田邉　新一

研究種別：

2015年-0月-2019年-0月

配分額：￥26130000

研究種別：

2011年-1月-2015年-0月

配分額：￥18590000

研究種別：

配分額：￥31070000

研究種別：基盤研究(A)

2007年-2008年

研究分野：建築史・意匠

配分額：￥51480000

研究種別：基盤研究(A)

2004年-2005年

研究分野：建築史・意匠

配分額：￥42900000

研究種別：

配分額：￥34580000

研究種別：

配分額：￥27620000

研究種別：

配分額：￥3300000

研究種別：

配分額：￥2000000

研究種別：

配分額：￥1000000

研究種別：

配分額：￥900000

研究種別：

配分額：￥900000

研究種別：

配分額：￥7200000

研究種別：

2019年-0月-2024年-0月

配分額：￥30030000

提供機関:文部科学省

実施形態:受託教育

実施形態:共同研究

実施形態:共同研究

実施形態:受託教育

実施形態:受託教育

2006年度共同研究者：堤仁美, 渡邊進介

研究成果概要：シミュレーション技術を用いることで最適空調運転を行う手法に関する研究を行った。近年のシミュレーション技術・最適化手法や最適化の対象となるシステム等に関して整理を行うために、シミュレーションと設備の最適化に関連する文献の整理を行った...シミュレーション技術を用いることで最適空調運転を行う手法に関する研究を行った。近年のシミュレーション技術・最適化手法や最適化の対象となるシステム等に関して整理を行うために、シミュレーションと設備の最適化に関連する文献の整理を行った。設備シミュレーションの応用の具体例として、BECS/CEC/ACを用いた熱源部分負荷運転の検討、ソフトコンピューティングによる機器特性の推定法、OH Saverによるリアルタイムシミュレーションとシステム最適化、デザインベックスによる計算精度の検証、オブジェクト指向型動的シミュレーションプログラムの開発、冷凍サイクルシミュレーションと計算結果のデータベース化、に関する調査を行った。設備システムの具体例としては、ガスヒートポンプを利用した放射空調システム、コージェネレーションを導入した大規模病院におけるエネルギー消費実態と効率分析に関して調査を行った。本特定課題を発展させ、引き続きシミュレーション技術に関連する情報の収集を行うことで検討を重ねるとともに、一部の施設の実測等を並行して行い、シミュレーションと実測値との比較・評価等を行った。この結果を基礎として科研費申請を行った。

2008年度

研究成果概要：本研究の目的は、保護者の要求、ヒートアイランド化による夏季の屋外温度の上昇、学校制度改正、二学期制による夏季日の増加、補助金制度に伴い、全国に先駆けて急速に冷房化が進んでいる東京都区部の公立小学校に関して、教育委員会へのヒアリング...本研究の目的は、保護者の要求、ヒートアイランド化による夏季の屋外温度の上昇、学校制度改正、二学期制による夏季日の増加、補助金制度に伴い、全国に先駆けて急速に冷房化が進んでいる東京都区部の公立小学校に関して、教育委員会へのヒアリング調査および実態調査により『小学校の冷房化状況』の現状を把握した。本調査により冷房化が進んでいない今後の他地域での対策に役立てることが可能となる。次に、少子化の影響も考慮しつつ将来の全国の小学校におけるエアコン設置数やエネルギー消費増加量のマクロ評価予測を行い、エネルギー消費量の増加を抑止することを目指した小学校建築における『環境技術対応策の効果』を検討することを目的とした。『小学校の冷房化状況』の結果として、下記が得られた。・エアコン導入が進む東京都K区10校の小学校教員に対するアンケート調査と同区の教育委員会に対するヒアリング調査を行い、公立小学校冷房化の現状把握を行った。・アンケート結果より、エアコン使用による児童への影響については、すべての学校で児童の集中力が上がったと回答しており、夏バテに対する効果も見られた。・K区立小学校16校の普通教室1学級当たりの冷房エネルギー消費量は、平均4,759MJ/学級であるが、学校ごとに使用量が大きく違っていた。EHPとGHPの熱源種類の違いよりも、使い方による違いが大きいと考えられた。マクロ評価に基づいた『環境技術対応策』の効果の検討結果として、下記が得られた。・公立小学校普通教室の47都道府県毎の2030年までのエアコンエネルギー消費量を予測可能なマクロモデル手法を新たに構築した。・その結果、マクロモデルによる予測により少子化の影響を考慮しても2030年時点のエネルギー消費量は、全国で1990年比68%増となるが、冷暖房設定温度の緩和、自然換気の活用、庇や高性能ガラスの採用、高効率エアコンの普及と言った環境技術対応策の導入により、全国で1990年比±0%に抑制されると予測された。

