二〇二〇年（第三十一回）

２０２０年（第３１回）

優秀卒業論文賞・優秀修士論文賞

優秀卒業論文賞 ・ 優秀修士論文賞

受賞論文梗概集

受賞論文梗概集
一般社団法人
日本建築学会

一般社団法人 日本建築学会

日 本 建 築 学 会 「優 秀 卒 業 論 文 賞 」「優 秀 修 士 論 文 賞 」

この賞は、田島ルーフィング株式会社、株式会社タジマから、タジマグループ創業７０周年を記念して寄せられた寄金によって１９８９年に設置された「建築教育振興基 金 (タジマ基 金 ）」により、当 該 年 度 の学 部 卒 業 論 文 、大 学 院 修 士 論 文 を対 象 に、優 れた論 文 を表 彰
するものである。

2020年日本建築学会
優秀卒業論文賞／優秀修士論文賞［優秀卒業論文賞］「あばら家」の美学―絵画史料の荒廃表現にみる
建築観の変容―施設入居者の個室内行動のミリ波センサーによる同定［正会員 ] 廣内美香 殿（大阪市立大学）

断層近傍地震動に対する
建物の動的倒壊の簡易判定法［正会員］打越凛太朗 殿（東海大学）

長時間加振時の粘弾性ダンパーの動的特性変化簡易予測［正会員 ] 本間小絵 殿（京都大学）

個人差を考慮した人体の非線形地震応答解析による人間負傷可能性の検討［正会員 ] 奥田翔平 殿（東京工業大学）

中銀カプセルタワービルの変遷に関する研究―日本最初期のワンルームマンションとして―［正会員 ] 松本雄馬 殿（東京大学）

水系空間と空き家の管理構造から考える
小規模漁村における事前復興計画案の提案―三重県尾鷲市九鬼町を対象として―［正会員 ] 尾﨑雄太 殿（東京大学）

大工仕事の感覚の可視化―Human Computer Interaction 技術を用いた伝統技術の保存継承―［正会員 ] 山本翔也 殿（大阪大学）

海抜ゼロメートル地域における大規模水害を想定した施設の整備方策に関する調査研究―東京都江東5区における域内垂直避難を想定した避難所の整備動向と浸水リスク［正会員 ] 小島尚之 殿（立命館大学）

中高層建物の自然換気制御のための建物上空風のモニタリング手法に関する研究―風洞実験および LES による
単体建物上部の風向変動特性の解明―［正会員 ] 山本陸人 殿（日本大学）

東京国立博物館表慶館の設計・建設過程と細部意匠の意味［正会員 ] 佐藤可奈 殿（大阪大学）

混和材を用いた繊維補強セメント系複合材料の自己治癒性評価［正会員 ] 吉川春奈 殿（東海大学）

街道景観の特性と保全のあり方から見た準伝統的景観保全地区の役割に関する研究―長野県木曽郡南木曽町三留野集落を対象として―［正会員 ] 清水耕史 殿（東北大学）

都市郊外の宅地・農地混在地域における居住空間と生活様式の相関に基づく
空間構成原理の解明―荒川・入間川流域に形成された郊外戸建て住宅地を対象として［正会員 ] 和出好華 殿（早稲田大学）［正会員 ] 友光俊介 殿（早稲田大学）

歩行者空間の瞬間風速計測のための小型サーミスタ風速計の適用性に関する研究［正会員 ] 平野征将 殿（東京工業大学）(1)

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［優秀修士論文賞］
天然スレート民家の成立過程に関する研究―南三陸町入谷の屋根替えに注目して―近代商業施設の建築様態―ロンドンの都市文化から見る
ハロッズ百貨店の分析―［正会員 ] 橋本吉史 殿（東京大学）［正会員］阿部正 殿（東北工業大学）

津波被災地における嵩上げ型土地区画整理事業の土地利用変遷に関する研究―岩手県大槌町町方地区を対象として―日本における木骨煉瓦造建造物に見る
近代輸入構法の在来性［正会員 ] 冨士本学 殿（東京大学）［正会員 ] 甘粕裕明 殿（東北大学）

置換換気を導入した4床病室の換気設計手法に関する研究［正会員 ] 伊濱大晟 殿（大阪大学）

導電性ポリマーの吸脱着速度に基づく
通電再生型デシカント空調の最適設計及び除湿性能評価［正会員 ] 松田健太郎 殿（東北大学）

ワークプレイスにおける場所選考時の注視特性―360度映像による注視点推定手法を用いて―寺社建築における斗栱部材の構成と意匠に関する研究［正会員 ] 桂麟太郎 殿（神戸大学）

地表断層を伴う強震動予測に向けた
地盤震動特性の評価―2016年熊本地震の大振幅パルスの解釈と浅部・深部断層破壊の影響―［正会員 ] 三浦健 殿（京都大学）

小公園の地域機能分担における多基準評価と整備の意思決定支援モデルの構築―東京都足立区パークイノベーション推進計画を事例として―［正会員 ] 貴堂峻至 殿（東京理科大学）

設備配管の解析モデルの提案と振動特性に関する研究［正会員 ] 吉田俊介 殿（早稲田大学）［正会員 ] 高岡剛規 殿（京都工芸繊維大学）

Breathability が高くエネルギー散逸が少ない市街地計画に関する研究―これを実現するための高層建物の建物高さに関する検討―［正会員 ] 髙田一成 殿（東北大学）

日本の工業化住宅の「商品化」過程に関する
構法史的研究［正会員 ] 谷繁玲央 殿（東京大学）

深層学習を用いた
地震被災木造住宅の画像診断に関する研究［正会員 ] 千田紘之 殿（東北大学）

実大実験に基づく超高層鋼構造建物の構造部材および非構造部材の耐震性能評価［正会員 ] 野々山優輔 殿（名古屋大学）(2)

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選考報告

構造系選考部会

本会では、1989年7月に建築教育振興基金（タジマ基金）による本年の構造系の選考対象論文数は、卒業論文19編、修士論文

学生を対象にした論文の顕彰事業「優秀卒業論文賞」「優秀修

28編（「総合」2編含む）であった。前年度と比較すると卒業論文

士論文賞」を設け、優れた論文を顕彰してきた。2020年は第は4編の減少、修士論文は2編の減少である。応募大学数は、31回となる。

18校であり、昨年に比べ 4校減少した。

卒業論文等顕彰事業委員会は、毎年幅広い分野からの多数

第一次選考では、8名の選考委員全員が47編すべての論文の応募論文に対応するため、12分野の調査研究委員会から推概要を査読して三段階評価の採点を行い、得点集計結果に基薦された委員27名により構成されている。

づく選考部会での議論を経て、卒業論文10編、修士論文8編第1回委員会は、2019年12月3日に開催し、応募要項についを第二次選考対象として選出した。

て確認を行い、昨年と同じ要領にて応募論文の募集を行うこ

第二次選考では、それぞれの論文本文を2名の選考委員がととした。応募論文の締切日は2020年3月20日として、2020精読した。査読にあたっては、卒業論文においては「テーマ

年1月より募集を開始した。

と内容」「論理性と明確さ」「論文としてのできばえ」の3項目、第2回委員会は、2020年4月2日に通信審議にて開催し、関修士論文においては「テーマの独創性・新規性」「豊かな萌芽係規程、応募論文数および各部門別分類を確認し、授賞数の性・将来性」「研究の進め方の論理性」「結論の明確さ」「論文

算出、選考部会の設置を審議した。総応募論文数188編のうとしてのできばえ」の5項目について採点を行った。また、今ち、応募要項の条件を満たしていないもの5編（概要の記載方法

年度から卒業論文・修士論文とも「受賞に値する」「受賞させが逸脱：学部1編、修士4編）を対象外として除き、選考対象論文数てもよい」「受賞に値しない」の総合評価欄を設け、記入した。

は、卒業論文87編、修士論文96編の合計183編で、昨年より査読・採点結果を受け、最終の部会において授賞候補論文の3編減少した。応募校数は50校で、昨年より7校減少した。部

選考を行った。選考にあたっては、第二次選考対象のすべて

門別では、構造系45編（学部19編、修士26編）、計画系108編（学部の論文について査読担当委員から講評してもらい、得点の接56編、修士52編）、環境系27編（学部11編、修士16編）、「総合」は3編

近した論文についてはより詳しい意見を求めるとともに、総（学部1編、修士2編）であり、それぞれ前年比、構造系7編減、計

合評価も考慮して慎重な審議を行った。最終的に出席委員の画系1編増、環境系2編増、「総合」1編増であった。

総意に基づき、卒業論文4編、修士論文4編を受賞候補論文として選出した。

引き続き各選考部会を開催し、各部会長は委員の互選により、構造系：大野晋君、計画系：田所辰之助君、環境系：長応募された論文は、研究室の継続的なテーマを進めたもの

谷川兼一君を選出し、選考を開始した。まず、選考要領につから新規性の高い挑戦的な研究まで多岐にわたり、構造系分いて確認を行い、続いて各選考部会において応募論文概要の野の活発さを印象づけるものであった。なお、惜しくも選外

確認を行った。

となった論文の中には、挑戦的なテーマについては高評価を第一次選考では、各部門の委員が、応募論文概要を精読し受けながら論文としての完成度が低く受賞を逃したものもあって授賞候補論文数の約2倍程度の論文を選考し、第二次選考たことを付記する。次年度以降も、多くの大学からの高い水では、第一次選考で選ばれた論文1編につき2名の査読委員を

準の卒業論文・修士論文の応募を期待したい。
（構造系選考部会 部会長 大野晋）

定めて論文本文を精読し、授賞候補論文を選定することとした。なお、選考は公正を期するために、委員と応募論文の著
計画系選考部会者とが親族あるいは師弟関係などにある場合には、当該論文

本年の計画系の選考対象論文数は、卒業論文57編（「総合」1編をの選考に関与しないことを確認した。
第3回委員会は2020年6月24日に開催し、各選考部会の選考含む、29校）、修士論文54編（「総合」2編を含む、28校）の合計111編

結果報告ならびに推薦理由書が提出され、審議の結果、出席であり、昨年と比べて、卒業論文は3編増加し、修士論文は者全員の一致をもって2020年（第31回）の授賞候補論文として、同数であった。
第一次選考では、事前に論文1編につき部会委員5名が応募

卒業論文15編、修士論文15編を選定した。

論文概要の3段階評価を行い、その結果を2020年5月20日開催
授賞候補論文数・応募論文数の第2回計画系部会で再確認した上で、評点の平均点に基づ（総応募論文数188編、選考対象論文数183編、50校）

き、卒業論文23編、修士論文24編を第一次候補論文とした。

卒業論文 15編（87）

第二次選考では、候補論文と専門分野の近い委員2名が、事修士論文 15編（96）前に定めた評価項目に基づき本論文の5段階評点による審査合計を行った。そして、その結果を6月12日開催の第3回計画系部

30編（183）※（ ）の数字は選考対象論文数会において議論した。卒業論文では、評点に基づきまず上位11編を授賞候補論文の検討対象とし、それらの次に位置する（卒業論文等顕彰事業委員会 委員長 真田靖士）

3編についてもその評価を確認した。そして、この11編についてそれぞれの総合評価および講評に基づき比較検討し、9編を授賞候補論文として選出することとした。また、修士論文
では、評点に基づきまず上位9編を授賞候補論文の検討対象とし、さらにそれらの次に位置する論文から、総合評価に○が付されている2編を加えた。そして、この11編について各
総合評価および講評に基づき比較検討し、8編を授賞候補論文として選出することとした。
応募論文の研究分野は建築計画、都市計画、建築歴史・意匠が多く、農村計画、建築社会システムは比較的少なかった。
テーマは地域・コミュニティ形成、居住様式、構法と生産シ
ステム、災害支援など伝統、産業、経済、制度、地勢などとの関連のもとに地域の固有性を広い視点から析出しようとしたもの、また、文化財や景観の保存・活用、建築論などに関するテーマに本年度の特徴、傾向が見出された。いずれも、着眼点の独自性・新規性、緻密なデータ分析に基づく資料的有
意性、論述の明確さや完成度において秀でた論文が多く、部会委員間で真摯な議論が交わされた。惜しくも選外となった論文についても、授賞候補論文と僅差であり、高い質を備え(3)

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た論文が多かった。次年度も、多くの意欲的な論文が本年度に増して寄せられることを期待したい。
（計画系選考部会 部会長 田所辰之助）
環境系選考部会
環境系の選考対象論文数は、卒業論文12編（10校）、修士論文
17編（11校）の合計29編であった。また、他の系との複合領域の論文である「総合」への応募が卒業論文と修士論文にそれぞれ1編あり、これらも環境系の選考対象論文とした。
第一次選考では6名の選考部会委員が全ての応募論文梗概
を熟読し、三段階で評価した。評価結果に基づいて第二次選考の対象とする論文を審査したが、評価が上位であった卒業論文4編、修士論文6編を選出した。
第二次選考では、選考対象論文の各論文を専門が近い2名の委員が査読した上で、事前に定めた評価項目に基づき、卒業論文3項目、修士論文5項目について5点満点で評価した。最終選考では、担当委員の査読による評価点と講評を参考にして十分な審議を行った上で、授賞候補論文として卒業論文2編、修士論文3編を全会一致で決定した。なお、第一次、第二次
選考のいずれにおいても、選考部会委員に関わりのある論文については審査に関与しないように対応した。
応募論文のほとんどが工学的に意義深い内容をテーマとしており、建築環境工学分野の発展に大いに貢献できるものばかりであった。応募いただいた皆様に心から敬意を表したい。
卒業論文においては高いレベルに到達している論文も見られ、
応募学生、指導教員ならびにサポートに尽力された関係各位の真摯な取り組みの成果だと推察する。また、修士論文については、課題にじっくりと向き合い、実験や実測調査、数値解析など、適切な研究手法を駆使して結論に辿り着いているものが多い。オリジナリティーにあふれた論文も散見され、分野のレベルの高さを窺い知ることができた。
審査する立場としては、多くの論文を授賞候補にしたいとの思いを強く持ったが、ルールに基づいて候補数の枠内で選考した。環境系への応募は、応募論文数・応募校数が微増に留まっている。次年度には、是非多くの研究教育機関からの応募を期待したい。
（環境系選考部会 部会長 長谷川兼一）(4)

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優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞「あばら家」の美学―絵画史料の荒廃表現にみる
建築観の変容―大工仕事の感覚の可視化―Human Computer Interaction 技術を用いた伝統技術の保存継承―［正会員］打越凛太朗 殿（東海大学）［正会員］小島尚之 殿（立命館大学）

近代以前の日本の絵画資料に着目し、描出されている建わが国の職人の技量の高さを賞揚する言説は巷間に流布物の「荒廃表現」を部位別に抽出し、その特質を論じてしているが、現実には建築関係の職人は減少し、いわゆいる。
「あばら家」と言われる荒廃した建築への美学は、る技術保存が問題となってきている。こうした状況にお日本の古典文学においてしばしば示され美術史・文学史

いて本論文が意図する、筋肉の使い方を電気的に記録しでは論じられているが、絵画資料を分析対象としてその熟練工と未熟練工の違いを明らかにするというテーマは、建築的特徴を細やかに描出する手法に独自性を有する。

高く評価できる。具体的には大工仕事の主要な6動作に

とくに、破損や崩壊などの荒廃表現が集中する部位が場ついて動作の記録・分類を検証し、さらに2種類につい面や主題によって異なり、また、荒廃表現の「定型」へて技量の差異を検証している。使用機器の精度など、今至る変遷を検証するなど丁寧な分析がなされ、顕彰に値度の課題が皆無とはいえないが、いわゆる職人技についする優れた論文である。

て考える上で、大変将来性がある意欲的な研究といえるだろう。

［正会員］奥田翔平 殿（東京工業大学）

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

長時間加振時の粘弾性ダンパーの動的特性変化簡易予測

中高層建物の自然換気制御のための建物上空風のモニタリング手法に関する研究―風洞実験および LES による
単体建物上部の風向変動特性の解明―［正会員］佐藤可奈 殿（大阪大学）

粘弾性ダンパーを有する制振構造の動的特性を評価する際に必要となる温度依存性の問題を対象とした研究である。定常状態における熱伝導方程式の導出を行い、比較

本論文では、風速計を中高層建物の上部に適切に設置す

的簡易な予測方法で実験結果を再現できることを確認しるために風洞実験や CFD 解析（LES）が実施され、その結ている。既往の研究の整理、実験方法の説明、実験の準果が取りまとめられている。効率的な換気方法の検討や備と実施、解析方法など非常に明快かつ論理的に記述さ制御のためにも外部風の特性を理解することが重要であれている点が高く評価された。優秀卒業論文賞にふさわり、建物上部で発生する剝離流の影響を分析し、風速計

しい論文として推薦する。

の適切な設置場所を可視化した本研究の意義は大きい。
中高層建築物における省エネ化の要請や昨今の新型コロナウィルスの感染拡大を受けて自然換気に注目が集まっており、本研究で得られた知見が、中高層建物における風速計の設置位置に関するガイドライン策定などの形で社会に還元されることを期待したい。

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

中銀カプセルタワービルの変遷に関する研究―日本最初期のワンルームマンションとして―混和材を用いた繊維補強セメント系複合材料の自己治癒性評価［正会員］清水耕史 殿（東北大学）［正会員］尾﨑雄太 殿（東京大学）
本論文は、PVA 繊維を用いた繊維補強セメント系複合
メタボリズム建築の代表作として広く知られる中銀カプ

材料に、各種混和材を混入した場合の自己治癒性能につセルタワービルの、日本最初期のワンルームマンション

いて実験的に検討したものである。自己治癒性能の評価

としての側面に着目したユニークな論文である。その47にあたり、テラヘルツ透過計測を新しく取り入れた点で、年にわたる「利用」「所有」「管理」の変遷を、文献や統計

非常に興味深い内容となっている。一方で、新しい分析の調査、不動産登記簿の分析、関係者へのインタビュー

手法に頼るだけでなく、吸水試験から微細構造ならびになどから、多面的かつ実態的に明らかにしている。単な

化学分析まで行い、自己治癒性状を多面的に評価し、論る記録に留まらず、今後のワンルームマンションのあり理的な結論を導いている。各種の測定方法における課題方の提言に結び付けようとしている点も評価される。

も明瞭に整理されており、今後の発展が期待できる研究といえ、優秀卒業論文に値するものと評価できる。

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優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

都市郊外の宅地・農地混在地域における居住空間と生活様式の相関に基づく
空間構成原理の解明―荒川・入間川流域に形成された郊外戸建て住宅地を対象として［正会員］友光俊介 殿（早稲田大学）

断層近傍地震動に対する
建物の動的倒壊の簡易判定法［正会員］本間小絵 殿（京都大学）

本論文では、P - Δ効果による剛性低下を考慮したバイリ
ニア型復元力特性を持つ構造物に対して、断層近傍地震動を模擬したダブルインパルスを入力した場合の倒壊限

人口増加期に変容した都市郊外の宅地・農地混在地域に着界について検討し、簡易的な判定法を提案している。倒目し、宅地化の過程をふまえた上で、緩衝地域としての空

壊限界の考え方は既往研究を引き継いでいるが、入力条間構成原理を明らかにしている。地域の空間特性、居住と件に関して広く検討し、これまで最悪入力と考えられて営農の混在状況を空間類型として把握し、住民アンケート

いた以外の条件でも倒壊が起こることを見出している。

をふまえた生活様式の類型と比較することで、空間類型と提案手法は簡易に倒壊・非倒壊を判断できるとともに、生活様式の相関を明らかにし、人口減少時代における宅時刻歴応答解析との比較でその妥当性も確認しており、地・農地混在地域の意義を示している。膨大な量の住民へ

工学的な有用性が高い。以上のことから、本論文は優秀のヒアリングとアンケート調査をふまえており、住民がそ

卒業論文賞に値すると考え、推薦するものである。

の中で多様な生活スタイルを見出していく状況を地域の空間、農との関わりから明らかにしている点は特筆に値する。

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

歩行者空間の瞬間風速計測のための小型サーミスタ風速計の適用性に関する研究

個人差を考慮した人体の非線形地震応答解析による人間負傷可能性の検討［正会員］平野征将 殿（東京工業大学）［正会員］松本雄馬 殿（東京大学）

本論文は、風洞実験における歩行空間の風環境評価に際

地震時における建物の居住者の負傷に対する危険性の評して、最大瞬間風速を得る手法に小型サーミスタ風速計

価を目的として、新規性が強い人体の地震応答実験結果の活用を提案し、測定器単体の特性の評価を行った上で、の観察、また、振動特性の個人差を考慮する「耐震型」

複数の測定機器を用いた実験からさまざまな指標を用いと「免震型」の解析モデルの提案を通して分析した研究

た比較から精度を検証することで、一定の条件下での活であり、今後の発展性が期待できる成果がまとめられて用の可能性を示したものである。詳細な実験と解析を積いる。本論文の範囲では、人体の前後移動の一方向挙動

