日本ヒートアイランド学会論文集 Vol.1 (2006)
Journal of Heat Island Institute International Vol.1 (2006)

学術論文

高反射型アスファルト舗装の表面温度低減効果と路上の熱環境特性
Effects of Surface Temperature Reduction and Thermal Environment
on High Albedo Coating Asphalt Pavement
西岡 真稔*1
Masatoshi Nishioka

鍋島 美奈子*1
Minako Nabeshima

若間 賢志*2
Satoshi Wakama

上田 淳也*3
Junya Ueda

*1 大阪市立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Osaka City University*2 大阪府 Osaka Prefectural Government
3* パシフィックコンサルタンツ(株) Pacific Consultants Co., LTD.
Corresponding author: Masatoshi Nishioka, nishioka@urban.eng.osaka-cu.ac.jp
ABSTRACTIn this paper, it surveyed about the high albedo pavement which performed high reflective surface preparation
to open grading asphalt paving, and the following result was obtained.
1) By forming a paved surface into high reflection, it validated that a surface temperature was reduced
greatly. In the result of a measurement in the fine weather day of a summer, it is set to 6.8 (K) with the reflection
factor 0.25, and becomes the temperatures fall of 20 (K) in the reflection factor 0.6.
2) Based on the radiation balance of the solar radiation obtained from survey, and long wave radiation,
operative temperature was calculated and the trial calculation of the influence on the effective temperature wasmade. According to this, by the weather condition in the daytime in the survey day of summer-season fine weather,when a pedestrian stood on the pavement central part, a result in which operative temperature carries out 3.4-6.1(K) ascent was brought. Since increase of reflected solar radiation exceeded the reduction effectiveness of the longwave radiation injected from a pavement side, the whole radiation absorption increased.
The heat conductivity and volumetric specific heat of the pavement body were presumed based on the actual
measurement, numerical computation was carried out using this, and the following results were obtained.
As a result of performing a case study about the relationship between solar reflectance and a surface
temperature, in the weather condition of the survey day, the result which the temperatures fall of 2.5 (K) produces
was obtained to the Increase of value in the reflection factor 0.1.
キーワード: 道路舗装, 実測, 熱環境, 熱伝導率, 比熱
Key Words : Pavement, Experimental Measurement, Thermal Environment, Thermal Conductivity, Specific Heat

１.はじめに収支測定を行ったので、その結果を分析して報告する。
高反射アスファルト舗装は図１のような構造であり、通大都市を持つ自治体では都市のヒートアイランド対策推
進計画の策定が終わり、具体的施策が実施される段階へと移行しつつある。対策の中で、地表面被覆の熱特性を改善する対策は重要な項目の一つであり[1]、このような背景にあって道路舗装の改良が活発に進められている。ヒートア
イランド対策を目的とする道路舗装開発の主たる目標は、
夏季日中の舗装表面温度を低減させることにあり、低減方法によって大別すると、水分蒸発を用い温度低減を図る保水性舗装と日射反射率を向上させる高反射舗装の２種がある。本研究では、このうち高反射アスファルト舗装についFigure 1 Schematic sectional view of high albedo pavementて、実験用舗装区画を敷設し、舗装各部の温度測定や放射-46-

One-storiedbuilding

3.0m

3.75m

No coating asphalt
concrete pavement

Wind
speed

Table 1 Measurement instruments

N

Surface and internal
temperature

3.0m

3.0m

Asphalt concrete
Asphalt concrete
pavement of highpavement of highalbedo coating (black) albedo coating (gray)Surface and internal
temperature

Surface and internal
temperature

3.0m

1

Asphalt concrete
pavement of highalbedo coating (white)

Item

Instruments

Air temperature

Pt with radiation shield
Campbell CS500-L6
Thermocoupple（Type T）

2 Surface temperatureof pavement
3
Internal
temperature ofpavement
4 Downward
long-wave
radiation

Surface and internal
temperature

One-storied building

5

Net radiation

6

Incoming andreflective solar
radiation
Air temperature
above pavement

Figure 2 Site plan
Surface layer 50mm
Base layer 50mm
Crasher run 100mm

Surface tem perature(-5m m )Tem perature(-25m m )Tem perature(-75m m )7

Tem perature(-150m m )8Wind speed anddirection

Height frompavement (mm)1500
-5Thermocoupple（Type T）-25, -75, -150

Net pyrradiometer

500

EKO MF-40

Net radiometer
Campbell Q7.1-L20
Albedo meter
EKO MR-22
Thermocoupple（Type T）
without radiation shield
Aerovane
EKO MA-120

