コラム
第12回
「ヒートアイランド
ポテンシャル」
まだまだ暑い日が続きます
前回のコラムでは、地球溫暖化とヒートアイランド現(xiàn)象について觸れました。今回は、ヒートアイランド現(xiàn)象をもう少し詳しく見ていきたいと思います。
気象庁発表の季節(jié)予報(bào)（https://www.jma.go.jp/bosai/season/）によると、2023年の秋も気溫の高い日が続くようです。向こう1か月（2023年8月～9月）の「特に注意を要する事項(xiàng)」として、「北?東日本では、期間の前半は気溫がかなり高くなる所が多いでしょう」と警告しています。またこの時(shí)期は臺(tái)風(fēng)も心配です。今年も大型の臺(tái)風(fēng)がいくつも列島を襲い、各地に甚大な被害をもたらしました。全國的に異常な高溫が続いたり、巨大な臺(tái)風(fēng)が頻発するのは、やはり地球溫暖化の影響なのかもしれません。
ヒートアイランド現(xiàn)象と日本の都市
地球溫暖化現(xiàn)象とヒートアイランド現(xiàn)象は、それを引き起こす要因や規(guī)模は異なりますが、どちらの現(xiàn)象も人間の社會(huì)活動(dòng)がその原因です。
日本では人口の約6割が都市部に住んでいると言われています。特に東京圏には、日本の総人口の約3割が居住する（総務(wù)?。?019）住民基本臺(tái)帳に基づく人口、人口動(dòng)態(tài)及び世帯數(shù)（平成31年1月1日現(xiàn)在））とされ、我が國の都市への人口集中の度合いは、世界の都市の中でも特に高くなっているといわれます。このため、日本では地球溫暖化現(xiàn)象の対策に加えて、都市部でのヒートアイランド現(xiàn)象抑制が喫緊の課題となっているのです。
ヒートアイランド現(xiàn)象を測るモノサシ
ヒートアイランド現(xiàn)象を測るために使用される指標(biāo)には、いくつかの種類があります。そもそもヒートアイランドとは、都市部とその周辺の地域との気溫差のことを言っています。したがって、都市部と周辺の農(nóng)村地域の気溫をそれぞれ測って比較すれば、それがそのままヒートアイランド現(xiàn)象を測るモノサシになるわけです。気象庁や民間気象會(huì)社のホームページには、各地域の気溫が市町村レベルでかなり細(xì)かく掲載されていますので、ヒートアイランドは誰でも簡単に計(jì)算することができます。子供の夏休みの自由研究ネタとしても使えそうですね。
近年ではBIM（Building Information Modeling）の普及によって、建築物が都市にどのような熱的影響を與えるか、コンピュータを使ってシミュレーションをすることもできるようになりました。こうしたシミュレーションソフトウェアで指標(biāo)としてよく用いられるのが、平均放射溫度（MRT:Mean Radiant Temperature）やヒートアイランドポテンシャル（HIP:Heat Island Potential）といったものです。
ヒートアイランドポテンシャル
MRTやHIPという指標(biāo)は、建物や地面などの物體の表面溫度分布から求められます。CADやBIMが普及する以前は、建物や街の快適性などを數(shù)値的な根拠をもって客観的に示すことはなかなか困難でした。街區(qū)全體の溫度を可視化するには、時(shí)間のかかる計(jì)算が必要となるため、不動(dòng)産価値に直接影響を及ぼさないヒートアイランド現(xiàn)象対策などは、どうしても後回しになってしまうことが多かったのです。
不動(dòng)産屋さんがマンションを売り込む際に「この建物は街のヒートアイランド現(xiàn)象に影響を與えにくい設(shè)計(jì)をしています」なんて説明は、そうそうしないと思います。つまり、これまでの街づくりにおいては、建物の熱的な影響というものをあまり考慮してこなかったわけです。その結(jié)果が、この暑い夏の要因の一つになっているのかもしれません。少なくとも、コンクリートやアスファルトで覆われた都市の夏が、とても暑いことは誰もが體感しています。
これだけ暑い夏が続き、臺(tái)風(fēng)や洪水が頻発する異常気象を目の當(dāng)たりにすると、建築の専門家でなくても「これまでの街づくりは正しかったのだろうか」と疑問を持つと思います。街づくりの基本として、開発敷地內(nèi)の環(huán)境に配慮することはもちろん、開発行為によって周辺環(huán)境にできるだけ悪影響を與えないこともまた重要です。今後の都市計(jì)畫においては、ヒートアイランドポテンシャルなどの指標(biāo)を建築設(shè)計(jì)に活かすことによって、都市の熱環(huán)境を議論することが求められるようになるでしょう。
都市のアスファルトを
すべて芝生にしてみたら…
ここで、ちょっとBIMを使ってシミュレーションをしてみたいと思います。ある街區(qū)の土地被覆（建物が建つ敷地や道路など）を、アスファルトからすべて芝生にしてみたらどうなるか試してみましょう。はたして、街の溫度はどのように変化するのでしょうか？
計(jì)算を簡略化するため、街區(qū)は単純な四角形とし、建物をランダムに配置したBIMモデルを作成します。このモデルは、地方都市の雑居ビルが立ち並ぶ街並みを模したものと考えてください。
このモデルのHIP（ヒートアイランドポテンシャル）を計(jì)算してみます。気象條件は、8月の真夏日とし気溫は32.3℃に設(shè)定しました。このモデルを二つ作成し、一方のモデルは建物の敷地や道路部分を全てアスファルトとし、もう一方はすべて芝生とします。先ずは色で溫度を可視化するヒートマップモデルを出力してみます。その結(jié)果、アスファルトで地面が覆われたモデルは溫度が高く真っ赤ですが、芝生モデルは涼しげに見えます。
計(jì)算結(jié)果を詳しく見ると、アスファルトモデルのHIPは気溫とほぼ同じ32℃ほどに上昇していますが、芝生モデルのほうは16℃ほどに留まっています。つまり、緑地（芝生）が気溫を下げ、ヒートアイランドを起こしていないのです。計(jì)算結(jié)果をグラフで出力すると一目瞭然。緑地が気溫上昇を阻むチカラに、あらためて驚きます。
この計(jì)算モデルは都市を極端に簡略化したものですから、実際の街でアスファルトを芝生に置き換えても、これほどの効果が出ることはないでしょう。そもそも、道路が芝生では車は走りにくいですし、雨の日は泥だらけになってしまい都市としての機(jī)能は損なわれてしまいます。しかし、アスファルトやコンクリートで覆われた現(xiàn)在の都市は、私たちにとって居心地の良い場所となっているのでしょうか？
記録的な猛暑となったこの夏を振り返りながら、あらためて未來の都市デザインについて、いろいろと思いを巡らすのも面白いかもしれません。