【研究分野】建築環境・設備

【研究領域課題番号】12355022 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

熱的快適性 / 数値計算 / 体温調節モデル / CFD / 日射 / 被験者実験 / 実測調査 / 形態係数 / 不均一 / 人体

【研究成果の概要】

1.数値体温調節モデルの開発
暑熱環境にて体温調節に及ぼす影響の大きいAVA血管を組み込んだモデルの開発および体躯や年齢による体温調節機能の変化を考慮できる体躯可変型モデルの開発を行い、非定常温熱環境下における被験者実験結果との比較を行った。平均皮膚温と胸部ぬれ率を比較した結果、実測値と同様の傾向を再現することが可能であった。また、着衣層における水分移動に伴う熱収支のモデル化を組み込んだ新たな人体熱モデルREALを開発した。また被験者実験を行い、測定結果と計算予測値の比較により、人体熱モデルの予測精度を確認した。
2.日射環境下におけるサーマルマネキン・被験者実験および数値体温調節モデルによるシミュレーション
実測結果を対流放射連成数値流体シミュレーションにて再現することによりサーマルマネキンの熱収支及び数値体温調節モデルを解析するという手法を提案し、熱特性が既知の実験用アトリウムにて日射環境下実験および被験者実験を行った。その結果、拡張体温調節65MNモデルにて被験者の皮膚温分布の傾向を捉えられることが確認された。皮膚温の予測結果と測定結果では全身で1℃ほどの差があり、四肢の皮膚温の予測精度が躯幹部よりも劣る傾向が見られた。
3.放射環境測定・評価手法の開発
非定常・不均一な温熱環境測定に必要な測定機器の仕様を提案し、特に、従来の測定器では十分な性能の得られなかった全波長放射計を備えた移動計測カートを開発した。また、立位・椅座位姿勢を対象とし,空間の大きさ,人体位置に応じた全身の重み係数を数値計算により算出し,既往の重み係数と比較した。
4.皮膚温度刺激が血液循環系に及ぼす生理学的効果
皮膚温の局所的変化がさまざまな自律神経反応を引起すことが知られているが、眼窩部皮膚の温度刺激の効果およびメカニズムを確認するための被験者実験を行った。眼窩部皮膚加温は、冷却に比べ心拍数減少効果が持続的であることが分かった。また、加温、冷却が相反する鼓膜温の変化をもたらすことがわかった。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2000 - 2003

【配分額】27,620千円 (直接経費: 23,000千円、間接経費: 4,620千円)