気流による基礎着衣熱抵抗減少を考慮した温冷感予測モデルの研究

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熱的快適性指標に代入されている着衣熱抵抗は、基礎着衣熱抵抗(Icl)とよばれ皮膚表面から着衣外表面までの熱抵抗値である。基礎着衣熱抵抗は、外部環境により変化しないとし、着衣外表面から環境までの熱抵抗値(外表面熱抵抗,Ia/fcl)を放射成分と対流成分に分離し、気流による対流熱伝達率の変化として計算している。本研究の目的はサーマルマネキンを用い有風時の着衣熱抵抗を測定し、典型的な衣服の気流速に対する基礎着衣熱抵抗の減少に関するデータを示すとともに着衣熱抵抗減少を考慮した人体への気流効果の数学的モデルを作成することにある。まず、皮膚温可変型サーマルマネキンを用いて実験を行った。人工気候室内で、気流、着衣を変化させ、作用温度とサーマルマネキンの全身、各部位よりの熱損失の関係を測定した。3種の衣服に関して基礎着衣熱抵抗を風速の関数式として示した。測定した熱損失より等価温度を算出し、着衣による基礎着衣熱抵抗の減少割合が異なる場合の等価温度に与える影響を考察した。また、皮膚温、サーマルマネキン熱損失量、作用温度計測値より人体各部位の総合熱伝達率を算出した。加えて、着衣熱抵抗の減少、サーマルマネキンによる測定された総合熱伝達率、等価温度をもとに人体の温冷感、快不快感を予測することのできる新標準有効温度を修正したモデルを作成した。加えて、人体を分割した体温調節の数学的モデルを作成し、各部位の皮膚温度、熱流を計算し、上記で求めたサーマルマネキンの等価温度を代入し皮膚温、ぬれ率を求めた。