み重ねて評価を行った成果は、工学的な価値が極めて高に着目しているなど、今後の課題も多く示されているが、く、優秀卒業論文の受賞に値するものとして推薦する。

それらは一方で将来の研究成果に期待を膨らませており、

なお、検証過程における判断基準や解説が十分に表現でその将来性も高く評価し、優秀卒業論文賞に値すると判きていない点も見受けられ、今後の研究の進展に期待し断して推薦するものである。

たいところである。

［正会員］廣内美香 殿（大阪市立大学）

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

施設入居者の個室内行動のミリ波センサーによる同定

水系空間と空き家の管理構造から考える
小規模漁村における事前復興計画案の提案―三重県尾鷲市九鬼町を対象として―［正会員］山本翔也 殿（大阪大学）

介護老人福祉施設における課題である、職員の負担軽減と入居者の QOL の向上に対して、建築計画と情報シス

本論文は、今後発生するとされている南海トラフ地震にテムの複合的なアプローチで取り組んだ研究である。入

対し、集落の地域固有の水系空間と、空き家に着目し、被居者のプライバシーを保ちながら効果的な介護を行うた

災後の小規模漁村の事前復興計画を提案しているものでめに在室状況把握の方法としてミリ波レーダーを選定し、ある。丹念なフィールドワークにより、集落の上水道敷試験室での実験を経て実際の老人ホームでの実地試験ま

設前と現在の水系空間の実態と変遷、空き家の管理状況でを行い、精度と効果を確認している。その結果、技術と分布を明らかにしている。被災時に重要な水の確保と的可能性を示すにとどまらず、従来の訪室では把握でき

住まいの確保を基にした、地域に固有な資源を尊重した

なかった在室状況を見出すなど、より良い介護の可能性

計画を提案している点、さらに、被災後の地域コミュニを見出しており、介護福祉環境の向上に大いに資するもティの再形成へと結びつけている点に価値がある。よっのである。

て、優秀卒業論文に値するものとして高く評価できる。

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優秀修士論文賞

優秀卒業論文賞

海抜ゼロメートル地域における大規模水害を想定した施設の整備方策に関する調査研究―東京都江東5区における域内垂直避難を想定した避難所の整備動向と浸水リスク

天然スレート民家の成立過程に関する研究―南三陸町入谷の屋根替えに注目して―［正会員］阿部正 殿（東北工業大学）［正会員］山本陸人 殿（日本大学）
本論文は、宮城県南三陸町入谷地区の天然スレート民家

本論文は、近年わが国において大規模水害が頻発していを対象に、丁寧な史料分析・現地調査により、生産・流ることを背景として、海抜ゼロメートル地域が広がる東通・生業までも含めた複眼的視点からその成立過程を明京都江東5区を対象に、大規模水害時における区内の域らかにしたものである。天然スレートの使用が「屋根替内垂直避難を前提とした避難施設の指定状況・分布、施え」と呼ばれる戦後の民家の近代化事例であったこと、設整備の現状を調査したものである。避難所の指定状況「屋根替え」が養蚕などの地域の生業と結びついていたこと施設特性、避難所の階数と浸水深の関係性を分析してと、地域の相互扶助とともに成立していたことを明らかいる。テーマと内容に適時性があり、また、論旨展開もにしている。近代住宅史のみならず、農村計画における明快であり、本研究で得られた知見は、江東5区に限ら地域に根ざした建築の議論に対して有益な知見を得ておず、他の海抜ゼロメートル地域での避難のあり方を検討

り、優秀修士論文に値する論文である。

する上で有用な示唆を与えるものである。

［正会員］吉川春奈 殿（東海大学）

優秀修士論文賞

優秀卒業論文賞

東京国立博物館表慶館の設計・建設過程と細部意匠の意味

津波被災地における嵩上げ型土地区画整理事業の土地利用変遷に関する研究―岩手県大槌町町方地区を対象として―［正会員］甘粕裕明 殿（東北大学）

東京国立博物館表慶館を対象として、当該博物館が所蔵する図面資料を中心に、その設計過程や工期、設計変更も含めたデザインプロセスと建設された経緯を丁寧に分

本論文は、東日本大震災が発生してから10年目を迎えた析した論文である。また、同時期の東宮御所と比較検討

現在、被災地の各地で問題となっている土地区画整理事することで、とくに内部および外部の細部意匠に関して

業地区における空き地の発生の構造的な要因について、その内容を史料に基づき深く考察しており、片山東熊の岩手県大槌町町方地区を対象に明らかにしたものである。

作品としての新しい意味を見出している。優秀卒業論文

土地の従前利用状況、所有状況、権利の状況、相続状況

賞に値するものとして評価できる。

などのほか、住民の意向や属性などを詳細に分析している。本論文のテーマは適時性があるとともに、膨大なデータを適切に分析して論旨を展開しており、さらに、得られた結論は、今後の災害復興に関する研究や実務に有用である。

優秀修士論文賞

優秀卒業論文賞

街道景観の特性と保全のあり方から見た準伝統的景観保全地区の役割に関する研究―長野県木曽郡南木曽町三留野集落を対象として―［正会員］和出好華 殿（早稲田大学）

置換換気を導入した4床病室の換気設計手法に関する研究［正会員］伊濱大晟 殿（大阪大学）

本論文は、病室における置換換気と感染リスクの関係性を明らかにし、リスク低減を検討するための定量的評価

街道景観の特性分析に加え、住民や大工による保全管理手法の開発に取り組んだものである。研究内容は、咳模の重要性を示した興味深い論文である。アンケート結果

擬装置を用いた実験による現象把握から始まり、その結

より、地区で決めた家屋活用時の「3原則」と「空き家対果に基づく予測モデルの構築、実験では解明しきれな策」とが背反する課題が存在し、景観の価値認識と愛着かった現象の CFD 解析による補完を一つ一つ丁寧に進および保全活動に相関がある結果を示している。特に空めており、その論理展開と構成において修士論文としてき家が増加している反面、家屋を保全する大工が減少し、は高いレベルにあることから、受賞に値する論文と判断

保全技術が引き継がれていない現象が起きていることをした。新型コロナウィルスとの共存が求められる今、研明らかにしている。景観をどう守るかを考える上で、保究成果の実務への速やかな展開が望まれ、今後の更なる全する専門家の減少など定量的分析結果から改善案を提発展を期待する。

案している点など価値のある論文である。

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［正会員］桂麟太郎 殿（神戸大学）

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

寺社建築における斗栱部材の構成と意匠に関する研究

Breathability が高くエネルギー散逸が少ない市街地計画に関する研究―これを実現するための高層建物の建物高さに関する検討―［正会員］髙田一成 殿（東北大学）

本論文は、従来の斗栱部材の定義が辞典等により異なり、ゆえに文化財建造物の修理工事報告書でも矛盾が生じていることを指摘し、約300の事例から新たな分類を提示
した意欲的論文である。二手先以上の斗栱のうち細部意

本論文では、市街地上空と地表付近の空気交換能力を表匠が施される部材

尾垂木・挿昂・仮昂・肘木木鼻・華す「Breathability」という概念を導入しつつ、同時に運頭子木鼻・出肘木木鼻―に着目した分類をもとに、建築

動エネルギー散逸による風下側に位置する市街地への影の様式や種別、時代性・地域性をふまえ斗栱部材の位置

響を同時に検討、評価するためのフレームワークを提案、づけを探った労作である。今後の文化財保存や建築史学構築している。本研究の成果が応用されれば、風環境の研究に及ぼす影響は大きいと考えられ、日本の伝統建築観点から望ましい都市のあり方を検討、提案することもを東アジア建築のなかに位置づける上でも意義深い研究可能になることから、工学的にも大変価値のある研究でとして高く評価できる。

ある。既往研究のレビューも適切になされ、本研究の位―置づけも明快である。ストリートキャニオンを対象とした風工学研究の分野に新たな知見を提供するものであり、顕彰に値する修士論文である。

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

地表断層を伴う強震動予測に向けた
地盤震動特性の評価―2016年熊本地震の大振幅パルスの解釈と浅部・深部断層破壊の影響―［正会員］貴堂峻至 殿（東京理科大学）

日本の工業化住宅の「商品化」過程に関する
構法史的研究［正会員］谷繁玲央 殿（東京大学）

1960年代に登場した初期の工業化住宅は、有形文化財に登録されるものが出始めるなど、その社会的・学術的な本論文では、近年注目されている断層近傍の大振幅パル

価値が認められつつあるが、構法が多様化し、生産が高スの生成要因について、2016年熊本地震の特性化震源モ度化した1970年代後半以降の工業化住宅は、供給されたデルの構築を通じて詳細に検討したものである。膨大な数の多さとは裏腹に、建築生産の研究分野でも「商品化」

関連論文の調査を行うとともに、観測記録のシミュレーの一言で片づけられることが多かった。本論文は、技術

ション解析において、浅部・深部断層破壊や地盤構造が資料の網羅的な分析や当時の担当者への丹念な聞き取り

与える影響について緻密な検討を重ねており、論文の完から、これまでブラックボックスとなっていたこの「商成度も高い。また、得られた結果は、今後の断層近傍地品化」の過程を実態的に示したものであり、住宅生産研

震動の評価に活用されることが期待される。以上のこと

究に新しい風を吹き込む可能性があるものとして評価さから、本論文は優秀修士論文賞に値すると考え、推薦すれる。

るものである。

［正会員］高岡剛規 殿（京都工芸繊維大学）

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

設備配管の解析モデルの提案と振動特性に関する研究

深層学習を用いた
地震被災木造住宅の画像診断に関する研究［正会員］千田紘之 殿（東北大学）

本論文では、設備配管の振動特性の解明を主目的とし、地震で被災した木造住宅を対象に、画像診断と深層学習解析および実験的に配管の減衰定数、吊り材の固定条件を利用することで、迅速かつ正確に被害認定を行うことと配管自重の影響および配管自身の変形性能を検討し、を目的とした研究である。被害のスクリーニングに留まこれらの知見を用いて配管の地震時挙動を解析的に解明らず、定量的評価も可能なシステム構築を試み、実際のしている。一連の検討より、設計規定どおりに配管施工

地震被害調査に用いることで精度や適用範囲を検証する

されていればその損傷は小さいという重要な工学的知見など意欲的である。多くの被災写真の収集と分析、実大が得られている。地震後の建築物の継続利用の観点から実験の結果分析、地震被害調査の実施と結果の検証など、

天井、配管などの非構造部材の耐震性能評価は極めて重

いずれも大変丁寧に行っている点が高く評価された。優要であり、本論文はそれに大いに貢献するものであり、秀修士論文賞にふさわしい論文として推薦する。著者の優秀修士論文としてふさわしいものと評価する。

今後の活躍が大いに期待される。

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［正会員］野々山優輔 殿（名古屋大学）

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

実大実験に基づく超高層鋼構造建物の構造部材および非構造部材の耐震性能評価

導電性ポリマーの吸脱着速度に基づく
通電再生型デシカント空調の最適設計及び除湿性能評価［正会員］松田健太郎 殿（東北大学）

超高層鋼構造物の耐震性能を評価するためには構造部材と非構造部材を統合した解析モデルの構築が必要であるとして、実験と結果の分析を行っている。接合部を対象

本論文は、通電再生型デシカント空調の除湿性能向上にとした実験では、耐力の劣化挙動を表現可能な部材モデ

向けて、除湿エレメントの制作方法の精査、導電性ポリルを採用し骨組挙動に及ぼす影響を検討した。また、マーの吸脱着特性に関する評価、デシカント空調運転時

カーテンウォールの実験結果に基づき独自の解析モデルの除湿性能評価を行ったものである。基材へのポリマーを構築するとともに、既往の実大振動台実験結果を参照

含侵の最適な手段として真空含侵により除湿エレメント

し、鋼構造骨組とカーテンウォールの解析モデルを統合を自作し、導電性ポリマーの水分吸着量や物質移動係数

した解析の妥当性を検証した点は高く評価できる。以上

を実験により仔細に明らかにしている。さらにはデシカのことから、本論文は優秀修士論文賞に値すると考え、

ント空調運転時の除湿量やエネルギー利用効率を明らか推薦するものである。

にしており、技術の実用化に向けたさらなる進展が期待される。研究全体を通じて多くの試行錯誤があったことが読み取れ、研究成果の先駆性が高く評価できる。

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

近代商業施設の建築様態―ロンドンの都市文化から見る
ハロッズ百貨店の分析―［正会員］橋本吉史 殿（東京大学）

ワークプレイスにおける場所選考時の注視特性―360度映像による注視点推定手法を用いて―［正会員］三浦健 殿（京都大学）

本論文は、ロンドンにおける百貨店の展開と特徴について、有名なハロッズを対象として論じた力作である。百

歩行経路データ、360°映像を用いた注視データなどから貨店は商業施設の歴史を語る際に不可欠な存在だが、他

人間行動特性を抽出し、膨大な特性データを用いてオ国に比べ英国のそれは、保守的ともいえる空間構成ゆえ

フィスにおける場所選考を分析した興味深い研究である。

に、あまり注目されてこなかった。この点を逆に著者は、場所選考の主観評価による分析は多々あるが、360°映像

19世紀から20世紀にかけての商業建築のあり方を読み解を用いた注視データから場所選考を捉えた研究は少ない。

くカギと捉え、法制度も含め幅広く論じていく。独創的

また、文献調査、論文に必要となるデータ等、詳細かつであると同時に説得力ある展開で、高く評価できる。本

簡潔にまとめられている。スマートグラスなどによる注

論文は、経済や社会などさまざまな分野へ展開する可能

視特性計測が導入されれば、注視情報など無意識な行動性を秘め、近年急速に進む近代建築史再考の流れに寄与

データが蓄積され、著者が提案した場所選考の階層的なするものといえる。

認知構造モデルが活用される可能性をもつ価値のある論文である。

［正会員］冨士本学 殿（東京大学）

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

日本における木骨煉瓦造建造物に見る
近代輸入構法の在来性

小公園の地域機能分担における多基準評価と整備の意思決定支援モデルの構築―東京都足立区パークイノベーション推進計画を事例として―［正会員］吉田俊介 殿（早稲田大学）

本論文は、構造技術史の観点から木骨煉瓦造の構法の分類を行い、その違いの背景を分析することで、近代の技術輸入後に生じた変化を見出している。文献資料調査に地域における小公園の機能分担がもたらす価値に着目し、加えて文化財修理工事報告書に基づく記録や実地調査を

小公園整備の意思決定モデルを提案している。住民アン

ふまえ、技術書の記述と実態との比較を試み、その差異

ケート調査に基づいて5つの公園選好タイプを示し、コが生じた背景を分析した実証的研究として高く評価されンピュータシミュレーションによって小公園の再整備評る。今後、土蔵造や煉瓦造、木骨煉瓦造といった日本近価を行うプロセスは、計画の実践面、特に行政における代建築の特性や価値評価に基づく保存・再生手法を検討

整備方針の策定への寄与が期待でき、実践的モデルへのする上で、貴重な資料として役立てられることが期待さ

応用が望まれる。特にシミュレーション結果をふまえたれる。

シナリオ比較により、6つの評価軸の関係性から評価軸の独立性を明らかにしており、市民が共有しうる設計の評価軸を提示していることに高い発展性が認められる。

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－目 次－●優秀卒業論文賞「あばら家」の美学 －絵画史料の荒廃表現にみる建築観の変容－

正会員

打越 凛太朗 （東海大学）

1

長時間加振時の粘弾性ダンパーの動的特性変化簡易予測

正会員

奥田 翔平

（東京工業大学）

5

中銀カプセルタワービルの変遷に関する研究 －日本最初期のワンルームマンションとして－

正会員

尾﨑 雄太

（東京大学）

9

大工仕事の感覚の可視化 －Human Computer Interaction技術を用いた伝統技術の保存継承－

正会員

小島 尚之

（立命館大学）13

中高層建物の自然換気制御のための建物上空風のモニタリング手法
に関する研究 －風洞実験およびLES による単体建物上部の風向変動特性の解明－

正会員

佐藤 可奈

（大阪大学）

17

混和材を用いた繊維補強セメント系複合材料の自己治癒性評価

正会員

清水 耕史

（東北大学）

21

都市郊外の宅地・農地混在地域における居住空間と生活様式の相関に基づく空間構成原理の解明 －荒川・入間川流域に形成された郊外
戸建て住宅地を対象として

正会員

友光 俊介

（早稲田大学）25

歩行者空間の瞬間風速計測のための小型サーミスタ風速計の適用性に関する研究正会員

平野 征将（東京工業大学）

29

施設入居者の個室内行動のミリ波センサーによる同定

正会員

廣内 美香

（大阪市立大学）

33

断層近傍地震動に対する建物の動的倒壊の簡易判定法

正会員

本間 小絵

（京都大学）

37

個人差を考慮した人体の非線形地震応答解析による人間負傷可能性
の検討

正会員

松本 雄馬

（東京大学）

41

水系空間と空き家の管理構造から考える小規模漁村における事前復興計画案の提案 －三重県尾鷲市九鬼町を対象として－

正会員

山本 翔也

（大阪大学）

45

海抜ゼロメートル地域における大規模水害を想定した施設の整備方策に関する調査研究 －東京都江東5区における域内垂直避難を想定した避難所の整備動向と浸水リスク－

正会員

山本 陸人

（日本大学）

49

東京国立博物館表慶館の設計・建設過程と細部意匠の意味

正会員

吉川 春奈

（東海大学）

53

街道景観の特性と保全のあり方から見た準伝統的景観保全地区の役割に関する研究 －長野県木曽郡南木曽町三留野集落を対象として－

正会員

和出 好華

（早稲田大学）57(11)

●優秀修士卒業論文賞
天然スレート民家の成立過程に関する研究 －南三陸町入谷の屋根替えに注目して－

正会員

阿部 正

（東北工業大学）

61

津波被災地における嵩上げ型土地区画整理事業の土地利用変遷に関する研究 －岩手県大槌町町方地区を対象として－

正会員

甘粕 裕明

（東北大学）

65

置換換気を導入した4床病室の換気設計手法に関する研究

正会員

伊濱 大晟

（大阪大学）

69

寺社建築における斗栱部材の構成と意匠に関する研究

正会員

桂麟 太郎

（神戸大学）

73

地表断層を伴う強震動予測に向けた地盤震動特性の評価 －2016年
熊本地震の大振幅パルスの解釈と浅部・深部断層破壊の影響－

正会員

貴堂 峻至

（東京理科大学）

77

設備配管の解析モデルの提案と振動特性に関する研究

正会員

高岡 剛規

（京都工芸繊維大学）

81

Breathabilityが高くエネルギー散逸が少ない市街地計画に関する研究－これを実現するための高層建物の建物高さに関する検討－

正会員

髙田 一成

（東北大学）

85

日本の工業化住宅の「商品化」過程に関する構法史的研究

正会員

谷繁 玲央

（東京大学）

89

深層学習を用いた地震被災木造住宅の画像診断に関する研究

正会員

千田 紘之

（東北大学）

93

実大実験に基づく超高層鋼構造建物の構造部材および非構造部材の耐震性能評価正会員

野々山 優輔 （名古屋大学）

97

近代商業施設の建築様態 －ロンドンの都市文化から見るハロッズ百貨店の分析－

正会員

橋本 吉史（東京大学）

101

日本における木骨煉瓦造建造物に見る近代輸入構法の在来性

正会員

冨士本 学

（東京大学）

105

導電性ポリマーの吸脱着速度に基づく通電再生型デシカント空調の最適設計及び除湿性能評価

正会員

松田 健太郎 （東北大学）

109

ワークプレイスにおける場所選考時の注視特性 －360度映像による注視点推定手法を用いて－

正会員

三浦 健

（京都大学）

113

小公園の地域機能分担における多基準評価と整備の意思決定支援モ
デルの構築 －東京都足立区パークイノベーション推進計画を事例とし
て－

正会員

吉田 俊介

（早稲田大学）117(12)

「あばら家」の美学
絵画史料の荒廃表現にみる建築観の変容
学部 正会員 打越 凜太朗（東海大学）

１B研究の目的

２B前近代の絵画史料にみる荒廃表現の事例と分類

「あばら家」とは、壊れて隙間だらけになった家を指まず、～ 世紀の絵画史料  点 7～22)を対象に荒し、日本の古典文学や絵画に頻出する。みすぼらしい

廃表現を抽出すると、全体で  件確認でき、最古はという否定的な表現ではなく、山本陽子

1)

