温熱快適性（PMV/PPD）計算機

PMV/PPD温熱快適性モデルとは？

予測平均温冷感（PMV）モデルはP.O. Fangerが開発しISO 7730に標準化したもので、-3（寒い）から+3（暑い）の7段階で大集団の平均温熱感覚を予測します。気温、平均放射温度、気流速度、相対湿度、代謝量（met）、着衣量（clo）の6因子を統合します。

予測不満足率（PPD）はPMVから導出され、温熱的に不快と予想される人の割合を示します。PMV=0（中立）でも個人差によりPPDは5%です。ISO 7730カテゴリBは-0.5 ≤ PMV ≤ +0.5、PPD < 10%を要求します。

代謝量はmet単位（1 met = 58.2 W/m²、座位安静）で表されます。タイピング~1.1 met、立位作業~1.6 met、重労働~3-4 met。着衣量はclo単位（1 clo = 0.155 m²·K/W）。夏服≈0.5 clo、冬室内≈1.0 clo。

Formula: PMV = f(Ta, Tr, v, RH, M, Icl) PPD = 100 - 95 × exp(-0.03353 × PMV⁴ - 0.2179 × PMV²)

計算例

事務所条件：気温23°C、平均放射温度22°C、気流0.1 m/s、相対湿度50%、代謝量1.1 met、着衣量0.9 clo。PMV ≈ -0.2（やや涼しい）。PPD ≈ 6%。ISO 7730カテゴリAに該当 — 優れた快適条件。

この計算機を使うタイミング

• 設計条件(温度、湿度、気流速度)が在室者に許容可能な温熱快適性をもたらすことを確認するHVAC技術者
• どの環境パラメータ(温度、輻射熱、ドラフト)が不満の原因かを特定するため、温熱快適性の苦情を調査する施設管理者
• オフィス、工場、サーバールームの温熱条件がISO 7730の快適性カテゴリーを満たすかどうかを評価する産業保健専門家
• 入居後評価や建物性能認証(WELL、LEED)の一環として室内環境品質を研究する研究者
• 熱的快適性評価と熱ストレス評価の選択 — 中程度の屋内快適性にはこの ISO 7730 PMV/PPD モデルを、熱中症リスクのある高温環境には WBGT 熱ストレス計算機（ISO 7243）を使用してください

よくある間違い

• 気温のみを快適性指標として使用する — 冷たい窓や高温機器からの放射温度は、気温が理想的でもPMVを1~2ユニット変動させることがあります
• 着衣量と代謝率を無視する — 座位のオフィスワーカー(1.0 met、0.7 clo)と立位の倉庫作業者(2.0 met、1.0 clo)では快適性の要件が全く異なります
• 一つの温度で全員が満足すると仮定する — PMV=0でも5%は不満を感じます。単一の設定値を追い求めるより、個人で調整できる手段(扇風機、ヒーター、重ね着)を提供する方が効果的です
• 機械換気空間での気流速度を軽視する — 居住域の上方に設置された吹出口からの冷気ドラフトは、局所的な不快感の苦情の最も一般的な原因です

結果の解釈方法

• PMVが-0.5~+0.5(PPD < 10%)であれば、ISO 7730カテゴリーBを満たし、ほとんどの商業建築で許容されます
• PMVが-0.2~+0.2(PPD < 6%)であれば、カテゴリーA — プレミアムオフィス環境向けの最高水準を満たします
• PMVが-1.0未満の場合、在室者は空間を涼しい/寒いと感じます — 気温を上げる、気流速度を下げる、または放射温度を上げてください
• PMVが+1.0を超える場合、在室者は空間を暖かい/暑いと感じます — 気温を下げる、気流を増やす、または放射熱源を減らしてください

関連規格・参考文献

• ISO 7730 — 温熱環境の人間工学 — PMVおよびPPDによる温熱快適性の分析的決定と解釈
• ASHRAE 55 — 人間の居住のための温熱環境条件
• EN 16798-1 — エネルギー性能の設計・評価のための室内環境入力パラメータ
• WELL Building Standard — 温熱快適性(Thermal Comfort)の機能要件

よくある質問

同じ部屋で人々の温度感覚が異なる理由は？

個人の温熱快適性は代謝、体組成、着衣、活動レベル、年齢、順化の違いにより異なります。PMVモデルは集団平均を予測し、最適条件でも5%は不満足です。個人制御（卓上ファン、調節可能な着衣）が最も効果的です。

気流速度は温熱快適性にどう影響しますか？

気流速度の増加は身体からの対流・蒸発熱損失を促進します。中立以下では気流が不快（寒さ）を引き起こします。中立以上では適度な気流（0.2-0.5 m/s）が2-3°Cの過剰温度を相殺できます。ISO 7730は冬0.15 m/s、夏0.25 m/sに制限しています。