~アンケートde実験~カテエネ研究所

軽い運動や筋トレで体温を上げると、暖房は省エネ&節約できる? 軽い運動や筋トレで体温を上げると、暖房は省エネ&節約できる?

3月も半ばですが、まだまだ朝晩は冷え込み、寒さを感じる日も多いですね。そんな寒い日に気になるのが、ついつけっぱなしにしてしまうエアコンの消費電力量。

そしてもうひとつ、寒い冬のあいだ、あまり外で動くこともなかった人にとって、運動不足による体のこわばりも気になる季節だと思います。
室内で軽い運動や筋トレをすることで体感温度を上げ、それにより暖房の電気代を節約することができれば、一石二鳥ですよね。

本当にそんなことは可能なのか、「運動や筋トレによって、暖房の省エネ&節約ができるのか」について、実験してみます。

実験概要

実験環境と暖房の設定温度
・実験環境:外気7℃/湿度50%RH
・エアコンの設定温度:23℃/21℃/19℃
実験概要
被験者4名に、足踏み、ストレッチ、ラジオ体操、スクワットを以下の2つのスケジュールで実施。運動前後で表2のアンケートを行った。
①6分安静 + 3分運動 + 14分安静
②6分安静 +(3分運動+4分/8分/12分安静)×3セット※1

表1. 運動の種類・内容および運動強度(METs*2)

※1 安静時間は、ストレッチ4分、ラジオ体操8分、スクワット12分
※2 METs…身体活動の強度の単位
出典:国立健康・栄養研究所 改訂版「身体活動のメッツ(METs)表」

実験方法
・被験者4名の心拍数と消費カロリーを計測
・被験者4名の心理反応実験

表2. 被験者試験におけるアンケートの書式

ポイント1 設定温度を2℃下げて、
運動による省エネに
成功!

運動を取り入れた実験をする前に、まず前提として、被験者には「暖房23℃設定の部屋で安静にした状態」でアンケートを実施し、その際のPMV※3も測定しました。

被験者へのアンケート結果とPMVから、設定温度23度の部屋で過ごすことは、温冷感・快適感ともに0以上の値かつ、PMVも±0.5以内で「快適」であることがわかりました。

暖房23℃設定の部屋で安静にした状態の表 暖房23℃設定の部屋で安静にした状態の表

※3 PMV…快適さを表す指標の一つで、温度環境に関する6要素(空気温度、放射温度、気流、湿度、着衣量、代謝量)から求めることができる。PMVは-3から+3の数値によって表され、±0.5以内が快適な条件とされる。

実験では、「軽い運動を取り入れることで、暖房の設定温度を下げても快適さは保たれるのか?」というところに注目します。
設定温度を2℃下げた21℃の状態で、被験者には4種類の運動を実行してもらいました。具体的には「足踏み」「ストレッチ」「ラジオ体操」そして「スクワット」。それぞれ、動きの激しさや、体への負荷が異なります。

運動前は、温冷感が0未満と寒い側の評価でしたが、運動直後は0より大きくなり、暖かい側の評価となりました。
快適感についても、運動後にぐんと上昇しています。

温冷感の経時変化、快適感の経時変化のグラフ 温冷感の経時変化、快適感の経時変化のグラフ

運動時の心拍数と消費カロリーを見てみましょう。
足踏みよりもストレッチ、ラジオ体操、そしてスクワットと、どんどん上昇傾向にあります。

各運動の心拍数まとめと消費カロリーのグラフ 各運動の心拍数まとめと消費カロリーのグラフ

アンケート結果と合わせて見ると、心拍数の増加量が大きい運動(今回の場合はスクワットがもっとも大きい)ほど体感は温かくなり、快適と感じる時間が長くなることがわかりました。

足踏みと比べると、「ストレッチ」「ラジオ体操」「スクワット」については、運動直後には温冷感・快適感ともに0(どちらでもない)以上の評価が10分以上、温冷感にいたっては14分以上も続きました。
足踏みのようなちょっとした動きよりも、ラジオ体操やスクワットのように全身をしっかり動かすことで、長いあいだ快適な状態が保たれます。

各種温度設定の1時間あたりの消費電力のグラフ 各種温度設定の1時間あたりの消費電力のグラフ

消費電力量も比較してみます。
エアコンの設定温度を23℃から2℃下げたことで、消費電力量は11.1%の削減となりました。
適度な運動や筋トレをすることで、設定温度を下げても快適性を維持しつつ、省エネになることがわかりました。

ポイント2 4℃下げても、運動の
種類によっては
快適な状態を維持!

