【まとめて覚える温熱指標】作用温度や新有効温度ほか試験に出てくる指標をわかりやすく解説します/一級建築士学科試験

学科試験の環境分野で毎年選択肢の中ででてくる、

温熱の指標【PMV,ET,SET等】ですが、

過去問題集だけで勉強していると

それぞれ単独で目にする事はあっても

まとめて書かれていることが無いので、

頭にすっと入ってこないということがありました。

 

その辺を一度まとめたことがあったので、

そちらのご紹介をします。

 

 

作用温度や新有効温度などの温熱指標は【人間の温熱的快適性を調べる評価法】のこと

さっそく温熱指標のそれぞれの単語を

覚えていきたいところですが、

まずは温熱指標がどのような時に

使われるかを考えていきたいと思います。

 

PMV,ET,ET*,SET,DIなど

様々な指標がありますが、

共通するのは

人間がその温熱環境で快適かどうか

【人間の温熱的快適性を調べるための評価法】

だということです。

そして、

その評価をするためには何か判断できる要素

(気温が高い、湿度が低いなど)が

必要ですね。

ですので評価法を覚える前に、

まずは

を見ていくと

内容が理解しやすいと思います。

 

温熱的快適性を評価をするために必要な要素は【気温・湿度・気流・放射・代謝量・着衣量】の６つ

人間が感じる温熱快適性の要素は全部で６つあります。

 

 

このあと覚える評価法は

この６つの項目のどれか、

または全部を使って

快適性を評価することになります。

 

１、気温

普段私達が一番目にする要素です。

こちらは説明不要かと思いますので省略します。

２、湿度

梅雨の時期や過乾燥の時期など

特に気になりますよね。

基本的に

湿気があると気温を高く感じ、乾燥していると気温を低く

感じます。

また、ここでいう湿度というのは

相対湿度の事をいいます。

３、気流

体に風が当たると

夏は涼しく、冬は寒く感じます。

風と人が接触する瞬間に

人間と風の双方向で熱が移動しますが、

基本的に外気の風は

人間の体温よりは低いことが多いので、

気流速度が大きいと

人間の体から風に熱が多く逃げていきます。

また気流により汗などの水分が

移動するのも涼しく感じる特徴です。

４、(熱)放射

ある物質から放出された熱が

電磁波の形で別の物質に到達して熱を届けることを

(熱)放射といいます。

このとき、

周囲の空気の温度は変化しない

ということが特徴です。

人間と放射の関係で

代表的なものは太陽の熱です。

太陽はとても熱くて、

人間は日射にあたると暑かったり暖かったり

するわけですが、

その間にある宇宙はどうかというと、

もの凄く寒いですよね。

宇宙には電磁波を受け取る物質が無いため、

太陽から放射された電磁波は

宇宙を温めることなく地球まで到達し、

そこで物質に当たって

初めて熱の受け渡しがあるからです。

また

この世にある全ての物質は太陽と同様に

それぞれの温度に見合った電磁波を放射しています。

たとえばストーブと人間を例に出すと、

ストーブをつけて温かいと感じるとき

（ストーブが人間に電磁波を放射している時）、

実際は人間もストーブに電磁波を放射しています。

この時ストーブの方が人間より与える熱量が多いので、

結果人間を体を温めることになっています。

※自分が出している放射を体感するには

手の平をこすって、そのこすった手を

ほっぺなどに触れない程度に近づけてください。

ほんわりと温かさを感じることができます。

それはあなたの放射している電磁波です。

５、代謝量

基礎代謝などの言葉があるとおり、

人間が生み出す熱量です。

単位はMET(新陳代謝＝メタボリズムからきているのか？)です。

安静に座ったままテレビを見ている時を１METとして、

運動をすると３METなど増加します。

６、着衣量

衣服を変化させることで

人間に対する断熱性能を増減させることができます。

単位はclo(衣服からきているのか？)です。

着衣量が増えるとcloが増えます。

ただ、1cloは

“気温が21℃で相対湿度50%気流0.1m/sの条件で、

椅子に座り安静な状態で快適と感じる着衣量の事”

となっていて、

なんだかよくわかりづらいですね。

シャツを羽織っているぐらいの理解で良いと思います。

試験に出てくる温熱指標を簡単な表にしました。

温熱指標が出てくる問題は単語と

その内容が合っているかというのがほとんどです。

そして単語の説明として

湿度やら気流やら放射やらを使ってきます。

たとえば【作用温度】の説明は問題によく出てきますが、

 

 

上の表を覚えられたら、

作用温度と湿度が出てきた時点でバツできます。

ここからはさらっと上記指標の説明をします、

が適当ですので環境工学系の本を読んでもらった方が安全です。(汗)

OT(作用温度)

とか

 

とあれば正解ですが

解説を見たとき理解が難しかったです。

とりあえず

下線を引いたキーワードだけ注意しましょう。

ただ対流があまりない空間での

作用温度は気温と平均放射温度を足して２で割ったもの

となり幾分わかりやすくなります。

 

またこの場合、

作用温度≒体感温度となります。

実際、室温が低くても平均放射温度が高ければ

室温の割りに暑く感じますし、その逆も言えます。

これは体感温度の簡易的な考え方と同じですね。

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MRT（平均放射温度）

OTの計算上必要になるのが平均放射温度（MRT）です。

平均放射温度は試験では

 

 

という出題(正答肢)がされていますので、

そのまま覚えておけばとりあえずよいです。

 

※ここから先は試験には必要ないかもしれませんが

理解を深めるために調べると

平均放射温度は

の事です。

 

例えば

人間が凄く熱く暖められた(或いは冷えた)壁、天井、床に

囲まれた部屋に入ったときに

部屋のあらゆる面から、

人間にむかって熱が放射されてきて、

とても暑く(寒く)感じるのは想像できますね。

そして人の立っている位置や

各面の暖められ方によって

その人が各面から影響を受ける

熱エネルギーにはばらつき(不均等)があります。

ということで

というわけです。

 

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ET(有効温度)

ETとは

です。

例としてあげると

という感じでしょうか

意味はわかりますが現実世界で

湿度１００％というのが無理すぎますね。

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ET*(新有効温度)

過去の試験では

という出題（誤答肢)がされていますが、

上記はPMVの説明です。

 

正しくは、

のことで、

ETが仮想環境すぎたものを、

もう少し実在する環境に近づけた指標となっています。

 

ただし、

という欠点があります。

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SET*(標準新有効温度)

過去の試験では

と出題（誤答肢)されています。

 

正しくは

22.2〜25.6℃が快適・許容できる範囲内で

20℃は「やや涼しい、やや不快」になります。

 

SET*は

の事です。

 

後で説明するPMVとは違い、

着衣量や代謝量を修正することによって、

様々な代謝量における温冷感や快適感評価を可能にしています。

汗をかくような暑いところや

凍えそうな寒いところも評価できるのが良い点ですね。

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PMV(予測平均温冷感申告)とPPD

先ほどET*の誤答肢として出てきた

というのが説明です。

 

また、

という正答肢がありました。

 

結果を-3から3までの７段階で評価します。

上記のように数字が０に近いほど快適になります。

またPPD(予測不快者率)と対応していて

数字が０から離れていくと、

PPDが増加します。

 

PMV指標の欠点は

というところです。

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DI(不快指数)

不快指数（DI）は蒸し暑さを表す指数で

温度と湿度を使い評価します。

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リンク

最後までお読みいただきありがとうございました。

この記事の他に

環境分野や計画分野の細かい知識から

勉強法など幅広い知識まで

色々と記事にしていますので、

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環境分野

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