日本建築学会環境系論文集 第88巻 第806号, 276-287，2023年4月
J. Environ. Eng., AIJ, Vol. 88, No. 806, 276-287, Apr., 2023
DOI https://doi.org/10.3130/aije.88.276
【カテゴリーⅡ】
風速 4 条件下における人体部位別着衣熱抵抗・蒸発熱抵抗の測定
MEASUREMENT
OF LOCAL CLOTHING INSULATION AND EVAPORATIVE RESISTANCE
風速 4 条件下における人体部位別着衣熱抵抗・蒸発熱抵抗の測定
OF THE HUMAN BODY UNDER FOUR AIR VELOCITY CONDITIONS
MEASUREMENT OF LOCAL
CLOTHING INSULATION
AND EVAPORATIVE
RESISTANCE
元UNDER
彬 久＊2FOUR
，久 山AIR VELOCITY
遼＊3，小川 CONDITIONS
裕太郎＊4，
依 田HUMAN
柊＊1，野
OF THE
BODY
秋 元 瑞 穂＊5，藤井 香菜子＊3，田 辺 新 一＊6，山 本 佳 嗣＊7，
水 谷 国 男＊8
依田 柊 ，野元 彬久 ，久山 遼＊3, 小川 裕太郎＊4, 秋元 瑞穂＊5,
Shu YODA, Akihisa
NOMOTO, Ryo HISAYAMA, Yutaro OGAWA,
藤井 香菜子＊3, 田辺 新一＊6 山本 佳嗣＊7，水谷 国男＊8
Mizuho AKIMOTO, Kanako FUJII, Shin-ichi TANABE, Yoshihide YAMAMOTO
and Kunio MIZUTANI
＊1
＊2
Shu YODA, Akihisa NOMOTO, Ryo HISAYAMA, Yutaro OGAWA, Mizuho AKIMOTO,
Kanako FUJII, Shin-ichi TANABE, Yoshihide YAMAMOTO and Kunio MIZUTANI
This study aims to examine the effect of airflow on local clothing insulation and evaporative resistance. Local clothing insulation and
evaporative resistance of two types of summer clothing were measured under four different airflow conditions (0.15, 0.4, 1.0, 2.0 m/s). As
a result, evaporative resistance has larger decrease than thermal insulation due to airflow. In addition, the magnitude of decrease in local
clothing insulation and evaporative resistance were likely affected by direction of airflow and turbulence intensity.
Keywords : Clothing evaporative resistance, Clothing insulation, Air flow, Sweating thermal manikin
着衣蒸発熱抵抗，着衣熱抵抗，気流，発汗サーマルマネキン
1
2000 年代初頭から，人体部位ごとの着衣熱抵抗の測定が行なわれ
はじめに
本研究の目的は，環境の気流速度と人体部位ごとの着衣熱抵抗，
着衣蒸発熱抵抗の関係を明らかにすることである。我々は既報 1) に
おいて，8 種類の着衣の組み合わせにおける人体部位別着衣熱抵抗，
蒸発熱抵抗の測定結果を示した。本稿では，風速 4 条件下において
測定した人体部位別着衣熱抵抗，蒸発熱抵抗の測定結果を報告する。
着衣が人体－環境間の熱移動に及ぼす影響は熱抵抗として表され，
10-13)
，データが整備されつつある。一方で，着衣蒸発熱抵抗は，近年
まで実験条件や計算条件が確立されていなかったこと
14)
を背景に，
1)
部位別に測定した研究は極めて少ない 。
また，着衣の熱抵抗値は，衣服生地の熱特性に加え，衣服のサイ
ズや形状 15-17)，人体の姿勢
16-18)
，環境の気流速度
16, 17, 19-26)
，人体の
動き 18, 25-29) などの影響を受けて変化する。
顕熱，潜熱移動に対する抵抗をそれぞれ着衣熱抵抗，着衣蒸発熱抵
気流および歩行が着衣熱抵抗に与える影響について，Oguro et al.
抗という。これらの抵抗値は熱的快適性や熱ストレス指標を求める
(2001, 2002a) 21, 22) は，中間期を想定した着衣に対して，着衣熱抵
際に必要となる条件であり 2-4)，ISO 9920 (2007) 5) を利用すること
抗を人体部位ごとに測定し，気流，風向の影響について検討した。
で，様々な着衣の組み合わせにおける熱抵抗値を得ることができる。
また，Lu et al. (2015b) 26) は，歩行可能なサーマルマネキンを用い
近年では，パーソナル空調システムや車室内のような不均一熱環
て，17 種類の着衣の組み合わせにおける着衣熱抵抗を測定し，気流
境を設計する際，人体局所における生理量・心理量を予測すること
と歩行の複合が人体各部位の着衣熱抵抗に及ぼす影響を検討した。
が求められている。人体局所の熱的快適性を定量評価する手法とし
着衣蒸発熱抵抗については，Wang et al. (2012) 30) が，気流下，
て，体温調節反応や人体－環境間の熱交換を再現する数値計算モデ
歩行時における人体部位ごとの着衣蒸発熱抵抗を測定している。し
ルが様々提案されてきた
6-9)
。これらのモデルでは，人体部位ごとに
かし，研究の課題として，3 種類の着衣の組み合わせ，低風速環境
着衣の熱抵抗値を入力することが可能であるが，ISO 9920 (2007) 5)
（≤ 0.78 m/s）における測定に留まっていることを挙げ，より広範
では，全身に対する着衣の熱抵抗値を示すに留まっている。
な測定が必要であると述べている。
清水建設株式会社 技術研究所（当時早稲田大学大学院）
技術研究所（当時早稲田大学大学院）
カリフォルニア大学バークレー校
博士研究員・博士（工学）
カリフォルニア大学バークレー校
博士研究員・博士（工学）
当時早稲田大学大学院
＊ 3＊ 4
早稲田大学大学院創造理工学研究科建築学専攻 修士課程
当時早稲田大学大学院
＊ 4＊ 5
早稲田大学大学院創造理工学研究科建築学専攻 修士課程
博士課程
早稲田大学大学院創造理工学研究科建築学専攻
＊6
早稲田大学創造理工学部建築学科 教授・工学博士
＊5
早稲田大学大学院創造理工学研究科建築学専攻
博士課程
＊7
東京工芸大学工学部工学科建築コース 准教授・博士（工学）
＊6
教授・工学博士
＊ 8 早稲田大学創造理工学部建築学科
東京工芸大学工学部工学科建築コース
教授・学術博士
＊7
東京工芸大学工学部工学科建築コース 准教授・博士（工学）
＊1
＊1
＊ 2 清水建設株式会社
＊ 2＊ 3
＊8
東京工芸大学工学部工学科建築コース
— 276 —
教授・学術博士
Shimizu Corp. (Former Grad. Student, Dept. of Architecture, Waseda Univ.)
Shimizu University
Corp. (Former
Grad. Student,
Dept.
of Architecture, Waseda Univ.)
Postdoc.,
of California,
Berkeley,
Dr.Eng.
Postdoc.,
University
California,
Berkeley,Waseda
Dr.Eng.Univ.
Former
Grad.
Student,ofDept.
of Architecture,
Grad.
Student,
of Architecture,
Waseda Univ.
Former
Grad.Dept.
Student,
Dept. of Architecture,
Waseda Univ.
Grad.
Dept.
of of
Architecture,
Waseda
Univ.,
M.Eng.
Grad.Student,
Student,
Dept.
Architecture,
Waseda
Univ.
Prof., Dept. of Architecture, Waseda Univ., Dr.Eng.
Prof., Dept. of Architecture, Waseda Univ., M.Eng.
Assoc. Prof., Dept. of Engineering, Tokyo Polytechnic Univ., Dr.Eng.
Prof.,Dept.
Dept.ofofEngineering,
Architecture,
Waseda
Univ., Dr.Eng.
Prof.,
Tokyo
Polytechnic
Univ., Ph.D.
Assoc. Prof., Dept. of Engineering, Tokyo Polytechnic Univ., Dr.Eng.
Prof., Dept. of Engineering, Tokyo Polytechnic Univ., Ph.D
Table 1
以上のように，気流下における人体部位別着衣熱抵抗，蒸発熱抵
Specifications of sweating thermal manikin
抗のデータは極めて少ない。特に，気流下における部位別蒸発熱抵
No.
Segment
抗については，測定方法に関する知見も不足している。パーソナル
1
Face
0.05
空調や車室内空調等による局所気流の効果を評価するためには，
2
Head
0.10
3
Chest
0.12
4
Shoulder
0.10
5
Stomach
0.12
様々な気流条件における着衣熱抵抗，蒸発熱抵抗の測定データを拡
充していく必要があると考えられる。そこで本研究では，局所気流
の評価に向けた基礎的な検討として，気流速度を 4 段階（0.15, 0.4,
Area [m 2]
6
Back
0.09
1.0, 2.0 m/s）変化させ，人体正面に向けて一様な気流を送った場合
7, 8
R, L Hip
0.08
における人体部位別着衣熱抵抗，蒸発熱抵抗の測定結果を示し，既
9, 10
R, L Upper arm
0.07
11, 12 R, L Forearm
0.06
13, 14
R, L Hand
0.05
を参考値として取得し，人体－着衣－環境間の熱移動について，よ
15, 16
R, L Thigh
0.13
17, 18
R, L Calf
0.12
りミクロな分析を試みた。
19, 20
往研究の結果と比較することで，気流が人体局所における熱移動に
与える影響を分析した。また，着衣表面における温度および熱流束
2
R, L Foot
0.06
Whole
1.72
Segmentation of manikin parts
2
1
3
4
9
10
10
9
5
11
13
6
7
8
15
16
17
19
12
12
11
8
7
16
15
18
18
17
20
20
19
14
14
Front
13
Rear
実験概要
Table 2
環境の気流速度と人体部位ごとの着衣熱抵抗，蒸発熱抵抗の関係
Experimental conditions
を明らかにすることを目的に，2020 年 10 月 19 日から 11 月 29 日
Dry meas.
