佐藤工業技報
No. 482023

模擬教室における観葉植物が在室者の心理的反応や覚醒状態に与える影響に関する被験者実験

Subject experiment on the effects of foliage plants in a simulated classroom
on occupants’ psychological reaction and arousal state

塚本 健二*，森上 伸也**

キーワード
温熱環境，観葉植物，被験者実験，心理的反応，覚醒状態

研

究

概要

本報では，模擬教室空間を対象として，観葉植物が在室者の心理的・生理的反応や覚醒状態，作業効率に及ぼす影響を検討するため，被験者実験を試行した。その結果，観葉植物があることで覚醒状態の変化や唾液アミラーゼ活性が低くなる可能性があることが示唆された。作業成績と心拍については，ケース間で大きな差は見られなかった。

ABSTRACTIn this report, we conducted a subject experiment in a simulated classroom space to examine the effects ofhouseplants on the psychological and physiological reactions, alertness, and work efficiency of the people in the room.
The results suggested that the presence of houseplants may change alertness and lower salivary amylase activity. There
were no significant differences between cases regarding work performance and heart rate.

1 はじめに実験をしたりすることができる。
2つのチャンバーの間は取り外し可能の間仕切りパネル

近年，バイオフィリックデザインが注目されており，執を設置しており，間仕切りパネルを外すことで1つのチャ

務空間における観葉植物がストレス軽減に与える研究がンバーとして温湿度を制御することもできる。空調機の吹多く進められている1)が，教室空間に関する調査はほとん

出気流は，ダクトを通じて天井面へ行き，天井全面のパンど実施されていない。本報では，観葉植物が在室者の心理チングメタルから吹出すことで，風速を下げて室内の風の的・生理的反応や覚醒状態，作業効率に及ぼす影響を検討

影響を少なくするとともに，空調機の気流による影響を最するための被験者実験を実施したので報告する。

小限にしている。

2 被験者実験の概要
2.1

2.2

環境実験室の概要

実験期間・場所・被験者

実験は2023年3月15，16日の10:00～11:50，13:30～15:20

環境実験室2)は，温湿度の制御が可能な空間で熱の挙動の時間帯に佐藤工業の環境実験室で行った。物理環境測定に係わる実験を行うために，2022年2月に佐藤工業技術セ

点を図－1，実験風景を写真－1，物理環境の測定項目をンターSOU に設置された。環境実験室の平面図を図－1に，表－1に示す。室内は教室を模擬してホワイトボード，机，環境実験室の内観を写真－1に示す。環境実験室は，室容椅子および観葉植物を配置し，被験者を2名入室させて実積が異なる隣接した2つのチャンバーを有し，容積の大き験した。被験者は20代から60代の男性4名とし，全2ケース

い A 室は9.0m×7.6m×4.0m，B 室は3.0m×7.6m×4.0m での実験に参加した。被験者には着衣の指定を行い，着衣量ある。室内温湿度制御範囲は，温度は-15℃～50℃±0.5℃，を概ね0.68 clo とした。サーカディアンリズムに配慮し，相対湿度は20℃～50℃のとき20％～80％±4％の範囲で制それぞれの被験者が参加する実験は全て同時間帯とした。

御することができる。2つのチャンバーは，温度差が30℃以内であれば別々の温湿度を設定でき，屋外と室内を模擬し2.3た温湿度差のある環境を再現したり，温湿度を変化させた

実験条件

実験条件を表－2に示す。観葉植物の有無をみる2ケース* 技術センター 建築研究部，** 豊田工業高等専門学校
78

75

表－1
熱電対，静電容量湿度センサー

CO2温湿度計
ホワイトボード

7750
7600

被験者1

PMV計

物理環境測定項目

測定項目

測定機器

測定位置

測定間隔

吹出温湿度
温湿度，CO2濃度

無線式小型温湿度計

空調機吹出口5秒

CO2温湿度計

5ヶ所(机上2ヶ所，室中央FL+0.1m，FL+0.6m，室外)

