Comfortable clothing design based on optimization of clothing ventilation

基于服装通风优化的舒适服装设计

基本信息

批准号：
20K02364
负责人：
島崎康弘
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

被服効果は温熱環境六大要素の一つであり，人体温熱状態や快適性に大きな影響を及ぼし，クールビズなど省エネルギーの観点よりも注目が集まっている．ヒトは被服することにより「衣服(内)気候」と呼ばれる人体と衣服，また衣服と衣服との間に生じる微小な空気層が外環境とは異なる温度・湿度・気流を形成するため，気流を伴う衣服内換気や衣服気候形成さらには温熱快適性を統合的に理解することで被服デザインを最適化することが可能となる．本研究は，①衣服気候（換気気流を含む）の形成と人体熱収支との関係，②被服時の生理・心理応答，人間動態解析，③快適性を実現する衣服機構・形態の検討，からなる．22年度までの検討による成果の概要は以下である①に関して，人体と被服の相対的な形状による影響評価のため，自然対流を前提とした衣服内気候性状の把握システムを確立し，また熱・湿気伝達特性を定式化するに至った．また，形状の影響のほか素材の違いによる熱・湿気伝達特性を計測した．同時に，被服時の人体熱収支を算出するため，被服近傍モデルと温熱快適性を司る人体熱収支式を結合して統合的に環境－被服－人体系の熱輸送を立式化ができ，実環境における温熱快適性評価に適用できる状態である．②に関して，①より導いた換気を促す被服のプロトタイプを用いて，歩行時の換気効果の実証している段階である．モーションキャプチャーによる動態解析により換気誘引の差異が明らかになった． ③に関して，衣服内換気および人体温熱快適性を向上させるためのより実用的なプロトタイプ着衣を作成し，サーマルマネキンを用いた実験により着装の最適化を実施した．以上に関して，国内外の学術会議等にて発表（発表申し込み含む）を行い，情報発信をしている．

服装效应是热环境六大要素之一，对人体温度和舒适度影响较大，比Cool Biz等节能方面受到更多关注。当人类穿着衣服时，人体与衣服之间形成的微小空气层，称为“衣服（内部）气候”，衣服之间通过综合了解而产生不同于外界环境的温度、湿度和气流。服装内部的通风、气候形成和热舒适度，使优化服装设计成为可能。本研究重点关注（1）着装气候（包括通风气流）的形成与人体热平衡之间的关系，（2）着装过程中的生理心理反应和人体动力学分析，以及（3）着装机理的检验和实现舒适的形式。截至2012财年的研究结果总结如下。对于①，我们建立了基于自然对流的服装内部气候特征的系统，以评估人体和服装的相对形状的影响，并且我们现在已经制定了水分传递特性。除了形状的影响外，我们还测量了由于材料差异而导致的热量和水分传递特性。同时，为了计算穿着服装时的人体热平衡，可以将服装邻域模型与控制热舒适性的人体热平衡方程结合起来，制定环境之间热传递的综合公式，处于可以应用于环境热舒适评价的状态。关于②，我们目前正处于使用源自①的促进通风的服装原型来演示步行时的通风效果的阶段。使用动作捕捉的动态分析揭示了通气诱导的差异。对于③，我们制作了更加实用的原型服装，以改善服装内部的通风和人体的热舒适度，并使用热人体模型通过实验对服装进行了优化。对此，我们正在通过在国内外学术会议上做报告（包括申请报告）的方式来传播信息。