Wet meas.
に東京工芸大学人工気候室（以下，実験室）にて，実験を行なった。
Air temp.
[°C]
21
34
2.1
Mean radiant temp.
[°C]
21
34
Relative humidity
[%]
Air velocity
[m/s]
実験に用いた発汗サーマルマネキン
表 1 に実験で使用した発汗サーマルマネキンの部位分割を示す。
本研究で使用した発汗サーマルマネキンは，MTNW 社製“Newton”
20-zone sweating thermal manikin アジア人男性モデルである。マ
Skin temp.
[°C]
ネキンは ThermDAC 8 ソフトウェアを用いて，部位別に表面温度，
Posture
[-]
熱流束，発汗量を制御することができる。マネキンを発汗させる場
Sweating rate
[mL/(m2･h)]
50
40
0.15, 0.4, 1.0, 2.0
0.15, 0.4, 1.0, 2.0
34
34
Standing
Standing
－
150－600
合，給水ポンプにより貯水タンクから送り出された蒸留水がヒータ
ーで加温され，マネキン全身に配置された 139 個の吐水口に供給さ
れる。供給された水は，マネキンに着用させた模擬皮膚を介して吐
2.2.2
Wet 測定
水口周囲に拡散し，マネキン表面全体が湿潤状態となる。模擬皮膚
Wet 測定時の環境条件は，ISO 9920 (2007) 5) および ASTM F2370
は，マネキンと模擬皮膚の間に空気層が生じない，水分移動が速い
(2016) 14) を参考に，作用温度 34°C，相対湿度 40%を目標に制御し
という条件を満たすものを使用した。
た。また，マネキンと周囲環境の間で顕熱移動が生じないよう，マ
2.2
ネキンの表面温度は全部位で 34°C 一定制御とした。マネキンの発
実験条件
表 2 に実験条件を示す。本研究では，着衣熱抵抗を測定する「Dry
汗量は，事前実験にて模擬皮膚が湿潤状態を維持できる量を目視に
測定」，および着衣蒸発熱抵抗を測定する「Wet 測定」の 2 つの測定
より確認し注 1)，
Head, Face で 600 mL/(m2･h)，
Hand で 150 mL/(m2･
条件を設けた。また，気流速度と着衣熱抵抗値の関係を分析するた
h)，それ以外の部位では 400 mL/(m2･h)とした。ただし，気流速度
めに，気流速度 0.15, 0.4, 1.0, 2.0 m/s の 4 条件を設けた。測定中の
1.0 m/s の条件では Hand，2.0 m/s の条件では Head, Face, Hand
マネキンは立位姿勢とし，ハニカム整流板を付けた 48 台のファン
において模擬皮膚の部分乾燥が確認された。気流速度の大きい条件
を用いて，マネキンの正面に向けて気流を送った。測定時間は ISO
では湿気伝達率が大きくなり，供給された水が模擬皮膚全体に広が
9920 (2007)
る前に蒸発したことが原因であると考えられる。事前実験にて供給
5)
による測定方法に従い，Dry 測定では最低でも 30 分
以上，Wet 測定は最低でも 60 分以上を確保し，マネキン表面温度
水量を増やすことを試みたが，部分乾燥を防ぐことは困難であった。
および表面熱流束が 10 分以上定常となっていることを確認したう
過剰な水分供給により水が他の部位に流れる，もしくは水が滴り落
えで測定を終了した。後述の実験結果は，終了直前 10 分間のデー
ちる状況が生じるのは適切でないと考え，これらの部位における部
タの平均値から算出した。実験の手順について，乾燥状態の衣服を
分乾燥はやむを得ないものと判断し，実験を実施した注 2)。
マネキンに着せ，着衣に測定機器を取り付けた後に実験を開始し，
2.2.3
着衣条件
気流 4 条件を連続して測定した。測定終了後，着衣表面の測定機器
表 3（次頁）に着衣条件を示す。本研究では，裸体の Nude 1，裸
を取り外し，
脱衣させた。着方による測定値の差異を確認するため，
体に模擬皮膚を着せた Nude 2，夏季の日常着を想定した En C（ト
Dry 測定，Wet 測定ともに，このサイクルを 2 回以上繰り返した。
ランクス，靴下，ポロシャツ，長ズボン，スニーカー），夏季フォー
2.2.1
マルウェアを想定した En F（トランクス，靴下，アンダーシャツ，
Dry 測定
Dry 測定時の環境条件は，ISO 9920 (2007)
5)
による着衣熱抵抗
長袖 Y シャツ，スラックス，革製ベルト，革靴）の 4 条件について
の測定法に準じ，作用温度 21°C，相対湿度 50%を目標に制御した。
測定を行なった。着衣のコードは既報
マネキンは全部位において表面温度 34°C 一定制御とした。
実験では少なくとも 2 回以上洗濯した衣服を使用した。
1)
に対応させている。なお，
— 277 —
2.3
Table 3
環境測定項目
表 4 に環境測定項目，図 1 に測定位置を示す。空気温度，湿度を
Code
Clothing conditions
Components
温湿度計（T&D, Thermo recorder TR-52S）を用いて床上 0.1, 0.6,
Nude1
Nothing
1.1, 1.7, 2.2 m の高さにて測定した。また，気流速度を熱線式風速
Nude2
Knitted fabric “Skin”
計（Testo, testo 425; KANOMAX, Model 6501）を用いて，床上 0.1,
0.6, 1.1, 1.7 m の高さにて測定した。さらに，平均放射温度を PMV
計（Kyoto Electronics, Amenity meter AM-101）を用いて床上 1.1
En C
Briefs (C),
Polo shirt (C: 72% and P: 28%),
Long pants (C: 97% and PU: 3%),
Socks (C: 47% and A: 29%. N: 16%, PE: 6%, PU: 2%),
Sneakers (C and synthetic resin sole)
En F
Briefs (C),
Under shirt (C)
Long-sleeved shirt (PE: 65%, C: 35%)
Long pants (W:50% and P: 50%), Belt (L),
Socks (C: 47% and A: 29%. N: 16%, PE: 6%, PU: 2%),
Shoes (L and synthetic resin sole)
m の高さにて測定した。実験終了後に三次元風速計（SONIC, DA650 and TR-90T）を用い，各風速条件における気流速度を，床上 1.1
m の高さにて 0.1 秒間隔で測定し，気流の乱れ強さを算出した注 3)。
2.4
マネキンおよび着衣に関する測定項目
表 5 にマネキンおよび着衣に関する測定項目を示す。マネキン表
面温度および熱流束を，ThermDAC 8 ソフトウェアを用いて記録し
※ (A), (C), (L), (N), (PE), (PU) and (W) imply Acrylic, Cotton, Leather, Nylon,
Polyester, Polyurethane and Wool, respectively.
た。また，サージカルテープを用いて着衣内側に熱電対および熱流
センサ（HIOKI, Z2012）を貼りつけ，人体 7 部位，10 点の着衣内
表面における温度（以下，着衣内表面温度）および熱流束
注 4-6)
を測
Table 4
Environmental measurement items
Items
定した。さらに，Wet 測定の際は，高精度はかり（Sartorius, Combics
Air temp.
1 plus）を用いて，実験前後における衣服の質量を測定した。
Relative humidity
Positions
Interval
FL + 0.1, 0.6, 1.1, 1.7, 2.2 m
1 min
FL + 1.1 m
1 min
FL + 0.1, 0.6, 1.1, 1.7 m
1 min
Mean radiant temp.
計算方法
着衣熱抵抗の算出
図 2 に皮膚－着衣－環境間における熱回路を示す。着衣熱抵抗は
Amenity meter
。全着衣熱抵抗 It[i]および着衣
外表面の熱抵抗 Ia[i]注 8)は，マネキン表面と環境の温度差 tsk[i] − to と
Plan
顕熱損失量 Q[i]より，式(2), (3)を用いて算出される。
It[i] =
Ia[i] =
3.2
tsk [i] − to
0.155 Q[i]
(2)
Table 5
Air flow
Section
2500
Fig. 1
(1)
R[i] = 0.155 I[i]
8000
Measurement position
Measurement items for manikin and clothing 注 4-6)
Items
tsk, nude [i] − to
0.155 Qnude [i]
(3)
Skin temp.
Heat flux
Temp. on clothing inner surf.
着衣蒸発熱抵抗の算出
本研究では Heat Loss 法
31)
に基づき着衣蒸発熱抵抗を算出した。
Heat Loss 法は，マネキン表面温度 tsk[i]と環境の作用温度 to を等し
くすることでマネキンからの顕熱損失を可能な限り小さくし，マネ
キンの供給熱量 Qmanikin[i]を蒸発熱損失量 Qe[i]とみなして蒸発熱抵抗
Anemometer
Thermometer
Multi fans
1850
注 7)
3700
て，式(1)により単位換算できる 27)
1850
一般的に“clo”という単位で表され，
「1 clo = 0.155 (m2･K)/W」とし
1100
3.1
2700
3
Air velocity
Positions
Interval
20 body parts
1 min
7 body parts, 10 points
1 min
Heat flux on clothing inner surf.
1 min
Relative humidity on inner clothing surf.
(Only Wet meas.)
1 min
Pre-post
of meas.
Clothing weight (Only Wet meas.)
