窓の眺望性評価における眺望の距離と要素の推定
准会員◯脇山 啓太＊1

正会員 古賀 靖子＊2

4. 環境工学―6. 光・色 環境工学
窓 眺望 建物外皮
1. はじめに面」とされ、屋内利用域の 75%以上に対して、風景の建物外皮に設ける窓は、建物の周辺環境や天候の変動レイヤーのみを持つ場合は最低限のレベルと定められなど、屋外環境の情報を屋内へ伝えるインターフェースている。風景に加えて、空または地面のレイヤーを持つとして働く。窓から望む自然の風景は、幸福感や仕事の場合は中程度の評価、すべてのレイヤーを持つ場合は高満足感によい影響を与えることが知られている。また、評価とされている。

多様でダイナミックな眺望は好ましいとされ、昼光照明

距離については、窓外の眺望までの距離が 6 m 以上に関する欧州規格では、眺望に関する窓の設計基準を定の場合は低評価、20 m 以上の場合は中評価、50 m 以

めている 1)。

上の場合は高評価と定められている。表 1 に眺望評価

本研究では、建築設計の初期段階で建物のボリューム基準を示す。と形状を検討する際に、窓外の眺望の状況を推定する手法を開発した。設計対象建物から周辺建物までの距離、表 1 欧州規格の眺望評価基準

および外壁面の任意の位置から見える眺望の要素の推眺望の定を行ったので、報告する。

評価

水平

屋外の眺望レベル

視野角までの距離

2. 欧州規格における眺望に関する窓の設計基準

最低≧14°≧6.0 m

2.1 眺望の評価基準

中≧28°≧20.0 m高≧54°≧50.0 m

評価項目

昼光照明に関する欧州規格では、室内のある点から見える眺望の質は「開口部の大きさ」「眺望の幅（水平視レイヤー数風景が含まれる風景＋その他１レイヤーすべてのレイヤー野角）」「屋外の眺望までの距離」「眺望のレイヤー数」

奥行きが 4 m 以上の部屋の場合、各窓の横×縦の合計が「眺望による周辺情報の質」という 5 つの項目により1.0 m×1.25 m を超えることが推奨される決まるとしている 1)。また、十分な眺望を確保するためには「窓ガラス材によって眺望が歪んだり、色味が変わ2.2 眺望のレイヤー数の推定ったりしないこと」「屋内の基準点から見た眺望の水平

欧州規格では、室内から見える眺望のレイヤー数を簡視野角が、最低値以上であること」「屋外の眺望までの易的に推定する方法を示している。すなわち、眺望に空距離が、最低値以上であること」「屋内で利用される場のレイヤーを含む場合と地面のレイヤーを含む場合に所（以下、「屋内利用域」と称する）において、最低限ついて、窓からの室内側の距離を定めるものである。図のレイヤー数の眺望が見えること」としている。

1 に窓面と評価視点の位置関係を示す。視点高さを床上欧州規格では、窓を通して見える屋外の眺望を画像と1.2 m として、図中の b は空のレイヤーが見える限界、してとらえ、そのレイヤー数（画像の層）を眺望の質のc は地面のレイヤーが見える限界である。また、a1 は指標としている。眺望の評価レベルは、眺望の「レイヤ風景のレイヤーが見える範囲、a2 は風景と空のレイヤー数」「距離」「水平視野角」の 3 項目によって３段階ーが見える範囲、a3 は地面を合わせた全レイヤーが見に分けられている。

える範囲である。屋外の距離は、表 1 の基準に従うと眺望のレイヤーは「空」「風景（建物、緑など）」「地している。

Estimation of the view distance and elements for assessing the view quality outside windows
WAKIYAMA Keita and KOGA Yasuko

3.2 眺望の内容と要素の推定
眺望内容の推定には、統合型 3 次元 CG ソフトを利用した。設計対象敷地の建物を選択後、COLADDA フ
ァイルでエクスポートし、統合型 3 次元 CG ソフトにインポートした。このソフトのカメラ機能を利用し、設計対象建物から見える眺望のレンダリングを行った。レンダリングの設定を表 2 に示す。実際に肉眼で見るような遠近感を得られるように Perspective projection
図 1 室内の位置によるレイヤー数の推定(透視投影）を選択した。Focal length（焦点距離）を0.05 mm、Size を 0.035 mm に設定し、肉眼で見える視野に近づけた。Views の Stereo Mode には Side by