1分

PMV計

室中央 FL+1.1m

1分

温湿度，風速，グローブ温度

プロジェクター

被験者2
観葉植物

表－275

観葉植物
Case 1

75

3000

105

9000

図－1

室温
[℃]

相対湿度[％]

備考

26

60

換気量：60m3/h・人
照度 ：550lx
騒音レベル：75～80dB
着衣量 ：0.68clo

なし

7512250

実験条件

Case 2あり

準備ア
ン
・順ケ唾
応ー液入時ト採
室間①取
30

認 認 認
知 知 知
テ テ テス ス ス
ト ト ト
1
2
35 3 5 3 5

環境実験室の平面図および物理環境測定点

0アン
ケ唾
ー液
ト採
②取930 35 38 43 46 51

タイピン
グ
11060

タイ
ピン
グ
210370 73

アマン
ッケ唾 ピー液 ン
グ
採ト③取 1
7 5 58390

マ アッ ン
ピ ケ唾
ン ー液
グ ト採退
2 ④取室
5 595 100 105 110[min]

アンケート① ：体調、部屋の印象、環境、覚醒アンケート②③ ：覚醒
アンケート④ ：部屋の印象、環境、覚醒

図－2
表－3

実験スケジュール

日本語版覚醒度尺度 (JUMACL)

現在のあなたの気分や感情はいかがですか？
該当する数字を○で囲んでください。
（1. あてはまる 2.ややあてはまる 3.ややあてはまらない 4. あてはまらない）

写真－1

ゆったりしている
生き生きしている
エネルギッシュである
リラックスしている
ピリピリしている
頭がぼんやりしている
やる気がある
冷静である
緊張している
活気がない

実験室の内観と実験風景を設定した。室内の条件は，室温26℃，相対湿度60 %，照度550 lx とした。ただし，空調機の稼働により実験中の室内は75～80 dB と，通常の会話が聞き取れないくらいの大1111111111222222222233333333334444444444

気がすすまない
穏やかである
落ち着いている頭の働きが鈍い
不安である
元気がある
無気力である
平静でない
活動的であるびくびくしている

111111111122222222223333333333

きな音がしている状態で実験を行った。

2.4表－4

実験手順

エネルギー覚醒 (EA)

実験スケジュールを図－2に示す。被験者は環境順応時生き生きしている
エネルギッシュである
やる気がある
元気がある
活動的である
頭がぼんやりしている
活気がない
気がすすまない頭の働きが鈍い
無気力である間として30分間実験室に待機した後，短期記憶による認知テスト，タイピングテスト，キーワードから単語を連想するマインドマップテストの3種類のテストを実施した。短期記憶による認知テストは，1分間で15文字のランダムな英数字の文字列を暗記させ，2桁の四則演算を2分間行わせた後に，暗記した英数字の文字列をホワイトボードに2分

得点別覚醒度評価
項目別得点

緊張覚醒 (TA)
ピリピリしている
緊張している
不安である
平静でない
びくびくしている
ゆったりしている
リラックスしている
冷静である
穏やかである
落ち着いている

あてはまる
ややあてはまる
ややあてはまらない
あてはまらない

(+3)
(+2)
(+1)
( 0)

あてはまる
ややあてはまるややあてはまらない
あてはまらない(-3)
(-2)
(-1)
( 0)

間で記入させた。その後3分の休憩を挟んだ。それを3セット行った。タイピングテストは，情報処理検定初段を活用

ンケート，およびストレス強度評価のための唾液アミラー

した10分間で，手書きの一般的な現代文をタイピングで文ゼの採取を図－2に示す通りに実施した。

字に起こすテストである。3分の休憩をはさんで2セット行った。マッピングテストは，キーワードから連想する単語

2.5

覚醒状態の評価方法を5分間で可能な限り多く書くテストで，5分の休憩をはさ
覚醒状態の評価には，主観的評価として表－3に示す日んで2セット行った。
実験開始・終了時と各作業の合間に覚醒，体調，環境満

