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建物・街区・都市・地域の各規模にまたがる熱環境解析と環境共生都市の計画への応用 (平成 13年度)
Thermal environmental analysis in each spatial scales of building, district, urban, region and its application to urban planning for eco-city

予算区分
AE 経常
研究課題コード
0101AE260
開始/終了年度
2001~2001年
キーワード(日本語)
都市気候, 都市計画, 熱環境, 環境共生都市
キーワード(英語)
URBAN CLIMATE, URBAN PLANNING, THERMAL ENVIRONMENT, ECO-CITY

研究概要

人間活動によって著しく自然が改変され、また地球環境が危機に瀕している現在、都市の活動を実質的に維持しながらも環境負荷を抑制していく「環境共生都市」を計画し、また現状の都市を変えていくことが必要とされている。環境共生都市にあっては、内部の環境を良好に保ちつつ外部への環境負荷を小さくすることが必要である。人間活動によって生じるさまざまな環境問題の中で、近年とりわけヒートアイランドに代表される都市熱環境の問題が実際の行政施策の場でも大きく取り上げられ、ヒートアイランド抑制のために緑化を進めるなどの施策がとられている。しかしながらその施策の方向性はよいとしても、その根拠となるべき科学的知見は極めて貧弱であり、センセーショナルな試算結果だけが取り上げられている状況すら見受けられる。都市熱環境の問題において解決すべき課題は、都市及び地域の人工的な気候改変の軽減、都市内屋外街区空間のアメニティの向上、熱環境と相互に関連する建物の空調目的のエネルギー消費の削減である。これらの問題は建物・街区・都市・地域の各規模にまたがる熱と空気のやりとりに依存した問題である。しかし、従来の解析は規模毎に異なる方法をとるものであった。それは規模によって支配的な因子が異なること、また解析手法の発達の経緯が異なることが主たる理由であった。これら分断された解析手法をとる場合、たとえば街区規模の解析の場合には、都市や地域規模での熱環境と建築物の熱環境とは相互作用がないものとして扱われてきた。このような状況に対し、建物と空間との熱交換の組み込みなど、規模をまたがる解析を行う試みがなされてはいるものの、未だ成果が挙がっているとはいえないのが国内外の本分野の研究状況である。また、実際の都市計画にモデル解析の結果を応用するためにはモデルの信頼性が問題となるが、観測結果による検証が十分には行われていない。さらに、モデルによって十分に表現できない現象の存在も考えれば、観測結果に基づく都市気候の評価も手法としてモデル計算と併用されるべきと考えられる。

全体計画

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今年度の研究概要

各種の熱環境シミュレーションの結果を実際の施策に応用することを考えたときの最大の弱点は、その結果の検証が十分になされていない点である。そこで、モデルの検証を目的とした観測を行う。一方で、モデルとは別個に観測結果を重視し、緑地や地形も考慮した都市気候マップの作成手法について検討する。(1)市街地の建物と街区空間の熱環境観測:実際の都市部において建物におけるエネルギー使用、建物外への排熱を観測すると共に、建物周辺の気象観測を行う。街区の条件はそれぞれの場所による違いが大きいと考えられるので、多くの地区に対して観測を繰り返し行う。これらの観測においては、建物表面のアルベドを測定する一方で、地区全体としてのアルベドを観測値から推定し、それらの比較を行うなど、シミュレーションの入力条件になる物性値についても信頼できる値が得られるように解析を行う。(2)緑地空間のもたらす効果の観測:都市内の緑地空間について、蒸発潜熱、アルベド、空気の流れへの影響、樹木からの放射など、モデル計算にとって重要なパラメータを実測する。これらのパラメータには、季節、先行降雨の有無、地熱など多くの条件が影響を与えるため、さまざまな条件下で観測を行う。(3)都市気候マップの作成:実測された結果を根本的なデータとしつつ、それぞれの場所の地質、植生、地形を総観的に解析して都市気候マップを作成するための手法を検討し、その観測を行った実際の都市(関東地方の都市を想定している)のマップを作成し、都市計画との整合性を検討する。

備考

日本学術振興会科学研究費補助金「基盤研究(S)」へ申請中 東京大学との共同研究    研究代表者:花木啓祐(東京大学大学院工学系研究科教授)

課題代表者

一ノ瀬 俊明

  • 社会環境システム研究センター
    地域環境影響評価研究室
  • 主任研究員
  • 博士 (工学) (東京大学)(都市工学専攻論文博士)
  • 土木工学,地理学
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