500
650
1500
1500

Subgrade(soil)

Table 2 Installation schedule of radiation sensor

Figure 3 Configuration of pavement
Surface layer : Open graded asphalt concrete(maximum particle size13mm),Base layer : Dense graded asphalt concrete (maximum particle
size 13mm)

Date

No coating

26,Aug30,Aug
2,Sep
10,Sep

LD,TA,RN,AM
LD,TA,RN
RN,AM,TA
LD,TA,RN
LD,TA,RN

High albedo black Haigh albedo gray High albedo white

RN,AM,TA
RN,AM,TA

Symbols : LD(Net pyrradiometer), TA(Thermocoupple), RN(Netradiometer), AM(Albedo meter)

常のアスファルト舗装（この例では排水性アスファルト舗装）の表面に、日射反射率の高い表面処理剤を塗布した構対象とする高反射舗装は遮熱舗装と呼ばれることも多い。
2.2 実験概要造である。通常のアスファルト舗装は、日射反射率が 0.1

大阪市立大学構内に、高反射舗装の実験場を設けた。

程度と小さいので、強い日射のある環境下では表面が高温

図 2 に実験場の平面図を示す。表面処理を施さない無処理になるが、表面処理剤を塗布して日射反射率を高めると表アスファルト（以下「アスファルト」と略す）、高反射表面

面温度低下が期待できる。しかし、一方では舗装表面から処理を施した３色の高反射舗装（黒色、灰色、白色）の計

出る反射日射が増大することになるので、舗装上に人体の４区画を南北方向に配置した。いずれも舗装体の内部構造ある場合の熱環境を考えると、人体における反射日射の吸は共通であり図 3 の断面構造を持つ。開粒度アスファルト

収が増加する懸念もある。本研究では、排水性アスファル

混合物(厚さ 50mm)を表層とし、その下部に密粒度アスファ

ト舗装表面に高反射性の表面処理を施した高反射舗装の表

ルト混合物(厚さ 50mm)、砕石層(厚さ 100mm)と積層され、面温度、舗装面の放射収支の実測を行い、表面温度の低減

さらにその下部は土壌層からなる路床へと続く構造である。

効果を確認する。また、舗装面からの反射日射の影響を見

測定項目を表１に示すが、舗装表面温度、舗装体内部温るために、舗装上に人体を置く条件を設定し作用温度を試

度は舗装区画の中央部に測定点を設け観測を行った。表面算する。在来型の舗装については、舗装上の熱環境に関す

温度は、舗装表層の小さな骨材を抜き取り、これに貼付しる田中らの研究[2]、また保水舗装の熱収支に関する福田らた後埋め戻す方法で設置したので、正確には 5mm 程度のの研究[3]がある。しかし、高反射舗装については表面温度

深さの温度である。放射収支計は 2 台を使用し、1 台は「アの計測は数多く行われているものの(例えば[4])、放射収支

スファルト」区画に設置し、有効放射計と共に定点観測をなどについて実測した研究報告は、まだほとんど行われて行った。放射収支計 1 台とアルベドメータは表 2 に示すス

いない状況にある。

ケジュールに従って、高反射舗装区画を順次測定した。測定期間は、2002 年 8 月 26 日から 2002 年 9 月 10 日であり、

2 舗装面の表面温度と放射収支の実測

測定間隔は 10 分である。
2.3 測定結果

2.1 高反射舗装
近年、可視光域の波長帯の反射率と赤外領域の反射率と日射反射率 図 4 に示す 4 日間の測定値を用いて、舗装を独立に調整できる塗料が開発された。従来の塗料では、表面の日射反射率を求める。日射量の測定値を見ると、い日射の反射率の高いものは可視光反射率も高く、色味は白

ずれの区画・測定日においても 9:50 頃に日射量が急増して色に近いので道路への適用に際して障害があったが、新た

おり 15:00 になると急減しているが、これは実験区画の東な高反射塗料の出現によって、まぶしさを抑えた黒～灰色

西には隣接建物(高さ約 3m)があり、実験区画に影を落とす

系の色味の表面を持ちながら、白色系の塗装に迫る日射反ためである。また反射率についても、11:00～14:30 を除く射性能を持つ道路舗装が実現可能となった。このような塗時間では、区画の一部に日影があるために影響が現われて料は、遮熱塗料と名付けられて販売されており、本研究でいる。このような事情があるので、実験区画全面に直達日

-47-

800
Incoming

Incoming

Incoming

Incoming

Reflection

Reflection

Reflection

Reflection

Flux (W/m2)

600

400

200

0
15

18

21 3

6

9

(a) No coating (26-Aug.)