は「あばら

五島・徳川本『源氏物語絵巻』（ 世紀）である。こ家」が風情のある存在や姫の住居の象徴として描かれれらについて、描かれる部位を外構・建物外周・建物

2)

は「荒れ屋敷の姫」という設内部の三領域に分け、その構成要素を ～ 項目に分類

定への憧れを指摘する。ただし、絵画史料にはさらにする。また、場面は物語の内容から、「姫の住まい」「追多様なイメージが散見され、かつそのイメージにふさ想・追慕」「貧乏」「病」「田舎・場末」「化け物の住ま

わしい表現が選ばれたと推測される。

い」の  種に分類した。

本研究では、前近代の絵画史料にみる部位・仕上げの場面別にみると、「姫の住まい」は  件あり、住吉如

欠落・欠損や手入れの悪い建築の描写（以下、荒廃表

慶筆『伊勢物語絵巻』（東京国立博物館蔵）関守では男現）を分析することで、制作当時の「あばら家」に対が忍び通う女の住居の門の檜皮が落ち、築地に穴が空する建築観を考察し、かつ同じ場面・題材を描いた複くなど荒廃表現が外構に多く、特に塀・門に集中する。

数の作品を比較して、時代による変化とその背景を明「追想・追慕」は  件のみで、『伊勢物語絵巻』（久保らかにする。

惣美術館蔵）西の対では、主人公がかつて通った女性

たことを指摘し、林望

3～6)によれば類語であるを偲ぶ屋敷の縁が朽ち、苔が生える。『一遍上人絵伝』「廃墟」は「機能を失って荒れ果てた跡」、「廃屋・廃（清浄光寺蔵） 巻  段の一遍と弟子の別れの場面で家」は「住む人の無いままに荒れ果てた家屋」、「陋屋」

は主屋の屋根が落ちるが、主屋内部の破損はない。

は「狭くてみすぼらしい家」と説明されるのに対し、「貧乏」は  件該当し、『福富草紙』（春浦院蔵）上巻「荒れ果てた家」とあり、住居として機能する点、荒では中仕切塀の板が割れ、外壁や縁が崩れる。
『絵師草廃する点が特徴である。これを踏まえ本研究では、「居紙』（宮内庁三の丸尚蔵館蔵） 段の貧乏絵師の住居も住される荒れ果てた家」と定義する。

建具・縁が欠け畳の一部が剥げるなど荒廃が主屋の内

なお「あばら家」は、辞書類

表１ 場面ごとの荒廃表現の傾向と比較

図１ 場面毎の荒廃表現の例

-1-

－1－

部に及ぶ。

て」と表現され、これは源氏を待つ年月の経過で生じ同様に「病」は  件該当し、『年中行事絵巻』（田中家たものと説明される。

蔵）安楽花の疫病を祓う祭事の場面では、貴族邸の門

また『春日権現験記絵』 巻  段の藤原俊盛の館は、の屋根や築地が崩れ、主屋の屋根にも穴が空き、蔀や正門の屋根板が荒れ、築地塀には苔が生えて大きな崩

中仕切が壊れ、『石山寺縁起絵巻』（石山寺蔵） 段のれが描かれる。さらに主屋の屋根や外壁、縁側も割れ、病んだ僧侶の住居では縁が折れ内壁が崩れるなど、主簾の隙間から内部の畳が見える。詞書 11)では「父に遅屋内部にも荒廃が見られる。

れて孤児にて久しく沈みたりける」とあり、父の死に 「田舎・場末」は  件あり、『一遍聖絵』 巻  段、より貧しくなったと説明される。
『年中行事絵巻』安楽

『法然上人絵伝』（知恩院蔵） 巻  段など、 件中

花のように詞書を欠く例や、『一遍上人絵伝』 巻 

 件が外壁の破損に限定する。

段の大三島社の正門など詞書に説明されない例もある「化け物」は  件で、『伊勢物語絵巻』（東京国立博物

ものの、これら広範囲の破損・荒廃表現は家主や使用

館蔵）芥川の人食い鬼の住む蔵は外壁が朽ち、『化物草者の境遇を表現する詞書に沿った表現といえる。

紙』（ボストン美術館蔵） 段では中仕切塀に穴が空き、

ただし、『春日権現験記絵』 巻  段は築地塀の崩れ

外壁は荒れ、縁も朽ちて庭に草が茂るなど、程度に差と主屋の屋根の穴が板で補修される。同様に、『化物草があるものの、外壁または縁の破損が共通する。

紙』 段では傾いた中仕切り塀を棒で支えるなど、

 比較すると、「姫の住まい」は荒廃表現が外構に多く、件中  件が破損した壁や屋根の穴を板でふさぎ、柱の特に塀・門に集中するが、主屋内部の破損は無く、「追

傾きを棒で支える様を描き、室内の調度等で生活感を想・追慕」も同様である。一方、「貧乏」「病」は全領描写する。これらは、「あばら家」の定義の通り、荒廃

域に荒廃が及ぶ点が異なり、「化物」は主屋外壁と縁、しながらも人が「居住する」ことが強調されたといえ「田舎・場末」は主屋外壁の破損が共通した。

る。

３B荒廃表現の範囲と詞書の関係

一方、一部位のみ破損する事例（以下、部分破損と呼 以上の荒廃表現は、画面の複数部位かつ広範囲にわ称）は  件で確認でき、『親鸞聖人伝絵』（定専坊蔵）たる例と、一部位に限定する例が存在する。
 前者の例は  件あり、まず五島本『源氏物語絵巻』
蓬生は、源氏が久しく訪れなかった末摘花邸に入る場
面で、庭全体に蓬が茂り、縁板が腐朽して苔が生し、隙間からも草が生える。物語 24)によると、この屋敷は「浅芽は庭の面も見えず、しげき蓬は軒を争ひて生ひのぼる」と荒れ果て、源氏が訪れる場面でも「形もなく荒れたる家の、木立しげく森のやうなる」「柳もいた
うしだりて、築地も障はらねば、乱れ伏したり」「昔だ
図 2 豪華な調度と微小な破損の例『慕帰絵』21)（西本願寺蔵）2 巻 1 段にあるかなきかなりし中門など、まして形もなくなり

図 3 荒廃が広範囲に及ぶ例 『春日権現験記絵』11)（宮内庁三の丸尚蔵館蔵）5 巻 2 段

-2-

－2－

六角夢想段で、土壁が一部落ちて木舞が露出するなど、りえ入らで童の踏みあけたる築地のくづれより通いけ

うち  件が土壁の微小な破損に集中する。

り」とあり、子供が踏みぬいた「築地の崩れ」から出

注目したいのは、これらは詞書に説明が全く無い点、入りしたとする。

かつ知恩院本『法然上人絵伝』 巻  段の後鳥羽院御絵画史料は鎌倉前期〜江戸後期の  点あり、 世紀所、西本願寺蔵『慕帰絵』 巻  段の右大臣の位を持の東博本『伊勢物語絵巻』では築地が大きく崩れ、そつ三井寺僧正浄珍の住房のように、住み手の身分が高

こから草が生える。一方、江戸中期の住吉如慶筆『伊く、檜皮葺の広壮で豪華な調度を持つ家にも描かれる

勢物語絵巻』では築地の崩れが穴で表現され、男が通点である。すなわち、これら土壁の微小な破損は、困

うには明らかに小さく、また踏みぬいたのに築地の屋窮など否定的な状態を示すのではなく、画面のプラス根があるのは不自然である。さらに  世紀の『伊勢物になる要素と肯定的に捉えられていたと考えられる。

語絵巻』（斎宮歴史博物館蔵）は築地が  箇所のみ 9４B異本にみる荒廃表現の変容

字に崩れ、 世紀の『伊勢物語絵巻』（海の見える杜

そこで、詞書に基づく荒廃表現が、時代によりどのよ

美術館蔵）もこれに類似する。

うに変容したのか、複数の異本を持つ例で比較する。

 場面を通してみると、鎌倉期以前の作品では、破損

まず、『源氏物語』蓬生は、前掲の五島本を含め平安

部が黒ずみ、草が生えるなど苔めいた表現を特徴とす

後期〜江戸中期の  点の絵画史料が確認できる。先述

る。同様の表現は『法然上人絵伝』 巻  段の弥次郎の詞書によると、荒廃表現の要素として「荒れた家」

入道の庵室等でも確認でき、時間の経過や建物の由緒「蓬・浅芽が繁茂する庭」「荒れた築地」「跡形もないの深さを表現したと判断できる。しかし、 世紀以降

中門」が挙げられる。

の浄土寺本『源氏物語図扇面散屏風』や中尾家本『伊絵画史料をみると、最古の五島本は中門以外ほぼ忠実

勢物語絵本』は破損や崩れのみで、苔むす姿など時間に描写し、他の事例も草が繁茂する庭は全て共通する。

表現はみられない。さらに  世紀に入ると、異なる物

 世紀末の東博本『源氏物語図屏風』では、縁が朽ち語にも関わらず、『源氏物語』蓬生の築地の破損の描写

屋根に苔が生える一方、〜 世紀の『源氏物語図扇

が『伊勢物語』関守の男が通う「築地の崩れ」と類似

面散屏風』（浄土寺蔵）や室町中期の『源氏物語画帖』

することから、荒廃表現の「定型」が成立し、使い回（出光美術館蔵）等では主屋自体に荒廃表現が全く無されたことが窺える。

く、「荒れた家」に該当しない。特に出光本では、築地

５B部分破損の表現の変化とその意味

が１箇所のみ 9 字に崩れ、源氏がここから入ったよう

一方、土壁の部分破損の事例  件は、１件を除き制に描かれており、 世紀末の東博本、 世紀前期の住作年代が ～ 世紀後期に集中し、 世紀の知恩院

吉如慶筆『源氏物語扇面画帖』、江戸中期の『源氏物語本『法然上人絵伝』（～ 年）や定専坊本『親図色紙貼付交屏風』（鳥羽家蔵）も酷似する。

鸞聖人伝絵』（～ 年）に描かれるが、 世紀

次に『伊勢物語』関守は、中将の家に住む女の元に通の『宇治拾遺物語絵巻』（陽明文庫蔵、～ 年）う男の話で、物語

25)

では「みそかなる所なれば、門よや『徒然草絵巻』（サントリー美術館蔵、 世紀）な

図４ 異本にみる荒廃表現の変遷

-3-

－3－

どでは確認できず、 世紀後期を境に消滅したと判断

６B結論

できる。

絵画史料にみる荒廃表現は、従来指摘される「姫の住この土壁の部分破損が頻出する時期に注目すると、

まい」の象徴のほか、「追想・追慕」や「病」の象徴と世紀に多く、「わび」思想の成立時期と一致する。熊倉

しても描かれ、「姫の住まい」「追想・追慕」など情緒

功夫

28)

によると、
「わび」は本来恋が実らない淋しさ・を表す場面は外交の表現に集中した。前者の代表例で無念さを表す語だったが、中世的な草庵の文学、隠遁ある『源氏物語』蓬生や『伊勢物語』関守は、平安期者の美意識の成立により  世紀頃から隠遁者の生活には物語に沿った忠実な表現が選ばれ、かつ単なる物感覚を表現する言葉に変質する。隠遁者の生活感覚とや景色ではなく、苔が生すなど「時間の経過」の表現

は、完全に整ってない方がよいと考える不足・欠損をが盛り込まれた。しかし年代と共に一部の部位に特化

美とする感覚や、花が散りしおれた庭を美しいと捉えされ、荒廃の図像が定型化した。

る盛りを過ぎた哀れを美とする感覚である。さらに 

一方、土壁の微小な破損は、「美しいもの」として身

世紀後期には、その「わび」思想を建築で演出する「数分や場面を越えて描かれ、その感性が  世紀後期の数

寄屋建築」が成立し、数寄屋において土壁をあえて塗寄屋の表現に繋がったといえる。

り残して木舞を露出させる下地窓や、部材の表面に刃〈参考文献〉
1)山本陽子『絵巻の図像学』勉誠出版,2012｡2)林望『あばら家の姫たち』新潮第 98 巻 4 号,1992。3)『大辞泉 第二版』小学館,2012。4)『新選漢和辞典 第八版』小学館,2011。5)『全文全訳古語辞典』小学館,2004。6)『日本国語大辞典 第二版』小学館,2000～2002。7)稲本万里子『源氏絵の系譜』森話社,2018｡8)『絵巻物総覧』角川書
店,1995｡9)羽衣国際大学日本文化研究所編『伊勢物語 絵巻絵本大成』2007-2008。10）和泉市久保葱記念美術館『伊勢物語 雅と恋のかたち』,2007。11）『日本の絵巻』全 18 巻 中央公論社,1987。12）『日本絵巻大成』全 20 巻 中央公論社、1977-1979。13）『続日本絵巻大成』全 2７巻 中央公論社、1981-1985。14）『続々日本絵巻大成』全８巻 中央公論社,1993-1995。15)『源氏物語の 1000 年』横浜美術館,2008。16)楠原亜紀子『源氏絵と伊勢絵-描かれた恋物語-』
出光美術館,2013｡17)千野香織『日本の美術 第 301 号 絵巻 伊勢物語』1991｡18)『住吉如慶筆伊勢物語絵巻』思文閣出版,2019。19）『チェスター・ビーティー・ライブラリィ所蔵 宇治拾遺物語絵巻』勉誠出版.2008。20)『陽明文庫蔵 宇治拾遺物語絵巻』勉誠出版.2008。
21)『慕帰絵 絵系図 源誓上人絵伝』同朋舎メディアプラン.2006。22)『拾遺古徳伝絵 法然上人絵・絵像・絵伝 善導大師絵像』同朋舎メ
ディアプラン.2006。23)『親鸞聖人伝絵』同朋舎メディアプラン.2006。
24)『絵巻で見る・読む徒然草』朝日新聞,2016。25）『源氏物語②』小学館,1995。26)石田譲二『伊勢物語注釈稿』2004。27）永井和子『伊勢物語』,2008。28)熊倉功夫『茶の湯の歴史』,1990。

跡を残すなぐりなど、「欠損」を意図的に用いる意匠が好まれた 28)。
ここで注目されるのは、微小な破損の消滅と数寄屋建築の成立の時期が一致し、 世紀後期以降の作品である  世紀の陽明文庫本『宇治拾遺物語絵巻』の僧の住居やサントリー本『徒然草絵巻』の鴨長明の庵室などに、土壁の崩れに代わって下地窓が描かれる点である。
さらに微小な破損は槌壁の崩れから木舞が露出するのに対し、下地窓は槌壁の塗り残しから木舞を露出させる意匠であり、描かれる位置、描写ともに類似することから、下地窓に置き換わったと推測できる。
したがって土壁の部分破損は、 世紀から現れた「わび」の思想を背景に「美しいもの」として画面を印象づける要素として描かれ、さらに  世紀後期の数寄屋の成立と共に、それを具現化した下地窓に置き換えられたと推測できる。

図 5 部分破損の変化と背景

-4-

－4－

長時間加振時の粘弾性ダンパーの動的特性変化簡易予測

A
B
Cの外乱まで効果的に振動エネルギーを吸収することか

C, E:粘 弾 性 体 上 側の 厚 さ 方 向1/2

ら，高層建築の地震や風に対する制振には有効だと考D, G:中 板 の 厚 さ の中心

G

D
E
F

160

Viscoelasticy80

B, F :粘 弾 性 体 上 側の 厚 さ 方 向1/4

25の外乱だけでなく，風のように小さな振幅で低振動数50粘弾性ダンパーは地震のような大振幅で高振動数

Inner plate
x
Outer
z

①

12

A :外 板 の 外 気 側

20 30

12

はじめに

翔平（東京工業大学）

12 16 16

奥田

x

25

1

正会員

16

学部

230

Fig.1 Test specimen & temperature measurement
Fig2 粘弾性ダンパー詳細
positions

えられ，粘弾性ダンパーの研究が進められている。既往研究 1),2)にあるように，材料特性が温度・振動数依存性を持つ粘弾性ダンパーにおいて，その剛性や粘性

Fig.2 に示した点の各位置での各時間の温度，及びダンといった動的特性変化を考慮した性能評価のために解パー変位と荷重を計測した。ただし周辺温度は加振終析手法・評価手法が提案されている。しかしこのよう了まで常に 24 oC となるよう調整を行った。

な手法は精度よくダンパーの特性変化を予測・評価す

3 内部発熱・熱伝達を考慮した一次元体の定常状態

ることが可能であるが，解析をすること自体に高度な文献 1)より粘弾性ダンパーが長時間加振されると，ダ知識を必要とし，また実施できる環境・ソフトウェア

ンパーの振動エネルギー吸収による発熱量と熱伝達を有することが必要となる。このような粘弾性ダンパ

による空気への熱放出量が釣合うことで定常温度になーの評価手法をより簡便・簡易的なものにすることは，り，それに伴い動的特性も一定値になる事が確認され粘弾性ダンパーを有する制振構造を普及させるのに有ている。そこで定常時の特性を簡易的に予測する手法

用なことと考えられる。

を提案するにあたり，粘弾性ダンパーを簡易的にモデ

そこで本研究の目的は，粘弾性ダンパーの温度・振ル化した上で，定常状態の内部温度分布式を導出する。

動数依存性を考慮した動的特性変化の簡易的な予測手

そしてこの式を用い，後述する予測手法により粘弾性法を提案し，それを考慮した設計法を提案することでダンパーの定常時の特性を予測する手法を提案する。

ある。本報では長時外乱加振時のダンパーの動的特性

本章では定常状態の理論式について述べる。

変化の簡易的な予測法を提案する。
2

粘弾性ダンパーをモデル化する上で，鉄板は熱伝導率が粘弾性体に比べ，極めて大きい(約 230 倍) ため無実験概要

本報では文献 2)の粘弾性ダンパーの正弦波加振実験と視し，粘弾性体を厚み方向の一次元体として考える。

予測値の比較を行う。これは高さ 200m，幅・奥行がそして振動エネルギー吸収により発熱しながら両端か等しく 50m の超高層建物の風応答を対象とした実験

ら熱伝達により熱放出を行い定常状態になるとする。

である。詳細は文献 2)を参照されたい。実験で使用しFig.3 にモデル化の図を示す。定常状態となった時のそた正弦波振動の振幅 Ar 及び振動数 fr を Table 1 に示

れぞれの面の温度を 1 ， 2 とする。空気温度 a ，熱伝

す。そして Fig.1 に定常振動時のダンパー履歴を示す。

導率  ，熱伝達率 1 ，  2 ，内部発熱量 w，比熱 c，密ここで K d は貯蔵剛性，Cd は粘性係数，d は損失係数，

度，モデルの長さを dv とする。このとき，以下の 3

E はエネルギー吸収量，ud ,max は最大変位である。ま式が成り立つ。

た実験で使用した粘弾性ダンパーの詳細を Fig.2 に示す。実験は Table 1 で示した振動を 12000 秒間加振し，Table1 入力波諸元
Case

ta

Ar

(s)

(mm)

A-3L
A-3H
A-6L
A-6H

d Kd ud ,max
fr

(Hz)
0.288

12,0007.07

 Cdud ,max

ud ,max

1z

粘弾性体
inner plate

ud

dv

w


outer plate

0.168
0.144
0.108

(1)

outer plateKd ud ,maxE  2
w

2cp  z cp
1

K d

Fd

0

Fig1 定常振動時のダンパー履歴(a) 粘弾性ダンパー 断面図①

2(b) モデル化

Fig3 一次元体モデル化の概要

-1-

－5－

2

1
1   a     0   0 z 

(2)

2
 2   a     l    0 z 

(3)

 z   

 2l  2 wl

 max (4)

12 2
A  A   a (18)
2 w

z

1
w

(19)

A

そして式(4)より，Excel を用いて実際に数値を算出する 。 こ こ で 熱 伝 導 率  =0.45[W/m/K] ， l  3 [mm] ，

0  25 [℃], a  10 [℃]，熱伝達率 1  200 [W/m2/K]，(5)

2  1 2 l   1   2 

(17)

この時の z は以下の式(19)となる。

と表される。ここで A は以下で表される。

A2となるので，最大温度は以下のように表せる。ただし

このとき一次元体の内部温度分布は
1 w 2 1 z   z Az  A   a

2

2

 

1 w
 z  1 A   1 A2  A   a
2
2w
w 

 2  1000 [W/m2/K]，内部発熱量 w=5000 [kw/m3]とす

なお導出と精度については次章に記載する。

る。そして三次元熱伝導解析ソフト ABAQUSver2017 に

4

内部温度分布式の導出と精度よる熱伝導解析の結果と比較する。モデルの詳細を

以下に式(1)-(3)より式(4)，(5)を導出する過程を示す。

Fig.4 に示す。このモデルで定圧比熱 c p =430[w・s / kg

式(1)を 2 回積分してについて整理するとC
1 w 2 C1
z 
z 2
2



 x   /K]，密度=7800[kg/m3]とする。算出した定常熱伝導式の図に解析値をプロットした図を Fig.5 に示す。グラ(6)