本語版覚醒度尺度3) (Japanese UWIST Mood Adjective Check

足度，主観作業能力，SD 法による部屋の印象に関するア

List: JUMACL) を使用した。JUMACL とは20項目の形容詞に基づき現在の気分を回答するアンケートであり，覚醒状

794444444444態を「エネルギー覚醒(EA)」と「緊張覚醒(TA)」の二つの表－5

物理環境測定結果軸に分け，申告結果を表－4のように得点化することで評
室温[℃]

平均放射温度[℃]

相対湿度[%]

26.2±0.1
26.2±0.1

25.8±0.1
25.8±0.1

57.3±0.3
57.1±0.3価する手法である。過去の実験4)で EA が高いほど，またTA が低いほど作業効率が向上することが示されている。
また，客観的評価方法として，心拍変動の記録を行った。

Case1
Case2

風速[m/s]CO2濃度[ppm]0.28±0.03 696±86
0.28±0.04 711±72

本実験では，心拍センサーに電極パッドを装着し，電極パッドの粘着部を左側胸部に貼り付けて心拍間隔を測定し非常にて，心拍変動を評価した。

3 実験結果
3.1

やや

かなり

どちらでもない

やや非常にCase1開始時

快適落ち着きのない

Case1終了時

落ち着く

Case2開始時

安らぎのない物理環境測定結果

かなり不快な

Case2終了時

安らぎのある

休息のできない

休息できる

潤いのない

潤いのある

表－5に物理環境測定結果を示す。表中の CO2濃度は室騒々しい

中央0.6m，他の測定項目は室中央1.1m における平均と標準

重々しい

軽やかなかたい

やわらかい

冷たい

あたたかい偏差である。各項目とも概ね実験条件の設定通り制御できていた。

3.2

静かな

親しみやすい親しみにくい環境満足度に関するアンケート結果

個人的な公共的な閉鎖的な開放的な好ましい

好ましくない環境満足度は，温冷感，空気質，照明，音環境の4項目に暗いついて，実験開始と終了時に被験者に回答させた。各項目

変化のない変化のあるとも5段階 (不満，やや不満，どちらともいえない，やや満

美しくない

美しい足，満足) で回答させた。

雑然とした

洗練された
個性的な

平凡な

アンケート結果は，実験開始と終了時ともに温冷感は「やや快適」付近，空気質は「どちらともいえない」付近，爽やかでない

爽やかな

緑の乏しい

緑の豊かな

照明は「どちらともいえない」から「やや快適」の間，音自然な人工的な環境は「不満」という結果になった。被験者によってやや図－3ばらつきはあるものの，音環境以外の不満は小さい結果となった。音環境については，空調の稼働音が大きい影響が部屋の印象に関するアンケート結果

15エネルギー覚醒 (EA)

でていた。

3.3

明るい

部屋の印象に関するアンケート結果

部屋の印象に関するアンケート結果を図－3に示す。観葉植物があることで，「快適」「安らぎのある」「自然な」「開放的な」「美しい」「緑の豊かな」のほうに数値が推移しており，植物の効果がアンケートから読み取れる結果

1050-5-10

被験者A被験者C-15となった。また，室内は実験中，常時空調の稼働音が大き020

く，「騒々しい」に変化は見られなかった。

406080
経過時間 [min]100120100120(a) Case1

覚醒状態の結果15

EA の結果を図－4，TA の結果を図－5に示す。被験者が4名と少なく，平均値に対して特定の被験者の影響が強く表れたため，本報では被験者ごとに考察することとした。
被験者 A，C の EA は Case1・2ともに0程度でほぼ変化は見られなかった。被験者 B，D の EA は認知テスト後の50分に上昇し，Case2のほうがやや高めになっている。TA をみると，被験者 B，C，D の観葉植物があった Case2は Case1

エネルギー覚醒 (EA)