を算出する方法である。全着衣蒸発熱抵抗 Ret[i]および着衣外表面の
は，模擬皮膚表面と環境の水蒸気圧差 psk, f [i] − pa
Q
と蒸発熱損失量 Qe[i]より，式(4), (5)を用いて算出される。水蒸気圧
p は Antoine の式
32)
を用いて，温度 t と相対湿度 RH より式(6)から
算出した。なお，実験時の模擬皮膚は飽和状態にあるものと仮定し，
模擬皮膚表面における相対湿度 RHsk, f [i]は 100 %として計算した。
Ret[i] =
Rea[i] =
p
psk, f [i] − pa
Qe [i]
psk, f, nude [i] − pa
Qe, nude [i]
4030.18
RH
= exp (16.653 −
)×
t + 235
100
— 278 —
(4)
Ambience
Clothing
Air gap
(5)
to
tcl
Qe
Ia
fcl
[oC]
[oC]
(A) Sensible heat
Fig. 2
[W/m2]
[oC]
Icl
tsk
Skin
(6)
[W/m2]
Ambience
It
[clo]
Clothing
Air gap
Latent heat los s
注 8)
S ensible heat los s
蒸発熱抵抗 Rea[i]
pa
[kPa]
Rea
fcl
pcl
[kPa]
Recl
Fabric “Skin” psk, f
[kPa]
psk
[kPa]
Skin
Ret
[(m2 kPa)/W]
(B) Latent heat
Thermal networks between skin, clothing and ambience
3.3
ta (Dry meas.)
ta (Wet meas.)
tr (Dry meas.)
tr (Wet meas.)
着衣蒸発熱抵抗の補正
Heat Loss 法を適用するためには等温条件（tsk[i] = tsk,f [i] = to）を満
は，模擬皮膚表面温度の
低下に伴う顕熱移動の影響を補正する方法を提案している。また，
Meas. position
(FL+) [m]
間で顕熱移動が生じる。Lu et al. (2016)
33)
0.15 m/s
0.4 m/s
1.0 m/s
2.0 m/s
2.0
2.0
たす必要があるが，実際は模擬皮膚に含まれる水分の蒸発により，
模擬皮膚表面温度 tsk,f [i]が低下し（tsk,f [i] < tsk[i] = to），模擬皮膚－環境
Dry meas.
Wet meas.
Nomoto et al.(2019) 1) は，Lu et al.(2016) 33) の補正方法を人体部位
1.5
1.5
1.0
1.0
0.5
0.5
0.0
0.0
10
10
20
20
30
30
別に適用している。本研究では，Nomoto et al. (2019) の方法に基
(a) Temp.
づき模擬皮膚表面温度 tsk,f [i]の低下に伴う顕熱移動の影響を補正し，
Fig. 3
1)
30
[oC]40 30
40
40
50
50
60 0.0
[%]
0.0
(b) Relative humidity
1.0
1.0
2.0
2.0 [m/s]
3.0
(c) Air velocity
Thermal environment measurement
着衣蒸発熱抵抗を算出した。以下，Nomoto et al. (2019) による着
1)
Table 6
衣蒸発熱抵抗の補正方法について詳述する。
Turbulence intensity measurement (FL+1.1 m)
模擬皮膚表面温度 tsk,f [i]が低下した状態（tsk,f [i] < tsk[i] = to）において，
Dry meas.
マネキンの供給熱量 Qmanikin[i]は，模擬皮膚からの蒸発熱損失量 Qe[i]
Air velocity cond.
と模擬皮膚－環境間の顕熱移動量 Qenv[i]の和となる。従って，蒸発熱
Turbulence intensity [%]
損失量 Qe[i]は式(7)のように表される。また，模擬皮膚－環境間の顕
intensity
熱移動量 Qenv[i]は，模擬皮膚表面と環境の温度差 tsk,f [i] − to と湿潤着
4
衣における全着衣熱抵抗 It,wet[i]を用いて式(8)のように表される。な
4.1
お，模擬皮膚から環境への熱流を正としているため，tsk,f [i] < to とい
う条件において 式(8)より算出される Qenv[i]は負の値となる。
= Qmanikin[i] − Qenv[i]
Qe[i]
Qenv[i] =
21.1
Wet meas.
0.4
1.0
2.0
0.15
0.4
1.0
2.0
6.0
5.2
4.9
32.4
6.4
5.6
4.9
実験結果
実験時の温熱環境
図 3 に温熱環境の測定結果，表 6 に気流の乱れ強さ注 3)の測定結
果を示す。温熱環境は，概ね設定通りに制御されていることを確認
(7)
0.155 (tsk, f [i] − to )
It, wet[i]
[m/s] 0.15
注 3)
(8)
した。気流の乱れ強さ注 3)は， v ≥ 0.4 m/s（以下，v は気流速度条件
を表す）では 5%前後，v = 0.15 m/s では 20～30%程度であった。
4.2
熱抵抗の測定結果
表 7（次頁）に気流下における人体部位別着衣熱抵抗・蒸発熱抵抗
式(11)における模擬皮膚表面温度 tsk,f [i]は，Wang et al. (2010) 34)
の測定結果を示す。Iwind /Istatic および Re,wind /Re,static は静穏気流条件（v =
0.15 m/s）で測定された熱抵抗（Istatic，Re,static）に対する，気流下にお
による推定法に基づき，式(9)より求められる。
湿潤着衣における全着衣熱抵抗 It,wet[i]は，乾燥着衣に対する全着衣
ける熱抵抗（Iwind，Re,wind）の相対値を表す。結果は，各条件における
熱抵抗の減少率 ΔIt を用いて式(10)より求められる 34)。全着衣熱抵抗
測定回数の平均を示している。また，Upper arm, Forearm, Hand,
の減少率 ΔIt は衣服の部位別含水量 wt[i]を用いて式(11)より求められ
Hip, Thigh, Calf, Foot は，左右の測定値の平均を示している。
る
33)
。衣服の部位別含水量 wt[i]は，実験前後に測定した衣服の質量
4.2.1
着衣外表面の熱抵抗 Ia 注 8)
差から衣服の含水量 wt, whole を求め，衣服の含水量 wt, whole に全身に対
図 4（次頁）注 8-10) に着衣外表面における熱抵抗 Ia の測定結果を示
する各部位の体表面積比 A[i] / Awhole を乗じることで，式(12)により算
す。着衣外表面の熱抵抗（以下，Ia）は，ほとんどの部位において，
出した 。式(7), (9)より蒸発熱損失量 Qe[i]，模擬皮膚表面温度 tsk,f [i]を
環境の気流速度の増加とともに減少した。しかし，Head, Shoulder,
求め，式(4)－(6)に代入することで蒸発熱抵抗を算出した。
Back では，v = 0.15 m/s と v = 0.4 m/s で Ia の差は小さくなってい
1)
tsk, f [i] = 34.0 − 0.0132 ∙ Qmanikin[i]
It, wet[i]
ΔIt[i]
wt[i]
3.4
ΔIt[i]
= It[i] ∙ (1 −
) [%]
100
(9)
(10)
= (1.0×10−7 ∙ wt[i] 3 ) − (1.6×10−4 ∙ wt[i] 2) + (1.0×10−1 ∙ wt[i] ) [%] (11)
= wt, whole ∙ (
A[i]
)
Awhole
(12)
る。これは，v = 0.4 m/s において，気流の直接当たる人体前面の部
位では自然対流から強制対流へと変化したのに対し，人体後方では
気流が直接当たらず自然対流が形成されてこと，および人体後方の
負圧領域にマネキンにより加温された空気が回り込むことでマネキ
ンからの熱損失が抑制されたことが影響を与えていると考えられる。
Lu et al. (2015b) 26) による測定結果と比較すると，v ≤ 0.15 m/s
では， Head および Back を除く上半身の部位において，本研究の
全着衣透湿効率係数 im の算出
方が熱抵抗値が小さい傾向が見られる。両研究の測定値に差が生じ
式(13)に示す通り，対流熱伝達と蒸発熱伝達の間には相似則が成
た要因として，実験時の気流条件の違いが挙げられる。本研究では，
り立つ（Lewis の関係）
。Lewis の関係を補正し，It と Ret の関係を表
測定中の平均風速が 0.15 m/s 前後となるように微弱な気流を送っ
すものが全着衣透湿効率係数 im であり，式(14)より算出される。LR
ていたのに対し，Lu et al. (2015b) 26)では次のような記述があり，v
は Lewis 係数であり，ここでは 16.5 K/kPa として計算した。
≤ 0.15 m/s の条件において，送風を行なっていなかったと推察され
LR
=
im[i]
=
he
≈ 16.5 K/kPa [at typical indoor conditions]
hc
he,t[i]
(hc,t[i] + hr,t[i] ) ∙ LR
=
0.155 It[i]
Ret[i] ∙ LR
る。“Three levels of wind speed were introduced, namely no wind (minimal
(13)
ambient air circulation: 0.15 m/s), 1.55 m/s wind, and 4.0 m/s wind.” その
ため本研究では，風向に面し，風向に対する人体の見付面積が大き
(14)
い上半身の前面において差が大きく，人体後方に位置する Head や
Back，見付面積の小さい下肢で差が小さくなったと考えられる。
— 279 —
に着衣外表面における蒸発熱抵抗 Rea の測定結果を示
1.0
Boundary insulation
Ia [clo]
す。着衣外表面における蒸発熱抵抗（以下，Rea）は，Ia と同様，環
境の気流速度の増加とともに減少し，体幹部で顕著な減少が見られ
る。また，
v = 0.15, 0.4 m/s では，人体後面に位置する Head, Shoulder,
Back で Rea が大きくなっている。人体後面における Rea が大きくな
る原因として，気流が直接当たらないこと，および人体後方の負圧
0.4
v ≤ 0.15
[Lu et al., 2015b] 26) 注8-10)
1.0
2.0 m/s
1.55
4.0 m/s
0.8
0.6
0.4
0.2
Fig. 4
Boundary insulation Ia 26),
Whole
Foot
Calf
Thigh
Hip
Back
Stomach
Hand
Shoulder
らに，式(6), (9)より，マネキンの供給熱量 Qmanikin[i]が小さいほど模
擬皮膚における水蒸気圧 psk, f, nude[i]（式(5)における分子）は小さく，
Forearm
Face
み，滞流したことで蒸発熱損失が抑制されたことが挙げられる。さ
Chest
0.0
となった領域にマネキンからの蒸発により加湿された空気が回り込
Upper Arm
図5
注 2, 8-10)
v = 0.15
[This study]
着衣外表面の蒸発熱抵抗 Rea 注 8)
Head
4.2.2
注 8-10)
式(7), (8)より，マネキンの供給熱量 Qmanikin[i]が小さいほど蒸発熱損
[This study]
失量 Qe, nude[i]（式(5)における分母）は大きくなり，結果として Rea は
10.0
人体近傍における気流分布や乱れ強さは，送風装置の影響を受け
Fig. 5
る。本研究で使用した実験室は，ハニカム整流板を付けた 48 台の
Foot
Calf
Thigh
Hip
Boundary evaporative resistance Rea 30),
Whole
乱れ強さが考えられる。
Back
0.0
Stomach
の測定値に差異が生じた要因として，人体近傍の気流分布，気流の
Shoulder
Hip においては，本研究の測定値の方が大きくなっている。両研究
0.78 m/s
20.0
Hand
おいて，本研究で測定された熱抵抗値の方が小さく，Upper arm,
2.0 m/s
0.48
30.0
Chest
件（v = 0.15, 0.18 m/s）では，Forearm, Shoulder, Thigh, Calf に
1.0
40.0
Forearm
Wang et al. (2012) 30) による結果と比較すると，最も低風速な条
0.4
v = 0.18
50.0
Upper Arm
面の部位において，特に Rea が大きくなったと考えられる。
Face
想される条件，すなわち気流速度が小さく，風向に面さない人体後
60.0
Head
Boundary evaporative resistance
Rea [(m2 Pa)/W]
大きくなる。従って，マネキンの供給熱量 Qmanikin[i]が小さくなると予
v = 0.15
[Wang et al., 2012] 30) 注2,8-10)
注 2, 8-10)
ファンから送風するシステムであった。Wang et al. (2012) 30) は，v
Table 7
Measurement results of clothing insulation, evaporative resistance and permeability index by each body part 注 2)
Iwind / Istatic , Re,wind /Re,static
0.4
1.0
2.0
[2]
[2]
[2]
Rea,wind
[-]
Rea,static
0.15
0.4
1.0
2.0
— 280 —
SD
[-]
Whole
0.15 [2]
Foot
Nude 2
Calf
Rea,static
[(m 2･Pa)/W]
2.0
Thigh
[-]
Hip
1.0
SD
Back
0.4
1.0
Stomach
0.15
0.9
Shoulder
Unit
[-]
0.8
Chest
[3]
0.7
Hand
[3]
2.0
0.6
Forearm
1.0
Ia,wind
Ia,static
[clo]
0.5
Upper arm
[3]
Ia,static
0.4
Head
0.4
Parameter
Number of
meas.