フを見ると 2 つが良く一致していることが確認できる。

と表せる。ここで C1 ， C2 は積分定数である。

熱伝達係数
h1=200 W/m2/K

一方，定常状態において，z  0 ，z  l での温度は 1 ，

0.2mm

 2 であるので次式が成立する。

 0  1(7)

 l    2

℃
45
40
35
30
初期温度一定 θ＝25℃
25
20
15
熱伝達係数
h2=1000 W/m2/K 10
3mm
5
0

(8)


l

 2  1   1 wl

Fig.4

(9)

2

C2  15(10)

analysis

00.1mm

よって C1 ， C 2 は次式で求められる

C1 

theory

内部発熱量 w=5000 kw/m3
空気温度 θa＝10℃

1

Fig.5

解析モデル詳細

2

3

x mm

定常熱伝導式の精度

SSP 手法（Steady State Prediction Method）

よって式(6)，(9)を式(10)に代入することで次式が得ら

本章では前述した粘弾性ダンパーの定常状態の内部れる。

温度分布式を用い，定常時の動的特性を簡易的に予測 x   

1 w 2   2  1 1 w z l  z  1
2
2 
 l

する手法を提案する。なお内部発熱量 w はダンパーの(11)

1 サイクルあたりのエネルギー吸収量 E を元に，以下が成立する。これらの式を z について偏微分すると
1w
 0  1
  2  1  
l
2
z
l

(12)

1w
 l  1
  2  1  
l
2
z
l

(13)

の式 3)より求める。

w

(14)

2
 2   a    1  2  1   1 w l

2
l

(15)

 2l  2 wl

2  1 2 l   1   2 

a

(21)

に示す文献 1 の評価式(22)-(26)を適用している。
以下に予測手法を詳しく述べる。初めに周辺温度 aより式 (22)-(26)からダンパーの特性値を定め，発熱量w を求める。次に (4)式より内部温度分布(z)を求める。
そして最大温度max を用いて，再度ダンパーの特性値を再計算しなおし，発熱量 w ，最大温度max を求めなが成り立つ。式(14)，式(15)を解くと以下が求まる。

1 E   d K d u 2 d ,max

(20)

そして本報では貯蔵剛性 K d ，損失係数  d は，Table 2となる。これらを式(2)，式(3)に代入して整理すると

1
1   a   1  2  1   1 w l

2
l

E
VT

Table2K d  G(16)

1  ab2文献 1)の評価式

 a  b  cos / 2  As1  a 2 2  2a  cos / 2 

d

(22)

a  aref  (24)b  bref  (25)a  b sin / 2d (23)   exp p1    ref / p2   ref  (26)1  ab 2  a  b cos / 2

ここで A を式(5)のように置き，式(11)を整理すると式(4)が得られる。

A s ：せん断面積

d v：粘弾性体厚さ

さらに式(4)を整理すると

G：せん断剛性 ：分数微分の次数  ：温度を考慮するシフトファ クター

ref ：基準温度（20℃） aref ：基準温度における a

-2-

－6－

bref ：基準温度における bおす。以上の操作を繰り返すことで温度がある一定値で得られる温度の収斂回数による予測値の変化を示しに収束し，この値をダンパーの定常温度とする。そした図を重ねて示す。収斂回数 1 回目における粘弾性体てこの温度から定まる特性値を定常状態の特性値とすの剛性は初期温度によって決定されるため，発熱量がる。そしてこの手法を SSP 手法（Steady State Prediction

高く評価されている。収斂回数 2 回目では温度が高く

Method）と呼ぶこととする。

評価されたことによって粘弾性体を柔らかく評価して

6

SDP 手法（Short Duration Prediction Method）

いるため，発熱量が小さくなるが，この操作を繰り返

SSP 手法は長時間振動が加わった後の動的特性をすことで，5 回目以降において温度は一定値に収束す予測できるが，以下に定常状態になるまでの過渡状態

る。実験値と予測値を比較すると 2 つの値が精度良くの予測法を提案する。熱伝達による熱放出を考慮せず，

対応していることがわかる。次に Fig.9, Fig10 に実験で材料特性変化のみを考慮する。このとき j サイクル目

Table3 熱伝達係数のまとめ

での温度上昇(j)，次サイクルの温度

( j+1 )

は以下の

Case

式で求める。


 j

 j

E

cV



(27)

なおエネルギー吸収量 E(j) j 1



 j

 

 j

(28)

 c,out

 c,in(N/s/mm/o C)(N/s/mm/o C)

A-3L

0.021

0.018

A-3H

0.027

0.024

A-6L

0.050

0.047

A-6H

0.040

0.037

(oC)

30

は，温度 のときの評価式

z mm
8

0

（Short Duration Prediction-Method）と呼ぶこととする。

Fig.6 に SSP 手法と SDP 手法のフローをまとめたも

SSP
TEST

のを示す。SDP 手法の予測温度が SSP 手法の予測温度を超えるまで前者で動的特性を評価することで，長時
外乱後に加え過渡状態もダンパーの特性を評価できる。
Steady State Prediction

Short Duration Prediction
 SDP

 max 0    a
 max  n  に お け るn n Kd d を 求 め る [式 (22)-(26)]wn を 求 め る[式 (20).(21)] ( z ) n1を 求 め る[式 (4)]

 max  n    max  n 1
n  n 1
< n： 収 斂 回 数 >7

 ( z ) SSP   ( z ) n 

Fig6

0 

 a


 SDP  j における j  jKd d を 求 め る [式 (22)-(26)]

E  j を 求 め る[式 (21)]  j  を 求 め る [式 (27).(28)] SDP  j 1   SDP  j     j Fig.8

j  j 1

温度時刻歴と収斂回数< j： サ イ ク ル回数 >2 つの予測手法のフロー予測値と実験値の比較

SSP 手法と SDP 手法を用いて，実験との比較を行う。
なお両側の熱伝達係数C は Table 3 に示す文献 1)の値を用いる。また各パラメーターは， = 0.558，G = 0.0392

N/mm2，aref = 5.6 x 10-3，bre = 2.10，p1 = 14.06，p2 = 97.32，

ref = 20 oC，= 0.188 N/s/oC である。SSP 手法の収斂
回数 n は全てのケースで 0.99<( n )/( n+1 )<1.01 を満たすのに十分な 10 回としている。また粘性係数は得られた貯蔵剛性から以下の式により導出している。
Cd  d K d(29)

Fig.7 に SSP 手法で得られた温度分布を加振終了時のダンパー各点温度の実験値と重ねて示す。Fig.8 に実験で得られた C 点（x = 8 mm）の温度時刻歴に SSP 手法
Fig.9

-3-

－7－

3L
3H
6L
6H

16

定常時の内部温度分布(22)-(26)により求まる貯蔵剛性 K d ( j )，損失係数d ( j )を式(4)に代入して算出している。この手法を SDP 手法

SSP

25

Fig7

(j)

Test

剛性時刻歴と収斂回数

160

K'd(N/mm)

C'd(Ns/mm) 160

160

80

80

0
12000

0

80

0

A-3L
0

160

time(s)
4000

8000

K'd(N/mm)

160

160

80

80

0
12000

0

C'd(Ns/mm)

80

0

A-6L
0

time(s)
4000

8000

Fig12
Fig.10K'd(N/mm)

C'd(Ns/mm)

160

80

A-3H
0

time(s)
4000

8000

K'd(N/mm)

012000

C'd(Ns/mm)

160

80

A-6H
0

time(s)
4000

8000

0
12000

予測動的特性と実験値の比較

粘性時刻歴と収斂回数得られた貯蔵剛性 K d と粘性係数 Cd の時間変化に，予

8

終わりに

測法で得られる収斂回数による予測値の変化を示した

粘弾性ダンパーの温度・振動数依存性を考慮した動図を重ねて示す。実験値と予測値を比較すると正弦波的特性変化の簡易的な予測手法として，ダンパーに長による実験で得られた値と予測値が精度よく一致して時外乱時におけるダンパーの特性の予測法を提案した。

いることが確認できる。

そしてその手法と実験との比較を行い，妥当性の確認

Fig11 に C 点の温度時刻歴に，2 つの手法に求まる予を行った。以下に得られた知見を述べる。

測値を重ねて示す。また Fig.12 に実験で得られた貯蔵1

剛性 K d と粘性係数 Cd の時間変化に，2 つの手法で得元体の定常状態における粘弾性体の内部温度分布式をられる予測値を重ねて示す。2 つのグラフより，長時導出した。

間加振時の実験値と予測値を比較すると SSP 手法によ

2って対応よく予測できていることが確認できる。また過渡状態における予測手法，SDP 手法を提案した。

過渡状態の 2 つの値を比較すると，SDP 手法の予測値

3

は実験値より常に安全側に評価できていることが確認

熱伝導方程式に基づき熱伝達・内部発熱がある一次

粘弾性ダンパーの定常時の予測手法，SSP 手法と正弦波加振実験の結果と比較し，予測値と実験値が精度よく一致していることが確認できた。

できる。
Test

SDP

SSP

参考文献

Prediction1） 笠井和彦，佐藤大樹，黄一華：継続時間が長い外乱での温度上昇と熱伝導・伝達を考慮した粘弾性ダンパーの解析手法，日本建築学会構造系論文集，第 599 号，pp.61-69，2006.1
2） 佐藤大樹，所健，笠井和彦，北村春幸:風応答振動時における粘弾性ダンパーの特性及び正弦波による簡易評価手法，日本建築学会構造論文集，第 80 巻，第 710( C)o号，pp571-581，2015.4 月

303） 日本免震構造協会：パッシブ制振構造設計・施工マニ
ュアル，明文社 2003.10

C点

25

A-6L
0

4） Jacob Fish, Ted Belytshko:有限要素法
Edition 付，丸善株式会社，2008.12.25

time(s)
4000

8000

Fig11

12000

予測温度と実験値の比較

-4-

－8－

ABAQUS Student

中銀カプセルタワービルの変遷に関する研究-日本最初期のワンルームマンションとして学部

正会員

尾﨑雄太（東京大学）

変遷を明らかにすることで、既存のワンルームマンシ

1. 研究の背景と目的
1970年代に登場したワンルームマンションは、その普及過程で排斥運動が起こり、各地でワンルームマン
ションを規制する条例が1985年前後に制定された。その中でも、1972年竣工の中銀カプセルタワービルは最ョンが将来直面する可能性のある課題に関する知見を得ることを目的とする。
なお本研究で用いる用語は表1のように定義する。
2. 調査方法

初期のワンルームマンションに位置付けられる（図1）。

文献調査（3.と4.）、関係者へのインタビュー、不動

中銀カプセルタワービルを研究対象として選択した産登記簿及び不動産情報誌の分析（4.）を行った（表のは、⑴黒川紀章による設計の建築として社会的関心

2）。

が高く、たびたび雑誌や新聞記事などで取り上げられ

3. ワンルームマンションの変遷

るなど、文献資料が比較的豊富に残っていること、⑵
日本で最初期のワンルームマンションであり、他の事

3.1. 単身居住者向け住宅供給の変遷

1960年以降、単独世帯は年々増加している。非木造
例と比べて長期にわたる変遷を追うことができること、 共同住宅の民営借家は1983年頃から増加している（図⑶カプセルの耐用年数が25年に設定されているため2)。同時期に普及したワンルームマンションの存在が建物の経年劣化速度が早く、2007年に管理組合において建て替えが決議されるなど、ワンルームマンション
がそのライフサイクルの中で辿ると考えられる過程を一通り経ていること、等の特徴を備えているためである。
既往研究には、ワンルームマンション紛争 や東京
1)

23区内で施行されているワンルームマンション施策2)、
中銀カプセルタワービルの文化的価値や現状3)4)に関するものがあるが、①ワンルームマンションの発生及び普及過程、②日本最初期のワンルームマンションとしての中銀カプセルタワービルの位置付け、③特定のワンルームマンションの変遷、に着目した研究はほとん
ど行われていない。
以上を踏まえ、本研究は日本最初期のワンルームマ
ンションとして中銀カプセルタワービルが辿ってきた

その背景にあると考えられる。
3.2. ワンルームマンションの登場と変容
日本で最初に登場したワンルームマンションである
赤坂レジデンシャルホテル（1971年）は、都心のセカ
ンドハウスや事務所の用途で利用できるビジネスマン
ションとして販売された。ホテル並のサービスと合わ
表 1. 用語の定義

用語本研究における定義

25m² 未満の住戸等から構成される非木造
ワンルームマンション 専有面積がの共同住宅
都心のセカンドハウスや事務所として利用することをビジネスマンション
目的に建設されたワンルームマンション
単身居住者の生活の本拠として利用することを目的に
単身居住者向け
ワンルームマンション 建設されたワンルームマンション
所有者が居住せず、販売業者が管理を行う前提で建設
リースマンション・分譲されたワンルームマンション
所有権を持つこと所有
建物を所有、使用貸借または賃貸借して住居や事務所
利用として用いること
管理
管理組合の業務及び入居者の募集等を行うこと

対象者
A
B

表 2. インタビュー対象者立場

インタビュー日

管理組合関係者

2019 年 11 月 6 日

黒川事務所元所員

2019 年 11 月 3 日

図 2. 1 人からなる世帯数の推移（左軸）、1 人世
注 1)
帯の居住型の推移（右軸）

図1. 中銀カプセルタワービル（筆者撮影）－ 9 －せて販売されたビジネスマンションは、管理会社が利する例（図4）が確認された。その他にも芸者の身支度

用者の雑務を請け負う形で、利用者たる所有者を管理場としての利用や、ワンルームマンションとして貸しから分離した。

出す例があった。また、所有者の住所が都内に集中す

その後ワンルームマンションを生活の本拠とする利る傾向が見られた（図5）が、このことから遠方の所有用者が現れる中で、日本初のリースマンションである

者がセカンドハウスとして使用する割合は、分譲後継

メゾン・ド早稲田が登場（1976年）した。リースマン

続して減少していると考えられる。

ションを所有する目的は主に節税と投機で、所有者が4.3. 所有形態の変容

利用することは想定されていない。

所有権移転の原因とカプセルの売買価格の推移（図このように利用・所有・管理の関係性が分離する中6）より、所有形態の変容は5つの期間に区分されるとで（図3）、ワンルームマンションの投資商品化が普及の仮説を立て検証した。

を後押しした。

①ビジネスマンション期（1972～1977年）

4.

年間売買回数が平均9件程度と比較的少ない。ビジ

中銀カプセルタワービルの変遷
前章を踏まえ本章では、中銀カプセルタワービルの登場と、利用・所有・管理の三側面からその後の変容を整理する。

ネスマンションというコンセプトに魅力を感じて購入したカプセル所有者が利用を継続していたと考えられる。

4.1. 中銀カプセルタワービルの登場②第一次投資対象期（1978～1986年）にビジネスマンションとして販売された。銀座というンションの登場（1976年）に伴い投資対象としてのワ

中銀カプセルタワービルは男性ビジネスマンを対象

好立地、最先端の室内設備、秘書サービスやルームサービスを付加した売り込み戦略が功を奏し商業的成功を収めた。

年間売買回数が平均20件程度に増加した。リースマ

ンルームマンションが注目されたことで、中銀カプセ
ルタワービルも頻繁に売買されるようになった為だと考えられる。
③流動性低下期（1987～2000年）

4.2. 利用形態の変容
分譲直後約8割が居宅として、約2割が事務所として登記されている。25年の耐用年数に設計されたカプセ
ルの劣化が進行する中、2015年には半数が不使用、残りの半分が住居、半分が事務所として利用されている。

年間売買回数が平均6件程度に減少した。1986年からバブル経済を背景にカプセル価格が急上昇したため、買い控えられたと考えられる。バブル崩壊（1991年）
で価格は元の水準まで下落したが、その後の不景気でンションとして利用する例、カプセル内に住所を設定

都外

詳細な利用目的として、コンセプト通りビジネスマ（％）100

その他
中部
近畿

90
80
70

関東

リースマンション

同一人物
所有者

管理業務

所有者

管理者

分譲
大家代行

※

注 2)

2018

図 4. カプセル内に住所を置く所有者の推移

2016

2014

2012

2010

2008

2006

2004

2002

2000

1998

1996

1994

1992

1990

1988

1986

1984

1982

1980

1978

1976

1974

20
10

都心

同
一
関
係
者
の
同
一
日
付
の
原
因
を
除
く

の関係性の変容

所有者
1972

30

0

4040（件）図 3. ワンルームマンションの利用・所有・管理
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
m

40

副都心

利用者≠所有者

管理者

分譲

50

城西

1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018

管理業務

都内

利用者
利用者

60

その他
城東

3535

図 5. 所有者住所の推移

2525
20

20

1515

00

30

30

25

25

20

20

15
10

売買

10

5

5
①

②

③

④

図 6. 原因別所有権移転件数の推移（左軸）注 3)
売買価格の推移（右軸）2 －- 10
－

35

35

15

1010
55

40

（百万円）
40

売買
売買価格
相続
代物返済
真正なる登記名義の回復
競売による売却
強制競売
公売
贈与

売買価格

3030

注 2)

⑤

1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018

ビジネスマンション

注 2)

、

0

0

流動性は低下したままだった。

替え派の登場など、所有に影響をあたえる決定的な出④流動性回復期（2001～2009年）

来事がその転換においてなかったため、境目の無い緩による金利の低下（2001年）やペイオフ解禁（2002年）

4.4. 管理形態の変容

年間売買回数が平均9件程度に増加した。金融緩和

で需要が喚起されたと考えられる。

やかな変遷として現れたと考えられる。
管理は長年中銀を中心に行われ、管理組合は実質機⑤第二次投資対象期（2010年～現在（2019年））

年間売買回数が平均14件程度に増加した。この背景には、2009年の建替え決議無効化の後、将来の建替え能しておらず管理は十分ではなかった

注 4)。中銀によるビルの増築工事に合わせて1985年に大規模修繕が行われたが、その後は確認されていない。

に伴うカプセルの価格上昇を見越した法人による買いスラム化を危惧した住民が1995年に管理組合の役上げが進行したことが挙げられる（図7）。同時に、全員になり、大規模修繕に向けて中銀と管理組合の協力

140戸に占める複数戸所有者の所有戸数も増加してい関係が構築された。しかし、アスベストや鉄板の腐食る（図8）。

という技術的課題と、中銀カプセルタワービルが中央・仮説の検証区のワンルーム規制に抵触する既存不適格物件である

本節で提示した仮説について、各期間の年間売買回数の平均と95％信頼区間を求めることで検証した。
その結果、図9が得られた。①、②、③の間に有意差ためカプセルの取り替えが困難である 注 5)という法的課題に直面した。管理組合で建替え案と修繕案の両方を検討した結果、無料で建替えを請け負うデベロッパ。しかし、が見られた。その理由として、この時期はリースマン

ーの協力下での建替え案が可決されたションの登場やバブル景気など、購入の意思決定に影2008年金融危機でデベロッパーが倒産し、建替えが実響を及ぼしやすい出来事がその境目にあるからだと考現しないまま決議は無効化された。

注 4)

黒川の死去（2007年）や中銀所有のカプセルの売却えられる。
③と④、④と⑤の間に有意差は認められなかったが、（2018年）でそれまでの管理に関する議論で中心的な③と⑤の間には認められた。これは、③と④の転換点役割を果たした関係者が退出する中で、保存を求める

は継続的な金利の低下、④と⑤の転換点は保存派と建所有者と建替えを求める所有者の間でカプセルの買い100（％）
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

繋がった。これは、所有者間の管理組合内での力関係

個人（女性）に変化をもたらし、管理に関する合意形成を複雑化す

個人（男性）

る要因になっていると考えられる。
5.
2018

利用・所有・管理の関係性が分離する中でワンルー

ムマンションは普及した。その最初期の事例に位置付
けられる中銀カプセルタワービルは、図10のような変複数戸所有個人の所有戸数
複数戸所有法人
の所有戸数

70
60
50

遷を辿ったと考えられる。利用・所有・管理の関係性が次第に分離し、不十分な管理下で劣化が進行した。

40

管理組合が機能し所有者が管理に関与するようになっ

30
20ても、技術的、法的課題や管理組合内部の利害調整と

0

5

10

15

2018

注 2)

2016

2014

図 8. 複数戸所有者所有戸数の推移

2012

2010

2008

2006

2004

2002

2000

1998

1996

1994

1992

1990

1988

1986

1984

1982

1980

1978

1976

1972

1974

10
0

結論

5.1. まとめ

2016

2014

2012

注 2)