2011年度共同研究者：堤仁美

研究成果概要：10月に科研費に追加採用されたため、科研費と連携した成果となっている。以下の項目に関して研究を行った。1)空気感染に関する知見の整理：インフルエンザの空気感染の可能性も考慮し、飛沫感染として扱われてきた近距離（1.5m以下）での空...10月に科研費に追加採用されたため、科研費と連携した成果となっている。以下の項目に関して研究を行った。1)空気感染に関する知見の整理：インフルエンザの空気感染の可能性も考慮し、飛沫感染として扱われてきた近距離（1.5m以下）での空気感染のメカニズムを中心として国内外の文献調査を行った。また、感染を引き起こすウイルス・菌を含む飛沫および飛沫核は、主に感染者の咳およびくしゃみにより飛散されるため、PIV（Particle Image Velocimetry）測定により、人の咳の伝搬特性把握を行った。2) 透析室の快適性に関する実態調査：病院の中央監視データによって年間を通じた空調運転状況を調査し、現状を把握した。また、順天堂大学医院人工腎臓室において、室内温熱環境、空気質に関する実測調査を行うとともに、医療スタッフ、透析患者の室内環境の申告調査を行った。透析患者は貧血や主に糖尿病に起因する血行不良により健常者に比べ体感温度が低くなりがちであり、同様の室内環境において医療スタッフとの間で快適性の差が生まれやすいことを定量的に示した。3) 模擬咳気流発生装置の開発：感染者の咳によって飛散するウイルスを含む飛沫及び飛沫核による感染リスクの低減効果を検証するために、人体の気道を再現したマネキンを接続した模擬咳気流発生装置を開発した。咳気流の流量、流速、形状、温度をPIV測定などの被験者実験結果と比較し人間の咳を可能な限り再現できるようにした。また、飛沫感染及び飛沫の付着による接触感染を模擬するためにアデノシン三リン酸（ATP）溶液を用いた。この測定法にはさらなる検討が必要なことがわかった。4) 効果的な清掃・除菌方法の検討：接触感染対策に有効な清掃方法に関して検討を行った。模擬咳気流発生装置を用いて、咳の飛沫の付着場所を確認した。有効な清掃箇所を指摘した。また、人間行動を観察することにより設備、什器などの接触頻度を算定した。

1999年度

研究成果概要：　住宅が高気密化すると共に、新建材の使用に伴い、化学物質による室内汚染が問題となっている。汚染化学物質の室内気中濃度は、換気及び建材・施工材からの放散量によって左右される。従って室内化学物質汚染対策には、適切な換気を行うとともに建...　住宅が高気密化すると共に、新建材の使用に伴い、化学物質による室内汚染が問題となっている。汚染化学物質の室内気中濃度は、換気及び建材・施工材からの放散量によって左右される。従って室内化学物質汚染対策には、適切な換気を行うとともに建材・施工材からの汚染物質放散量を低減する必要がある。本研究では建材・施工材からの化学物質放散速度を測定する小型チャンバーに関する文献研究を行い、著者らが開発した小型チャンバーを用いて、いくつかの建材の測定を行った。小型チャンバー法に関する基礎文献調査では、材料からの化学物質放散量測定には、素材測定法、デシケータ法、チャンバー法、現場実測法などがあることがわかった。素材測定法では、空気中への放散量が直接測定できないこと、デシケータ法ではホルムアルデヒドの加水分解、加法則、長時間経過後の定常性などに疑問があること、実物大の大型チャンバーによる測定はコストがかかることから、小型チャンバー法が実用的には良いと考えられた。また、関連するASTM、ECA（ヨーロッパ共同研究）規格、北欧規格、EU-EN、ISO-146規格に関して調査研究を行った。チャンバー法には、大きく区分して小型2種と大型の計3種の測定法がある。試験体表面に設置するタイプの小型チャンバー（小型チャンバー法）、内部に試験体を入れるタイプ（セル方チャンバー法）があることがわかった。しかし、外国の試験チャンバー規格は性能しか定めておらず、小型チャンバーに関しては、具体的形状が示されていないことなどがわかった。加えて、ホルムアルデヒドに代表されるアルデヒド類測定に関して、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いての測定のプログラムを示した。内部材料設置型の小型チャンバーにより建材からのアルデヒド類放散速度を測定し、室内環境に与える影響に関して検討した。

2001年度

研究成果概要：　近年、環境共生建築手法や電気自動車といった地球環境問題を背景とした新技術が数々提案されており、これら新技術の導入には、在室者、乗員の要求条件である熱的快適性を客観的に評価できるツールが不可欠となっている。しかし、1970年代まで...　近年、環境共生建築手法や電気自動車といった地球環境問題を背景とした新技術が数々提案されており、これら新技術の導入には、在室者、乗員の要求条件である熱的快適性を客観的に評価できるツールが不可欠となっている。しかし、1970年代までに提案された、代表的な温熱指標であるPMV（予想温冷感申告）やSET*（標準新有効温度）は、比較的均一で時変動の少ない環境を対象としており、今日問題とされているような分布や日射があるような環境や非定常環境の快適性評価は取り扱えない。そこで、本研究では分布や時変動のある温熱環境における「人間―熱環境系快適性数値シミュレータ」の構築を目的とした。要素技術を確立し、それらを統合化し分布や日射影響を受ける環境での温熱快適性を予測する数値シミュレータの開発を行った。　具体的には、以下の項目に関して研究を行った。１）人体部位分割体温調節数値計算モデルの開発：65部位分割数値体温調節モデルは末梢部位の血流に関するモデル化が単純化されているため、特に寒冷環境での被験者実験結果と予測値との差異が大きくなる傾向があった。そこで、65部位分割数値体温調節モデルをベースに末梢血流を考慮した新たなモデルの作成を行った。２）移動計測カートの開発：測定器に求められる精度の資料収集を行い、カートの試作を行った。そのカートを用い実際のフィールドにて室内、屋外環境の測定を行い、その有効性を確認した。実測ツールとしての改良点を把握した。３）非定常環境における被験者実験：建築内と屋外とをつなぐ緩衝空間を対象とし、緩衝空間の温熱環境が通過後の人体に与える影響について被験者実験を行った。生理学的データと共に被験者の心理量に関する申告も記録し、数値体温調節モデルの生理量予測結果から感覚量へフィードバックする際の基礎的データを収集した。