0.15 [2]
0.3
Face
Nude1
Air velocity
[m/s]
Ensemble
0.2
0.61
0.78
0.63
0.58
0.51
0.68
0.72
0.68
0.65
0.67
0.52
0.53
0.63
0.61
0.72
1.02
0.89
0.91
0.83
0.86
1.05
0.83
1.02
0.96
0.96
0.90
0.84
0.92
0.50
0.74
0.58
0.63
0.59
0.65
0.77
0.58
0.61
0.58
0.75
0.78
0.62
0.66
0.38
0.53
0.40
0.45
0.43
0.49
0.57
0.44
0.44
0.39
0.51
0.59
0.48
0.48
0.01
0.03
0.05
0.02
0.00
0.06
0.06
0.03
0.03
0.02
0.01
0.01
0.00
0.03
0.01
0.01
0.01
0.01
0.00
0.02
0.03
0.01
0.03
0.02
0.00
0.01
0.03
0.01
0.01
0.01
0.00
0.01
0.00
0.00
0.02
0.01
0.01
0.01
0.00
0.00
0.03
0.00
0.01
0.01
0.01
0.00
0.00
0.01
0.02
0.01
0.01
0.01
0.00
0.00
0.01
0.01
19.5
38.9
22.6
12.4
9.0
20.5
29.0
22.3
38.9
33.7
15.3
11.3
10.8
20.6
0.62
0.85
0.65
0.60
0.51
0.59
0.59
0.55
0.53
0.55
0.68
0.75
0.61
0.63
0.37
注 2)
0.47
0.36
0.48
0.33
0.27
0.37
0.46
0.33
0.43
注 2)
0.50
0.75
注 2)
0.37
注 2)
0.43
0.57
0.33
0.32
1.13
0.43
0.27
0.44
0.22
0.18
0.24
0.34
0.22
0.34
0.39
12.0
1.15
0.06
0.03
0.94
0.74
0.25
0.39
0.57
0.62
0.07
0.68
0.85
0.73
0.64
2.15
0.15
0.00
0.16
0.29
1.03
0.41
1.36
0.52
0.11
0.08
0.05
0.02
0.88
4.22
0.34
0.19
注 2)
0.78
1.04
2.24
1.56
0.21
0.54
0.30
0.06
0.73
注 2)
注 2)
注 2)
0.03
0.22
1.27
0.49
0.19
0.15
0.15
0.27
0.22
0.70
1.09
0.23
0.02
0.96
0.24
Table 7 (Continued)
Measurement results of clothing insulation, evaporative resistance and permeability index by each body part
注 2)
Iwind / Istatic , Re,wind /Re,static
0.5
Foot
Whole
1.77
1.76
2.76
1.06
1.09
1.18
1.25
(0.72) (0.94)
0.84
(0.86) (0.83)
0.90
1.03
0.87
1.05
1.02
1.00
0.97
0.94
0.96
(0.49) (0.67)
0.56
(0.59) (0.58)
0.70
0.85
0.55
0.84
0.86
0.81
0.82
0.83
0.75
(0.37) (0.49)
0.40
(0.42) (0.42)
0.52
0.68
0.38
0.63
0.74
0.69
0.71
0.75
0.61
0.15
(0.00) (0.01)
0.04
(0.00) (0.01)
0.07
0.00
0.01
0.07
0.18
0.05
0.01
0.02
0.04
0.4
(0.00) (0.01)
0.03
(0.01) (0.01)
0.05
0.00
0.04
0.09
0.12
0.06
0.01
0.02
0.03
(0.00) (0.01)
0.03
(0.01) (0.01)
0.03
0.04
0.03
0.09
0.06
0.03
0.03
0.05
0.01
(0.00) (0.01)
0.03
(0.01) (0.00)
0.03
0.04
0.01
0.04
0.19
0.05
0.02
0.03
0.03
(21.1) (34.7)
31.3
(14.2) (12.1)
26.4
40.4
51.8
63.8
71.6
26.1
24.3
36.2
34.8
(0.64) (0.90)
0.65
(0.57) (0.54)
(0.53) (0.65)
0.34
(0.47) (0.51)
0.4
[3]
1.0
[3]
2.0
[3]
It,wind
It,static
[-]
SD
[-]
Ret,static
[(m 2･Pa)/W]
2.0
0.15 [3]
0.4
[3]
1.0
[3]
2.0
[2]
Ret,wind
[-]
Ret,static
0.15
0.4
SD
1.0
[-]
注 2)
注 2)
Hand
1.18
Forearm
1.21
Head
(0.60) (0.52)
[clo]
Face
1.05
It,static
Unit
Calf
1.0
Thigh
0.9
Hip
0.8
Back
0.7
Stomach
0.6
Shoulder
Upper arm
Parameter
Number of
meas.