2010

2008

2006

2004

2002

2000

1998

1996

1994

1992

1990

1988

図 7. 所有者属性の推移

（戸）

80

1986

1982

1980

1978

1976

1984

法人

1974

1972
90

占めが進行し、一部の複数戸所有者の所有戸数増加に

個人（不明）

20

25

いった障壁から、建替えも修繕も行われていない。
5.2. 課題と提言

多くの既存のワンルームマンションの状態は、老朽①ビジネスマンション期

化が進みつつも管理組合が十分機能していない図10②第一次投資対象期の★に位置すると考えられる。

③流動性低下期

中銀カプセルタワービルの例は、利用・所有・管理④流動性回復期の関係性が分離したこのような体制が管理不全を招く⑤第二次投資対象期

図 9. 各期間における年間売買回数の平均 ± 2SE

注 2)

危険性を孕んでおり、利用者と所有者が管理に関わる

3 －- 11－仕組みづくりの必要性を示唆している。
加えて、所有者が管理に関与し始めても合意形成には長時間の交渉を要し、所有者同士の力関係が変化す
れば合意形成に向けて辿るべき過程も変わると考えられる。利害調整に関するノウハウを蓄積する必要があるだろう。
また、ワンルームマンションの建替えにおける障壁となりうるワンルーム規制に関して、法律の専門家による管理組合への適切な助言、行政による柔軟な規制緩和策の提示、規制の見直しが求められる。
注
注1）「国勢調査」、「住宅・土地統計調査」（全国）より筆者作成。
注2）中銀カプセルタワービル不動産登記簿より筆者作成。
リースマンション登場

参考文献

1）森嶋忠司：ワンルームマンションの社会的位置の変遷に関する研究 : 紛争事例と新聞記事からみたワンルームマン
ションとの地域の関係, 学術講演梗概集, F-1, 都市計画, 建
築経済・住宅問題, pp. 1183‒1184, 1999
2）木下龍二、大月敏雄、深見かほり： 東京23区にみるワン
ルームマンション問題と対応施策の変遷に関する研究, 日本建築学会計画系論文集, (624), pp. 263‒270, 20083）日高仁： 中銀カプセルタワービル, CIRCULAR, (UIA
2011 TOKYO), 20114）菅井隆史、横手義洋：黒川紀章のメタボリズム思想と中銀カプセルタワービルの現状, 日本建築学会大会学術講演
便覧集, 近畿, 2014
ペイオフ解禁

バブル崩壊

バブル経済
中銀カプセルタワービル竣工

1972

注3）不動産情報誌より筆者作成。
注4）中銀カプセルタワービル管理組合関係者へのインタビ
ューより。
注5）住戸の床面積の最低規模が25㎡未満の建物の建設を禁止している。

黒川紀章死去カプセル耐用年数（25年）経過

1980

1990

2008年金融危機

2000

建替え決議

中銀所有の
カプセル売却

建替え決議無効化

2010

2019

4-2. 利用形態の変容

住居

その他

事務所
不使用

4-3. 所有形態の変容

ビジネス
マンション期

第一次投資対象期

流動性低下期

流動性回復期

第二投資対象期

4-4. 管理形態の変容

中銀による管理

利用者
所有者
同一人物

管理業務
分譲

管理者

一般所有者主導の管理

利用者

自ら使う場合も、他人に貸す場合もある

所有者

分譲

既存ワンルームマンションの状態 ★

一戸所有者
複数戸所有者

自ら使う場合も、他人に貸す場合もある

利用者

所有者

分譲

管理業務

管理者

複数戸所有者主導の管理

管理業務

管理者

管理組合 管理業務を委託、監督
管理組合幹部

管理者

図 10. 中銀カプセルタワービルの変遷のまとめ
4 －- 12－

管理者

管理組合幹部

建替え推進 建替え反対

大工仕事の感覚の可視化-Human Computer Interaction 技術を用いた伝統技術の保存継承学部

1.はじめに正会員

小島尚之（立命館大学）

Gennou現在、日本の建築業界が抱える問題の１つに、大工人口の減少が挙げられる。その要因としては、師弟関係とWork

Arduino▷Ide▷

この形式においても、様々な工夫がなされている。しかし、「見て習う」「聞いて習う」という現在の形式では、の研究 01)では、大工の中でも特に専門性の高い宮大工は、▷▷▷ nokogiri

▷

▷

▷

▷Fast
Fourier
Transform

▷

▷

▷

▷

30× 100set
▷

▷

sakan

30× 100set
Sakanている。このような現状を打破するために、人の技術を機械化する試みが多数行われている。高品質な建造物を

▷

Nomi

技術を全て習得し、1 人前になるまでに一般的な大工の2 倍にあたる約 8 年の期間を要することが明らかとなっ

30× 100set▷kanna
30× 100set

Nokogiri

習得までに多くの時間を要するのが現状である。中島ら▷

gennouKanna

表される伝統的な技術継承の形式にも課題が挙げられる。

Digitization
▷
▷

▷

nomi
▷
30× 100set▷▷
30× 100set

Sumitsuke

将来も維持するために必要な試みではあるが、人が柔軟

sumituke

な関節や筋肉、繊細な感覚器官、自然知能を有していること、大工動作の繊細さ・複雑さを考えると、人から人図 1 選択した 6 動作への技術継承は今後も取り組むべき重要な課題である。

の時系列データ取得※02)と、8 個の電極からの電気刺激※

これは建造という意味のみならず、ある時代に存在した03)

優れた職人の感覚を歴史として後世に伝えるという意味

み取るデバイスは様々な企業によって開発されているが、でも重要である。しかし、そのためには、現状の技術継デバイスの重量が約 100g と軽量なこと、データの取得

承をより高度にする必要がある。

と動作の再現を 1 つで実行できることから、Unlimitedを介した動作の再現・実行ができる。筋肉の変位を読以上をふまえ、本研究は技術継承、引いては歴史や文Hand を採択した。本研究では、この先端的なデバイスを化の保存方法に一石を投じるべく、新たな歴史の保存方

応用した、「大工技術の保存・再現」
を最終的な目標とし、法を提案する。それは「体験して習う」という技術継承

特に、技術保存可能性の検証を目的とする。

の提案である。ここでの体験とは、「師匠の動きそのものを体験する」ことを意味している。例えば、陸上競技の2.研究概要短距離走での練習に、自分より速い選手と自分をロープ

本研究は 2 つの検証によって構成されている。1 つ目でつないだ状態で走るということがある。これは、自分

は、大工の主要動作のデータ取得および分類である。図よりも高いレベルの走りを実際に体験することで、自分1 に示した大工の主要な 6 動作について、Unlimited Handの走りとの差異を認識し、運動能力のさらなる向上を図によるデータ取得および、そのデータを用いた動作分類

るものである。このように、人同士で体験を共有するこを実施することで、デバイスの性能評価と保存可能な動とが、より効率的で効果的な技術継承の基礎となりうる。

作の検証を行う。細野らの研究 03)では、6 種類の単純なそこで、本研究は「人の動きを感覚を電気的に保存し、ハンドジェスチャにおいて、4 種類までの高精度な分類

別の人間の身体において再生すること」を提案する。

に成功しており、また、指の曲げ伸ばし動作については

このような提案の実現に際して、参照可能な研究が※01)

Human Computer Interaction 分野にある。それは、
02)

75％の精度で区別可能であり、手の開閉についてうまく認識されていないということが判明している。しかし、

H2L 株式会社が開発した Unlimited Hand である。この

大工動作において保存可能かは明らかでないことから、デバイスは VR ゲーム用のゲームコントローラーであり、大工の主要な動作の中から保存可能な動作を明らかにす

8 種類の筋変位センサと 3 軸の加速度センサによる動作

ることを目的とする。

1 －- 13－

GennoNokogiri

Kanna

























í

í










Nomi
















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



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










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ID_Chanel











Sakan







Pí

Pí

Pí

Pí

Pí

Pí

Pí

X

Y

Z



















SumitukeX axis : Amplitude
Y axis : TimePí

図 2 平均値プロット
2 つ目は、大工作業経験者と未経験者の動作分類であ表 1 クラスタリング結果

る。鋸と突き鑿の 2 動作について、大工作業経験者と未経験者でそれぞれ同数の時系列データを取得し、比較・分類することで、それぞれの動作における差異の数値化・可視化を実行し、技術継承において若手の技術者が意識するべきポイントを明らかにし、技術継承における新たな指標の作成を試みる。
3.大工の主要動作のデータ取得および分類
3.1 検証手法

Genno

Kanna

Nokogiri

Nomi

Sakan

SumitukeClass1

1

1

1

1

1

1

Class2

99

0

0

0

0

0

Class3

0

99

0

0

0

0

Class4

0

0

99

0

0

0

Class5

0

0

0

0

99

0

Class6

0

0

0

99

0

99

る。 これは、 測定する際の微妙な振動から生じた結果

ある動作を各 30 回繰り返した時系列データを 1 セッだと考えられる。 しかし、X がほぼ一定であることから、

トとし、100 セットを各動作でそれぞれ作成した（計 600

固定した位置で測定し、それが認識されていることがわ

セット）。
論理的に整合した分類可能性を判断するために、 かる。
動作ごとに図 2 の平均値プロットを作成した。平均値プ
ロットの結果から、各動作において論理的に整合した波※04)形が得られたため、取得値によるクラスタリングを実

3.2.2 鉋の動作
m0～m2 で目立つ波形が見られることから、 指に力の緩急が入っていることがわかる。鉋を引くような動作の行した。その結果が表 1 である。

際に指に力が入り、所定の位置に戻すときに力が緩むと3.2 検証結果(平均値プロット)いうことがこの結果に表れている。また、m4、m7 はほぼ平均値プロットから、各動作においてそれぞれ特徴的一定であることから、手の開閉について認識されておらな波形を得られていることが見て取れたことから、6 種ず、指の力の緩急をよく認識していることがわかる。
X、類の動作について分類が可能であると判断した。以下よY、Z については、どれもほぼ横一線であることから、腕り、各動作で見られたプロット上の特徴を列挙する。

を地面とほぼ平行に動かせていることがわかる。

3.2.1 玄能の動作

3.2.3 鋸の動作

m7 が高い数値の波形であることから、手首が主動作をm0～m7 について m5 以外で波形が見られる。 前腕を強担っていることがわかる。m5、m6 については、 ほぼ横く引く動作では、指に強い力が入り、拳も握るように力一線であることから、 手の開閉は認識されておらず、常が入る。また、手首も、引く際に橈骨側に曲げるようなに手を握った状態で動作を実施していると判断できる。

動作があり、その動作を m4、m7 が認識したと考えられ

X、Y、Z については、Y、Z がかなり不規則な形をしている。X、Y、Z では、Z で大きな波形が見られる。 これは、

2 －- 14－約 30 度下方に動作を繰り返したためだと考えられる。

筋肉が常に使われていることがわか。X、Y、Z について

Inexperienceのことから、突き鑿の動作をしている際に、手首周りのInexperience形が見られないが、m4、m7 の数値が高くなっている。 こExperienced

他の動作と比較して、m0～m7 において特に目立った波

Experienced

3.2.4 突き鑿の動作

Inexperience

手首の背屈と掌屈を繰り返すような動作のため、m4 でExperienced

3.2.5 左官の動作

Inexperience

ことは正しいと考えられる。

Nokogiri_Sensor_Y

Nomi_Sensor_m6

Experienced

Experienced

X、Y、Z について、横の動きは縦の動きに比べ振動が小Inexperience

Experienced

Inexperience

Experienced

波形が表れている。また、掌屈から背屈に切り替わる際に手が少し開くことから、m5 で小さな波形が表れている。

Inexperience
Experienced
Nomi_Sensor_m4

Nokogiri_Sensor_X

Experienced

前腕に装着している以上、Y 方向、 Z 方向で変化がある

Inexperience

Experienced

は、Y、Z で変化が見られる。この動作は肘を起点として、前腕全体が捻るような形になるため、Unlimited Hand を

Nomi_Sensor_m2

Nokogiri_Sensor_m5

さいため、角度の取得値のずれが小さくなる。 その結果
3.2.6 墨付けの動作

Inexperience

Inexperienceがプロットにも表れたと考えられる。

Inexperience

Experienced

m5、m6 については高い数値を示していることから、手の開閉について認識されていることがわかる。また、Y 方

表 2 クラスタリング結果（一部）

向での波形が見られることから、手を上下に動かしていNokogiri_Sensor_m5

ることが認識されている。

Inexperience

Experienced

図 3 ヒートマップ（一部）

3.3 検証結果(クラスタリング)

Nomi_Sensor_m2

Ex

Inex

Ex

Inex

玄能、鉋、鋸、左官の 4 動作において高精度の分類にClass1100

7Class10

100

成功したが、突き鑿と墨付けの 2 動作では、ほぼ全てのClass20

93Class2

100

0

Ex

Inex

セットについて同じクラスと認識されてしまい、分類がNokogiri_Sensor_X

うまくいかなかった。この原因としては、どちらの動作

Nomi_Sensor_m4
Ex

Inex

も手首が主動作を担っていること、データセットを大工Class10

78Class1

100

19

作業未経験者で作成したことが考えられる。
したがって、

Class2100

22Class2

0

81

Ex

Inex

実際の職人が同様の検証を実際のスピードや力の入れ方

Nokogiri_Sensor_Y

で各動作を実施し、データセットを作成した場合、本研究よりも高精度な分類が期待できる。

Ex

Inex

Class1

21

99

Class1080Class279

1Class2100

20

4.大工作業経験者と未経験者の分類

AveragePlot_Nokogiri_m5

4.1 検証手法

600

大工作業経験者と 20～23 歳の男女 6 名の未経験者で鋸500と突き鑿の動作をそれぞれ実施し、データを取得した。

200
180
160

400

140

300

データ数は前述の検証と同様とした。このデータセット

0

※05)

による時系列解析を実行した。その結果

AveragePlot_Nomi_m2
220

700

各大工道具の扱いについて相応の知見を持つ 43 歳のをもとに DTW

Nomi_Sensor_m6

50

100

150
200
Experienced
Inexperience

120

0

50

100

150

200

X axis : Amplitude
Y axis : Timeとして得られた 200×200 の距離行列から、図 3 に示し

図 4 平均値プロット（鋸：m5 突き鑿：m2）

た各センサごとのヒートマップを作成した。センサによが高かったものについて表 2 に示す。また、クラスタリっては、かなり高い精度での経験者と未経験者の分類可ング結果の中でも極めて精度の高かった 2 つについて、能性を期待できたことから、各センサの取得値ごとにク

図４に示した平均値プロットを作成することで、経験者

ラスタリングを実行した。その結果の中でも、特に精度と未経験者の差異がどれだけあるのかを可視化した。

3 －- 15－

を目指す。同時に、電気刺激を介した動作の再現につい

4.2 検証結果(ヒートマップ・クラスタリング)
各センサごとの取得値でヒートマップを作成したとこ
ろ、大工作業経験者と未経験者を特に明確に分類できたても試行し、
本研究の最終目標である、「大工技術の保存・再現」を実現していこうと考えている。

と考えられるものが図 3 に示したものである。また、クラスタリングを実行したところ、鋸については m5 で注釈

96.5%、X で 89.0%、Y で 89.0%、突き鑿については m2 で※01）マウスやキーボードといった既存のデバイスにとらわれ

100%、
m4 で 90.5%、m6 で 90.0%の精度で分類に成功した。

ずに、人とコンピュータの関係性を構築することで人の生活をこのように、センサによって高精度な分類ができるもの

より豊かにするといった、人とコンピュータの相互関係を対象があるということから、経験者と未経験者の動作の差異とした研究分野。

の原因となる力の使い方があり、その力のもととなる筋※02）全 11 種類あるセンサによって筋肉や角度の微妙な変化

肉を特定することができたと考えられる。

を時系列データとして取得する。それぞれの筋変位センサが取4.3 検証結果(平均値プロット)

得する動作は、m0、m1、m2、m3 が指の動作、m4、m7 が手首のクラスタリング結果の中でも特に精度の高かった鋸の動作、m5、m6 が手の開閉の動作となっている。Unlimited Hand

m5 と突き鑿の m2 について平均値プロットを確認すると、は Arduino によって開発されており、シリアル通信を行うこと

鋸では未経験者の方がかなり高い数値を示していること

で、データを取得することができる。時系列データを取得するから、未経験者は必要以上の力で鋸を握り、動作を実施際の時間間隔については、Arduino IDE で調整可能である。

していたと考えられる。また、突き鑿では経験者の方が※03）指を曲げる・伸ばす動作や、手首の掌屈・背屈といった、高い数値を示しており、振幅も大きいことから、経験者

右腕前腕における全 8 種類の動作の再現を実行することができは指の力をうまく使い、緩急をつけて動作を実施している。また、その際の電圧や時間についても Arduino IDE 上で調たと考えられる。経験者と未経験者でこれほどの差異を整可能であり、長時間の利用でない限りは人体に負担のかから確認できたことから、若手の技術者が職人の技術を継承ない程度のものとなっている。

する際、自分の波形と職人の波形を比較し、その差異を※04）Ward 法を採用した。

縮めるような、より具体的で効率の良い訓練が可能だと※05）Dynamic Time Warping（動的時間伸縮法）は、時系列デ考えられる。また、本研究ではデバイスの特性上、右腕ータの解析手法の１つで、2 つのデータの類似度を算出するた

前腕から手首や指の動きまでしか測定できなかったが、めのアルゴリズムである。メリットとしては、異なる長さの時

他の部位についても力の使い方に差異があると考えられ

系列データにおいても、類似度を算出することができる点が挙るため、筋変位センサを用いた同様の検証を様々な部位げられる。本研究では、大工作業経験者のデータ 100 セット同で実施することで、職人から若手の技術者への技術継承

士の類似度、未経験者のデータ 100 セット同士の類似度、大工における新たな指標が構成されていくと考えられる。

作業経験者のデータと未経験者のデータの類似度をそれぞれ算
出し、距離行列を作成した。

5.まとめ

参考文献

以上のように、今まで感覚的であった大工の繊細な動

01)中島正夫,神山幸弘:宮大工の技能習得過程の分析-宮大工の作を、筋肉の動きとして保存し、可視化することができ技能に関する調査研究た。加えて、大工作業経験者と未経験者の差異を筋肉の第 476 号,pp.91-100,1995.10

変位、すなわち力の使い方という観点から把握すること

02)Emi Tamaki,Terence Chan,Ken Iwasaki:Unlimited Hand:Inputandができた。本研究の目的である技術継承の文脈として解Output Gestures with Less Calibration Time, Proceedings of the 29th

釈すれば、この差異を師匠に近づけることが技術継承のAnnual達成を意味している。このような師匠の動きを筋肉の動Technology,pp.163-165,2016

きとして可視化した明示的な達成目標は、全く新しい指03)Satoshi Hosono,Shoji Nishimura,KenIwasaki,Emi Tamaki:Gesture標である。前述した短距離走の練習のようなスポーツ科

Recognition

学の知見と実例を引用すれば、このような指標を充実す

Sensors,ICECC2019,pp.12-15,2019

ることが、大工仕事の技術継承の高度化・効率化につな

04)小島尚之,山田悟史:ヒューマンコンピュータインタラクシ

がると考えられる。今後は本研究で検証しきれなかった

ョン技術の建築デザイン分野への応用-建築分野の手仕事の感

他の動作を対象に、大工作業経験者と未経験者の差異と覚保存・再現-,第 42 回情報・システム・利用・技術シンポジウ

なる力の使い方の把握を進め、新たな技術継承の体系化

ム論文集：報告,pp.98-101,日本建築学会,2019,12

4 －- 16－

Symposium

System

その１-,日本建築学会計画系論文集,

on

using

User

Interface

OpticalSoftwareMuscleandDeformation

中高層建物の自然換気制御のための建物上空風のモニタリング手法に関する研究―風洞実験および LES による単体建物上部の風向変動特性の解明―

学部

1. はじめに ( 第 1 章 )

正会員

佐藤

可奈 ( 大阪大学 )とした。実験は概ね 1/4.8 乗のべき乗則に従う境界層

近年、省エネルギーや BCP の観点から自然換気を流下で行った。座標は図 1 の通り模型屋上平面の中心

1)導入する建物は多いが 、強風などの外気条件によっを原点、主流方向を X 軸に設定した。図 2 にアプローて開口部制御を行うために屋上に風向風速計を設置す

チフローの風速比及び乱流強度の鉛直分布を示す。アることが多い。中高層建物では屋上近傍で非定常性のプローチフロー風速は、模型を設置していない風洞

2)