3.4

被験者B
被験者D

105
0-5-10

被験者A
被験者C

被験者B
被験者D-15よりも低く推移していた。被験者 A は Case2のほうが高く020なっているが，時間が経過するにつれ TA が低くなり，105分では Case1と同程度まで低下した。このことから，観葉406080
経過時間 [min](b) Case2

植物によって覚醒状態の改善効果が得られる可能性があ
図－4ることが示唆される。
80

エネルギー覚醒(EA)の結果

被験者A
被験者C

緊張覚醒 (TA)

10

被験者B
被験者D

唾液アミラーゼ活性(KIU/L)

15

50-5-1060
被験者A
被験者B
被験者C
被験者D

50403020100-150204060
80
経過時間 [min]100012020406080
経過時間 [min](a) Case1
被験者A
被験者C

緊張覚醒 (TA)

10

被験者B
被験者D

50-5-1060

100120

被験者A
被験者B
被験者C
被験者D

50
403020100-150204060
80
経過時間 [min]100012020(b) Case2
図－53.5120(a) Case1
唾液アミラーゼ活性(KIU/L)

15100406080
経過時間 [min](b) Case2

緊張覚醒(TA)の結果

図－6

唾液アミラーゼ活性の結果

唾液アミラーゼ活性の結果とが示唆された。しかしながら，本実験では被験者の人数が少なかったため，1人の被験者の結果に引っ張られるな

図－6に唾液アミラーゼ活性の結果を示す。認知テスト

どの影響が観察された。今後は，引き続き被験者数を多く後の50分で各被験者とも Case2は Case1よりも唾液アミして実験することで，観葉植物の有無と覚醒状態および作ラーゼ活性が同程度か低くなる傾向が見られ，観葉植物に業効率の関係を明確にする予定である。

よってストレスの軽減した可能性があることが示唆される。また，両ケースともテストの種類による変動はみられ謝辞るものの，実験開始前と終了時の値はほぼ同程度か減少し本実験でご協力いただいた被験者の方々に謝意を表す。ていた。

なお，豊田工業高等専門学校におけるヒトを対象とする研3.6

究倫理審査を経て令和4年11月8日に研究テーマ「観葉植物作業成績の結果作業効率をみるために認知テスト，タイピングテスト，マインドマップテストを実施したが，各被験者のケース間で大きな差はなかった。

が人体の生理的反応および心理的反応に与える影響に関する調査」として承認された。
参考文献

また，主観作業能力として，「室内環境があなたにとって最適であるときの最大限の作業能力を100とした場合の現在の室内環境における作業能力」を回答させたところ，各被験者で40～80で，平均すると60前後になった。各被験者で実験前後の回答に変動はあるものの，ケース間ではほとんど差はみられなかった。

4 まとめ
本報では，観葉植物の有無が在室者の覚醒状態や作業効率に及ぼす影響を検討するための被験者実験を実験的に実施した。その結果，観葉植物があることで覚醒状態の変化や唾液アミラーゼ活性が低くなる可能性があるこ

811) 伊藤浩士，菅野颯馬，劉建楠，宮坂裕美子，篠原奈緒子，山田翔吾，新田竜，大庭壇，高橋秀介，田崎未空，
田辺新一：都市型オフィスにおける窓面を通じたバイオ
フィリアによる心理・生理的効果，日本建築学会環境系
論文集，第 87 巻，第 794 号，pp.241-251，2022.
2) 塚本健二：環境実験室の概要と温湿度の性能評価，佐藤工業技報，No.47，pp.72-76，2022.
3) 白澤早苗，石田多由美，箱田雄二，原口雅浩：記憶検索に及ぼすエネルギー覚醒の効果，基礎心理学研究，第 17巻，第 2 号，pp.93-99，1999.
4) Goto, T., Koganei, M., and Hiramatsu, M.: Subjective
experiments on relationships between indoor environment andarousal state and between arousal state and work performance,
Healthy Buildings Europe 2015, Paper ID 575, 2015.