風大地プロダクツ 自然を活かして暮らす

箱模型実験キット

建物の外皮と熱のふるまいを学ぶ、箱模型実験キット

建物の外皮と熱のふるまいを学ぶ、箱模型実験キット。住まいと温熱環境
建物の外皮と熱のふるまいを学ぶ、箱模型実験キット。住まいと温熱環境
建物の外皮と熱のふるまいを学ぶ、箱模型実験キット。住まいと温熱環境

「冬暖かい家」「夏涼しい家」を作れないプロは、送り出しません。

箱模型実験は、建物の外皮と熱のふるまいを体験的に捉えることができる実験教材です。

建物に見立てた箱に、断熱材や蓄熱材、遮蔽材、窓材などをいろいろな組み合わせで取り付け、それらを太陽に見立てた電球で照らしたり消したりして、箱内部の温度変化を観察、記録します。

断熱材

蓄熱材

窓材

遮光材

遮光材

素材に触れ、予測しながら進め、結果を数値で受け止め、なぜそうなったのかを考察するこの実験は、温熱環境への感性を養います。

実験中

実験中、計測、記録

数値をグラフ化する

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考察

聞いたことはすぐ忘れますが、自分で実験をして納得したことは後々まで覚えています。
建築環境工学の入門期に箱模型実験を行って、温熱環境へのつかみを得ると、後の授業に関心をもって取り組むことができます。

この箱模型実験がどこででも容易に行えるよう、1パックに詰め込んだものが『箱模型実験キット』です。 2007年の製品発売以来、大学の建築学科をはじめ、企業や住環境教育を進める団体などで使われています。

 

お客様の声

  • 学生から「よくわかって面白く学ぶことができる」と好評で、受講者が増えました。
    (私大 建築学科M先生 2013年)
  • 模型作製や材料の組立てが簡単で、様々な組合せを試すことができ、とても面白かったです。
    (私大 建築学科T先生 2014年)
  • 「環境概論」「建築と環境」の講義内容を、目に見える形で理解させることができました。
    (私大 建築・デザイン学科Y先生 2015年)
  • 手軽で、持ち運びが簡単で大変重宝しています。本物のLoe-Eガラスを使用しました。
    (国立大 都市・建築学K先生 2016年)
  • 学校公開で、この実験の実施概要を延べ785人に説明し、関心を持ってもらいました。
    (工業高専・建築学科O先生 2019年)
 
 

箱模型実験の進め方 概要

仕掛けの異なる3つの箱を組み立てて、電球の周りに置きます。点灯(昼)と消灯(夜)を繰り返したときに、それぞれの箱の内部の温度変化がどうなるかを予測してみます。

点灯15分・消灯15分・点灯15分の計45分間に、3分間隔で温度測定し、測定値をグラフに書込んでいきます。そして、その結果について、どうしてそうなったのかを考察します。

 
 
 

箱模型実験の基本 「冬の実験」と「夏の実験」

「仕掛けの異なる箱」をいろいろな組み合せで作って実験することができますが、まずはじめは、基本の実験として「冬の実験」「夏の実験」をおすすめします。

 

「冬の実験」

冬の実験では、蓄熱と断熱について実験します。

下図の組み合わせで、A・B・Cの3つの箱を作ります。
これらの箱を実際の建物に例えると、Aの箱は断熱されていない木造の家、Bの箱はコンクリート打ちっ放しの家、Cの箱は外断熱されたコンクリートの家、ということになります。

点灯15分・消灯15分・点灯15分の計45分間に、3分間隔で温度測定し、測定値をグラフに書込んでいきます。
 

左のグラフは、データロガーで採った精密な温度変化です。A・B・Cのどの箱が何色の折れ線でしょう?
右は、実験参加者が棒温度計で測って記入したグラフです。

 

「夏の実験」

夏の実験では、日射遮蔽、夜間換気、冷蓄熱について実験します。

下図の組み合わせで、A・B・Cの3つの箱を作ります。
これらの箱を実際の建物に例えると、Aの箱は、部屋の中のカーテンで日ざしを遮っている、断熱された木造の家、 Bの箱は、部屋の外のすだれで日ざしを遮っている、断熱された木造の家、 Cの箱は、部屋の外のすだれで日ざしを遮っていて、かつ、夜間換気をする外断熱されたコンクリートの家、ということになります。

点灯15分・消灯15分・点灯15分の計45分間に、3分間隔で温度測定し、測定値をグラフに書込んでいきます。
 

左のグラフは、データロガーで採った精密な温度変化です。A・B・Cのどの箱が何色の折れ線でしょう?
右は、実験参加者が棒温度計で測って記入したグラフです。

 

実験のもっと詳しい進め方はこちら

キットの組み立て方はこちら

ワークシートのダウンロードはこちら

▼ワークシートの画像を見る

 

実験事例紹介

蒸発冷却を加えた「夏の実験」を、実際に大学生が授業で行った事例紹介です。
岡山理科大学工学部建築学科 教授 坂本和彦様ご提供資料

▼蒸発冷却を加えた「夏の実験」の事例紹介を見る

 
 