高い気流場が形成され 、計器を剥離域内に設置する内で I 型熱線風速計を用いてサンプリング周波数 1.0と外部風向と真逆の結果も計測され得る。しかし、明kHz で 1 分間測定した。風洞内風速は床上高さ 1,000

らかに剥離域内となる位置に計器が設置される事例

mm 位置のピトー管で 10 m/s となるように設定した。

は現実に多く見られ、この場合外部風向と全く異なる

図 3 に実験模型の寸法を示す。使用する実験模型は、計測データを BEMS 上に蓄積し続けることになるが、屋根伏形状が 100 mm 角の正方形で、建物高さが H =適切な設置位置をまとめた指針は存在しない。単純な

200 mm の 1:1:2 単 体 建 物 ( 以 下 Case1M) で、 屋 上 に

建物模型を対象に鉛直断面上の屋上気流の把握を行っ塔屋が無い条件 (P0) 及び屋上中央部に塔屋がある条

3)

件 (P1) の 2 条件を設定し風洞実験を行った。

た事例もあるが 、外部風向の計測誤差の観点から評価した例は無く、設置位置による計測誤差が推測可能

3. PIV 解析概要 ( 第 3、4 章 )な技術資料の整備は技術的・学術的に有意義と考える。
本研究では建物上部の水平面気流場に着目し、屋上

PIV は可視化を行った気流にレーザーシートを照射

での風向・風速と実際の外部風との差を評価し、風向することで断面を投影し、微小な時間間隔で 2 枚の画

風速計の適切な設置位置の検討を行う。また、将来的像を連続撮影することでトレーサー粒子の移動距離な高精度な計測により可能となる換気口制御を組み込から速度を算出する方法である。可視化は煙発生器

んだ高度な自然換気設計法の提案に繋げることを最(KANOMAX 社，8304) で発生させた煙を模型上流か終目的とする。本論文では風洞実験による PIV (Particle

ら注入することで行った。光源には CW：YAG レーザー

Image Velocimetry) 測 定 と LES を 用 い た CFD 解 析 を(KANOMAX 社 , CW532-10-3W) を用い、風洞側面か行い、建物形状等をパラメータとして風速・風向測定

ら模型上部の水平断面を投影し、風洞上部に設置した

位置での外部風向からの風向差の評価を行った。

高速カメラ ( カトウ光研 , K8) で 1500 枚の画像を 1 秒
Penthouse 25
25
25

2. 風速測定実験概要 ( 第 2 章 )Y = 5, 10, 20, 30 [mm]Camera Frame Size

建物直上の風速・風向のため、大阪大学工学部内のH

吹放し型風洞 ( 測定胴長さ：9.5 m、幅：1.8 m、高さ：
1.6 m) にて PIV 測定を行った。図 1 に風洞断面図を示 100

Roughness
Element(small)

Y
X

Turn Table(1,400φ)
2,380

Dimenssions in [mm]

3,200

1)

主流方向

150 1,000

図1

920

風洞断面図

Interrogation Window Siz
Frame Rate

TargetBuilding
Model2)－ 17 －

Sampling Time

100

実験模型寸法 [mm]High Speed
Camera200 1,600
1,800

Roughness
Element(Large)
Floor

Penthouse

Floor

200

図4

1200

Pitot Tube

CW Laser

Y
Z
1,400
1,800

主流直行方向200

1000
Height [mm]

100

図3

Pitot Tube

H

100

す。実験模型は中高層矩形建物を想定し、縮尺 1/200

LaticeProgram
Algorithm

800

PIV 断面位置
Turbulent Intensity
Velocity Ratio

600
400
200

0
0
0.4
0.8
1.2
Turbulent Intensity/Velocity Ratio[-]

図2

アプローチフローLaser Output

間撮影した。水平断面の高さは、図 4 に示すように模

4.2 水平断面の時間平均気流場 ( 第 4 章 )型屋上面からの高さ (Y) が 5, 10, 20, 30 mm とした。

図 6 に Case1M の水平断面における平均風速分布と

表 1 に PIV 測定の概要を示す。画像処理には Davis 8.3

風速ベクトルを示す。測定高さは 0.025H(Y=5mm) と(LaVision 社 ) を使用し、解析アルゴリズムに直接相互0.15H(Y=30mm) の 2 断面で、同じ高さのアプローチ

相関法を用いて流速を算出した。また、統計的信頼性

フロー風速 (Vref) を併記する。両模型条件とも屋上面と空間分解能の向上のために再帰的相関法を用い、瞬から離れると風速が大きくなり、高さ 0.025H では剥時の速度場を算出するための相互相関係数分布を計算

離域内のため測定風速が Vref より低い値となった。全

するプロセス (Pass) を計 30 回とした。

断面で風速コンター図は、Z= ± 30 mm 付近で風速が周囲より大きくなっているが、トレーサが均一に注入

4. 実験結果 ( 第 3、4 章 )できていなかった可能性が考えられ、加えて条件 P1

4.1 鉛直断面の時間平均気流場 ( 第 3 章 )では塔屋の影響もあると考えられる。また、0.15H の

図 5 に Case1M の 鉛 直 断 面 に お け る 模 型 上 高 さ

高さでの P1 の模型中央部の風速が P0 より低いが、こ50mm までの平均風速分布と風速ベクトルを示す。両れは塔屋による剥離の影響であるからと推察される。

模型条件ともに、風速ベクトルが大きく曲線を描いて

Vref と同程度の風速を示す位置は P0、P1 ともに高さ

おり剥離が発生している。条件 P1 は P0 よりも剥離のが 0.15H の -30 ≦ X ≦ 0、Z= ± 30 付近の位置であった。

る気流の影響を受けているためと考えられる。また、
風速コンター図からも、剥離域内で風速が小さくなっていることが確認できる。さらに、塔屋前後においても風速が小さくなっているが、これは塔屋を避けよう

Y coordinate [mm]

高さが高くなっているが、これは塔屋を超えようとす
40

30

30

20

20

10

10

0

0

Camera Frame Size

350 [mm] × 320 [mm]Interrogation Window Size

Pass1 : 32 [pixel]×32 [pixel]
Pass2-30 : 16 [pixel]×16 [pixel]

Frame Rate

1500 [fps]Sampling Time1 [s]Laser Output

3 [W]

50

30

30

20

20

10

10

0

0
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]X coordinate [mm]Building
Building

図5

0.15H( Y=30 mm )H

Vref =7.22 m/s
Wind direction

0

2

図6

4

[m/s] 0

8

10

12

2

4

6

8

10

12

Velocity Vector of Horizontal Section[m/s]

Case1M_P0

Z coordinate [mm]

-50
-40
-30
-20
-10
2
0
10
20
2
2
30
40
50
-50-40-30-20-10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]
-50
4
6
-40
-30
-20
-10
4
4
0
10
6
20
30
40
50
-50-40-30-20-10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]62

鉛直断面における風速コンター図・風速ベクトル図

Z coordinate [mm]Vref =7.06 m/s

Z coordinate [mm]

H

6

4

40

Case1M_P1

Z coordinate [mm]0.025H( Y=5 mm )-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]Building

40

Wind direction

Case1M_P0

2

Case1M_P1

50

Velocity Contour of Horizontal Section

-50
-40
-30
-20
-10
0
2
10
20
30
40
50
-50-40-30-20-10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]
-50
-40
-30
-20
4
-10
6
0
6
10
20
4
30
40
50
-50-40-30-20-10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]

4

-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
-50-40-30-20-10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
-50-40-30-20-10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]

-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
-50-40-30-20-10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
-50-40-30-20-10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]Reference Vector (5 m/s)

水平断面におけるの風速コンター図・風速ベクトル図－ 18 －

Case1M_P1

Z coordinate [mm]Direct Cross-Correlation Method-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
X coordinate [mm]Building

6

Z coordinate [mm]Algorithm

Y coordinate [mm]Davis 8.3

Z coordinate [mm]house

Program

Z coordinate [mm]Y = 5, 10, 20, 30 [mm]

PIV 解析概要

5040とする気流によるものであると考えられる。
表1

Case1M_P050

4.3 外部風向と測定風向の風向差 ( 第 4 章 )測定位置より精度は低くなっている。確率密度分布を各点における瞬時の風向がアプローチフローの風向-10°から 10°の範囲まで積分することで、風向差がとどの程度一致するかを把握するため、瞬時風向とア± 10°以内に属する確率を算出し、精度を評価した

プローチフローの差の確率密度分布と、それに基づく結果を表 2 に示す。50% 以上の測定位置に橙色で色確率によって風向の測定精度を評価する。図 7 に検討付けをした。0.05H の高さまではすべての条件で低く、する風向モニター点の配置を示す。各平面位置 ( 鉛直

50% を上回る測定位置が条件 P0 の Line B の 2 点のみライン ) 毎に高さ方向 4 断面のデータがある。以降にであった。塔屋の影響により、Line B、C ともに条件示す確率密度分布は、縦軸が確率密度、横軸は外部風P0 より精度が低くなることがわかる。

向からの風向差である。風向差は、-180°から 180°の範囲とし、測定風向がアプローチフローと一致する

5. CFD 解析概要 ( 第 6 章 )際は差が 0°、アプローチフローに対して時計回りを

風 洞 実 験 を 再 現 し た CFD 解 析 を 行 っ た。 図 9 にメッシュレイアウトを示す。解析領域は X=2,300 mm,

示す際は正の値となるように設定している。
図 8 に各測定高さにおける風向差の確率密度分布を

Y=1,000 mm, Z=1,400 mm とし、建物模型は図 9 に示す示す。すべての条件で、測定断面が屋上から高くなる位置に設置した。表 3 に解析概要を示す。屋上近傍気につれて風向差が 0°で山が高くなっていることから、流は高い非定常性を有するため解析精度の向上を期待

高い位置ほど高精度で風向がモニターできることがわ

し、乱流モデルには非定常計算モデルである LES を用かる。Y=5 mm の高さでは、多くのラインで低い位置いた。SGS 渦粘性モデルには Smagorinsky-Lilly モデル(Y=5mm) に目立った山は見られず様々な風向が計測

を用い、Smagorinsky 定数は 0.1 とした。標準 k- εモされているが、Case1M_P1 の Line C において± 90°

デルの計算結果を初期条件とし、時間刻み 0.0005 sec.

で山が見られることがわかる。これは塔屋側面を伝(2.0 kHz) で 22,000 time step の計算を行い、初期条件かう気流により、風向が主流直交方向を示すからであCase1M ( H=200 [mm] )ると考えられる。条件 P1 の Line C では Y=30 mm で

Case1M_P0
Case1M_P0

Wind Direction

Inlet

600

100

図9

650

Floor
1,600

100

100

メッシュレイアウト (Case1M_P0 条件 )

180r

1,600

図 11

－ 19 －

-30
-10
0
10
30

180r

90r

135r

0r

45r

-45r

-90r

-135r

0.08
0.06
0.04

180r

90r

135r

45r

0

-45r

0.02
-90r

Probability density [ 1/deg. ]

180r

90r

135r

-180r

Difference From External Wind direction [r]
0.1

0r

90r

135r

0r

45r
45r

0r

-45r

-50

Z

600

-90r

OutletBuilding
Model

650

Building
Model

-135r

図8

X

200

800

Inlet

0

Difference From External Wind direction [r]

Y
X

0.02

-135r

43.2

0.04

-180r

39.6

0.06

Difference From External Wind direction [r]

風向差の確率密度分布 (PIV)
1200

Line A (0 , 0)PenthouseLine C (15 , 0)Line B (-50 , 0)50-50
5 -30 -10 0 10 30 50
X coordinate [mm]1000
Height [mm]47.8Probability density [ 1/deg. ]

55.8

180r

49.8

0

90r

2.5

0.02
135r

20.0

0.04

45r

59.0

45.2

0.06

0r

46.7

0.08

-45r

0.9

0.1

-90r

5.5

0.1
0.08

Difference From External Wind direction [r]

1.1

24.8

Dimenssions in [mm]

0

LineC

20.6

19.7

0.02

Z coordinate [mm]

8.5

8.2

5.5

0.04

-180r

LineB

0.06

-135r

7.2

LineC

0.1
0.08

-180r

H = 200

0.025H(Y=5 mm)
0.05H(Y=10 mm)
0.1H
(Y=20 mm)
0.15H
(Y=30 mm)

LineB

Case1M_P1

Line C

Case1M_P0

Line B

図 7 モニター点の概要 (PIV) 及び風向の定義
表 2 外部風向との差が± 10°以内となる確率 [%]
LineA

0.15H
(Y=30mm)

Difference From External Wind direction [r]Line B (-15 , 0)50
-50 -30 -10 0 10 30 50
X coordinate [mm]Y = 5, 10, 20, 30 [mm]

0

-45r

ȟ

Line C (15 , 0)

30

0.1H
(Y=20mm)

0.02
-90r

0r

0.04

-135r

-180r
180r

0.05H
(Y=10mm)

0.06

-180r

Line A (0 , 0)Line A

Penthouse

-10
0
10

0.025H(Y=5mm)0.08

Probability density [ 1/deg. ]-30

Case1M_P1

0.1

Probability density [ 1/deg. ]Approachflow

Z coordinate [mm]-50Probability density [ 1/deg. ]も 0°で山は見られるものの、塔屋の影響により他のTurbulent Intensity

800
Velocity Ratio

600
400
200
0

0

0.4

0.8

1.2

Turbulent Intensity㺃Velocity Ratio [ - ]モニター点の概要 (CFD) 図 10

流入境界条件ら 2,000 time step (1.0 sec.) の助走計算の後、20,000 time

7. 結論 ( 第 7 章 )steps (10.0 sec.) の本計算を行った。流入境界条件として、既往の研究4)において同じ風洞内環境下で測定されたアプローチフローの風速、乱流エネルギー、乱流
散逸率を高さごとに与え、Smirnov ら

5)の手法に基づ

本論文では建物上部での風向風速計の設置位置検討のために風洞実験と CFD 解析を行い、以下の知見を得た。

・測定高さが高くなるにつれて建物模型の影響を受けなくなるため、風向差は小さくなる。

き瞬時風速を与えた。風速比及び乱流強度の鉛直分布

・塔屋の有無を比較すると、塔屋の影響により風下側でを図 10 に示す。図 11 にモニター点の平面位置を示す。

は風向差が大きく、風上側では塔屋近くでは風向差が大きいが、離れると風向差が小さくなった。

6. 解析結果 ( 第 6 章 )・風上側と風下側を比較すると、風上側の方が風向差は

4.2 節と同様に風向の測定精度を評価する。図 12小さくなった。よって、風上側は比較的精度良く外部に各測定高さにおける風向差の確率密度分布を示す。

風向の測定が可能であると期待できる。

全条件で、測定断面が屋上から高くなるにつれて風

今後の課題として、他の模型条件でも同様の評価を行

向差が 0°で山が高くなる PIV 測定と同様の結果がい、風向風速計の設置位置の検討と提案に向けてどのよ

得られたが、解析では値が極端に高くなった。測定

うな基準で設置位置を定め、高度な開口制御に繋げていラインごとの傾向として、Line A の Y=5、10 mm では、

くか検討していく所存である。

± 180°の位置で低い山が確認され、逆流が生じてい【参考文献】
1) 日本建築学会編：実務者のための自然換気設計ハンドブック，
技報堂出版，2013
2) 西村宏昭、谷池義人：二次元正方形角柱の変動風圧特性 , 日
本建築学会構造系論文集 ,No.533,pp37-43,2000.7.
3) 有森、甲谷、山中ら：屋上設置物の配置計画のための屋上
近傍気流場に関する研究 ( その 1)PIV による屋上近傍気流
性状の把握 , 日本建築学会近畿支部研究報告集 , 第 51 号 ,環境系 ,pp125-128,2011.6.
4) 福山、山中ら：高密度街区における建物の通風設計に関する研究（その 1）風洞実験による壁面風圧及び建物間風速分
布 , 空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会論文集 ,A-30, 2019.3
5)A. Smir nov, S. Shi, I. Celik：Random Flow Generation
Technique for Large Eddy Simulations and Particle-Dynamics
Modeling, Journal of Fluids Engineering, Vol.123, Issue2,
pp359-371, 2001.6

1.1

85.1

5.8

93.5

1.7

11.6

96.5

12.0

96.4

2.7

75.0

98.2

44.6

77.7

97.3

17.5

99.3

96.9

81.6

99.5

96.3

69.3

0.05
0

0.05H
(Y=10 mm)

図 12

－ 20 －

180r

135r

90r

180r

90r

0.05

Difference From External Wind direction [r]0.025H(Y=5 mm)

Penthouse

0.1

0.1H
(Y=20 mm)

0

180r

1.5

Difference From External Wind direction [r]
0.15

90r

84.1

135r

0

-135r

0.05

135r

2.7

0r

0.1

-180r

Probability density [ 1/deg. ]

180r

90r

135r

Difference From External Wind direction [r]
0.15

-135r

67.4

Probability density [ 1/deg. ]

0.5

0.1

-135r

0

-180r

0.05

-180r

180r

90r

135r

0r

45r

-45r

-90r

-135r

0.1

Difference From External Wind direction [r]

LineC

180r

LineB

90r

LineA

Probability density [ 1/deg. ]0.15

Case1M_P1
LineC

135r

0.025H(Y=5 mm)
0.05H(Y=10 mm)
0.1H
(Y=20 mm)
0.15H
(Y=30 mm)
0.2H
(Y=40 mm)

LineB

45r

Case1M_P0
LineA

0

45r

外部風向との差が± 10°以内となる確率 [%]

0.05

0r

2,398,560

0r

Case1M_P1

0.1

-45r

1,353,980-45r

Two Layer Model of Linear-Log Law

Line C

表4

Gauge Pressure : 0 [Pa]

Walls

-90r

Total Number of Cells

OutletCase1M_P0

0.15

Difference From External Wind direction [r]Profile (Experimental Value)Line B

Boundary Condition

0.15

22,000 time steps (11 sec.)
Inlet

-90r

Total Caluculation Time

0

-180r

2,000 time steps (1 sec.)-135r

Pre-conditioning Term

0.05

-180r

SIMPLE
0.0005 sec. (2 kHz)

-135r

Algolithm
Time Step

Case1M_P1

0.1

-180r

Turbulence ModelLine A

Fluent 19.2
Large Eddy Simulation(Smagorinsky-Lilly Model : Cs=0.1)

Probability density [ 1/deg. ]CFD Code

0.15

Probability density [ 1/deg. ]Case1M_P0

LES 解析概要

Probability density [ 1/deg. ]表3

Case1M ( H=200 [mm] )45r

0.05H の高さまでは、P1 の方が精度が高くなっている。

45r

ことがわかる。塔屋による影響としては、Line B の

45r

低位置での風向測定を行う際は、Line B が精度が良い-45r

Y=10 mm、P1 で Y=5 mm の高さから確率が高いため、

0rの 高 さ で 初 め て 高 精 度 と な る が、Line B で は P0 で0r

外では、20 mm の高さまでは測定精度が低く 40 mm-90r

以上には橙色で色付けをした。両条件とも Line B 以-45r

を 表 4 に示す。20 % 以下となる結果は青色で、80 %-45r

次に、外部風向からの差が± 10°以内にある確率-90r

置では精度良く風向を測定できると期待できる。

-90r

ることがわかる。屋上から近い位置でも、Line B の位

Difference From External Wind direction [r]0.15H(Y=30 mm)

風向差の確率密度分布 (CFD)

0.2H(Y=40 mm)

混和材を用いた繊維補強セメント系複合材料の自己治癒性評価学部 正会員 清水 耕史（東北大学）
1

研究の背景と目的

表 1 調合表（PVA を除き Wt.%）

コンクリートなどのセメント系材料において、ひび割れの発生は、中性化や塩害などより重大な劣化に繋

OPC

B
SF FA

GB

がる。そのため、ひび割れを抑制することはコンクリ

CO

100

―

―

―

ート構造物の長寿命化に不可欠である。通常のコンク

SF
FA

90
80

10
―

―
20

―
―

GB

80

―

―

20

TE

50

10

20

20

リートにおいても、ひび割れ幅が 0.1 mm 程度までであれば、水分が供給される環境では自然に閉塞する場合がある。ひび割れの脆性的な進展を抑制することのS/B W/B SP/B

40

40

0.9

PVA
(Vol.%)

2できる繊維補強セメント系複合材料（以下 FRCC）に

高さ 100 mm の円柱試験体を用いた。試験は材齢 28 日

対して、極性基である OH 基を持つポリビニルアルコで実施し、3 体の平均値を代表値とした。圧縮試験はール（以下 PVA）繊維を用いることで、0.3 mm 程度の

