ハワイの魅力をエクセルギーが解明！

ハワイは本当に楽園ですね。暗い顔の人を見たことありません。観光地だから？ それなら京都も観光地だけど・・・ そうだ！　ハワイはカラッと爽やかなので爽快な気分になるのだ！		ハワイの気候の魅力を科学的に解明した人がいます。宿谷教授です。 エクセルギー理論といいます。
これは夕方に測定した結果です。 ハワイのホテルの壁の温度は22℃。気温も22℃でした。エクセルギーは最小レベル、つまり限りなく爽快な気分になります。		地図の等高線みたいなグラフですね。 数字が小さいほど身体が楽、つまり快適だということを示しています。

ここでは、武蔵野工業大学大学院環境情報学研究科教授の宿谷昌則先生の著書「エクセルギーと環境の理論」の第２章 建築環境システム、2.3体温調整システム（69～71ページ）をそのまま引用させていただきます。
なお、アンダーラインを引いたのは、私、Mac安田です。



図2.3.2は、冬季の条件として外気温0℃；外気相対湿度40％を想定した場合に、人体で所費されるエクセルギーが室内の温度条件によってどのように変化するかを示している。6)7)。縦軸は窓や壁・床・天井の平均温度（周壁平均温）であり、横軸は人体周囲の空気温（室内空気温）である。ヒトは冬もののズボンにセーター程度（0.9clo）を着てすわって安静にしている（1.0met）状態を想定している。また、室内の気流は静穏（0.1ｍ／s）で、相対湿度は外気と同じ40％を仮定している。
縞模様の線群はすべて、人体のエクセルギー消費である。地図でよく見られるような等高線をイメージしていただきたい。等高線は、三次元である地形の起伏を二次元で表現したものである。人体のエクセルギー消費を示す線群も、地図の等高線と同様にして読み取ることができる。
　左上から右下にわたって斜めに引かれている太線は、体内における代謝熱料が体表面からの放熱量とちょうど釣り合う場合の周壁平均温と空気温の組み合わせを示したものである。例えば、この太線上にある <周壁平均音15℃・空気温28℃>の建築環境と、 <周壁平均温25℃・空気温18℃>の建築環境とでは、放射で放出される熱エネルギーと対流で放出される熱エネルギーの割合に違いはあるが、その合計と体内における代謝熱料とは釣り合う。この太線より左下の領域は、周壁平均温・空気温が低くなる寒冷環境に相当する。周壁平均温・空気温がともに低くなるにつれてエクセルギー消費の値が大きくなる。これは、低い周壁平均温・空気温によって体表面温度が下がり、結果として(深部)体温と体表面温の差が大きくなるためである。また、周壁平均温・空気温がともに15℃を下回る場合は「震え」があってそのためにもエクセルギー消費は増す。
　一方、太線より右上の領域は、周壁平均温・空気温が高くなる暑熱環境に相当する。周壁平均温・空気温がともに高くなるにつれて、寒冷環境ほどではないが、エクセルギー消費の値がわずかに大きくなる。これは、主として「発汗とその蒸発」のためである。汗水の蒸発は体表面温度を下げ、結果として（深部）体温と体表面温度の差がわずかに大きくなるのである。なお、図中右上に見られる鎖線は、発汗によって体表面濡れている具合が20％（濡れ率＝0.2）の場合を示したもので、ヒトが湿潤さを許容できる限界とされている。8）
　エクセルギー消費の等高線をよく見ると、エクセルギー消費が最小になるのは、周壁平均温25℃で空気温が約18℃の場合で、エクセルギー消費は約2.5W/㎡である。これは、暖房では空気を加熱するよりも周囲の壁・床などを温めるほうが人体のエクセルギー消費を小さくできることを示している。
窓や壁の断熱性が低いと周壁平均温は低くならざるを得ない。例えば、それが16℃ぐらいだったとすると、代謝熱料＝放熱量になるようにするには、空気温を25～27℃にしなければならない。この場合、人体のエクセルギー消費は、約3.2W/㎡である。これは周壁平均温25℃、空気温18℃の場合（2.5W/㎡）の1.3倍である。
　以上のことから、人体のエクセルギー消費を小さくするのに、建築外皮の断熱が如何に重要であるかがよくわかる。また、床暖房などのような周壁を直接的に温める放射熱式暖房の方が空気を暖める対流式暖房よりも快適だといわれてきたのが何故なのかもよくわかる。 人体のエクセルギー収支は、温熱的な快適性とは何かについて、エネルギー概念に基づく温冷感指をよく保管してくれる。これは、エクセルギー概念の有効性をも具体的に示すと考えられる。
　壁や窓などの表面温度を比較的高く保つには、建物のほどよい高断熱化が不可欠である。高断熱化は一般に暖房システムのエネルギー使用（エクセルぎー消費）量を減らすためと考えられがちだが、人体のエクセルギー消費を小さくし快適な建築環境を形成することにまず重要なのである。
　以上は、省エクセルギー性と快適性の両立を満足させるシステム開発が何故重要なのかを理論的に示しているし、省エクセルギーが人に我慢を強いる（快適性を犠牲にする）ことではないことも示唆している。　9）

季節の変わり目を健康に過ごす