0.4
(0.60) (0.81)
0.15 [2]
1.0
0.72
0.72
0.51
0.74
0.73
0.65
0.70
0.58
0.68
注 2)
0.38
0.40
0.27
0.36
0.57
0.44
0.46
0.39
0.44
注 2)
(0.43) (0.55)
0.25
(0.46) (0.66)
0.28
0.29
0.21
0.31
0.45
0.32
0.35
0.32
0.35
(3.21) (7.07)
0.99
(1.28) (1.95)
1.19
0.81
2.28
5.94
4.35
0.75
0.85
1.93
0.55
(3.31) (15.7)
1.87
(1.69) (1.35)
(3.26) (12.8)
注 2)
注 2)
0.53
1.03
3.07
6.08
2.21
0.53
0.57
1.23
1.70
注 2)
注 2)
0.96
(0.85) (0.70)
0.28
0.51
2.07
2.37
5.19
1.21
0.44
0.90
1.17
(0.11) (0.75)
0.44
0.14
3.11
4.91
0.71
0.18
0.26
0.19
0.98
2.0
(0.37) (6.88)
0.03
0.15
(0.27) (0.22)
0.31
(0.39) (0.40)
0.43
0.28
0.32
0.26
0.36
0.38
0.42
0.31
0.34
(0.30) (0.23)
0.40
(0.60) (0.62)
0.4
im
1.0
[-]
0.4
[3]
1.0
[2]
2.0
[2]
It,static
It wind
It,static
[clo]
[-]
0.15
0.4
1.0
SD
[-]
Ret,static
[(m 2･Pa)/W]
2.0
0.15 [3]
[2]
1.0
[2]
2.0
[2]
Ret,wind
[-]
Ret,static
0.15
0.4
1.0
注 2)
(0.23) (0.19)
0.15 [2]
0.4
(0.25) (0.23)
注 2)
2.0
En F
0.3
Chest
En C
Air velocity
[m/s]
Ensemble
0.2
SD
[-]
0.54
0.39
0.55
0.37
0.51
0.59
0.58
0.50
0.48
注 2)
0.78
0.59
0.66
0.60
0.54
0.70
0.76
0.65
0.58
注 2)
0.81
0.64
0.58
0.53
0.60
0.83
0.85
0.71
0.59
0.52
(0.49) (0.46)
0.51
(0.36) (0.26)
(0.60) (0.79)
1.57
1.13
(0.62)
1.65
1.67
2.10
2.11
3.88
1.51
1.26
1.38
1.65
(0.72) (0.97)
0.95
0.97
(0.83)
0.90
0.99
0.94
1.01
1.01
0.99
1.04
1.00
0.98
(0.50) (0.70)
0.74
0.77
(0.56)
0.75
0.91
0.73
0.94
0.82
0.83
0.94
0.92
0.82
(0.38) (0.51)
0.59
0.60
(0.40)
0.59
0.91
0.52
0.90
0.65
0.68
0.86
0.85
0.69
(0.00) (0.02)
0.05
0.05
(0.03)
0.00
0.02
0.04
0.04
0.14
0.01
0.06
0.01
0.03
(0.00) (0.01)
0.05
0.02
(0.02)
0.10
0.13
0.09
0.15
0.27
0.03
0.01
0.03
0.06
(0.00) (0.00)
0.03
0.02
(0.01)
0.07
0.13
0.06
0.10
0.00
0.01
0.00
0.05
0.02
(0.00) (0.00)
0.04
0.00
(0.00)
0.03
0.13
0.04
0.10
0.09
0.02
0.01
0.06
0.02
(19.0) (53.7)
48.2
30.6
(11.5)
33.2
48.4
58.5
75.1
96.0
42.3
31.1
73.2
48.6
(0.54) (0.51)
0.61
0.60
(0.54)
0.68
0.73
0.66
0.68
0.68
0.67
0.79
0.68
0.67
0.40
0.40
注 2)
0.46
0.48
0.44
0.53
0.53
0.47
0.58
0.48
0.47
(0.25) (0.19)
0.31
0.28
注 2)
(0.80)
0.33
0.40
0.29
0.46
0.41
0.35
0.48
0.41
0.37
(2.71) (13.4)
2.70
0.56
(0.11)
2.51
2.54
3.72
6.82
6.56
4.05
0.38
21.3
0.71
(0.32) (0.05)
0.59
1.08
(0.16)
0.13
0.81
1.24
0.70
2.08
3.82
0.36
3.91
0.10
1.06
注 2)
0.29
0.99
0.97
0.54
0.59
3.34
1.13
1.33
0.03
注 2)
(0.36) (0.31)
注 2)
注 2)
(0.33) (0.78)
注 2)
注 2)
0.41
(0.43)
(0.71)
2.0
(0.20) (0.20)
0.56
0.69
(1.60)
0.05
0.65
0.58
0.50
0.86
2.96
0.99
0.34
0.29
0.15
(0.30) (0.14)
0.31
0.35
(0.51)
0.47
0.32
0.34
0.26
0.38
0.34
0.38
0.18
0.32
(0.40) (0.27)
0.48
0.55
(0.78)
0.62
0.44
0.48
0.39
0.56
0.50
0.50
0.26
0.47
0.67
注 2)
0.76
0.62
0.55
0.47
0.59
0.59
0.62
0.34
0.55
注 2)
0.85
0.74
0.61
0.52
0.60
0.66
0.68
0.37
0.59
0.4
1.0
2.0
im
[-]
(0.42) (0.31)
注 2)
注 2)
(0.45) (0.37)
0.57
0.59
0.73
(0.65)
(0.25)
— 281 —
= 0.18, 0.48 m/s において，実験室内の換気量を変化させ，マネキン
This study En C
0.18 m/s は，
自然対流から強制対流へと切り替わる境界と考えられ，
Fig. 6
En C
なお，着衣内表面温度の全測定結果は付録の表 8 にて示す。
Lu et al. (2015b)
26)
6
0
6
0
2
4
Stomach
Whole
Foot
Calf
Thigh
Whole
Foot
Calf
Thigh
Clothing
Ambience
Skin
Clothing
Ambience
Skin
Clothing
Ambience
4
Calf
6
0
6
0
2
4
Back
6
29.0
24.0
19.0
は，17 種類の着衣の組み合わせを，全身に対
2
0
Fig. 7
2
4
2
4
Clothing
Ambience
に Dry 測定時における着衣内表面温度の測定結果を示す。
0
Skin
図7
に En C，En F における全着衣熱抵抗 It の測定結果，
2.0 m/s
Shoulder
Clothing
Ambience
全着衣熱抵抗 It
34.0
Temp. [oC]
の供給水量は，Rea の測定値に影響を与える可能性がある。
24.0
19.0
キン－供給水間の熱移動は微小であると予想されるが，マネキンへ
v = 0.15
En F
Chest
Clothing
Ambience
膚温 ≈ 供給水温 ≈ 環境温という条件で実験を行なっており，マネ
注 4-6)
注 9,10)
29.0
Skin
くなり，Rea が大きく測定されることが考えられる。両実験とも，皮
2.0 m/s
Upper arm
Skin
合，供給水によりマネキンが加温され，マネキンの供給熱量が小さ
Temp. [oC]
れた後に供給される。従って，蒸発分よりも多く水が供給された場
34.0
v = 0.15
Skin
ネキンとは別に設置された熱源により，皮膚温（34oC）まで加温さ
図6
Hip
Clothing insulation It (Upper: En C, Bottom: En F) 26),
30)
で 500－2000 mL/(m2･h)であった。マネキンに供給される水は，マ
注 9,10)
Hip
Upper Arm
点として，マネキンへの供給水量（発汗量）が挙げられる。両実験
4.2.3
Back
1.0
また，本研究と Wang et al. (2012) 30)で実験条件が大きく異なる
しており，本実験で 150－600 mL/(m2･h)， Wang et al. (2012)
4.0 m/s
0.0
の乱れによって Rea が小さく測定された可能性も考えられる。
とも，供給水量は模擬皮膚が湿潤状態を保てるように部位ごと設定
2.0 m/s
Back
0.15 m/s における気流の乱れ強さは 20～30 %とやや大きく，気流
1.0
1.55
2.0
Stomach
伝達率 he（= 1/Rea）も大きくなることが予想される。本研究の v =
0.4
v ≤ 0.15
3.0
Shoulder
伝達は相似の関係にあることから，気流の乱れが大きいほど蒸発熱
Clothing insulation
It [clo]
れが大きいほど，人体の対流熱伝達率 hc（= 1/(0.155･Ia) − hr）が大き
Lu et al. (2015b) En 3 26) 注9,10)
4.0
気流の乱れ強さの影響について，既往研究 34) において，気流の乱
くなることが示されている。Lewis の関係より，対流熱伝達と物質
v = 0.15
This study En F
人体近傍の空気の流れの影響が強く結果に表れたと考えられる。
Stomach
の v = 0.18 m/s で
は，人体後方に位置する Shoulder, Back で Rea が大きくなっており，
Shoulder
Upper Arm
30)
4.0 m/s
0.0
人体近傍の気流分布や乱れ強さの違いが Rea の結果に敏感に反映さ
れた可能性がある。特に，Wang et al. (2012)
2.0 m/s
1.0
Chest
差異が，Rea の測定値の差異として表れた可能性がある。v = 0.15,
Chest
ており，人体近傍の気流分布や乱れ強さ，気流の当たる体表面積の
1.0
1.55
2.0
Forearm
の v = 0.18, 0.48 m/s では，本研究における送風システムと異なっ
0.4
v ≤ 0.15
3.0
Forearm
置し，乱れの小さい気流をつくりだしている。Wang et al. (2012) 30)
Clothing insulation
It [clo]
前後のメッシュ壁への空気の流れをつくることで気流を再現してい
る。v = 0.78 m/s では，マネキンの前に大型ファンとハニカムを設
v = 0.15
Lu et al. (2015b) En 7 26) 注9,10)
2
Clothing inner surface temperature (Dry meas.)