箱模型実験キットは、こんな方におすすめです。

  • 大学や専門学校などで建築や建築環境工学を教えられる先生。

箱模型実験は、建物の外皮と熱のふるまいを体験的に捉えることができる実験教材です。 聞いたことはすぐ忘れますが、自分で実験を通して得たことは後々まで覚えています。 建築環境工学の入門期に箱模型実験を行って、温熱環境への関心を抱くと、後の授業に集中して取り組むことができます。

  • 大学や短大などで住居学や家政学、生活デザインを教えられる先生。

箱模型実験は、住まいの重要ポイントが押さえられる教材です。なぜなら、住まいの必要最低限「雨露をしのぐ」の次は、時代を超えて「暑さ寒さを凌ぐ」ではないでしょうか。この教材でひと通り実験してみると、分かりにくい温熱環境が見えてきて、住まいと健康、住まいとエネルギー、住まいと周辺環境、等々の関係性が把握できるようになります。

  • 住宅や建材メーカーなどの方、地域の設計事務所、工務店、住宅展示場の方。

社員研修に…箱模型実験を通して、「快適な住まい」についての基本的な認識を共有することができます。また、優れた貴社商品の価値を再認識する機会となり、日常業務へのモチベーションが上がります。 営業活動に…箱模型実験は、貴社が提供される「快適な住まい」をお客様にPRする、わかりやすいデモになります。

  • 自治体のまちづくりや住宅政策に関わる方。

省エネルギー設計の住宅や設備・機器の普及だけでなく、住まい手側のライフスタイルの形成も必要です。季節に合った住まい方やしつらえ方を知り、自然もハードウェアも上手に活かして、快適で健康的な住まいを得る。その啓蒙には、目に見えない温熱環境がよくわかる、箱模型実験キットが活躍します。専門家の学習会や市民向け講座などを通して、プロ・アマ問わず、住環境の改善や健全な住宅の普及につなげることができます。

  • 環境教育を行う自治体の環境学習センターなどの方、NPOの方。

自分から発して、最も近い環境…住まい、まち、国、地球、宇宙というように、私たちの環境は入れ子構造になっています。箱模型実験を活用した学習では、宇宙から届くエネルギーが私たちの住まいにどのようなふるまいをしているのか、また、住まい・住まい方をどのように工夫すると、自然を活かした心地よさが得られるのか、ということが学べます。自分の身近な環境から地球環境への広がりを感じ取り、自らの行動を選択する知恵のある、持続可能なライフスタイルを持つ市民を育てることにつながります。

 

『箱模型実験キット』 の開発ストーリー

箱模型実験は、東京都市大学環境情報学部の建築環境学教授・宿谷昌則博士が考案された教材です。
もとは、 環境工学を学ぶ大学生が夏休みの課題として、自分で箱や中に入れる仕掛けを作って実験し、その結果を考察したり数式にしたりして、レポートにまとめていました。

2004年から始まった環境省の「学校エコ改修と環境教育事業」で、宿谷教授のこの教材を使った講座が行われると、幅広く小学生から建築技術者まで、内容の深さは異なっても、身近な温熱環境への理解が深まる教材である、と高く評価されました。

 

小学6年生の授業

建築技術者の講座

考察、宿谷教授(右)と

素材に触れ、予測しながら進め、計測した数値をグラフで表し、なぜそうなったのかを考察するこの実験は、温熱環境への感性を養います。
また、実験を通して得たことが感動とともに深く残るので、その記憶が省エネルギーで快適な住まい方やエコ建築を普及させる推進力となります。
そして、この箱模型実験がどこででも容易に行われることが必要と考え、 上記事業事務局のオーガニックテーブル株式会社(当時)の監修で、風大地プロダクツが実験材料をキット化し、2007年から現行モデルでの製作販売をはじめました。

 

箱模型実験キットは、プロ養成講座だけでなく、住環境教育講座でも広く使われています。

『わたしたちのくらしとエネルギー』(経済産業省資源エネルギー庁発行)の教師用解説書、住生活とエネルギーの単元の中で、快適な住まいを考える実験キットの例として紹介されています。

『わたしたちのくらしとエネルギー』は、 発行:経済産業省資源エネルギー庁、編集:公益財団法人 日本科学技術振興財団 エネルギー教育事務局、発行日:2015年6月、全国の中学校に無償配布の教材です。

『住宅・すまいWeb』(社団法人住宅生産団体連合会 運営)> 『教育とすまい・まち』(東京学芸大学名誉教授 小澤紀美子先生コンテンツ)>『住教育関連資料一覧』で 実験教材として紹介されています。

住教育関連資料一覧は、学校教育をはじめ、社会教育や地域での活用が可能な、住生活・住環境の質を高める教育・学習プログラムを紹介するページです。

 
 

