千葉大学人間生活工学研究室修論概要（2001） 急激な寒冷暴露に伴う生理・心理反応 ─床暖房と空気暖房の比較 キーワード：床暖房、空気暖房、寒冷暴露 人間生活工学研究分野：野倉邦裕 ■研究の背景 天井 今日の床暖房の普及は居室における暖房環境を大きく変化さ せた。床暖房は伝導方式と輻射方式による暖房である。そのた 2 0 0 c m め、足元が暖かい、室内の垂直温度差が少ない、空気が乾燥し さえられ省エネルギーである等の効果を得られることが大きな 特徴である。また、床暖房を使用した多くの消費者が、床暖房 が作り出す温熱環境に快適さを感じており、現在では居間だけ 床上高さ ない、ハウスダストが舞い上がらない、室温を20℃付近に押 1 5 0 c m 1 0 0 c m 床暖房 でなく、子供部屋や寝室といった居間以外の居室へも床暖房が 5 0 c m 普及しつつある。しかし、冬季の暖房環境において問題とされ ているのがヒートショックである。ヒートショックとは急激な 空気暖房 床 温度変化が身体におよぼす影響のことで、血圧の急変動、脈拍 1 7 の急増などの症状を引き起こす。とくに寒い冬は、暖かい部屋 1 9 2 1 2 3 2 5 2 7 2 9 温度 3 1（℃） Fi g. 2 暖房室内の垂直温度分布 と寒い場所（浴室やトイレ）などとの温度差が激しいため、深 刻な事故を引き起こす原因になっている。 そこで本研究では、床暖房の作り出す環境、すなわち頭寒足 熱環境と、その反対の空気暖房による頭熱足寒環境を作り、そ れらの暖房環境から寒冷室に移動した際の生理的、心理的反応 を比較検討した。 ■研究の方法 □被験者 健康な男子学生7名（年齢：23±2. 0歳、身長：171±7. 7cm、 Fi g. 3 暖房条件の実測値 体重：57. 6±6. 3kg）。被験者は規定の実験着（Tシャツ、長 袖シャツ2枚、長ズボン、靴下：cl o値=約0. 98）を着用し実験 □測定項目 を行った（Fi g. 1）。 ○皮膚温（7点：前額部、前腕部、手甲、腹部、大腿部、下 腿部、足甲。及び、膝下のサーモグラフ） ○深部体温（直腸温） ○皮膚血流量（2点：前腕部、下腿部） ○心拍数、拡張期血圧、収縮期血圧 ○主観評価（全身温冷感、全身温熱的快適感） また、暖房条件が精神作業のタスクパフォーマンスに与える 影響の違いを見るために、両暖房室内でクレペリンテストを行 った。 □実験の流れ 被験者を環境に慣れさせるために座位にて60分間安静状態 を保った。その間被験者の身体的特徴（身長、体重、皮下脂肪 厚、体脂肪率）の測定及び各種測定センサの装着を行った。そ Fi g. 1 実験風景 の後安静状態にて生理量、主観評価測定を開始した。60分後 寒冷室に移動し、更に30分安静状態を保った（Fi g. 4）。 □実験条件 空気暖房→冷室 暖房室 床暖房→冷室 寒冷室 各種測定項目測定 両暖房室の温度、湿度、気流はPMV指標によって同一条件 となるように設定した。空気暖房では床温が17. 99±0. 07℃、 床上110cmは23. 48±0. 13℃となり、床暖房ではそれぞれ 安 静 30. 39±0. 16℃、21. 01±0. 25℃であった。寒冷室の実測温度 安 静 はそれぞれ14. 2±0. 6℃、14. 3±0. 8℃であった。実験期間を 通じて大きな変動は見られなかったことから、安定した制御を 行うことが出来たと判断できる（図2, 3）。 120 60 ク レ ペ リ ン テ ス ト 安 静 1510 Fi g. 4 実験プロトコル 安 静 0 30mi n 千葉大学人間生活工学研究室修論概要（2001） ■結果 測定分散分析を行った。その結果、暖房条件に有意な効果は見 □皮膚温 られなかった。 時間と暖房条件を要因とする二元配置の反復測定分散分析を 行った結果、前額、手甲、足甲における全時間の平均値に暖房 □主観評価 条件の主効果に有意性が見られた（前額部：p=0. 