4
6
注 4-6)
する全着衣熱抵抗 It,whole に応じて G1：Light clothing（0.9 < It,whole <
1.49 clo）， G2：Moderate thick garments（1.5 < It,whole < 2.3 clo），
着衣条件間で比較をすると，薄着の En C に比べて厚着の En F で
G3：Cold weather protective clothing（It,whole > 2.3 clo）の 3 群に
は，It,wind / It,static が大きい。Lu et al. (2015b)26) は，衣服が厚いほど，
分類したうえで，気流および歩行が部位別着衣熱抵抗に及ぼす影響
気流による着衣熱抵抗の減少効果は小さくなることを示しており，
を分析している。Lu et al. (2015b) 26) による衣服の分類に従うと，
本研究の結果とも一致する。En F は重ね着をしており，シャツの裾
本研究で測定した En C は G1，En F は G2 に該当する。同文献の
がスラックスの中に入れられた状態であったため，En C に比べて
中から，En C，En F の比較対象として，それぞれ En 7（G1, It,whole
衣服面や衣服開口を介した換気がされにくく，It,wind / It,static が大きく
=1.43 clo）
，En 3（G2, It,whole =1.90 clo）を選び，図 6 に示した
なったと考えられる。
本研究と Lu et al. (2015b)
26)
注 9,10)
。
では，着衣や気流の条件が異なるた
着衣内表面温度は気流速度の大きい条件ほど低く，特に皮膚－着
め結果を比較することは難しいが，図 6 より，各部位の着衣熱抵抗
衣間の空気層が大きい Stomach, Back で表面温度の低下が顕著に
の分布は概ね一致していることがわかる。特に，着衣の重なりのあ
見られる。着衣条件間の比較では，着衣内表面温度は Calf を除いて
る Stomach, Back, Hip などの部位で値が大きくなっており，測定
En F の方が高く保たれている。En F では，気流による着衣熱抵抗
値は実際の着衣の状態を再現している。また，気流速度の増加に伴
の減少が小さくなったことで，皮膚からの顕熱損失が抑制され，着
う全着衣熱抵抗（以下，It）の減少が確認できる。表 7（前頁）より，
衣温および皮膚－着衣間空気層の温度が高く保たれたと考えられる。
— 282 —
全着衣蒸発熱抵抗 Ret
る It と Ret の減少傾向の違いについては，次項にて詳述する。
図 9 より，全部位において着衣内表面温度の低下がみられること
全着衣透湿効率係数 im
McCullough et al. (1989) 36) は，全身に対する全着衣透湿効率係
Fig. 8
Whole
Calf
Thigh
Foot
Whole
Foot
間の顕熱移動が着衣温の測定値に影響を及ぼしたと考えられる。
4.2.5
Hip
0.0
Calf
が顕著にみられる部位において着衣温の低下が大きく，皮膚－環境
20.0
Thigh
ると，Upper arm, Chest, Stomach といった気流による Ret の減少
40.0
Hip
では En F に比べて薄着の En C の方が大きい。部位ごとに比較す
2.0 m/s
60.0
Back
表面温度の低下は，気流速度の大きい条件ほど大きく，着衣条件間
1.0
80.0
Stomach
着衣のぬれに伴う蒸発熱損失に起因するものと推察される。着衣内
0.4
100.0
Upper arm
環境間の顕熱移動の影響が含むものと考えられる。着衣温の低下は，
v = 0.15
This study En F
Clothing evaporative resistance
Ret [(m2 Pa)/W]
から，本実験で測定された Ret は，着衣温の低下により生じる皮膚－
Back
小さく，Ret は気流の影響を受けやすいことが読み取れる。気流によ
Stomach
0.0
Shoulder
を比較すると，全部位において Iwind /Istatic に比べて Re,wind /Re,static の方が
2.0 m/s
20.0
Shoulder
図 8 より，気流速度の増加に伴い Ret は減少し，Ret が大きく減少す
る部位は It と一致していることがわかる。Iwind /Istatic および Re,wind /Re,static
1.0
40.0
Chest
Back, Hip などの部位で大きな値をとっている。また，表 7 および
0.4
60.0
Chest
全着衣蒸発熱抵抗（以下，
Ret）も It と同様に，
布地の重なる Stomach,
Forearm
に Wet 測定時における着衣内表面温度の測定結果を示す。
Forearm
注 4-6)
v = 0.15
80.0
Upper Arm
図 8 に En C，En F における全着衣蒸発熱抵抗 Ret の測定結果，
図9
This study En C
Clothing evaporative resistance
Ret [(m2 Pa)/W]
4.2.4
Evaporative resistance Ret (Upper: En C, Bottom: En F)
数（以下，im）が 0.38 付近に分布していることを報告した。また，
ISO 9920 (2007) 5) では，様々な着衣の組み合わせにおける im,whole を
24.0
測定を行ない，環境の気流速度および歩行速度の増加に伴って
増加に伴って im,whole が増加したと考察している。
2.0 m/s
2
4
Clothing
Ambience
Skin
Fabric “Skin”
Clothing
Ambience
Skin
Fabric “Skin”
Skin
Clothing
Ambience
Chest
Upper arm
0
6
0
6
0
2
Shoulder
4
6
0
6
0
2
24.0
4
図 10 に各部位における It,wind / It,static と Ret,wind / Ret,static の関係を示
Fig. 9
2
4
2
4
Back
2
Clothing inner surface temperature (Wet meas.)
4
注 4-6)
す。図 10 に示した斜めの破線（以下，im constant line）は，It と Ret
En C
が 比 例 し て 変 化 し ， im[i] が 一 定 値 を 取 る 条 件 を 表 し て い る 。 im
constant line よりも右下側にプロットがある場合は，気流速度の増
が増加することを意味する。表 7 および図 10 に示した通り，気流
速度の増加に従い im[i]は増加した。It に比べて Ret の方が大きく減少
する要因として，次の 4 点が考えられる。
I が対流と放射の合成熱抵抗であること
(ⅱ) 含水による布地の熱伝導率の増加
(ⅲ) 着衣の含水に伴う着衣下空気層厚さの減少
(ⅳ) 着衣温の低下に伴う顕熱移動の影響
皮膚－着衣－環境間では，気相および液相の水分移動が生じる。
模擬皮膚の表面で蒸発し気相となった水分は，衣服面や衣服開口を
介して環境へと移動する。気相の水分による熱移動（蒸発熱移動）
は，Lewis の関係より対流熱伝達との相似則が成り立つと考えられ
Upper arm
1.00
Chest
En F
1.00
0.8
0.80
0.80
0.6
0.60
0.60
0.4
0.40
0.40
0.2
0.20
0.20
0.0
Shoulder
0.00
0.00
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
Calf
1.0
Ret,wind [i] / Ret,static [i]
(ⅰ)
1.0
Ret,wind [i] / Ret,static [i]
加により，It に比べて Ret の方が大きく減少すること，すなわち im[i]
6
Clothing
Ambience
Stomach
Calf
0
Skin
26.0
Fabric “Skin”
28.0
Clothing
Ambience
30.0
Skin
Fabric “Skin”
32.0
Clothing
Ambience
Temp. [oC]
して変化するが，放射熱伝達率 hr は変化しないため，対流熱伝達の
v = 0.15
En F
34.0
im,whole が増加することを示した。im,whole が変化する原因として，I が
り，気流や歩行により対流熱伝達率 hc および蒸発熱伝達率 he は比例
28.0
26.0
は，被験者 4 名を対象にトレーサーガスを用いて着衣蒸発熱抵抗の
対流と放射の合成熱抵抗であることを挙げている。Lewis の関係よ
30.0
Fabric “Skin”
気流が im,whole に及ぼす影響について，Havenith et al. (1990b) 17)
32.0
Skin
Fabric “Skin”
ける im,whole は，En C で 0.34，En F で 0.32 であった。
2.0 m/s
34.0
Temp. [oC]
を用いることを推奨している。本研究で得られた v = 0.15 m/s にお
v = 0.15
En C
示しており，1~2 層の通気性のある一般的な着衣では，im,whole = 0.38
1.00
Stomach
1.00
0.8
0.80
0.80
0.6
0.60
0.60
0.4
0.40
0.40
0.2
0.20
0.20
0.0
0.00
0.00
Back
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
It,wind [i] / It,static [i]
It,wind [i] / It,static [i]
It,wind [i] / It,static [i]
Fig. 10
Relationship between It,wind / It,static and Ret,wind / Ret,static
— 283 —
6
る。一方，液相の水分は伝導により人体から環境側へと熱を伝える。
水は空気に比べて熱伝導率が大きいため，湿潤衣服は乾燥した衣服
．．．
に比べて熱抵抗が小さくなる(ⅱ)。また，衣服がぬれることで，衣服