JIS A 1108 および JIS A 1149 を参考に、圧縮強度 Fc とひび割れ幅の自己治癒が可能であることが既往研究にヤング率 E を求めた。割裂引張試験は JIS A 1113 に則おいて示されている 1)。また、セメントより水和反応

り、割裂引張強度 Ft を求めた。密度測定は乾燥状態のの遅い混和材を用いることで、自己治癒性能が向上す

円柱試験体の質量を測定後、真空ポンプによって減圧るという研究があるが、FRCC での各種混和材の利用

吸水させ飽水状態の質量を気中・水中で測定し空隙率による自己治癒効果を検討した事例は少ない。

Φ、かさ密度 ρb および真密度 ρm を求めた。

そこで、本研究では PVA 繊維を使用し、各種混和材を混入させた FRCC の自己治癒性能評価を行う。ここ2.3

自己治癒性能2.3.1 吸水試験

では、吸水試験、テラヘルツ透過計測を用いて、混和

予め 5 日間 60℃で乾燥させた直径 50 mm、高さ 100

材が FRCC のひび割れ自己治癒性能に与える影響につmm 円柱試験体を用い、ASTM C 1585 に示される吸水いて検討する。

試験を実施した。
ひび割れを導入する前（ひび割れ前）、2

ひび割れを導入した直後（ひび割れ後）、ひび割れ導入

実験概要

2.1

後、28 日間の水中養生を施した後（自己治癒後）の 3

使用材料

セメントは普通ポルトランドセメント（C、密度 3.16

状態において試験を実施した。ひび割れは、材齢 28 日

g/cm ）、細骨材は珪砂 6 号（S、密度 2.6 g/cm 、平均粒にて割裂引張試験と同様に導入した。この際には、ひ径 212 μm）
、混和材はシリカフューム（SF、密度 2.2

び割れ開口変位（以下 CMOD）を試験体底面に取り付

g/cm 、平均粒径 0.15 μm）、フライアッシュ（FA、II 種

けたクリップゲージにより計測し、CMOD が 0.3 mm相当、密度 2.23 g/cm 、比表面積 4170 cm /g）、高炉スとなるように制御した。吸水試験では、試験体の下面

ラグ微粉末（GB、密度 2.91 g/cm 、比表面積 4230 cm /g）

が水に 1～2 mm 浸かるよう水槽内に配置し、吸水量のを使用し、混和剤として高性能減水剤（SP、比重 1.05

経時変化を吸水開始から 100 分間まで計測した。この

g/cm 、主成分ポリカルボン酸コポリマー）を用いた。

結果を、単位底面積あたりの吸水量 W と経過時間の平補強繊維には PVA（繊維直径 40 μm、繊維長 12 mm、方根の関係として整理した。

密度 1.3 g/cm 、引張強度 1560 MPa）を使用した。実験

2.3.2 テラヘルツ透過計測

3

3

3

3

2

3

2

3

3

は結合材を C のみとした CO、単一の混和材で置換しテラヘルツ波とは、周波数約 0.1~10 THz の電磁波をた SF、FA、GB、および、3 種の混和材で計 50 ％置換指す。
発生エネルギーが小さく人体に安全である一方、した TE の 5 シリーズで行った。本実験で使用した調

非極性物質に対する透過性が高く極性物質に対する吸合を表 1 に示す。ここで、B は結合材を示す。

収性が高いという特徴を持つ。この特徴を用いて、

2.2

FRCC 内のひび割れを、水を増感剤として検出する 2)。

物理的特性

表 1 の各シリーズについて、圧縮強度、割裂引張強ここでは、自己治癒前後のひび割れに対してテラヘ度、密度の測定を行った。
いずれの試験も直径 50 mm、ルツ波透過計測を行い、検出画像から自己治癒効果を- 1 -－ 21 －

吸水量 [mm3/mm2]

7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0

吸水量 [mm3/mm2]

7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0

比較する。試験は、気乾状態の試験体（以下、気乾状態）と、ここからひび割れに 300 μL の水を滴下した状態（以下、含水状態）の 2 状態で実施した。試験体は調合毎ごとに 2 体とし、予めひび割れを導入した半径50 mm、高さ 100 mm の円柱試験体から切り出した厚さ 5 mm 程度のスライスを用いた。ここでの CMOD は、吸水試験と同様に 0.3 mm とした。まず、ひび割れ後の気乾状態・含水状態で透過計測を実施した。その後、
28 日の水中養生を施し、乾燥炉にて気乾状態にした後、自己治癒後の気乾状態・含水状態で透過計測を行った。
透過計測には、周波数 90 GHz の GUNN ダイオードにで、試験体の直前に設置することで、サンプル表面に集光しない光をカットして焦点が合う光のみを取り出すことができる。測定範囲は試験体中央の縦 10 mm×
横 20 mm とし、測定間隔は縦横 0.25 mm とした。

検出器

テフロン 試験体 アパーチャー
レンズ

発振器

図 1 テラヘルツ波透過計測の装置概念図

3

吸水量 [mm3/mm2]1）。アパーチャーとは、空間分解能を向上させる治具

7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0

吸水量 [mm3/mm2]

よる発振器と、直径 8 mm のアパーチャーを用いた（図

7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0

3.1

物理的特性

表 2 に各シリーズの物理的特性を示す。表 2 から材
齢 28 日時点で CO に対して FA、GB の圧縮強度が 10～15 %程度低いことが分かる。割裂引張強度は混和材を混入しても CO よりも大きい。また空隙率はシリカ

吸水量 [mm3/mm2]

実験結果

フュームが混入されている SF と TE が小さく、シリカ

7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0

ひび割れ前
ひび割れ後
自己治癒後

CO
0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

SF

表 2 物理的特性

3.0

3.2

E
Ft
[GPa] [MPa]
34.4
4.52
30.3
5.91
28.4
5.94
28.3
5.67
28.9
6.86

Φ
ρb
ρm
[%]
[g/cm3] [g/cm3]
28
1.80
2.49
25
1.77
2.37
28
1.76
2.43
29
1.74
2.45
23
1.75
2.29

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

125
100

自己治癒性能3.2.1 吸水試験
図 2 に、吸水試験の結果を示す。ひび割れ前の吸水量と比較すると吸水量はひび割れ後で大きくなり、自己治癒後でひび割れ前と同水準に低下する傾向が全シ
リーズで確認できた。また、図 2 から横軸を経過時間- 2 -－ 22 －

10

TE
0

2

4
6
8
経過時間 [min0.5]10

図 2 吸水試験結果
CO
SF
FA
GB
TE

CO, GB

1.0
0.0

10

GB

2.0

回復率 [%]

CO
SF
FA
GB
TE

Fc
[MPa]
60.6
68.0
53.2
50.8
63.2

相対吸水係数

4.0

10

FA

フュームによるマイクロフィラー効果で緻密な構造が形成されているためと考えられる。

10

SF, FA, TE
ひび割れ前

ひび割れ後

自己治癒後

図 3 相対吸水係数の推移
86.7

104.2

104.9

102.3
74.4

75
50
25
0

CO

SF

FA

GB

図 4 各シリーズの回復率

TE透過率 [%]

5mm(a) ひび割れ後・気乾状態(c) 自己治癒後・気乾状態(b) ひび割れ後・含水状態(d) 自己治癒後・含水状態

図 5 テラヘルツ波透過計測の結果（CO）

透過率 [%](a) ひび割れ後・気乾状態(c) 自己治癒後・気乾状態(b) ひび割れ後・含水状態(d) 自己治癒後・含水状態

図 6 テラヘルツ波透過計測の結果（TE）

差分透過率 [%]

ひび割れ
水分の
影響範囲

(a) ひび割れ後(b) 自己治癒後
図 7 水による透過率の変化（CO）(a) ひび割れ後

差分透過率 [%](b) 自己治癒後
図 8 水による透過率の変化（TE）- 3 -－ 23 －

の平方根としたとき 100 分経過までの吸水量変化が概[%]、 ：気乾状態の透過率 [%]である。式(2)に基づい

ね直線となることが読み取れる。ASTM C 1585 ではこて作成した画像を図 7, 8 に示す。差分透過率は、含水の傾きを吸水量の評価指標としており

3)、ここでは吸水係数と呼ぶ。図 3 にひび割れ前を基準とした吸水係状態と比較して気乾状態の透過率のほうが高いため、
ほぼすべての範囲で負の値をとる。

数の推移を示す。吸水係数は試験開始から 100 分まで

図 7, 8 では図 8(b)を除き、差分透過率の低い範囲がの全点を使用し最小二乗法により算出した。図 3 より

灰色の点線で囲った範囲に集中している。これは水分

吸水係数はひび割れ前と比較して、ひび割れ後で大きがひび割れを通じて試験体内部に侵入し拡散したこと

くなり、自己治癒後で低下することが分かる。また、によるものと見られ、ひび割れとその周囲を示すと考自己治癒後の吸水係数をひび割れ前の吸水係数と比べえられる。この範囲を水分の影響範囲と定義すると、たとき、SF、FA、TE はひび割れ前と同水準であるが、水分の影響範囲の中央に黒い点線で示す、差分透過率

CO と GB はひび割れ前の吸水係数よりも大きい。

が相対的に高い範囲が縦方向に分布していることが確

ここで、吸水試験による自己治癒性状を定量的に評認できる。この範囲はひび割れを示すと考えられる。

価するために回復率を定義する。回復率は、自己治癒

図 7(a)(b)を比較すると、自己治癒後で水分の影響範

後の吸水係数がひび割れ前の吸水係数にどの程度近づ

囲が縮小したことが分かる。これは自己治癒によりひいたかを示す値で、強度回復率の算出式を参考に以下

び割れを通じた試験体内部への水の侵入が抑制されるためと考えられる。次に図 8(a)(b)を比較すると、自己

4)の式(1)で定義した 。

治癒後で水分の影響範囲が曖昧になっている。これは自己治癒によるひび割れの閉塞が原因と考えられる。
ここで、R：回復率[%]、：ひび割れ前の吸水係数、：ひび割れ後の吸水係数、：自己治癒後の吸水係すなわち、水の侵入が CO よりも TE で大きく抑制されており、TE での自己治癒が促進されたと言える。

数を示す。図 3 に示す各シリーズの回復率からは、SF、

このように、差分透過率を用いて評価することで、

FA、TE の回復率が 100 %を超えていることが分かる。

ひび割れとその周囲に拡散する水が鮮明に検出できた。

これは回復性能が高いことに加え、28 日間の 2 次水中

加えて、調合の違いによる自己治癒性能の違いを評価

養生で水和反応が進行し、より緻密な構造へ変化したできることを示した。

ことが原因と考えられる。このように回復率を導入す

4

PVA 繊維を混入し、各種の混和材を用いた FRCC にることにより吸水係数の変化を定量的に評価できた。
3.2.2 テラヘルツ透過計測

まとめ

ついて、物理的特性に関する実験と吸水試験、テラヘ

図 5, 6 にテラヘルツ透過計測の結果を示す。ここでルツ透過計測を実施し自己治癒性能を確認した。そのは、吸水試験より算出した回復率が 100%を下回るシ

結果、3 種の混和材でセメントを 50%置換した調合にリーズから CO を、100%を超過するシリーズから TE

おいて自己治癒性能が最も高いことが分かった。また、を代表例として示す。図 5, 6 のいずれにおいても、水回復率を用いて吸水試験で自己治癒性能を定量的に評

分滴下による(a)→(b)、(c)→(d)の変化に見られるよう価できることを示した。テラヘルツ波を用いてひび割に、透過率が小さく濃い青の範囲が増加している。これの検出・自己治癒性状の確認ができることを示した。

れは、水によるテラヘルツ波の吸収が大きいためであ

謝辞
本研究の一部は、日本学術振興会外国人特別研究員調査研究
費（フェローシップ ID：PE19722）により来日した Maddalena
博士（英国・Cardiff 大学）と共同研究により得たものである。
ここに記して謝意を表する。
【参考文献】
1) 国府田まりな他：合成繊維を用いた FRCC のひび割
れ自己修復に関する実験的研究、日本建築学会構造系
論文集、Vol. 76、No. 667、pp. 1547-1552、2011
2) 田邊匡生他：社会インフラのテラヘルツ非破壊検査、レーザー研究、Vol. 47、pp. 6-10、2019
3) ASTM C 1585-04: Standard Test Method for Measurementof Rate of Absorption of Water by Hydraulic-Cement
Concretes.
4) X.F. Wang et al.: Evaluation of the mechanical performance recovery of self-healing cementitious materials – its
methods and future development: A review, Construction
and Building Materials, Vol. 212, pp. 400-421, 2019.

る。一方、自己治癒前後の変化では(b)→(d)で透過率の低い範囲が縮小しているが、(a)→(c)では明確な傾向が見られない。また、図 5(a)や図 6(a)には透過率の分布が不均一である。これは、ひび割れの存在によるテラヘルツ波の散乱や干渉が原因として考えられる。そこ
で、水を滴下したことによる透過率の変化をより鮮明に捉えるため、差分透過率を以下の式(2)で定義する。
これは、含水状態の透過率から気乾状態の透過率を引いた値である。
ここで、：差分透過率 [%]、 ：含水状態の透過率- 4 -－ 24 －

都市郊外の宅地・農地混在地域における居住空間と生活様式の相関に基づく
空間構成原理の解明-荒川・入間川流域に形成された郊外戸建て住宅地を対象として学部

正会員

友光

俊介（早稲田大学）

1 章 研究概要

から地域の空間構成原理について把握されていないこ

1-1 研究の背景とより、本研究の新規性を有すると考える。

戦後の経済成長を支えた人口増加は、東京を中心とす

1-4 研究の流れる日本各地の都市発展を促し、郊外の住宅供給に影響を本研究では、2 章で東京圏郊外内陸部の市街地形成の特及ぼした。中でも東京圏内陸部の郊外住宅地は、鉄道・徴と対象地の概要を述べる。3 章では宅地形成・人口流入

高速道路・幹線道路といった交通網を起点に形成された。

と、それに起因する都市計画・地価の地域特性について

一方 1968 年以降、都市計画法で定められた市街化調整区

明らかにする。4 章では宅地・農地の混在に着目した居住域の線引きにより、周縁部では宅地化が進みながらも農空間の分析を行う。その後 5 章では住民・地域利用者に(1)

地や農村集落の残る地域が存在する 。農地が宅地に侵よる新たな生活様式が生み出

食される様は、新旧問わず地域に関わる住民が、自ずとす空間の利用を明らかにし、4農が残る地域コミュニティに触れる契機になると捉える。

章で述べた居住空間との相関

本研究で対象とする農地が宅地に侵食される地域は、性を述べる。最後に 6 章で本研近隣の都市機能に依存しながらも農が残る特性を持ち、究を総括し、空間面・居住面の都市と農村の中間的な生活様式を営む素地があると考え相関性から、人口増減に対応可る。全国的な人口減少・高齢化に対応すべく縮小的な地

能な緩衝地域であることが多域形成の在り方へと転じるにあたり (2) 、生活様式の創出

様な生活を有する素地となるが人口・住民特性の変化に起因し(3)、居住空間との密接な原理を検証し、今後の課題と展関係を持つ点に着目する。居住空間と生活様式の相関性

望を述べる。（図１）による空間構成原理の解明は、生活様式の多様化を都市

2 章 東京圏郊外内陸部の人口増加による宅地形成

空間に還元する上で重要な視点である。

2-1 東京圏郊外の宅地形成と内陸部における特徴

1-2 研究の目的

図 1. 研究フロー

東京圏郊外に位置する埼玉県の宅地形成・人口増加は、

本研究では、農地が宅地に侵食されてきた地域を、人都市基盤となる交通網を中心に市街地が拡張していった

口増減に対応可能な緩衝地域の一つの解として捉え、空結果である。交通網は東から、旧街道である奥州街道・間面と居住面の相関性を空間構成・空間利用から解明す

中山道・川越街道・所沢街道を基軸に鉄道・国道が設置ることを目的とし、以下の 4 点について明らかにする。

されている。中でも荒川・入間川の大規模河川近辺には①人口増加が郊外に与えた影響と対象地(2 章)

農村集落が存在する中で市街地の拡大がみられる。

②都市・社会基盤の整理と宅地形成の現状（3 章）

2-2 市街地拡大・農地残存にみる地域特性の抽出（ⅰ）市街地の拡大（ⅱ）農地の残存度 の 2 点から③農地・宅地の混在に着目した空間構成の解読(4 章)④生活様式が居住空間の利用に齎す影響(5 章）

みた以下の 5 つのカテゴリーに分類した。

1-3 既往研究の整理と本研究の視座

カテゴリー1:大規模市街地形成地域

線引きによる農住混在 において、空間的視点では、松本ら

1)による線引き制度が農地・地域景観に与えた影響に関する研究、高野ら

2)による土地利用コントロー

ルに関する研究がある。居住的視点では、藍澤ら

3)による農村集落と新規住民が形成する地域社会に関するカテゴリー2:大規模農地保全地域
カテゴリー3:市街地内農地形成地域
カテゴリー4:市街化調整区域内市街化地域
カテゴリー5:農地内拡張型市街化地域
2-3 対象地選定・対象地概要
前節にて、地域分類で列挙した 5 つのカテゴリーは以研究がある。以上の研究は郊外の構造を示す貴重な研究であるが、空間的視点と居住的視点の 2 つの関係性

下の 3 点の特徴を持つ地域である。

- 1 -－ 25 －

1．宅地を構成する要因となる幹線道路による人口増加に得るために宅地転換したことで小規模な宅地エリアが形伴い、市街地が農地に侵食していった点。

成された。一方川越市福田では、市街化区域内での開発

2．大規模河川に隣接し、農地が未だに残り続けている点。

は複数の企業による工場の誘致に繋がり、隣接する形で3．行政や地域団体による農地保全が行われていない点。

小規模な宅地エリアが形成されている。さらに、住宅需

上記より上尾市平方と川越市福田を、緩衝地域を分析す

要向上により、市街化区域から離れた土地が開発され宅る上での対象地として選定し調査する。

地エリアを形成し、新規住民の受容を可能にした。

3 章 農地に形成された都市基盤の特徴・地域特性

4-3 使用実態からみた農地の分類

3-1 都市計画と宅地形成の変遷

2 地域は畑地中心の平方、水田中心の福田と異なる農地

2 地域の市街化区域の線引きは類似しているが、上尾市を有しており、区画の大きさ・土地利用に影響を及ぼし

平方は第一種・第二種住居地域、川越市福田は準工業地ていた。また、趣味農地の確認は利用者側の意向、受け域と指定され、宅地開発は異なる圧力で行われてきた。

入れ可能は所有者側の意向により判断した。

両地域の市街地拡大の変遷を以下に示す。両地域共に、区画は空間規模を規定する農地面積に影響し、畑地の

大正初期まで平方河岸(平方)・落合村(福田)と呼ばれる多い平方では、水路を必要とする水田とは異なり、広範集落が川沿いに存在した記録が残り(4)、河川改修・堤防改

囲な農地形態ではなく、宅地の間に細切れに小規模農地

修・農地改革・道路整備と共に変遷していった。

が配置されていた。一方水田の多い福田では、広範囲な

3-2 宅地形成と地価の関係からみえる特徴

農地が形成され、街路脇の用水路と共に確認できた。

対象地の特徴として、市街化区域内であるにも関わら小規模な畑地を形成する平方では、農業で商いはしな

ず、地価が安価であることが明らかとなった。安価な土いものの必要最小限の畑地で趣味農業を営み自給自足の地という特徴は 2 地域に通じて言えることであり、洪水生活を送る人々がみられた。さらに、小さい農地を借用による被害が想定される大規模河川近辺という地形的要するといった農への介入がなされ地元住民・新規住民共

因により生まれた社会的特徴である。

に利用が確認できた。福田では農地が大規模であること

3-3 人口流入からみる地域特性

から、営農の要素は消せないが、地域の農業組合によっ両地域は市街化区域内の開発と共に都市部から人口が流入してきた地域である。戦前、平方が約 110 世帯、福て、都市部で働く人や生活する人の農への新規介入が、雇用やボランティアといった形で行なわれていた。

田は約 70 世帯ほどであったのに対し、現在平方では 956
世帯(5)、福田では 362 世帯(6)となっており、都市化に伴い急激に増加したことが分かる。近年、平方では人口が減少する一方で世帯数は増加傾向にあり、福田は地域全体の人口増減を確認することができなかった。
4 章 宅地・農地の混在に着目した居住空間
4-1 居住空間を構成する諸要素の整理
宅地・農地混在の居住空間を構成する要素には大規模河川近辺に位置するという地形的な共通要素があるが、2地域の異なる要素に着目した。市街化区域の線引きが導入された後で、地元住民により所有権が確保され続けてきたエリアと、売買され宅地となったエリアがあることが明らかとなった。以上より、宅地の分類を線引きにより生まれた宅地エリア形成の側面からみていく。一方で農地は、市街化が進み営農による維持が困難な状況が生まれたことで、様々な土地の使用が確認できた。以上より、農地の分類を使用実態の側面からみていく。