3. 眺望性評価のツール
3.1 窓外対向物までの距離の求め方
本研究では、3 次元都市景観モデリングソフトと 3 次
元建築モデリングソフトを用いて、設計対象建物から周囲の対向物までの距離を推定した。3 次元都市景観ソフ
トで敷地データを読み込み、建物や道路などのデータをOBJ ファイルでエクスポートし、3 次元建築モデリングソフトにインポートした。設計対象建物の外壁面から光線を発し、対向物に当たったところで距離を推定した。
図 2 に光線の放出状況を示す。光線の数は任意とし、各外壁面の横幅を等分割したものとすることで、光線の始点位置や数を自由に変更できることとした。また、設計対象建物の中心を基点として、任意の距離を光線放出範囲とした。
本研究では、建物の階高を仮に 3.7 m、着座時の目の高さを床上 1.2 m として、各階の光線の始点高さを決めた。水平方向の光線の数は 10 に設定し、放出間隔をside を選択した。画像をトリミングしてセマンティックセグメンテーション（以下、SS と称する）を行い、眺望内容の要素を推定した。
SS は、画像内の各画素を、その意味に基づいてカテゴリ分類するディープラーニングの手法である。本研究では、画像を Sky、Green、Water、Building、Automobile、Pavement、People、Other の８つの要素に領域分割した。SS は一般的に教師あり学習で画像を認識するが、学習データによって、領域分割の結果に誤差が生じる。
本研究では、建物の外壁面をガラス面とすることで、SS による識別を容易にした。また、眺望のレンダリン
グ後に、空の部分に空の写真を貼り付け、識別しやすくした。さらに、レンダリング画像と各要素の割合の値を比較し調整した。

表 2 眺望のレンダリングの設定

10 m とした。また、光線の放出範囲を 800 m として、CameraSetting

これを眺望推定範囲とした。

TypeLens
光線眺望推定範囲

Sampling
Dimensions
Stereoscope

図 2 設計対象建物からの光線の放出

Views

mode
Convergence
Plane DistanceInterocularDistance
Focal length
Sensor fit
Size
Scene
Setting
Render Engine
Integrator
RenderResolution X/Y
Setup Stereo
Mode
Views Format
Stereo ModeSet value
Perspective
projection
Parallel
1m
0.065 m0.05 mmAuto0.035 mm
Set value
CyclesPath Tracing
1282880 px / 1660 px
Stereo 3D
Stereo 3D
Side by side北壁面からの眺望距離について、1 階から 4 階までは3.3 適用事例（ハドソンヤード再開発地）
本研究では、3 次元都市景観モデリングに必要なデー

マンハッタンの大型コンベンションセンターに光線がタが得られやすい北米を適用事例の対象とし、ニューヨ当たり、始点番号 0 と 1 では約 218 m、始点番号 2～ーク市マンハッタンの西側に位置するハドソンヤード

10 では約 165 m（北側の最小距離）となった。5 階以再開発地を選んだ。ハドソンヤード再開発は、第一期と上で、光線はコンベンションセンター後方にある建物に第二期に分けられている。第一期のイースタンヤード再当たり、始点番号 0～2 で約 514 m、3～10 で約 625 m

開発は終了し、オフィスや商業施設が建っている。第二となった。10 階以上では、全ての始点番号で最大距離期ではウエスタンヤードが再開発される予定であり、住の約 749 m となり、階が変わってもほぼ同じ値であっ宅、学校などが計画されている。

た。これは、眺望推定範囲を建物中心から 800 m（外ウエスタンヤードに建築面積 100 m×100 m、階高壁面から約 750 m）に設定したためである。北側の眺3.7 m で 55 階の建物を想定し、各外壁面について眺望望推定範囲内では、低い建物が多く、イースタンヤード距離と眺望内容の要素を推定した。図 3 にハドソンヤのように高い建物が密集していない。図 5 に北壁面かード再開発地における検討対象敷地を、図 4 に検討対らの眺望距離の推定結果（一部）を示す。

