2001年 研究論文

宿谷昌則:身近にある自然エネルギー利用と建築環境教育、コア東京1月号、2001年1月、pp.9-14。

省エネルギーとともに自然エネルギーの利用とは何かについて解説するとともに、武蔵工業大学の横浜キャンパスに施されている省エネルギー・自然エネルギー利用手法について紹介した。また、建築環境が例外なく人がもっとも長時間にわたって居住する空間であることから、その空間で温かさや明るさ・涼しさなどのクォリア(質感)を育んでいくことが極めて大切であることを指摘した。

 

M. Saito and M. Shukuya, “The Human Body Consumes Exergy for Thermal Comfort”, LOWEX NEWS, IEA-ECBCS-Annex 37: Low Exergy Systems for Heating and Cooling of Buildings, January 2001, pp.6-7.

 エクセルギーの投入・消費とエントロピーの生成・廃棄によって成り立っている暖房・冷房システムが人体に対して適切な構造と機能を持つようにするためには、人体におけるエクセルギー収支を明らかにする必要がある。以上のことを解説するとともに、人体エクセルギー収支と温冷感についての最新の研究結果を述べた。

 

宿谷昌則:環境とリズム、Symbiotic Housing, No.10, 2001年、pp.1-2。

建築環境を支えるシステムとして「パッシブ」型の技術と「アクティブ」型の技術があることを述べ、アクティブ型の技術によって形成される建築環境空間には何かが欠けているのではないかと問題提起した。ヒトの身体の内と外にある自然を考察し、欠けている何かとは「リズム」であることを指摘し、建築環境空間のほどよい明るさや温かさ・冷たさとは快いリズムを創り出すことであって、このことを環境デザインの中で考えていくべきだと述べた。

 

宿谷昌則・久野覚・小玉祐一郎:室環境と設備「環境と人間」、日本建築学会編:建築設計資料集成総合編、丸善、2001年、p.002。

建築環境システムの計画・設計を行なう際に考えなければならない事柄について概説した。計画・設計で目標にすべきことは、「流れ」「循環」「リズム」を建築環境の中につくることである。光・熱・空気・音・水の振る舞いにかかわる検討項目を整理するとともに、流れ・循環・リズムのイメージを示し、設計事例を示した。

 

宿谷昌則:自然のポテンシャルを活かす建築環境システムに関する一連の研究、建築雑誌 2001年8月号、Vol.116 No.1475、p.81。

 2001年の日本建築学会賞を受賞した標記論文の概要と所感を述べた。論文は、7部構成になっていることを述べ、光と熱、負荷と快適性、建築環境学と熱力学など、いずれも研究対象を複合問題として扱ってきたことを紹介した。

 

荒嶽慎・高成田恵介・小溝隆裕・斉藤雅也・宿谷昌則:環境共生型コーポラティブ住宅における夏季の住まい方に関する研究(その1.敷地内外の温熱環境)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.425-426。

 環境共生型コーポラティブ住宅を対象にして、夏季における温熱環境の実測と住まい手の住環境に関する意識調査を行ない、その結果を住まい手に報告することで住まい手の住環境に対する意識がどのように変化し、住環境の改善という行動としてどのように現れるかを明らかにした。日陰の多い敷地北側では、日中は周辺道路上の空気温度よりも3〜7℃、夜間は敷地南側が、緑地からの蒸発冷却効果により周辺道路上よりも2〜3℃低かった。

 

 

高成田恵介・荒嶽慎・小溝隆裕・斉藤雅也・宿谷昌則:環境共生型コーポラティブ住宅における夏季の住まい方に関する研究(その2.温熱環境が住まい手の意識や行動に与える影響)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.427-428。

 住居内の温熱環境の計測と住環境に関する意識調査に関する報告会が住まい手の住環境に対する意識や行動にどのような変化をもたらすのかを明らかにした結果を述べた。以下のことが明らかになった。1)ある住戸では東側窓面をすだれで日射遮蔽することで、室内空気温度が報告会以前よりも4〜6℃低くなる。2)住まい手は自然のポテンシャルを活かして住まう意識が高く、入居後それがさらに向上した。3)報告会後、10世帯の住まい手が日射遮蔽や窓の開閉による夜間冷気の活用などを行なった。

 

宿谷昌則:自然共生建築とヒトの「感覚―運動」系にかんする考察、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.437-438。