．．
汗初期のように衣服がぬれ ていない状態では，前節の(ⅱ)～(ⅳ)にて
．．
述べた，ぬれによる蒸発熱抵抗の減少効果が小さくなるため，It,wind
が模擬皮膚にまとわりつき衣服下空気層の厚みが小さくなる(ⅲ)。さ
/ It,static と Ret,wind / Ret,static の関係は im constant line に近づくことが予
．．
想される。衣服のぬれが人体－着衣－環境間の熱移動に与える影響
らに，衣服表面で水分が蒸発することで衣服温が低下し，顕熱移動
については，追加の検討が必要である。
が生じる。気流は，衣服表面における水分の蒸発を促進させ，衣服
温を大きく低下させる(ⅳ)。以上の(ⅰ)～(ⅳ)が複合的に作用すること
6
により，It に比べて Ret の減少が大きくなったと考えられる。
(1) 夏季着用を想定した 2 種類の着衣の組み合わせ（En C, En F）
まとめ
また，図 10 より It,wind / It,static と Ret,wind / Ret,static の関係を比較すると，
に対し，気流速度 0.15, 0.4, 1.0, 2.0 m/s の環境において人体部
すべて類似した曲線を描いていており， It,wind / It,static と Ret,wind / Ret,static
位別着衣熱抵抗，蒸発熱抵抗を測定した。測定中のマネキンは
の比は，着衣条件や人体部位によらず，法則性をもって変化してい
立位姿勢とし，マネキン正面に設置された 48 台のファンから，
る。It,wind / It,static が 1 に近い領域では，Ret,wind / Ret,static が大きく変化し，
乱れの小さい気流を送った。
It,wind / It,static が 0 に近づくにつれて Ret,wind / Ret,static の変化量は小さくな
(2) 着衣外表面における熱抵抗 Ia 注 8) について，強制対流条件（v ≥
っている。このような結果となった原因も前述の(ⅰ), (ⅱ), (ⅲ)にある
0.4 m/s）では，人体後面に位置する Head, Shoulder, Back に
と考えられる。(ⅰ)に関して，気流速度の増加により対流熱伝達量が
おける熱抵抗が，他の部位に比べて大きい傾向がみられた。こ
増加すると，人体の顕熱損失に占める放射熱伝達量の割合は相対的
の原因として，人体後面では直接気流が当たらず，マネキンか
に小さくなる。そのため，気流速度の増加により It,wind / It,static が小さ
らの放熱が抑制されることを挙げた。
くなると，Ret,wind / Ret,static は im constant line に近づく。また，(ⅱ)お
．．
よび(ⅲ)は，衣服のぬれが生じた時点で発生する現象であり，環境の
(3) 着衣外表面における蒸発熱抵抗 Rea 注 8) について，気流による Rea
の減少は体幹部で顕著にみられた。また，人体後面に位置する
気流速度の影響は小さいことが予想される。ゆえに，気流速度が小
部位（Head, Shoulder, Back）においては，他の部位に比べて，
さく， It,wind / It,static が 1 に近い領域では，(ⅱ)および(ⅲ)による熱抵抗
気流速度が小さい条件ほど Rea が大きい傾向が確認され，人体
の減少効果が Ret の結果に顕著に表れ，気流速度が増加し It,wind / It,static
．．
が 0 に近づくに従って，全熱損失に占める衣服のぬれの影響が小さ
後面では気流が直接当たらず，マネキンからの蒸発熱損失が抑
くなり，Ret,wind / Ret,static が im constant line に近づくと考えられる。
(4) 本研究で得られた Rea と既往研究の結果を比較し，両者の結果
制されたことが影響していると考えられた。
に差異を生む要因を分析した。Rea の測定値に影響を与える可能
5
本研究の適用限界
性のある因子として，実験室の送風システムの違い，気流の乱
本研究では，局所気流の評価に向けた基礎的な検討として，気流
速度を 0.15, 0.4, 1.0, 2.0 m/s の 4 段階で変化させ，乱れの小さい気
流を人体正面に向けて送風した条件における人体部位別着衣熱抵抗，
れを挙げた。
(5) 静止人体・静穏気流下（v = 0.15 m/s）にて測定した熱抵抗に対
する，気流下にて測定した熱抵抗の相対比 Iwind /Istatic，
Re,wind /Re,static
蒸発熱抵抗を測定した。人体正面に気流を受ける条件において，本
を用いて，気流による着衣熱抵抗，蒸発熱抵抗の減少傾向の特
研究の結果を部位ごとに適用することで，局所気流による人体－環
徴を分析した。
境間の熱移動の変化を簡易的に再現することができると考えられる。
一方で，着衣の熱抵抗値には，風向，気流の乱れ強さ，人体の姿
勢や動作，衣服生地の性能，衣服のデザインやゆとりなどの要素が
複合的に影響を与えるとされており
15-29)
，本研究の結果ではこれら
(5) 全着衣熱抵抗 It について，薄着の En C では，En F に比べて
It,wind / It,static が小さい結果となった。また，上肢および人体前面
に位置する部位（Chest, Stomach）では，It,wind / It,static の値が小
さい傾向がみられた。以上より，衣服面や衣服開口を介した換
の効果を反映することは難しい。Oguro et al. (2001) 21, 22) は，人体
気が It の減少に影響を及ぼし，重ね着や裾の開閉状態，風向の
各部位の対流熱伝達率，基礎着衣熱抵抗と風速，風向，姿勢の関係
違いに応じて，部位ごと It,wind / It,static が異なることを示した。
を分析した。結果として，対流熱伝達率，着衣熱抵抗を全身に対し
(6) 全着衣蒸発熱抵抗 Ret も，It と同様に，上肢および人体前面に位
て評価した場合，風向，姿勢条件間の差は小さいが，人体局所で評
置する部位（Chest, Stomach）において，Ret,wind / Ret,static の値が
価した場合，部位間で風向，姿勢条件によるばらつきが生じること
小さい傾向がみられた。Ret の測定時，着衣のぬれによる着衣内
を示している。従って，本研究の測定条件とは異なる環境において，
表面温度の低下が見られた。着衣温の低下は，En F に比べ En
本研究の結果を適用した場合，人体局所における熱移動の予測に誤
差が生じる可能性がある。
また，本研究では通気性，透湿性を有する 1～2 層の衣服の測定
に留まっている。ゆえに，防寒着や防護服，雨合羽のような通気性，
C で大きく， Upper arm, Chest, Stomach で顕著であった。
(7) I,wind / I,static と Re,wind / Re,static の関係より，気流による着衣熱抵抗 I
および蒸発熱抵抗 Re の減少傾向の特徴を分析した。その結果，
同一の気流速度条件では， I,wind / I,static に比べて Re,wind / Re,static の
透湿性の小さい衣服に対して，本研究の結果を適用することは難し
方が小さく，全着衣透湿効率係数 im は気流速度とともに増加す
いと考えられる。
ることが明らかになった。im が増加する要因として，I が対流と
．．．
加えて，本研究で報告した着衣蒸発熱抵抗は，衣服全体がぬれた
．．．
状態で測定された値である点にも注意されたい。衣服全体がぬれた
状態というのは，多量の発汗が生じた状況に近いと考えられる。発
— 284 —
放射の合成熱抵抗であること，衣服布地の含水による熱伝導率
の増加，ぬれによる着衣下空気層厚さの減少，着衣温の低下に
よる放射熱移動の影響の 4 点が考えられた。
(8) 最後に本研究の適用限界について述べた。風向，気流の乱れ強
さ，人体の姿勢等が本研究の実験条件と大きく異なる場合や，通
記号
A
[m2]
：体表面積
I
[clo]
：着衣熱抵抗（クロ値）
気性，透湿性を有しない衣服に対しての適用は難しいことを示
．．
した。また，衣服のぬれの状態に応じて，着衣蒸発熱抵抗値が変
．．．
化する可能性を指摘した。本研究では，衣服がぬれた状態で着衣
．．
蒸発熱抵抗を測定しており，発汗初期のように，衣服がぬれてい
Ia
[clo]
Icl
[clo]
Q
[W/m2]
ない場合の熱抵抗値とは異なる可能性があることを示した。
Qcl.in
[W/m2]
謝辞
本研究の一部は，
東京工芸大学風工学研究拠点
（文部科学省補助事業：
JPMXP0619217840）における特定課題研究 室内環境分野「局所気流
下の着衣人体における部位別着衣透湿抵抗の測定」
（20202008）
，およ
び科学研究費基盤研究（A）
「多様性を考慮した温熱快適性評価手法に
関する研究」
（19H00797）の助成を受けて行われた。なお，本研究は早
稲田大学理工学総合研究所のプロジェクト研究の一部である。
It
LR
：着衣外表面の熱抵抗
：基礎着衣熱抵抗
[clo]
：全着衣熱抵抗
[K/kPa]
：Lewis 係数（=16.5 K/kPa）
：皮膚から環境への顕熱損失量
：着衣内表面における熱流束
Qe
[W/m2]
：模擬皮膚から環境への蒸発熱損失量
Qenv
[W/m2]
：周辺環境からの顕熱移動量
Qmanikin
[W/m2]
R
[(m2･K)/W]
RHa
RHsk,f
：マネキン供給熱量
：着衣熱抵抗 R = 0.155･I
[%]
：環境の相対湿度
[%]
：模擬皮膚表面の相対湿度（100 %を仮定）
Rea
[(m2･kPa)/W] ：着衣外表面の蒸発熱抵抗
Recl
[(m2･kPa)/W] ：基礎着衣蒸発熱抵抗
Ret
[(m2･kPa)/W] ：全着衣蒸発熱抵抗
ΔIt
[%]
fcl
：含水に伴う全着衣熱抵抗の変化率
[-]
：着衣面積比
付録
Table 8
Temperature and heat flux at manikin and clothing inner surface
En C (Dry meas.)
En F (Dry meas.)
注 4-6, 11)
En C (Wet meas.)
En F (Wet meas.)
Surf. temp.
Heat flux
Surf. temp.
Heat flux
Surf. temp.
Heat flux
Surf. temp.