15

18

21 3

6

9

12

15

18

21 3

Albedo
0.25
0.4
0.6

47.5

50

39.8

40

38.2

30
20
10
0

15

18

21

No coating
Black
Gray

50
45
40
35

White

30
25
20

Atmosphere
0

6

12

18

0

Time (h)

(A

N

12

(d) High albedo white (10-Sep.)

tm

o

65
60
55

he
re
)

High albedo black
High albedo grayHigh albedo white

9Time (h)

os
p

0.06

52.9

co
at
in
g

No coating

59.7
Temperature (℃)

Temperature (℃)

70
60

6

Time (h)(b) High albedo black (30-Aug.) (c) High albedo gray (2-Sep)
Figure 4 Solar radiation and reflective solar radiation

Table 3 Albedo

Type of coating

12

Time (h)

W
hi
te

12

Time (h)

G
ra
y

9

k

6

Bl
ac

3

Type of coating

Figure 5 Surface temperature of pavement(26-Aug.)

Figure 6 Maximum temperature ofpavement surface (13:10, 26-Aug.)

気温に近い温度に到達している。夜間については温度差が小さいが、8/26 0:00 ではアスファルトと比べ、「高反射(灰)」で 1.0 K、
「高反射(白)」で 2.1 K の温度低下が見られる。
「高
んど無かった。

White

Gary

反射(黒)」については「アスファルト」との温度差がほと
Black

0.4
0.3
0.2
0.1
0.0

反射（白）
」に至っては、20 K 近くも温度が低下しており、

L↑
K↑

No coating

Ratio to downward radiation R↓(黒)」では 52.9℃と 6.8 K の温度低減効果が見られる。
「高
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5

放射収支 日射反射率測定と同時に行った３日間の放射収支実測結果をもとに、舗装表面から上方へ射出される放射Type of coating(各測定日の 13:00)について、日射成分と長波成分に分けてFigure 7 Reflective solar radiation and upward long-wave
radiation from pavement

表示したものが図７である。各色の舗装で測定日が異なり
日射条件も異なるので、下向き全放射 R  を１として基準This figure shows the value of 13:00 in the following measurement date.
No coating (26-Aug.), black (30-Aug.), Gray(2-Sep.), White (10-Sep)

化して表示している。この図は同一気象条件下における比較ではないが、反射率が上がると上向きの全放射量の増加

射があたる 11：00～14：00 の時間帯の測定値を使って、こするという傾向が明瞭に現われている。これは、反射率増の時間帯の平均日射反射率を求めると表 3 のようになる。

大に伴う反射日射 K  の増加が顕著に現われるのに対し、視覚的には類似した黒色表面でも、「アスファルト」では反表面温度低下に伴う長波放射 L  の減尐は小さいためで

射率は 0.06 と極めて小さいが、「高反射(黒)」では 0.25 とある。
大きく向上しているのがわかる。
なお図７の作成にあたって、次のような方法で日射成分
表面温度 8 月 26 日に測定した舗装表面温度を図 5 に示す。 と長波成分の分離を行った。測定値より直接得られる放射13:00 頃に舗装表面温度が最大となり、このとき日射反射
成分は、次の 4 種である。
率の大きな舗装の表面温度は確実に低下している様子が確

・下向き全放射 R  ：測定項目 4

認できる。図 6 に表面温度が最高となった 13:10 における・正味放射 Rn ：測定項目 5

値を示す。
「アスファルト」では 59.7℃であるが、「高反射・下向き日射 K  ：測定項目 6・上向き日射 K  ：測定項目 6-48-

これらを用いて、長波成分の L  と L  は、次のように求Case-2Case-1

める。
・上向き全放射 R ： R  － Rn

・下向き長波放射 L  ：R － K 

Hight=1.0 m

・上向き長波放射 L  ： R  － K 

舗装上部気温については、地表面から2.5 m

る気温差を求めてみたが、気温差は見られなかった。舗装

3m
High albedo coating, width=6 m

Figure 8 Calculation conditions of operative temperature

作用温度を用いて、高反射舗装上の熱環境を考察する。
高反射舗装によって形成される熱環境を、日射反射率の小さい在来舗装と比べると、その特徴は、以下の点にあると考えられる。
1) 舗装面温度が低下し、舗装上部の気温が低下する。
2) 舗装面温度が低下し、舗装面からの長波放射が減尐する。