ヒトの「感覚―運動」系の構成を整理し、建築環境との関係性を議論した。まず、ヒトの脳を含む神経系が三層の〈入れ子〉構造になっていることを述べた。第一層は「栄養―生殖」の働きに、第二層は体温・水分調節に加えて情動の働きに、第三層の特に前方部分は人間の意識や理性など高次な働きに関係している。建築環境と対応づけてみると、第一層が空気・水環境に、第二層が熱・光・音環境に、第三層の前方部分が地球環境問題に関連するライフスタイルなどに関係する。自然共生建築で目標とされるべき環境は、脳の三層構造を貫いて「快」となるような環境である。

 

隈元孝行・近藤大翼・斉藤雅也・宿谷昌則:視・聴・嗅覚が温冷感覚に与える影響に関する研究、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.439-440。  

 視・聴・嗅覚がヒトの温冷感覚にどのような影響を与えるのかを明らかにするため、被験者実験を行なった結果について述べたものである。被験者の目・耳・鼻をアイマスク・耳栓・鼻栓でふさぎ、それらを順に解放していく過程で被験者の温冷感申告にどのような変化が現れるかを調べた。被験者の受ける光や音の情報の違いは、温冷感覚に影響することがわかった。嗅覚は温冷感覚に影響を与えるようであるが、個人差が大きかった。通風の部屋には「冷」方向への変化をもたらす聴覚情報が多くあり、冷房の部屋には「温」方向への変化をもたらす聴覚情報が多くあると考えられた。

 

江頭寛基・佐山竜一・斉藤雅也・宿谷昌則:冷房空間と屋外の往来に伴う疲労感に関する研究(その1.実態調査)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.441-442。  

 冷房空間と屋外の往来がヒトの<疲労>感に与える影響に着目して、アンケートと曝露温熱環境の実態調査を行ない、次のことを明らかにした。1)夏季において電車・コンビニエンスストアなどの空間は、屋外との温度差が5〜10℃ある。2)冷房空間と屋外の往来に伴なう<疲労>は、往来の頻度が多いと生じやすい。3)冷房空間に長時間曝されるほど<疲労>は感じやすい。

 

佐山竜一・江頭寛基・斉藤雅也・宿谷昌則:冷房空間と屋外の往来に伴う疲労感に関する研究(その2.被験者実験)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.443-444。

 夏季において、冷房空間と屋外の移動に伴なうヒトの<疲労>感がなぜ引き起こされるのかについて、被験者実験の結果を述べた。以下のことが明らかになった。1)内外温度差の大きい冷房室と屋外との往来を繰り返すと、<疲労>を感じる頻度が増えていき、また、屋外に出た後に、発汗し難くなっていく傾向がある。2)冷房室と屋外との往来を繰り返すことによって、皮膚温の急下降に引き続く急上昇という現象が起こる。

 

斉藤雅也・宿谷昌則:冷房空間と屋外の往来に伴う疲労感に関する研究(その3.人体のエクセルギー消費による考察)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.445-446。

 通風室と冷房室を往来する際に生じる疲労感が、人体のエクセルギー消費とどのような関係にあるかを述べた。人体のエクセルギー収支は、環境温度を外気温にした場合と、人体近傍の空気温にした場合について、被験者実験で得られた空気温を引用して計算した。環境温度を人体近傍の空気温にした場合、冷房室と屋外の往来する人体のエクセルギー消費速度は、冷房室内で上昇し、屋外に出ると下降した。これは、屋外に出て汗がかけないことと対応すると考えられた。冷房室と屋外の往来による人体の平均的なエクセルギー消費速度は、定常的な温熱環境における人体のエクセルギー消費速度の1.3倍に相当した。

 

大森栄佳・斉藤雅也・三井所清史・宿谷昌則:熱環境体験用小型模型を用いる住環境教育の方法に関する研究(その1.模型の開発)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.453-454。

  小中学校での住環境教育を想定した教材(ツール及びプログラム)を開発し、その活用方法を検討した結果を報告した。2つの試作と数回の予備実験を経て、温熱環境を身近に体験できる小型熱環境体験用模型Mini-BEM(Miniature Built Thermal Environmental Model)を開発した。Mini-BEMは、環境共生住宅の工夫や一般住宅との違いを知ってもらうことを目的とし、環境共生モデルと一般モデルの2部屋からなる。予備実験で、2部屋の箱内温度差を出すため、環境共生モデルに断熱・蓄熱・日射遮蔽などの工夫を加えていった。大学生を対象にしてMini-BEMを用いたワークショップを行ない、Mini-BEMを教材として用いる場合のメリットとデメリットを明らかにした。

 

三井所清史・大森栄佳・斉藤雅也・宿谷昌則:熱環境体験用小型模型を用いる住環境教育の方法に関する研究(その2.ワークショップ・プログラムの開発)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.455-456。

