衣服内における熱・湿気・空気の同時移動を考慮した汗の放出過程の定量的検討

考虑衣服内热量、水分和空气同时运动的汗液释放过程的定量研究

• 批准号: 15656136
• 负责人: 高田 暁
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kobe University (2004)Kyoto University (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656136/
• 关键词: 衣服; 汗; 気流解析; レーザー; 三次元座標データ; 解析; 非定常過程; 人体

建築におけるエネルギーの有効利用および快適性向上ために、人体の生理・心理反応の過渡特性を考慮した空調制御が求められている。それに必要な体温変動予測法を構成する観点より、汗の放出過程について衣服内の熱・湿気・空気の移動について検討を行った。1.衣服内気流性状の把握被験者を用いた可視化実験を行い、シャツの袖・襟・ボタン周辺等の開口を通しての流出のみならず、布面を貫通する気流が観察された。この気流が汗の放散過程に影響を及ぼす可能性を示した。2.汗の乾燥過程における衣服内熱・水分・空気移動性状の実測被験者実験により、汗の乾燥過程における皮膚温、着衣温、衣服内空気層の温湿度、全身での水分損失量について測定を行った。重ね着の状況での汗の蒸発特性を把握した。3.人体および着衣表面の3次元座標データ作成装置の作成とそれを用いた空気層形状測定レーザーを用いた表面形状測定システムを用い、皮膚と衣服の間に形成される空気層寸法の測定を試みた。皮膚表面および衣服表面の表面座標から、皮膚と着衣の間に存在する空気層の形状が数値的に求まることを確認した。4.衣服内換気を考慮した着衣・人体の熱水分同時移動解析着衣-人体非定常熱水分収支モデルに衣服内の換気を組み込んだプログラムを作成し、衣服内換気が汗の放出過程に及ぼす影響を解析した。5.皮膚と着衣の間に存在する空気層における自然対流の基礎的検討単純な人体形状モデルを用いて、自然対流が生じる場合について、室内に立つ人体まわりの気流場の数値解析を行った。衣服下空気層における空気移動量、皮膚-空気層間及び着衣-空気層間の対流熱伝達率を求め、4.のプログラムに入力するべき基礎データを得た。6.汗の移動経路の解析重ね着を想定した被験者実験の解析を行い、実験結果を大略再現できることを示した。汗の移動経路を定量的に把握した。

为了有效利用能源并提高建筑物的舒适度，需要考虑人体生理和心理反应的瞬态特征的空调控制。我们从配置必要的体温波动预测方法的角度出发，研究了汗液释放过程中热量、水分和空气在衣服内的运动。 1. 了解衣服内部气流的特性 通过受试者进行可视化实验，观察到气流不仅流经衬衫的袖子、领子、纽扣等开口，而且还渗透到布料表面。研究表明，这种气流可能会影响汗液的消散过程。 2、实际测量汗液烘干过程中衣物内部的热量、湿度和空气运动特性通过人体实验，测量了皮肤温度、衣物温度、衣物内部空气层的温湿度以及整个过程中的失水量。身体在汗水干燥的过程中去了。我们了解了多层穿着时汗液的蒸发特性。 3. 创建人体和衣服表面的 3D 坐标数据创建装置，并使用它测量空气层形状。使用激光表面形状测量系统，测量皮肤之间形成的空气层的尺寸和衣服可以测量。我们确认，可以根据皮肤和衣服表面的表面坐标来数值确定皮肤和衣服之间的空气层的形状。 4. 考虑服装内部通风的服装与人体之间热湿同时运动分析 创建了一个程序，将服装内部通风纳入服装-人体非稳态热湿平衡模型，并将服装内部通风与我们分析了汗液释放过程的影响。 5.皮肤与衣服之间空气层自然对流的基础研究利用简单的人体形状模型，对站在室内的人体自然对流发生时周围的气流场进行了数值分析。确定衣服下面空气层的空气运动量、皮肤与空气层之间、衣服与空气层之间的对流换热系数，并获得步骤4中输入程序的基本数据。 6.汗液运动路径分析我们对假设分层穿着的受试者进行了实验分析，结果表明可以大致再现实验结果。我们定量地了解了汗液的运动路​​线。

项目成果

田中宏明, 鉾井修一, 高田暁: "重ね着をした人体の各部位における温熱生理量の非定常応答(その1) -着衣の水分蓄積を考慮した着衣内空気温湿度性状の検討-"日本建築学会近畿支部研究報告集(環境系). 第43号. (2004)

Hiroaki Tanaka、Shuichi Hokoi、Akira Takada：“穿着多层衣服时人体各部位热生理量的不稳定响应（第 1 部分） - 考虑衣服中水分积聚的情况下检查衣服内的空气温度和湿度特性 -” 日本建筑学院日本近畿分部研究报告（环境）第 43 号。（2004 年）。

重ね着した人体各部位における温熱生理量の非定常応答(その1) 着衣における水分蓄積を考慮した着衣間空気温湿度性状の検討

人体各部位热生理量随衣物层数的非稳态响应（一）考虑衣物水分积聚的衣物间空气温湿度特性研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本建築学会近畿支部研究報告集(環境系) 第43号
• 作者: 田中宏明;鉾井修一;高田暁
• 通讯作者: 高田暁

人体各部位の温度変動に関する研究 運動を含む非定常過程の被験者実験と解析

人体各部位温度波动研究包括运动在内的非稳态过程的课题实验与分析

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本建築学会大会学術講演梗概集 環境工学II
• 作者: 高田暁;鉾井修一;原田和典;松井純平
• 通讯作者: 松井純平

中澤和弘, 鉾井修一, 高田暁: "着衣-人体間における熱・水分・空気移動解析のための基礎的検討"日本建築学会環境系論文集. 第580号. (2004)

Kazuhiro Nakazawa、Shuichi Hokoi、Satoru Takada：“服装与人体之间的热、湿度和空气运动分析的基础研究”日本建筑学院学报，环境研究，第 580 期。（2004 年）

着衣-人体間における熱・水分・空気移動解析のための基礎的検討

分析服装与人体之间的热量、湿度和空气流动的基础研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本建築学会計画系論文報告集 第580号
• 作者: 中澤和弘;鉾井修一;高田暁
• 通讯作者: 高田暁