6Case-1Case-2

5
4
3
2
1
0
White

2.4 舗装面上部の作用温度

7

Gary

OT difference from no coating pavement（K）

区画の面積が 3×3.75 m と小さいためであろう。

Black

舗装上部気温+1500 ｍｍの高さの気温について、舗装種別によって生じType of coating

3) 舗装面からの反射日射が増加する。

Figure 9

補足説明 1 に示した手順で「アスファルト」と高反射各色との作用温度差を算出する。計算条件は、対流熱伝達率8 (W/m2K), 放射熱伝達率 5 (W/m2K), 人体の日射吸収率 0.7,

Operative temperature calculated based on themeasurement

容積比熱を推定する。次に、この推定値をもとに数値計算

長波放射率 0.95 であり、放射と気温の測定値を与えて計算を行い、表面の日射反射率と表面温度低下の関係、およびする。前述の実測結果から舗装の高反射化による舗装上部

表面熱収支の成分構成に与える影響について検討する。

気温の低下は見られなかったので、本研究では高反射化に起因する気温低下は無いという条件で検討を進める。した

3.1 熱物性値の推定方法

がって、上向きの放射量だけが作用温度に差異を生じさせ

1) 熱拡散率  / c の推定
舗装体の上部境界条件として、舗装表面温度の実測値をる。
作用温度の設定点と高反射舗装面の位置関係について、与え、舗装体の深さ 25mm の点で、推定値と実測値が一致

図 8 に示す 2 ケースを設定した。Case-1 は舗装の中心に人するような熱拡散率を求める。舗装体下部の境界条件は、が立つ場合、Case-2 は歩車分離の道路において車道を高反

深さ 2000mm において断熱とする。計算の詳細は、補足説

射化し、その脇の歩道「アスファルト」に人が立つ場合に

明 2 A) に示す。
単層壁体の両側表面に温度境界条件を与え相当する。
図 9 に、「アスファルト」を基準として作用温度の増加分

る条件と等しいので、舗装体内部の温度分布は熱拡散率で決まることになる。
「高反射(灰)」の舗装体実測値(図 10 参を表した。各舗装の反射率計測日の 11:00 における気温と照、8 月 28 日～9 月 1 日を助走期間、9 月 2 日～9 月 4 日を放射の実測値をもとに計算した値である。作用温度定義点推定期間)を用いて、熱拡散率を推定した結果を図 11 に示を高反射舗装の直上に置いた Case1 では作用温度の増分はす。図 11 は、熱拡散率を変化させて、推定値を実測値のあ

大きく「高反射(黒)」では 3.4℃、さらに「高反射(白)」でてはまりの程度を RMSE(平均二乗誤差平方根)で判定する

は 6.1℃の増加となる。しかし、作用温度の定義点を、高反ものであるが、これより熱拡散率は 1.3 (×10-6 m2/s)と推定

射舗装部から離した Case-2 の条件では、増分は１℃以下にされた。

小さくなる。道路舗装の高反射化が近傍の歩行者の熱環境

2) 熱伝導率  の推定に及ぼす影響について考えると、歩行者が舗装のごく近傍

熱拡散率が決定したので、次に熱伝導率または容積比熱に存在する場合には、表面温度の低減分より反射日射の増のいずれか一方が推定できれば、他方も求まる。ここでは大分が上回り暑熱化する場合があると懸念される。

補足説明 2 B) に示す計算方法で熱伝導率を決定する。上部境界条件として実測値(気温,日射)を与え、表面温度の推定

3 表面温度と熱収支に対する反射率向上の効果

値を実測値と適合させる。前述の熱拡散率 1.3 (×10-6 m2/s)

実測により、舗装の日射反射率は得られたが、これに加とする条件で、熱伝導率と容積比熱を変化させる。計算法

えて舗装体の熱伝導率  と容積比熱 c が得られれば、数としては舗装表面に対流熱伝達率を与える点が、熱拡散率

値シミュレーションが可能となる。以下では、気象条件（気推定の場合と異なるが、これはユルゲスの式(粗面)に対し温、日射量、風速）を与えて、舗装表面温度と舗装体内部て、
図 10 に示す風速の実測値を与えることにより算定した。