筆者らが開発した住宅に関わる熱環境体験学習教材Mini-BEMを活用したワークショップ・プログラムを企画・提案した結果を報告した。プログラムは、実際の環境共生住宅の見学とMini-BEMによる住宅の工夫と熱の振る舞いに関する体験実験を同時に行ない(見る→感じる)、その後、住みたい家の姿を模型に表現し、互いに発表しあう(解釈する→表現する)ものとした。このワークショップには小学生から大学生までが参加した。その結果、Mini-BEM及び本プログラムは、参加者それぞれの熱環境および住まいへの関心と理解を得ることができ、年齢に関わらず住環境の体験学習教材として有効であることを確認した。

 

森一顕・伊澤康一・直井隆行・高橋達・宿谷昌則:放射冷却パネルによる採冷の研究(その1.パネルの自作と実測結果)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.457-458。

 パッシブ建築にふさわしいアクティブ技術の形として、放射冷却パネルの利用について検討した結果を述べた。その1.では、パッシブ手法の施された室に25℃程度の冷水を通した際の室内環境を実測により把握し、エアコンによって冷房した室および通風によって調節した室と比較した結果を述べた。25℃程度の冷水を通した放射冷却パネルをパッシブ手法の施された室内に設置すると、外気温32℃程度、相当外気温度50℃程度の屋外環境の条件で、室内空気温度は29.5〜30℃、室内壁表面温度は28℃〜30℃程度になった。これらの温度はエアコン室よりは高く、通風室よりは低い値であった。放射パネル室の壁面温度はエアコン室の壁表面温度に近く、空気温はむしろ通風室に近かった

 

直井隆行・伊澤康一・森一顕・高橋達・宿谷昌則:放射冷却パネルによる採冷の研究(その2.温冷感・快適感に関する被験者実験)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.459-460。

 その1.に引き続いて、放射パネル室・冷房室・通風室における温冷感・快適感の違いを被験者実験の結果から明らかにした結果を述べた。空気温が約30℃,MRTが約29℃であった放射パネル室では、被験者が「暑くも寒くもない」「涼しい」を申告し、「寒い」などの申告はしなかった。したがって、身体に負担や不快感を感じることはなかったと考えられる。一方、空気温が26〜28℃,MRTが約29℃であった冷房室では、入室直後から体が冷やされ、2時間在室すると「寒い」「体が冷える」などを申告し、また、「体が麻痺した」「だるい」といったコメントもあった。その原因は対流によって着衣温が著しく下がったことだと考えられた。

 

森藤祥・湯沢映子・高橋達・宿谷昌則:夏期の熱環境調整行動に関する実験的研究(その1被験者の温冷感と身体への働きかけ)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.449-450。

 夏季の熱環境調整行動に関する実験を行なった結果を報告した。その1.では、被験者の温冷感と身体への働きかけの関係について検討した結果を述べた。実験中、すべての被験者は、入室後60分以内は暑さを緩和するために無意識に身体に働きかけており、その働きかけは暑い部屋の方が頻繁であった。温冷感と身体への働きかけは対応していることがわかった。聞き取り調査では、暑さに対する日頃の行動は、通風で普段過ごす被験者とエアコンを使用する被験者では大きく異なっていることが確認された。    

 

湯沢映子・森藤祥・高橋達・宿谷昌則:夏期の熱環境調整行動に関する実験的研究(その2被験者の軌跡の考察)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.451-452。

 その1.に引き続き、夏期における熱環境調整行動の軌跡と日頃の住まい方との関係について検討した結果を述べた。その結果、以下のことがわかった。通風で普段過ごす人は、よりよい熱環境を知覚・認知し、涼しさが得られるよう行動できる。エアコン依存した生活を送っている人は、よりよい熱環境を知覚・認知し、涼しさが得られるよう行動しにくくなっている。

 

伊澤康一・高橋達・斉藤雅也・宿谷昌則:放射冷却パネルによる採冷の研究(その3.人体エクセルギー収支)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.461-462。

パッシブ手法が適切に施された室で、比較的高温な冷水を用いた放射冷却パネルを設置した場合(放射パネル室)の人体エクセルギー収支を、通風が行なわれている室(通風室)とエアコンによって冷房されている室(冷房室)とで比較した。周壁・放射パネルからの放射と室内空気からの対流で人体が受けとる冷エクセルギーの総量は、放射パネル室の方が冷房室より50mW/u小さかった。温冷感に関する被験者の申告は、放射パネル室で「暑くも寒くもない」「涼しい」で安定していたのに対し、冷房室では「暑くも寒くもない」「涼しい」に加えて「暑い」「ひんやりする」などが見られた。

 

