I are equal to each other if they areprojeetea
bY
parallel
tight,
However, itis clear that a projection'of
a
body
from
a pointA
is
hot
eqtihl''to thatfrom
an opti66ite pointB
whichis
equaldistanee
toA.
The
present configutation factors considering abody
as afinite
size object are more suitable fDr calculation of the mean radianttem-peraturg.
in
relatively srnall spaces andfor
estimation of thermal radiative heat exchangebetween
thehuman
'body
and afloor.
'
/..