温度の測定値を用いて、舗装体(表層～路床)の熱伝導率と

-49-

1

6

30

Wind speed (m/s)

Temperature
(℃)

40

4

20

Air temperatureWind speed

10

2

0

RMSE (K)

0.95

0

0.9
0.85
0.8
1

1.5

2
-6

2

Thermal diffusivity λ/cγ (×10 m /s)

Solar radiation

Figure 11 Thermal diffusivity and RMSE
RMSE shows the error between measurement
temperatures and estimated temperatures by numericalcomputation in depth of 25mm in the pavement body.

60
55
50
45
40
35
30
25
20

4

Surface(Gray)
Depth25mm(Gray)

3.5

2.5
2
1.5

5-Sep

4-Sep

3-Sep

2-Sep

1-Sep

31-Aug30-Aug29-Aug

RMSE (K)328-AugTemperature (℃)

Flux (W/m2)

0.5
1000
800
600
400
200
0

1
0.5
0.5

Figure 10 Weather conditions and surface temperature of pavement

1

1.5

2

2.5

Themal conductivity λ (W/mK)

Figure 12 Thermal conductivity and RMSE
RMSE shows the error between measurement temperaturesand estimated temperatures by numerical computation on the
pavement surface.

熱拡散率と同じ 8 日間の測定値を用い、3 色の高反射舗装

60

Temperature (deg C)

に対して、熱伝導率を 0.1 (W/mK)刻みで変化させて RMSEの関係を求めると図 12 となる。RMSE が最小となる時、熱伝導率  =1.9 (W/mK)、容積比熱 c =1460 (kJ/m3K)の値が得られた。
3.2 日射反射率増大の効果以上で求められた熱伝導率と熱容量を用いて、舗装表面

Maximum
Minimum
Average

55
50
45
40
35
30
25
20

温度と表面の熱収支に対して日射反射率がどのように影

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Albedo

響するかについて数値計算により分析する。上述の熱伝導

Figure 13 Albedo and temperature of pavement surface

率推定と同じ計算法を用い、日射反射率を 0～0.8 の範囲で変化させた。図 13 に 9 月 2 日の気象条件で求めた表面温

1200度を示す。表面温度最高値(14:30 に生起)は、反射率が 0.1

1000
Flux (W/m2)

増大すると 2.5(K)低下する。また図 14 では、表面温度最高時(14:30)における舗装表面の放散熱量を成分別に示す。日射反射率が増大すると、地中伝導熱 G と対流顕熱 H が減

800

K↑
L↑
H
G

600
400
200

尐する。上向き長波放射 L  も減尐するものの、その量は0

尐ない。一方、反射日射 K  は大きく増加する。

0

4 まとめ

0.2

0.4

0.6

0.8

Albedo

本論文では、排水性アスファルト舗装に日射反射率の大Figure 14 Flux of pavement surface

きな表面処理を施した高反射舗装について、実測の結果について報告した。

境に影響する可能性がある。そこで、実測より得られた日

1) 舗装表面の日射反射率と表面温度を測定結果より、表面射と長波放射の放射収支をもとに、作用温度を計算し体感の高反射化により舗装表面温度は大きく低減されることを温度への影響を試算した。これによれば、夏季晴天の実測確認した。夏季の最高温度は表面処理の無いアスファルト日における日中の気象条件では、舗装中心部に立つ場合に舗装と比べ、「高反射（黒）」で 6.8(K)、「高反射(白)」作用温度が数度上昇する結果となった。反射日射の増大がでは、20(K)の温度低下が観測された。

舗装面から射出する長波放射の低減効果を上回り、放射環2) 舗装の高反射化に伴って、反射日射が増大し近傍の熱環-50-境は悪化したためである。作用温度の定義点を高反射面かである。

ら離すと、作用温度上昇幅は 1 K 以下に小さくなる。
舗装面を高反射化することに伴う反射日射の増大について

は 0.7 として、人体への正味放射量 Rn を式(8)により算出する。また、対流

本論文では、鄭ら[6]に準じて人体表面の長波放射率は 0.95、日射吸収率
熱伝達率  c =8 (W/m2K), 放射熱伝達率  r =5 (W/m2K)を用いる。