2003年度

研究成果概要：室内環境が知的生産性に与える影響を評価するツールを開発することを目的とし、被験者実験により知的生産性を精度よく評価できる手法の確立を行った。　知的生産性により明確に影響を及ぼしやすいと考えられる光環境を対象とし被験者実験を、早稲田...室内環境が知的生産性に与える影響を評価するツールを開発することを目的とし、被験者実験により知的生産性を精度よく評価できる手法の確立を行った。　知的生産性により明確に影響を及ぼしやすいと考えられる光環境を対象とし被験者実験を、早稲田大学に設置されたマルチメディアスタジオにて行った。実験環境条件は、机上面照度をJIS Z 9110の適正照度基準内である800lxに照度を設定した条件と、暗くて作業に適さないと考えられる3lxに設定した条件とした。また、作業の学習効果を除くため、800lxで練習条件を設けた。被験者は、健康な大学生年齢の矯正視力0.7以上の男性14名とした。　知的生産性を評価する手法として作業成績だけでなく疲労度に着目した。疲労の測定には、主観評価に加え、音声やフリッカー値を用いた客観評価も行った。また、近赤外線酸素モニタ装置を用いた脳内酸素代謝測定も行った。　作業成績では、環境条件間に有意な差は認められなかった。疲労の主観的測定である自覚症状しらべの評価では、3lx条件下で作業による総合訴え率の増加が大きく、精神作業・夜勤型に特徴的な疲労構造が認められた。音声を用いた疲労の客観的測定結果としては、「が行」「ぱ行」のリアプノフ数の標準偏差の変化率が、3lx条件で作業後有意に上昇し増加量が多かった。フリッカー値は、3lx条件で作業後に有意に減少したが、環境条件間比較では有意差が認められなかった。近赤外線酸素モニタを用いた脳内酸素代謝の測定では、3lx条件で、加算作業が朗読作業より有意に酸素化ヘモグロビン濃度の増加量が大きかった。加えて、タスクアンビエント空調システムに関する被験者実験や、室内空気質を対象としたコールセンターにおける現場実測を行い、室内環境質と知的生産性の関係の検討を進めている。

2004年度

研究成果概要：シックハウス症候群が社会問題化している。その原因として考えられている内装建材からの放散については様々な研究がされてきた。近年、建材のみならず、室内に存在する種々の家庭用品から放散される揮発性有機化合物（VOCs）やカルボニル化合物...シックハウス症候群が社会問題化している。その原因として考えられている内装建材からの放散については様々な研究がされてきた。近年、建材のみならず、室内に存在する種々の家庭用品から放散される揮発性有機化合物（VOCs）やカルボニル化合物等に関心が寄せられている。本研究では、これらの家庭用品からの放散特性の把握を行うことを目的とした。ベークアウトされた1m3チャンバーに清浄空気を供給している状態でバックグラウンド濃度を測定した後、測定機器を設置した。チャンバーを密閉し非通電の状態で12時間放置した後、測定対象品が入っている状態でバックグラウンド濃度を測定した。サンプルバックグラウンド濃度の測定が終了した後、チャンバー外部から機器の電源を入れた。その時間を0時間とした。同時にトラベルブランクの測定も行った。それぞれの捕集では、VOCsに関してはTenax-TA捕集管、アルデヒド類に関してはSep-Pak DNPHを用いた。パソコンに関しては、トルエン気中濃度最大値は通電後3時間前後になった。TVOC測定結果に関しても同様であった。高放散の家庭用機器もみられ、化学物質低減化対策が必要とされる。また、室内の換気量を増加するなどの対策が必要とされることが示唆された。一方、SVOC（準揮発性有機化合物）に関してフォグ法を用いて測定を行った。対象とした建材は、塩化ビニル樹脂系壁紙および塩化ビニル製床シートであり、SVOCの付着量を評価した。温度条件を変えた付着量測定により、温度を上げることで付着量が増す物質とそうでない物質があることがわかった。DBP、DEHPについては温度をあげることにより、付着量に顕著な増加がみられ、温度依存性の高さが確認された。また、温度による付着量の増加傾向は同一成分であっても、試験体の種類や材質等により異なることが確認された。