047、手甲： 時間と暖房条件を要因とする二元配置の反復測定分散分析を p=0. 024、足甲：0. 007）（Fi g. 5, 6）。また、これらの部位は 行った結果、全身温冷感において、全時間の平均値に暖房条件 暖室内のみの平均値においても、暖房条件の主効果に有意性が の主効果に有意性が見られた（p＜0. 001）（Fi g. 8）。また、 見られた（前額部：p=0. 048、手甲：p=0. 012、足甲： 暖室内のみの平均値においても、暖房条件の主効果に有意性が p=0. 014）。さらに、足甲においては冷室内のみの平均値につ 見られた（p＜0. 001）。 いても暖房条件の効果に有意性が見られた（p=0. 004）。 暖室 暖室 全身温冷感 前額の皮膚温 （℃） 34 32 30 床暖房 ■ 空気暖房 28 60 どちらでも ない やや涼しい 涼しい 寒い ◆ 30 冷室 冷室 空気暖房 30 0 時間 30 （mi n） Fi g. 8 全身温冷感の経時変化 Fi g. 5 前額の皮膚温の経時変化 暖室 床暖房 ■ 60 時間 30（mi n） 0 ◆ □精神作業 冷室 対応のあるt 検定を行った結果、暖房条件の違いによるクレ （℃） ペリンテストの成績に有意な差は見られなかった。 足甲の皮膚温 3 2 ■考察 3 0 本実験では、各暖房室内では、空気暖房条件に比べ、床暖房 2 8 条件の方が、前額、手甲、足甲など末梢部の皮膚温が高い値を 2 6 2 4 示していた。これは、床暖房の特徴である熱の伝導が大きな原 ◆ 床暖房 ■ 空気暖房 因であるといえる。つまり、床暖房により足底が暖まり、その 時間 （mi n） 3 0 2 2 6 0 3 0 0 Fi g. 6 足甲の皮膚温の経時変化 と考えられる。しかし、寒冷室移動後の直腸温の値からは、空 気暖房条件に比べ床暖房条件の方が、核心温の変動が大きい結 果を示していた。これは、暖房室内において床暖房条件の方が □直腸温 時間と暖房条件を要因とする二元配置の反復測定分散分析を 行った結果、暖房条件と時間の関係に有意な交互作用が見られ、 空気暖房に比べ、床暖房条件の方が直腸温の低下が大きい結果 となった（Fi g. 7）。 暖室 （℃） 37. 1 皮膚表面温度が高い値を示しており、寒冷暴露に伴う放熱がよ り多く行われたことによるものと考えられる。また、血圧、心 拍数において、暖房条件間に有意な差が見られなかったことか ら、今回の実験における暖房方式の違いによるヒートショック には違いは見られなかったことを示した。さらに、主観評価で 冷室 は全身温冷感において床暖房条件に比べ空気暖房条件の方がよ り、暖房室内において涼しいと感じていた。これに対しPMV 値が床暖房では-0. 5、空気暖房では-0. 3と床暖房条件の方がわ 36. 9 直腸温 情報が脳の視床下部に伝達され、末梢部の血管が拡張したため ずかに涼しい値を示している。これは、床暖房の足底に対する 局所的な暖房効果が温冷感に影響したと考えられる。 36. 7 36. 5 ◆ 床暖房 ■ 空気暖房 ■まとめ 床暖房環境は同一室内での生活においては、熱の伝導により 36. 3 60 30 0 時間 n） 30（mi Fi g. 7 直腸温の経時変化 □その他の生理量 前腕部、下腿部の皮膚血流量、拡張期血圧、収縮期血圧、心 拍数においても、時間と暖房条件を要因とする二元配置の反復 足の裏を暖め、末梢血管を拡張し、末梢部の皮膚温を暖めやす い環境であるといえる。また、主観的にも空気暖房に比べ暖か さを感じることができる環境だと言える。しかし、廊下に出た り、トイレに行くなど、部屋移動に伴う急激な寒冷暴露では、 放熱効果のため、深部体温の維持効果は低いことが明らかとな った。
© Copyright 2024 ExpyDoc