は、懸念すべき点があるので高反射舗装が実地に敷設されRn,i  0.95  Lin,i  0.7  Kin,i  Lout

る際には事前検討を要する事項であると思われる。
ただし、

(8)

高反射舗装上で被験者に温熱感申告をさせた吉中らの研究

Lout は人体表面から射出される長波放射量である。構成面 i における、区画[4]では、暑熱感が緩和されるという逆の結果が得られておA と B の放射温度差を求めると、り、温熱感への影響についてはさらに詳細な研究の余地が

A MRT ,iある。

 B  MRT ,i  A

Rn,i  B Rn,i

r

(9)

となる。

3) 実測値をもとに舗装体(表層～路床)の熱伝導率と容積比熱を求め、これを用い数値計算を実施した。日射反射率

Lout は、区画によらず一定であるとみなすと、式(9)において相殺されてしまうので、 Lout は式(8)に形式的に現われているものの、計算の実際では不の増加に対する表面温度の低減効果についてケーススタデ

用の量である。
■放射実測値を作用温度式へ適用する手順ィを行った結果、実測日の気象条件では、反射率 0.1 の増

地上高さ 500mm において測定された反射日射量と舗装からの長波放射量を加に対して、2.5(K)の温度低下が生じる結果を得た。

用いて、式(9)の右辺にある正味放射量差 A Rn,i B Rn,i を算出する。区画 Aと区画 B で、正味放射量差を生じさせているのは、舗装面の反射日射と長補足説明 1波放射射出と考えれば、この 2 種の放射量から求めることができる。

■作用温度計算の基礎式

アルベドメータにより測定点(高さ 500mm)で得られる反射日射量 K  は、

作用温度は、式(1)で定義され、放射の環境条件は、平均放射温度 MRT によK  F500 K s  (1  F500 ) K ENVって表記される。

OT 

 c a   r MRT
c  r

外から入射する反射日射)である。放射センサーから臨む舗装面の形態係数(1)F500 は 93%であるので、 K ENV の成分が含まれているが、区画 A と区画 B

ここで  c (対流熱伝達率),  r (放射熱伝達率),  a (気温)である。 MRTの反射日射量の差 A Ks B Ks を求める場合には、 K ENV の項は相殺される。

は、中村[5]に従って、微小六面体に対する方向別 MRT を求め、これに人体Aの形状を勘案した重み付け平均を求める方法を用いる。

 MRT  0.238  ( MRT ,1   MRT ,2   MRT ,3   MRT ,4 )A

MRT ,1 ～ MRT ,4 は微小六面体の側面であり、 MRT ,5 , MRT ,6 は上面と下面で(11)

Ks B Ks 

1
( A K   B K )
F500

(12)

長波放射量についても同様にして A Ls B Ls を求めることができる。以上まある。

とめると、1000mm の高さにある微小立方体の構成面 i における正味放射量

本論文では、基準とする区画 B で求めた作用温度と、これと対照する区差は、次式で得られることになる。

画 A で作用温度を求め、この 2 点の作用温度差に着目している。
A

つまり、作用温度差は、次式で表される。

OT 

Rn,i B Rn,i  F1000,i 0.95( A Ls B Ls )  0.7( A Ks B Ks )

(13)

F1000,i は高さ 1000mm にある微小立方体の構成面 i が臨む舗装面の形態係数

 c ( Aa B a )   r ( A MRT B  MRT )c  rである。舗装面からの放射が到達する 5 方向の面(下面と側面 4 方向)それぞ(3)

れについて、式(13)を適用すれば、式(4)により MRT 差が計算され、最終的

ここで、



K  B K  F500 ( A Ks B Ks )であるので、(2)

0.024  ( MRT ,5   MRT ,6 )

A MRT

(10)

である。ここで Ks (舗装面の反射日射量), K ENV (隣接建物など舗装面以に式(3)より作用温度差をもとめることができる。
4

6

i 1

i 5

B MRT  0.238 ( AMRT ,i B MRT ,i )  0.024 ( AMRT ,i B MRT ,i )本論文では、以上に示した手順で「アスファルト」と高反射各色との作用
温度差を算出している。

(4)である。 A a 、 AMRT は区画 A おける気温と放射温度である。区画 B に対補足説明 2しても同様の表記をしている。

A) 熱拡散率の推定法

次に式(4)を構成する微小六面体の各構成面 i における平均放射温度  MRT ,i

表層から深さ 2000mm までの舗装体を均質な材料とみなして、熱拡散率について、式(5)から式(9)により計算法を説明する。

 c を推定する。図 15(a)に示すように、上部境界条件として高反射（灰）人体表面温度を  s として、作用温度を用いて人体表面の熱収支式を書くとにおいて実測された表面温度 Ts , gray を与え、下部境界条件は完全断熱とする。