箱模型実験キット …セットの内容と価格

(税抜き価格)(送料は別)
Aセット 夏の実験と冬の実験ができる「推奨セット」
「すだれと霧吹きの実験セット」
箱と断熱材は3組小部品は2組ずつ¥46,800
Bセット 夏の実験と冬の実験ができる「推奨セット」
箱と断熱材は3組小部品は2組ずつ¥36,800
Cセット 2つの箱で比較実験する「ミニマムセット」
箱と断熱材は2組小部品は1組ずつ¥26,800
Dセット 「すだれと霧吹きの実験セット」
箱も断熱材もなし小部品もなし¥19,800
Eセット 箱も部品も全部3個ずつ揃っている「フルセット」
「すだれと霧吹きの実験セット」
箱と断熱材は3組小部品も3組ずつ¥49,800
Fセット 箱も部品も全部3個ずつ揃っている「フルセット」
箱と断熱材は3組小部品も3組ずつ¥39,800
 

▼詳しいセット内容を、もっと見る

箱模型実験キット …部品と入数一覧

部品 セット セット セット セット セット セット
箱セット 332-33
断熱材 332-33
蓄熱材 221-33
  アルミ蒸着保冷袋 111-11
ペアガラス窓 221-33
シングルガラス窓 221-33
断熱戸 221-33
カーテン 221-33
すだれ(小) 221-33
すだれフック 442-66
電球 111111
色付きプラスチック板 111-11
棒状温度計 443-44
棒状温度計固定材 332-33
アルミホイル 111-11
目盛り付き実験台 111-11
電球スタンド(大) 1--11-
電球スタンド(小) -11--1
すだれ(大) 1--11-
トレーシングペーパー 1--11-
霧吹き 1--11-
タイマー 111-11
うちわ 111111
       セット セット セット セット セット セット
 

箱模型実験キット1セットの材料は、持ち手付きダンボール箱1個の中に収まっています。

 
 
 
 

ご注文はこちら

オンラインショップから、Eメールから、FAXから、ご注文を承っています。

オンラインショップからご注文

Aセット 「推奨セット」
「すだれと霧吹きの実験セット」

すだれと霧吹きの実験セット(放射温度計は含まず)

冬の実験・夏の実験ができる基本セット。
箱と断熱材は3組、小部品は2組、入っています。

 
Bセット 「推奨セット」
 

冬の実験・夏の実験ができる基本セット。
箱と断熱材は3組、小部品は2組、入っています。

 
Cセット 「ミニマムセット」
 

二つの箱で比較実験するミニマムセット。
箱と断熱材は2組、小部品は1組、入っています。

 
Dセット 「すだれと霧吹きの実験セット」
 

蒸発冷却の体感実験セット。(放射温度計は含まず)
電球スタンドは、水平にも垂直にもなるので、他の照射実験にも使えます。

 
Eセット 「フルセット」
「すだれと霧吹きの実験セット」

すだれと霧吹きの実験セット(放射温度計は含まず)

すべての部品が3組ずつ入っています。
いろいろ組み替えて応用実験ができます。

 
Fセット 「フルセット」
 

すべての部品が3組ずつ入っています。
いろいろ組み替えて応用実験ができます。

 

♣ 送料は、1セットの場合、ヤマト運輸の宅急便120サイズでお届けします。
例えば、関東なら¥1296、関西なら¥1404 (発地は東京)
複数ご注文の場合は、修正した送料を、後ほどご連絡いたします。

♣ お支払い方法は、
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✩銀行振込前払い  ✩郵便振替前払い  ✩代金引換  ✩その他、ご相談
振込・振替手数料・代金引換手数料は、お客様でご負担ください。

♣ 納期は、お代金の入金確認後(クレジットカード・代金引換の場合はご注文後)、1週間以内に発送いたします。

Eメールで、 FAX(03-5681-4911)で、直接ご注文

下記の項目を、お問い合わせフォームから、またはFAXでお送りください。

  • ご注文の品名 … 箱模型実験キット
  • ご希望のセット
    【 Aセット:「推奨セット」+「すだれと霧吹きの実験セット」
      Bセット:「推奨セット」
      Cセット:「ミニマムセット」
      Dセット:「すだれと霧吹きの実験セット」
      Eセット:「フルセット」+「すだれと霧吹きの実験セット」
      Fセット:「フルセット 】
  • ご注文数 … 〇〇セット
  • お客様のお名前
  • 郵便番号
  • ご住所
  • 電話番号
  • FAX番号(FAXでご注文の場合は記載ください。)
  • 電子メール(電子メールでご注文の場合は記載ください。)
  • お支払い方法
    ✩銀行振込前払い  ✩郵便振替前払い  ✩代金引換
    ✩その他、ご相談(自治体・学校関係のお客様は、次のメッセージ欄にお書きください。)
  • メッセージ
 

♣ ご注文金額には、製品価格の他に、送料と消費税、代金引換の場合は代引手数料がかかります。合計金額は、後ほどご連絡いたします。

♣ 送料は、1セットの場合、ヤマト運輸の宅急便120サイズでお届けします。
例えば、関東なら¥1296、関西なら¥1404 (発地は東京)

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✩銀行振込前払い  ✩郵便振替前払い  ✩代金引換  ✩その他、ご相談
振込・振替手数料・代金引換手数料は、お客様でご負担ください。

♣ 納期は、お代金の入金確認後(代金引換の場合はご注文後)、1週間以内に発送いたします。

 

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