田辺俊彦・竹内亜沙美・西坂祐子・斉藤雅也・宿谷昌則:昼光・電灯光の違いが明るさ感と体内時計に与える影響(その1.時間把握の有無に関する実態調査)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.555-556。

 日ごろの生活で、窓から得られる光によく曝露されているか、それとも電灯照明(人工光)によく曝露されているか。そのことによって、ヒトの時間把握能力は異なるか否かを実験的に調べてみた。1)昼光に曝露されている空間で過ごす時間が6時間以上の人は、時間を把握したことがある割合が多い、2)昼間に少なからず昼光照明を行なう人は、時間を把握したことがある割合が多い、3)デパートや映画館のように、窓がなく昼光が入ってこない空間から屋外に出ると、時間の経過感覚がくるうことが多い、などが明らかになった。

 

竹内亜沙美・田辺俊彦・西坂祐子・斉藤雅也・宿谷昌則:昼光・電灯光の違いが明るさ感と体内時計に与える影響(その2.住まい方の違いと明るさ感)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.555-556。

昼光照明、電灯照明、昼光・電灯照明混合の3つの部屋を想定して明るさ感に違いがあるかどうかを明らかにするために行なった被験者実験について述べた。昼光照明をふだんから行なっている被験者は昼光の部屋で「ほどよく明るい」と申告しているのに対して、電灯照明をふだんよく使っている被験者は「少し暗い」「明るくしたい」と申告した。両者の違いは日ごろどのような「明るさ」のもとで過ごしているかの違いが少なからず影響したためと考えられた。

 

田辺俊彦・竹内亜沙美・西坂祐子・斉藤雅也・宿谷昌則:昼光・電灯光の違いが明るさ感と体内時計に与える影響(その3.意識と経過時間感覚)、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.555-556。

昼光に対する被験者の意識と、体内時計の関わりについて述べた。被験者実験とヒアリングの結果、以下のことが分かった。1)昼光照明の部屋を居やすいと感じている被験者は、普段、昼光を照明として利用し、昼光に対して肯定的な意識を持っている。2)普段、昼光を照明として利用している被験者は、昼光のみ、電灯光のみ、昼光・電灯光混合の三部屋のうち、昼光ののみの部屋で、実際の経過時間に最も近い経過時間を申告した。昼光照明の部屋は、電灯照明や昼光や電灯光を併用した部屋に比べ、光の変動により影の変化が明確に分かるため、時間の経過を把握しやすいのではないかと考えられた。

 

宿谷昌則:涼しさの再発見、特別記事環境共生型コーポラティブハウス「経堂の杜」の17ヶ月、新建築 住宅特集 2001年8月号、pp.108。

 「涼しさ」とは、エアコンのスイッチを入れれば直ちに得られるものと思っている人が多い。しかし、それは、本当の「涼しさ」とは異なるのではないかということを述べ、「涼しさ」とは本来、環境に備わるべきリズムの一つとして断続的に現われる冷たさであって、日射しが強く、気温が高く、しかも湿度が高い中で感じることのできる独特の感覚であることを指摘した。本来の「涼しさ」をつくり出すための環境づくりには、コーポラティブハウジングなどの考え方が必要であり、「経堂の杜」はそのような数少ない事例の一つであることを指摘した。 

 

小溝隆裕・森一顕・斉藤雅也・宿谷昌則:冬季における室内温熱環境の放射エクセルギーの試算、日本建築学会大会学術講演梗概集、2001年9月、pp.447-448。

環境共生型のコーポラティブ住宅の一事例について、冬期の室内温熱環境実測を行ない、その結果を用いて放射エクセルギー分布の試算を行なった。窓の室内側に断熱スクリーンがある場合とない場合について、また、薪ストーブがある場合と床暖房を行なっている場合について、放射エクセルギー分布を比較した。断熱スクリーンの有無で、薪ストーブ表面の「温」放射エクセルギーはほとんど変化しないが、他の壁面からの放射エクセルギーは著しく異なることを示した。

 

宿谷昌則:自然エクセルギーの利用と窓、太陽エネルギー、2001年10月、pp.21-27。

窓にかかわる光や熱の振る舞いについて、また、ヒト(住み手)の明るさ感覚について解説した。太陽光の発光効率が人工光に比べて優れていること、ヒトの生理と窓の関係性について述べた後に、昼光照明を行なうのに最適な窓面積や、自然暖房を行なうのに最適な窓面積があることを述べた。さらに、照明・暖冷房の全般についてエクセルギーがどのように消費されるかを解説し、ヒトの明るさ感とそれに伴う行動が窓に関係していることを示唆する事例を解説した。

 

     
     
     
   

武蔵工業大学 環境情報学部 ・大学院環境情報学研究科 宿谷昌則研究室
 
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