次のようである。

P  ( c   r )( s  OT )  c ( s   a )   r ( s   MRT )後退差分法により、深さ 25mm の位置の舗装体温度を計算し、同位置の実測値との差を RMSE により評価する。図 11 では、 c を 0.05 (×10-6 m2/s)(5)刻みで変化させて、RMSE を最小とする  c を決定した。なお、差分計算

右辺の第 2 項は人体と環境の放射熱伝達であるので、長波放射に加えて日射の時間刻みは 10 分、空間刻みは、1mm(表面～深さ 25mm)、5mm(深さ 25mmのある環境でも使えるように、次のように置き換える。

r (s  MRT )  Rn～80mm)、10mm(深さ 80～500mm)、100mm(深さ 500～2000mm)である。
B) 熱伝導率の推定法(6)

図 15(b)に示すように、上部の境界条件として、正味放射 Rn, gray と顕熱流

Rn は環境から人体への正味放射量（日射を含む）である。式(6)は、人体全束 H を考慮し、表面温度計算値と同位置の実測値との差を RMSE により評体に関する式であるが、微小六面体の個別の構成面に対しても適用できる。

価する。A)において  c が決定された後、その  c を一定とするように
熱伝導率  と容積比熱 c を変化させる。図 12 では 0.1(W/mk)刻みで  を

これより、構成面 i における MRT は

 MRT ,i 

Rn,i

r

 s

変化させて、RMSE を最小とする  を決定した。

(7)

正味放射 Rn, gray は、日射の実測値 K  と日射反射率 agray 、長波放射 L  、-51-

舗装表面温度 Ts から求める。  はステファン-ボルツマン定数である。

Rn,gray  agray K   L  0.95 Ts4(14)

L  Fsky LBrunt  (1  Fsky ) Ta4(15)

LBrunt  (0.526  0.076 f ) Ta4

(16)

参考文献
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ぼす歩行者系道路舗装材の熱特性について 土木工学論文
集, No.587(1998), pp49-58[3] 福田 萬大, 越川 喜孝, 辻井 豪, 浅枝 隆, 藤野 毅：夏季に給・散水した保水性舗装の熱環境緩和特性に関する実験的研究 土木工学論文集, No.613(1999), pp225-236[4] 吉中 保, 木内 豪, 深江 典之：遮熱性舗装による歩行空間の暑熱緩和に関する検討 土木学会第 59 回年次学術講演会(2004)[5] 中村 泰人：建築都市空間内の人体に対する熱放射場の表現方法について日本建築学会計画系論文集、No.376(1986), pp29-35[6] 鄭 椙元, 堀越 哲美, 梅村 茂樹, 宮本 征一, 水谷 章
夫：都市の街路空間および開放空間における熱放射環境が人体に及ぼす影響 日本建築学会計画系論文集、No.493(1997), pp77-84[7] 若間 賢志, 西岡 真稔, 鍋島 美奈子：高反射性舗装の形成する街路空間の熱環境(その 1) 日本建築学会大会学術
講演梗概集(2003), pp689-690,[8] 上田 淳也, 西岡 真稔, 鍋島 美奈子, 中尾 正喜：高反
射性舗装の反射率と表面温度低減効果, 日本建築学会大会
学術講演梗概集(2004), pp803-804

気温 Ta 、水蒸気圧 f (mmHg)と天空率 Fsky  0.78 は実測値を与える。下向き放射(式(15))の計算にあたり、大気放射 LBrunt は、ブラントの式(式(16)）
より求め、また隣接建物等から射出される長波放射は、その表面が気温 Ta と等しいと仮定している。
対流熱伝達率  c は、ユルゲスの式（粗面）に対して風速の実測値（図 10参照）を適用して求めることにし、顕熱流束を次式で得る。

H  c (Ts  Ta )(17)

式(14)と式(17)において現われる表面温度 Ts は、表面の熱平衡を解くことにより決定される。

(Received June 10, 2006, Accepted July 12, 2006)(a) Thermal diffusivity(b) Thermal conductivity

Figure 15 Calculation conditions used for physicalproperties estimation of pavement body-52-