次は暖房の設定温度を4℃下げて、19℃設定にして実験します。

温冷感の経時変化、快適感の経時変化のグラフ 温冷感の経時変化、快適感の経時変化のグラフ

運動後、温冷感は寒い側から暖かい側の評価へ変わっていることが、グラフからわかります。
暖かい側の評価を保てる時間は、それぞれの運動レベルによって大きく異なり、足踏みが4分、ストレッチが8分、ラジオ体操が10分、スクワットが14分でした。

設定温度を19℃にまで下げた場合は、ラジオ体操やスクワットなど、比較的激しめで消費カロリーの高そうな運動の方が効果的だということがわかります。

各種温度設定の1時間あたりの消費電力のグラフ 各種温度設定の1時間あたりの消費電力のグラフ

消費電力量については、エアコンの設定温度を23℃から4℃下げたことで、消費電力量は22.2%もの削減に!
先ほどの実験よりも、さらに大幅な省エネ・節約になることがわかりました。

ポイント3 運動と安静を
繰り返すと、快適な
状態が安定する

次の実験では、ストレッチ、ラジオ体操、スクワットの3つの運動に絞って行います。それぞれの運動を3セットずつ繰り返した際の効果について調べることで、運動によって快適な状態がどれくらい保てるかを調べます。
これまでの実験結果を参考に運動の効果時間を考慮し、運動後の安静時間を、ストレッチ4分、ラジオ体操8分、スクワット12分に設定しました。

温度の時間変化 温度の時間変化
温度の時間変化
温度の時間変化 温度の時間変化
温度の時間変化
温度の時間変化 温度の時間変化
温度の時間変化

図8. 被験者試験のアンケート結果(設定温度19℃・運動3セット)

この結果を見てみると、いずれも温冷感・快適感ともに0以上の値を保てていることがわかります。
暖房の設定温度が19℃と低めでも、コンスタントに体を動かすことで、快適な状態を保つことができます。

ただ、スクワットは2セット目以降、「発汗により寒いと感じた」という意見も挙がり、それがグラフ中の快適感が減少にあらわれています。
特に激しい運動をする際は、発汗により逆に体を冷やしてしまう可能性があるので、その点には注意が必要です。

<結論>軽い運動や筋トレで体温を上げると、暖房は省エネ&節約できる?・設定温度を下げても、運動による温感で快適さをキープ・体温が下がったことで背えっ低温度を下げられるため、省エネ&節約に!・スクワットなどの激しい運動をしすぎると、発汗により逆に体が冷えることもあり、注意が必要軽い運動や筋トレをすることで暖かく感じ、省エネ&節約につながるだけでなく、冬の運動不足解消にもなって一石二鳥!体を動かして健康をキープしつつ、電気代の嵩む冬を乗り切ろう <結論>軽い運動や筋トレで体温を上げると、暖房は省エネ&節約できる?・設定温度を下げても、運動による温感で快適さをキープ・体温が下がったことで背えっ低温度を下げられるため、省エネ&節約に!・スクワットなどの激しい運動をしすぎると、発汗により逆に体が冷えることもあり、注意が必要軽い運動や筋トレをすることで暖かく感じ、省エネ&節約につながるだけでなく、冬の運動不足解消にもなって一石二鳥!体を動かして健康をキープしつつ、電気代の嵩む冬を乗り切ろう

今回の実験の概要や試験方法などの詳細データはこちら

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