Transcript フラクタル日除けによる暑熱環境緩和実験

フラクタル日除けによる暑熱環境緩和実験
スケールモデルサイトでの比較実験
１０９３１５１ 小澤 和樹
研究背景・目的
都市部が郊外より暑く感じるのは
建築物や地面の表面温度が高く、
放射環境が悪化していることが原因の１つである。
そのような放射環境を改善する方法の１つとして、
フラクタル日除けが提案されている
今回の実験では、フラクタル日除けにより
暑熱環境がどのように緩和されるのか明らかする。
フラクタル日除けとは
日本の夏の太陽高度に合わせて作られた日除け
で、ある特定の方向の光をほぼ100%遮光し、方向
によってはかなり低い遮光率となる。
裏から見ると光がこのように見える
光をほぼ100%遮光のとき
また、放熱効果が高く、日除け自体の温度が
上がらないのが特徴である。
実験概要
本学のスケールモデルサイトに
市街地空間を想定し実験を行う。
日除けありの区画（フラクタル街区）
なしの区画（コンクリート街区）を設定。
測定項目
温熱４要素（気温＋湿度＋放射＋風速）、
気温鉛直分布、日射量、風速、表面温度
実験期間：８月２１日～１０月３１日
東武動物公園
Ｎ
観測地点
N
フラクタル街区
コンクリート街区
48ｍ
街路部分
交差点部分
98ｍ
温熱4要素+気温鉛直分布+放射環境測定点
気温鉛直分布測定点
フラクタル日除け設置風景
環境測定機器
鉛直気温分布
全天日射計
温湿度計
長短波放射計
グローブ球
表面温度
極細熱電対詳細
表面温度・風速実測点
Ｎ
N
フラクタル街区
風速計3点
コンクリート街区
表面温度19点
フラクタル街区断面測定点
街路部分
1.5m
1.5m
0.75m
交差点部分
フラクタル日除けの表面温度
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.75m
0.5m
0.50m
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.2m
鉛直温度分布13点
：気温
：地表面，壁面表面温度
：気温・相対湿度・グローブ温度・風速・日射量
：長短波放射計
フラクタル街区設置状況
コンクリート街区断面測定点
街路部分
1.5m
1.5m
0.75m
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
交差点部分
0.30m
0.50m
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
鉛直温度分布16点
0.30m
：気温
：地表面，壁面表面温度
：気温・相対湿度・グローブ温度・風速・日射量
：長短波放射計
コンクリート街区設置状況
フラクタル日除けの温度上昇について
測定箇所
コンクリート屋上面
約10℃の差がある
フラクタル日除け
気温
夜間の日除けは気温より低く、
空気を冷却している
フラクタル日除け自体の温度が
上昇しないことから放熱効果が高い
両街区の床面温度と気温の比較
Ｎ
両街区の表面温度に差がある
N
測定箇所
コンクリート街区床面
フラクタル街区床面
両街区には気温に差がない
コンクリート街区0.25m気温
フラクタル街区0.25m気温
人が受ける熱的影響は、表面温度が低いことによって軽減されている
MRT（平均放射温度）
人体とその周辺の面との位置関係を含めて、平均した
放射温度。本研究では、以下の式を使用
:グローブ温度
:風速（m/s）
:グローブ球の直径（m）
:グローブ球の放射率（-）
:気温（℃）
SET*（新有効温度）
SET*は、温熱６要素を考慮した物理的、生理的理論に基づく
快適性指標であり、室内における快適範囲は22.2～25.6℃
MRT・SET*の比較
コンクリート街区MRT
フラクタル街区MRT
コンクリート街区SET*
フラクタル街区SET*
MRTの比較
MRTの差は最大約12℃あるが、気温には差がないことから
放射環境の緩和がフラクタル街区の
快適性を向上させている要因
SET*の比較
SET*の快適範囲
22.2℃～25.6℃
9時
16時
フラクタル街区のSET*は、昼間の時間帯に
屋外ではあるが室内の快適範囲に入っている
両街区の放射量
日射量（Ｓ↑：Ｓ↓）
赤外放射量（Ｌ↑：Ｌ↓）
人体温度（35℃）の差分で表示
Ｓ↓が抑えられていることが快適性の向上につながっている
フラクタル日除けの日射遮蔽率
夏季
反射率10％
秋季
反射率10％
吸収率75％
吸収率50％
透過率15％
遮蔽率約85％
透過率40％
遮蔽率約60％
季節により日除けの遮蔽率が変わってくる。
結論
•フラクタル日除けによる暑熱感の緩和効果を
確認できた
•気温に差はないが放射環境の改善されてお
り、特に日除けによる日射の遮蔽効果が高
いことが、快適性の向上に繋がっていた
結果：フラクタル日除けの下の空間は、
温熱環境的に快適となることが分かった