Heat flux
[°C]
[W/m ]
[°C]
[W/m ]
[°C]
[W/m ]
[°C]
[W/m2]
2
2
2
v = 0.15 m/s
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
v = 0.15 m/s
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
Upper arm
34.0
31.1
83.4
81.6
34.0
32.0
51.6
44.9
Upper arm
34.0
30.9
80.2
66.1
34.0
30.8
55.0
38.0
Chest
34.0
29.0
73.6
57.6
34.0
31.1
53.1
62.9
Chest
34.0
31.3
106.7
105.9
34.0
31.8
88.8
115.8
Shoulder
34.0
29.6
74.9
94.0
34.0
31.4
52.6
69.6
Shoulder
34.0
31.9
73.5
44.4
34.0
32.4
63.4
61.5
Stomach
34.0
26.0
50.1
55.4
34.0
29.6
41.9
31.2
Stomach
34.0
29.8
59.4
56.1
34.0
31.6
53.5
53.0
Back
34.0
26.3
50.4
35.2
34.0
28.3
41.6
22.3
Back
34.0
30.8
49.5
32.7
34.0
31.0
42.8
25.5
Thigh
34.0
29.7
80.9
85.5
34.0
28.4
57.0
47.4
Thigh
34.0
32.3
97.7
51.9
34.0
31.6
68.6
32.0
Calf
34.0
29.5
83.3
20.5
34.0
27.4
72.5
38.3
Calf
34.0
31.5
113.6
69.0
34.0
32.1
94.8
2.0
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
v = 0.4 m/s
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
v = 0.4 m/s
Upper arm
34.0
30.8
99.3
86.6
34.0
31.6
114.0
50.9
Upper arm
34.0
30.5
127.6
127.2
34.0
30.4
93.1
55.5
Chest
34.0
28.7
80.5
60.6
34.0
30.8
59.1
68.9
Chest
34.0
30.3
140.9
135.5
34.0
31.0
123.3
164.8
Shoulder
34.0
29.7
71.5
88.8
34.0
31.3
53.6
73.6
Shoulder
34.0
31.7
98.6
50.3
34.0
31.8
84.1
84.1
Stomach
34.0
25.3
56.9
54.9
34.0
29.3
44.8
29.4
Stomach
34.0
29.2
109.1
33.9
34.0
30.9
77.8
66.2
Back
34.0
26.6
47.2
35.2
34.0
28.4
41.6
20.6
Back
34.0
29.8
65.8
27.4
34.0
30.2
60.6
32.9
Thigh
34.0
29.9
79.4
81.7
34.0
28.4
57.6
50.4
Thigh
34.0
31.0
146.3
72.8
34.0
31.1
101.8
37.7
Calf
34.0
29.4
83.9
22.4
34.0
27.7
70.0
36.9
Calf
34.0
31.2
154.3
94.0
34.0
31.7
120.3
8.1
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
v = 1.0 m/s
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
v = 1.0 m/s
Upper arm
34.0
29.6
151.1
89.2
34.0
30.8
70.2
58.8
Upper arm
34.0
28.3
216.1
144.6
34.0
29.9
129.8
68.7
Chest
34.0
27.9
102.5
70.4
34.0
30.1
71.0
78.1
Chest
34.0
28.3
226.5
208.9
34.0
30.2
169.9
221.2
Shoulder
34.0
29.0
85.8
101.0
34.0
31.2
58.0
77.3
Shoulders
34.0
29.0
159.9
34.6
34.0
31.0
121.2
117.2
Stomach
34.0
23.9
89.0
51.2
34.0
28.4
57.7
44.3
Stomach
34.0
25.9
183.2
73.2
34.0
29.8
109.7
90.6
Back
34.0
25.6
58.7
28.6
34.0
28.3
44.1
21.7
Back
34.0
27.8
120.5
30.4
34.0
30.0
75.6
46.4
Thigh
34.0
29.4
97.3
93.6
34.0
27.6
67.1
54.1
Thigh
34.0
30.7
211.1
86.7
34.0
29.3
135.8
42.3
Calf
34.0
28.5
98.4
24.9
34.0
27.7
77.0
39.1
Calf
34.0
29.7
211.6
126.3
34.0
30.6
154.0
16.4
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
v = 2.0 m/s
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
tsk
tcl.in
Qmanikin
Qcl.in
v = 2.0 m/s
Upper arm
34.0
28.7
214.2
88.5
34.0
29.9
87.9
68.6
Upper arm
34.0
27.3
265.2
132.7
34.0
29.2
160.5
65.2
Chest
34.0
26.8
137.1
90.7
34.0
29.0
89.2
85.0
Chest
34.0
27.9
285.2
252.2
34.0
29.3
218.4
261.7
Shoulder
34.0
27.1
107.0
108.7
34.0
31.5
57.8
77.3
Shoulder
34.0
29.4
203.9
36.2
34.0
30.9
140.7
139.2
Stomach
34.0
23.2
130.6
51.0
34.0
26.6
79.9
58.1
Stomach
34.0
26.4
228.4
103.2
34.0
28.0
156.4
100.2
Back
34.0
25.3
77.9
33.4
34.0
28.9
46.3
17.5
Back
34.0
27.4
143.5
34.4
34.0
29.7
86.1
54.1
Thigh
34.0
28.9
114.5
109.5
34.0
26.8
82.0
64.2
Thigh
34.0
29.0
259.1
143.1
34.0
28.8
182.1
50.7
Calf
34.0
28.0
114.6
29.3
34.0
27.1
86.9
41.8
Calf
34.0
27.8
265.4
202.4
34.0
31.2
181.8
7.9
— 285 —
hc
[W/(m2･K)]
hc,t + hr,t [W/(m2･K)]
“clo”の定義を部位別にも適用した。
注8) 一般に，裸体状態のマネキン表面－環境間の熱抵抗を，着衣外表面にお
：対流熱伝達率
：皮膚－環境間における顕熱伝達率
[W/(m2･kPa)] ：蒸発熱伝達率
he
he,t
[W/(m2･kPa)] ：皮膚－環境間における蒸発熱伝達率
hr
[W/(m2･K)]
[-]
im
[kPa]
pa
ける熱抵抗（Ia，Rea）とみなす場合が多い。本研究で測定した Ia，Rea は，
裸体状態のマネキンより測定された仮想値である点に注意されたい。実
：放射熱伝達率
際の着衣外表面（着衣表面－環境間）における熱抵抗は，衣服表面の粗
：全着衣透湿効率係数
さやしわの形状などにより異なる可能性がある。
注9) 既往研究の測定値は，各文献の図表から WebPlotDigitizer（https://au
：周辺環境における水蒸気圧
tomeris.io/WebPlotDigitizer/）を用いて読み取った値を示している。
pcl
[kPa]
：着衣外表面における水蒸気圧
psk,f
[kPa]
：模擬皮膚表面における水蒸気圧
ta
[°C]
：空気温度
tcl.in
[°C]
：着衣内表面温度
注10) 実験で使用されたサーマルマネキンの部位分割に関して， Lu et al.
(2015a,b) 25,26)は 34 部位分割モデル，Wang et al. (2012) 30)は 21 部位分
割モデルを用いている。さらに，Lu et al. (2015b) 26) では，34 分割さ
to
t̅r
[°C]
：作用温度
れた各部位の測定値を面積平均化し，11 部位の結果として示している。
[°C]
：平均放射温度
本稿において，本研究の結果と Lu et al. (2015b) 26)，Wang et al. (2012)
30)
v
[m/s]
：気流速度条件
wt
[g]
：衣服含水量
tsk
[°C]
：皮膚（マネキン）表面温度
tsk,f
[°C]
：模擬皮膚表面温度
の結果は，下表のように対応させた。
This study
：着衣内表面
nude
：マネキン裸体条件
static
：静穏気流下・静止人体
wet
：着衣湿潤時
whole
wind
：全身
：気流下・静止人体
注
注1) 模擬皮膚における湿潤状態（saturation）の確認方法について，ASTM
F2370 (2016) 14) において，次のような記述がある。
Wang et al. (2012) 30)
Face
Head
Head
サフィックス
i
：マネキンの部位番号
in
Lu et al. (2015b) 26)
Face
Head
Upper arm
Upper arm
Upper arm
Forearm
Forearm
Forearm
Hand
Hands
Hand
Chest
Chest
Chest
Shoulder
Back
Shoulders
Stomach
Abdomen
Stomach
Back
Back
Back
―
―
Waist
Hip
Pelvis
Hip
Thigh
Thigh
Thigh
Calf
Lower leg
Calf
Foot
Feet
Foot
“It is usually possible to detect saturation visually by a color change (that is,
surfaces that are wet will be darker than those that are dry).”
注11) マネキンから環境への熱流束を正として示している。
本実験では，ASTM F2370 (2016) 14) を参考に，含水に伴う模擬皮膚の
色の変化を目視で確認することにより，湿潤状態を確認した。
参考文献
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Y., Yamamoto, Y., Mizutani, K.: Measurement of local evaporative
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注2) マネキンに供給された水が模擬皮膚全体に広がる前に蒸発することで，
部位全体が飽和状態となっている場合に比べて，蒸発熱損失量が小さく
manikin, Jpn. Archit. Rev., Vol. 3, No. 1, pp. 113-120, 2020.1
(https://doi.org/10.1002/2475-8876.12124)
なり，蒸発熱抵抗値が大きく測定される可能性がある。模擬皮膚の部分
乾燥が確認された部位における結果は，図 5 においては除外，表 7 にお
いては グレーの背景に白字表記 としている。これらの結果は信頼性が
十分であるとは言い難いため，参考値として参照されたい。
2)
Tu =
100 SD
̅̅̅̅
va
Tu
SD
[%]
[m/s]
v̅̅̅
[m/s]
a
va,(x,y,z) [m/s]
va
[m/s]
3)
(15)
(16)
va = √ va,x 2 + va,y2 + va,z2
：気流の乱れ強さ
：風速の標準偏差
4)
：スカラー風速
6)
the
thermal
environment-Analytical
ISO 7933: Ergonomics of the thermal environment-Analytical
determination and interpretation of heat stress using calculation of the
ISO 11079: Ergonomics of the thermal environment-Determination and
interpretation of cold stress when using required clothing insulation
(IREQ) and local cooling effects, 2007
ISO 9920: Ergonomics of the thermal environment-estimation of the
ているため，測定精度が十分であるとは言い難い。また，Wet 測定では
着衣が湿潤状態となるため，サージカルテープの粘着力が弱まり，熱電
対と布地が十分密着した状態となっていなかった可能性がある。図 7，
7)
た場合に，作用温度 21oC，相対湿度 50%，気流速度 0.1 m/s の環境に
おいて，平均皮膚温 33oC を維持することができる基礎着衣熱抵抗（皮
27)
。本研究ではこの
(https://doi.org/10.1007/s004840100099)
Huizenga, C., Zhang, H., Arens, E.: Arens, A model of human physiology
and comfort for assessing complex thermal environments, Build.
Environ., Vol. 36, No. 6, pp.691-699, 2001
図 9，表 8 にて示した着衣内表面温度は，参考値として参照されたい。
注6) 四肢部位（Upper arm, Thigh, Calf）においては，人体の前面，後面の
2 点で測定し，その平均値を示している。
注7) 「1 clo = 0.155 (m2･K)/W」は，人体からの顕熱損失量を 44 W/m2 とし
Fiala, D., Lomas, K. J., Stohrer, M.: Computer prediction of human
thermoregulatory and temperature responses to a wide range of
environmental conditions, Int. J. Biometeorol., Vol. 45, No. 3, pp.143-159,
2001
注5) 多孔質体である布に対して熱電対や熱流センサを取り付けて測定をし
— 286 —
of
thermal insulation and evaporation resistance of a clothing ensemble,
International organization for standardization, 2007
注4) 重ね着をしている部位においては，最も皮膚に近い層（最も内側の層）
における着衣表面温度，および熱流束を測定している。
膚－着衣外表面間の熱抵抗）として定義されている
Ergonomics
predicted heat strain, International organization for standardization,
2004
5)
：平均風速
：x, y, z 軸方向の風速
7730:
determination and interpretation of thermal comfort using calculation of
the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria,
International organization for standardization, 2005
注3) 本稿では，0.1 秒間隔で 10 分間測定した三次元風速データより，式(15)
を用いて気流の乱れ強さを算出した。なお，式(15)にて用いる風速は，
式(16)により，x, y, z 軸方向の風速をベクトル合成したものとした。
ISO
8)
(https://doi.org/10.1016/S0360-1323(00)00061-5)
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