象建物の水平方向の光線始点番号を示す。建物西側の眺東壁面からの眺望距離について、始点番号 8、9、10

望推定範囲内にはハドソン川があるため、距離推定から

では、1 階から 55 階まで 51.2 m（東側の最小距離）と除外した。

なった。その他の始点番号で、1 階～15 階までは展望施設ベッセル（図 4）に光線が当たり、距離は約 115 m～125 m であった。ベッセルに当たった光線以外は、ハドソン川

距離約 195 m であった。これは、ベッセルの東側にある商業施設に光線が当たったためである。19 階以上では、始点番号 0、5、6、7 で最大距離約 750 m となり、検討対象敷地階が変わってもほぼ同じ値であった。図 6 に東壁面からの眺望距離の推定結果（一部）を示す。
南壁面からの眺望距離について、1 階から 3 階まではウエスタンヤード南側にある高さの低い駐車場や倉庫に光線が当たった。南側の土地は、ウエスタンヤードに比べて若干高く、1 階から発した光線は土地に当たり、眺望距離を推定できないという不具合が生じた。よって

図 3 ハドソンヤード再開発地

1 階からの推定結果を 2 階の推定結果で置き換えることとした。
南側には高さ 90 m のビジネスセンターがあり、22 階までは全ての始点番号で距離 338 m 以下となった。

N

23 階以上では、始点番号 1、2 で最大距離約 750 m となった。図 7 に南壁面からの眺望距離の推定結果（一部）を示す。
東面の眺望要素の推定について、ベッセルの一部がPavement や Other として識別され、要素の割合はSky：9.4％、Green：0％、Water：0％、Building：79.6％、Automobile：0％、People：0.9％、Pavement：0.2％、ベッセル

Other：9.9％となった。そのため、Pavement と Otherの割合を Building の割合に加えた。高さ 50 m からの図 4 検討対象建物の光線始点番号

眺望要素は、空と建物のみであり、Sky：9. 4％、Building：90.6％となった。イースタンヤードでは、地上 51 階建ての 55 ハドソンヤードや地上 58 階建ての50 ハドソンヤードなど、高層のオフィス棟が密集しているため、高さ 50 m からの眺望でも Building の割合が多く、Sky の割合は少なかった。図 8 に SS に用いたレンダリング画像を、図 9 に東面の眺望要素の推定結果を示す。
図 8 SS 用レンダリング画像
012345678910700

眺望要素の割合 [％]対向物までの距離(ｍ)

始点番号600
500
400
300
200
10001(階)1008060402005

図 5 北壁面からの眺望距離の推定結果（一部）0対向物までの距離(ｍ)

始点番号12345678910800
600

図 9 東面の眺望要素の推定結果

4. おわりに本研究では、複数のソフトウェアを組み合わせて、建400

物からの眺望の距離と内容を推定する手法を開発した。

200

眺望距離の推定方法は、任意の建物形状に適用できる。

01(階)しかし、眺望内容の推定手法は、窓面から屋外を見た場19合に限られる。室内において、窓面から離れた位置から

図 6 東壁面からの眺望距離の推定結果（一部）も眺望内容を推定できる方法へ発展させる予定である。

対向物までの距離(ｍ)

また、眺望レンダリング画像を加工しなくても、領域始点番号
800

012345678910

分割誤差の少ない結果が得られるよう、セマンティックセグメンテーションの学習データを整える。

600

参考文献
1) EN 17037:2018 Daylight in Buildings, European

400

Committee for Standardization, 20182002) Hudson Yards, New York: About Hudson Yards,
https://www.hudsonyardsnewyork.com/sites/default/fil0(階)2223

図 7 南壁面からの眺望距離の推定結果（一部）es/2019-03/HY_PressKit_NEW_031219_web_final.pdf（2020 年 12 月 10 日確認）

*1 九州大学工学部

Undergraduate Student, Kyushu University*2 九州大学大学院・准教授・工博

Associate Professor, Kyushu University, Dr. Eng.