図 2. 使用実態にみる農地分類

4-4 宅地・農地の混在に基づく居住空間の類型化と分布
4-2,3 で分類された宅地・農地を基に、街区内で起こる混在の類型を抽出した。混在は主に畑地利用でみられ、水田利用ではまとまった農地を形成することから、街区内での混在を抽出することが困難であった。

畑地利用

における類型は、営農・非営農といった経済的視点、農に介入する地元住民・新規住民の視点から行い、異なる 6つの類型に抽出が可能であった。類型化した各タイプにおける代表的な混在を示す。（図 3)
特徴的な性質から、6 つの混在に対して以下のように名4-2 線引きによるエリア形成からみた宅地の分類
両地域の特徴的な宅地エリアについて述べる。上尾市
平方では、市街化区域内に大規模な宅地エリアが形成され、線引きの内外で地元住民による土地所有での利益を付け、類型 1：営農利用型、類型 2：営農兼趣味利用型、類型 3：趣味利用型、類型 4：新規趣味利用型、類型 5：
趣味利用兼貸し出し型、類型 6：貸し出し型とした。

- 2 -－ 26 －

図 3. 畑地において抽出された宅地・農地の混在類型

平方では非農家世帯による趣味的農地の利用は、主要地と往来する形で居住空間が広がる。福田で多くみられな道路沿いでは少なく、密集した宅地に隣接する形で分る水田は地元住民によって営農が維持され、利用者は農布していることが明らかとなった。福田では水田中心で地周辺に住居を構えていなくても通いながら農を営むこあることから街区規模の農地が形成され、宅地・農地のとを可能にしている。

まとまったエリアが形成される傾向が明らかとなった。

5-3 居住価値からみる空間需要

5 章 住民特性と空間利用からみる生活様式

住民に対するアンケート調査により、住民が地域に見

5-1 住民特性からみる生活様式の整理出している居住価値が明らかとなった。本調査では、平両地域で、「1.農への関与」、「2.定住志向」、「3．地域と方で暮らす住民は「定住思考」と「農への関与」の関係の縁」の三項目により、従来の縁である血縁・職縁・地性が強いため、豊かな自然環境がある点、農業に関わる

縁以外で住宅地の選考性が抽出された。（図 4）ことができる点に対する需要が多く出ている。しかし、本研究では、①～④のような地域・農と従来の関わり

農に関わらずに地縁・血縁もない層は地価が安い点にを持つ人々に支えられながら、Ⅰ～Ⅳといった農と趣味

居住価値を見出し、住まう場所を決定する傾向にある

的な関わりを持つことが可能な生活様式が確認できた。

が、空間自体に対する価値や農地を利用する体験に価5-2 生活様式と居住空間の関係

値を見出している層も確認できた。

4 章で類型化した混在に基づく空間・エリア、住民の利

一方、福田は「定住志向」を持たない人が農に関わる用が確認できた居住空間を示す。（図 5）宅地・農地の混ことが多く、新規住民の農への関与が少ないことから、

在エリア形成の違いは異なる空間利用を生み出す。平方

地価が安い点、付属要素として利便性の高い交通・豊か

で農に新規介入する住民は定住志向にあり、周囲の宅地な自然がある点に価値を見出していることが明らかとなエリアに住まいを構える一方、幹線道路から離れたエリった。住民は両地域とも定年を迎え、職を退いた方が多アにて農地利用を行うため、市街化によって拡張した宅

く、老後を過ごす場所としてのニーズがあった。

図 4. ３つの評価軸による住民分類

図 5. 宅地・農地の混在によるエリア区分と住民の空間利用分布- 3 -－ 27 －

本研究で得られた緩衝地域としての空間構成原
理を示す。（図 6）
Ⅰ：両地域は、地形・道路の都市基盤を素地に市街化が進み、新規宅地ができたことで人口流入を受容した。
Ⅱ：線引きと安価な地価が原因で農地の残存が確認でき、間がみられた。
Ⅲ：住民の生活様式に対応する形で居住空間が利用される相関性がみられた。
2 地域はⅠ.都市基盤や人口だけでなく、Ⅱ．居住空間、Ⅲ．生活様式といった多角的な変化に対し、柔軟な素地を持つ緩衝的な地域としての特性を有す
図 6. 都市基盤・地域空間・生活様式を紡ぐ空間構成原理

ると唱える。

図 5. 宅地・農地の混在によるエリア区分と住民の空間利用分布

6 章 本研究の総括【注釈】

本研究では、都市郊外における宅地・農地の混在に基(1)参考文献 1)pp.379-381 を参照。

づいた空間・生活について以下のことが明らかとなった。
2 章では、東京圏内陸部の旧街道沿いの鉄道・幹線道路(2)参考文献 4)pp51-52 を参照。
(3)参考文献 3)p.60 を参照。

を起点に市街地が形成されたことで人口流入は起き、中(4)参考文献 5)p15,参考文献 6)pp296-298 を参照。

でも、農地を中心とした地域に線引きが行われ宅地が侵(5)「上尾市事務区別人口表」上尾市 HP より食した特殊な２つの地域が抽出された。(目的①)

https://www.city.ageo.lg.jp/page/015116051002.html

3 章では、上尾市平方・川越市福田は共に、都市計画の側面から市街化区域が設けられたことで宅地が形成され、さらに大規模河川近辺といった地形的要因から安価な地価という社会的特徴を持つ地域に人口が流入した特徴を持つことが明らかとなった。（目的②）(6)川越市山田支会福田自治会長様へのヒアリングより。
【参考文献】
1)松本邦彦,澤木昌典(2006)，「大都市周縁部における農地の存在形態と地域景観における役割に関する研究」,都市計画
論文集,no.43(3),pp.379-384

4 章では、2 地域の農地は畑地・水田と性質が異なり、線引きによる宅地エリア形成・使用実態の違いで宅地・農地の混在状態に差が出ていた。さらに、混在による空間構成が水系・道路・土地所有・制度と綿密に関わりながら起こっていることが明らかとなった。(目的③)

2)高野健人,秋田典子(2013),「首都圏近郊整備地帯の市街化調整区域における土地利用コントロールに関する研究」,日
本造園学会全国大会研究発表論文集(31),ランドスケープ研
究：日本造園学会誌,no.76(5),pp.645-650
3)藍澤宏,七條典之(1993),「大都市近郊混住地域における地5 章では、4 章の空間構成とは異なった住民の空間利用がみられることが明らかとなった。また、農地が残りな

域社会形成に関する研究:横浜市郊外地域を事例対象地として」,日本建築学会計画系論文報告集,no.449,pp.57-67

がら都市部へのアクセスが可能な居住空間は、農との関

4)饗庭伸(2015),『都市をたたむ』,花伝社,初版 20151210

わり方の多様化、都市生活を終えた後の郊外での豊かな

5) 関 根 政 (2018), 『 平 方 村 新 田 開 発 あ れ こ れライフステージとして都市・農村の中間的な領域への移住を可能にしていることが明らかとなった。(目的④)

改訂版』,20181201
6)川越市教育委員会(2013),『山田地区の民俗』,20130331- 4 -－ 28 －

歩行者空間の瞬間風速計測のための小型サーミスタ風速計の適用性に関する研究
学部 正会員 平野 征将（東京工業大学）
1. 研究の背景と目的

価には、GF を介さず直接、最大瞬間風速を得る手法

 都市部における高層建築物周辺では、建築物側方にの開発・提案が期待されている。

おける風のはく離や前方での吹きおろしなどにより生

本研究は、精密機械内の狭小空間の物理環境計測にじる歩行者空間にてビル風と呼ばれる強風が問題とな用いられる小型サーミスタ風速計(図 1)に着目し、これっている。ビル風の評価として、国内で広く用いられを用いて、乱流境界層中の市街地を対象とした風洞実ている方法の 1 つに、日最大瞬間風速の発生頻度に基験に適用することを念頭に、経験的な GF の推定法をづく村上らの方法 1)がある。この方法では、建築物周介さずに、建築物周辺の最大瞬間風速を多点で同時に辺の平均風速分布を、風洞実験ないし数値流体解析 2)

直接計測する手法を確立することを目的とする。

により取得し、平均風速にガストファクター（最大瞬2. 小型サーミスタ風速計の指向性の確認

間風速と平均風速との比、以下 GF ）と呼ばれる経験

2.1. 実験概要
実験は、東京大学生産技術研究所の境界層風洞(図 2:的な定数を乗じて、最大瞬間風速を推定する。
直接、最大瞬間風速を計測ないし解析しない理由と

幅 2.2m×高さ 1.8m)で実施した。実験に使用した風速

しては、以下の通りである。風洞実験では、主に多点計を表 1 に示す。使用する風速計は 3 つで、1 つ目は、計測が可能である熱式多点風速計を用いるが、応答性研究対象とする小型サーミスタ風速計(以下、ATA)で、の低さから最大瞬間風速を取得するのは原理的に不可

図 1 に示すようにプローブ幅が 1mm 弱でガラスコー能であり、平均風速の取得にとどまる。最大瞬間風速

ティングされており、比較的高応答に多点計測可能なが計測可能な熱線風速計は、壊れやすく高価であるこことが期待される。2 つ目は、乱流の高周波変動までとから、風環境評価のための多点での同時測定が極め十分に取得できる熱線風速計(以下、CTA)、3 つ目は、て困難である。数値流体解析においても最大瞬間風速

ビル風のアセスメントでも幅広く用いられる多点風速を直接求める方法の一つとして、乱流変動を高精度に計と同方式の平均風速のみの取得を目的とした熱式風再現可能な LES（Large Eddy Simulation）を用いた

速計(以下 KMA)である。風速計は、風洞のターンテー

研究が進められているが、大気境界層の時空間変動を

ブル中央に 2cm の高さに設置した。ATA に関しては、適切に再現した境界条件の問題や極めて大きい計算負プローブの指向性及びプローブ間の測定誤差の検討の荷から実用化には至っていない。

ために、4 つのプローブを用い、1 つ(ATA-1)は 16 風

GF は市街地の環境に応じて一般的に GF は 1.5~2.5

向、残りの 3 つ(ATA-2~4)は 4 風向にて測定を行った。

程度の値が用いられることが多い。定数では過大評価

測定時間はいずれも 70s とし、各々のサンプリング周となることもあることから、義江らによる GF の推定

波数は表 1 を参照されたい。接近流は、平均風速の鉛

3)も提案されている。これは首都圏での観測データ

直分布が 0.25 のべき乗則にしたがうものとし、主流方を基に上空風速で平均風速を基準化した平均風速比の向の乱れの強さは建築物荷重指針・同解説の乱れの強関数として GF を与えるものである。高風速領域で 1.5さの算定式にしたがうように与えた。設定風速は、境から 2.0 程度、低風速側で 2.5 程度を与えるが、多く界層上端の風速 Uδで 5m/s とした。

の観測結果より風速比毎に GF の最大値付近を包絡す

2.2. 実験結果

式

るように推定式が提案されており、経験的な安全率を

図 3 に ATA-1~4 の方位別の代表値を示す。ピーク

暗に含んだものと考えられる。以上より、風環境の評

ファクター（以下、 PF ）は、ピーク風速と平均風速の差を風速の変動成分の標準偏差で規準化したもので、
表 1 風速計の概要
記号

風速計

サンプリング周波数

ATA(-1,2,3,4)

小型サーミスタ風速計
ATS製eATVS-4
熱線風速計
Dantec I-wire (55P11)
熱式多点風速計
Kanomax Model 0965-01

1000HzCTA

センサー設置位置

図 1 小型サーミスタ風速計 図 2 実験風景(奥が風上)- 1 -－ 29 －

KMA

20Hz

100Hz


(a) 平均風速  (b) ピーク風速   (c) 99 パーセンタイル値

(d) 標準偏差(e)PF          (f) GF
図 3 ATA による各方位の測定結果((a)~(c)は各値について ATA-1 の 16 風向での平均値にてそれぞれ規準化(d)は各プローブの平均風速の 16 風向での平均値にてそれぞれ規準化)
一般的に 3 程度となる。方位により、(a)の平均値、(c)図 6 に示す、風速の確率密度関数を見ると KMA が応の 99 パーセンタイル値では 5%以下のばらつきに収ま

答性の低さから平均値付近に分布が偏っており CTAっており、(b)のピーク値や(d)の標準偏差に関してもは応答性の高さから、高風速側、低風速側に広がりを7%程度のばらつきであり、(e)の PF は、ややばらつき持っている。ATA は CTA0.20 に似た分布を示しており、があるものの、いずれも 3 程度が得られた。また、(f)これから ATA の 5Hz 程度の時間分解能に対応したピの GF もいずれの方位、プローブでも、高風速域の GF

ーク風測定の有効性が確認された。

として知られる 1.5 程度の値が得られており、ビル風

3. 角柱周り風速測定実験のアセスメントに適用するにあたっては、プローブ間

3.1. 実験概要
風洞測定部中心に高層建物を模擬した高さ 32cm のの誤差、指向性の影響は十分に小さいと判断した。
続いて、ATA がどの程度の高周波成分まで乱流変動

1:1:2 角柱を設置し、その周辺の歩行者高さ 2 cm (=が取得できるかを確認するため、より高周波成分まで

1/16H)で風速を測定した。前節同様 3 つの風速計を用取得できる CTA の時系列データに、0.05s ごとに移動いた。測定点を図 7 に示す。治具の都合上、一部で HWA

平均を施し、ATA と同程度の高周波成分を取得できるは測定していない。接近流は前節と同様の形状のもの

移動平均の平均時間を検討した。ATA で計測した風速を用いた。設定風速は、Uδ=5m/s、10m/s の 2 通りとの性状と、0.20 秒間の移動平均をとった CTA0.20 の性した。Uδ=5m/s の際の接近流の建物高さと建物高さの状が同程度だったため、CTA0.20 の結果を合わせて図

平均風速で規定されるレイノルズ数 Re は、6.5×104

4~6 にそれぞれ示す。まず、図 4 の時系列データを見で、一般的なビル風評価の風洞実験と同オーダーの Re

ると CTA が細かな乱流変動まで捉えられている一方、である。

KMA が変動をとらえられていないことが確認できる。

3.2. 実験結果

また､CTA0.20 と ATA について時系列データで同じよ 図 8 に KMA と ATA の平均風速の比較を示す。設うな挙動を示した。また、図 5 のパワースペクトルに

定風速によらず、両者はよく一致した。

関しても KMA が細かな変動を取得できていない一方

続いて、ATA の建物周辺気流の GF の計測性能につCTA0.20 と ATA はよい一致を見せており、このことか

いて分析を行う。図 9 に CTA0.20 と ATA の GF の比較

ら 5Hz 程度の乱流変動を取得できることが分かった。

を示す。ATA の GF が 2.0 より大きな地点では、やや- 2 -－ 30 －

図 4 各計測器で得た風速の時系列データ


図 5 風速の変動成分のパワースペクトル 図 6 風速の確率密度関数

過小評価となっているが、ATA の GF が 2.0 以下では、はとらえている。

CTA0.20 の GF とよく一致している。GF < 2.0 の地点

最後に、本研究で ATA より直接計測した GF と菊本は、建物風上角部付近の高風速の地点と対応している。

らによる単体角柱周りでの LES4)より得た時系列デー

つづいて、図 10,11 に流れが剥離し風速が増加する

タより直接計算した GF 及び市街地での観測結果を基

建物風上角部近傍 (図 7:a 点)での風速の確率密度関数に得た GF の推定式 3)の比較を図 15 に示す。横軸は上と変動成分のパワースペクトル密度を示す。図 10 を

空風速にて無次元化した平均風速 R である。GF の推見ると、CTA0.20 と ATA は風速の分布範囲や形状がよ

定式は、安全を考慮し、ばらついた GF の観測地の最く一致している。また、図 11 を見ると、CTA のピー

大値の近傍を包絡するように与えられている。低風速

ク値を示す周波数帯まで ATA でも計測ができており、側で LES と比べ ATA はやや過小評価しているものの、ピーク値も同オーダーの値を示している。ATA のパワ

高風速側で LES と非常に良く一致しており、特にビースペクトルは、前章の境界層での検討と同様、0.20s

ル風の懸念がある高風速域で ATA がピーク風速を直の移動平均を施した CTA0.20 と似た分布となった。ま接計測可能であることがわかる。また、ATA の結果は、た、設定風速の違いによる影響は小さかった。図 12 及

高風速になるにつれ GF が減少する GF の推定式と似び 13 に示すとおり、風上角部で剥離した流れによりた傾向を示している。また、ATA の GF の結果に対し、剪断層が形成される図 7 点 b においても、点 a と同様

係数 1.3 を乗じることで、いずれの R においても推定に、ATA は CTA0.20 と同様の確率密度分布とパワース式が与える GF と良く一致した。これは、GF の推定

ペクトル密度が得られた。

式は、観測のばらつきの最大を包絡することとで、暗PF について、本研究で ATA より直接計測した PFと菊本らによる単体角柱周りでのLES4)より得た時系に安全率 1.3 を見込んでいると考えられる。
4. まとめ列データより直接計算した PF の比較を図 14 に示す。

本研究では、小型サーミスタ風速計 ATA の指向性・

横軸は上空風速にて無次元化した平均風速 R である。

プローブの器差が小さいことを確認した後、単体建物

R > 0.4 では、ATA での計測結果は、LES に比べばら周辺を対象とした風洞実験に適用し、ビル風評価に必

つきはやや大きなものの、ともに 2.5 < PF < 3.5 に収要なピーク風速の測定性能の検討を行った。ATA の平

まっており、R>0.7 の高風速域では、両者が一致して

均風速の計測精度については、既存の熱式風速計と同いる。R<0.4 の低風速域で PF が増加する傾向も ATA程度であることを確認し、現在の平均風速に基づく評
図 7 角柱周り測定点

図 8 平均風速の比較

図 9 GF の比較(KMA- ATA)(CTA0.20- ATA)

- 3 -－ 31 －

図 10 風速の確率密度関数(a) Uδ=5.0m/s(Uδ=5.0m/s, 測定点 a)

図 12 風速の確率密度関数

図 11 風速の変動成分のパワースペクトル(測定点 a)

 (a) Uδ=5.0m/s(Uδ=5.0m/s, 測定点 b)

図 14b) Uδ=10.0m/sb) Uδ=10.0m/s

図 13 風速の変動成分のパワースペクトル(測定点 b)

ATA と LES から得た PF の比較

図 15

ATA と LES、推定式から得た GF の比較

価の枠組みで、本研究で用いる ATA に置き換えても、計測精度は問題ないことを確認した。また、角柱周り【参考文献】

各点の特に高風速点にて 5Hz 程度の乱流変動まで捉

1) 村上 周三ほか「居住者の日誌による風環境調査と評価尺え、それに加えて乱流変動を高精度に再現した LES の度に関する研究: 市街地低層部における風の性状と風環

PF、GF と定量的によく一致した。これより市街地の境評価に関する研究-III」, 日本建築学会論文報告集, 325

風洞実験でのピーク風速取得に ATA が有効であるこ巻, pp. 74-84, (1983)とを示した。また、ATA や LES により直接得た GF に2) 日本建築学会編「都市の風環境予測のための CFD ガイド

1.3 を乗じることで、既存の GF 推定式の値とよく一致し、この推定式が 1.3 程度の安全率を含む可能性がブック」, 日本建築学会 (2020)
3) 義江龍一郎ほか「日最大瞬間風速の超過確率に基づく風あることも示された。

環境評価に用いるガストファクターの提案」, 日本風工学

本研究で確立した小型サーミスタ風速計 ATA が風会論文集,39 巻 2 号 pp.29-39,(2014)

洞実験で、経験的な GF の推定法を介さずに、直接瞬

4) 菊本英紀ほか「LES を用いた単体建物モデル周辺気流に間風速を測定して行う屋外歩行者風環境の性能設計における最大瞬間風速の解析」, 日本風工学会年次研究発表

つながることが期待される。

会梗概集, pp.177-178,(2019)- 4 -－ 32 －

施設入居者の個室内行動のミリ波センサーによる同定
学部 正会員 廣内 美香（大阪市立大学）
１．はじめに

２．研究方法 介護施設では限られた人員や資源で高齢者の生活の

１）対象

質をいかに高めるかが課題である。全室が個室のユニ

大阪府内のユニット型特別養護老人ホーム の協力

ット型特別養護老人ホームでは夜間、単独の職員によを得て、夜間に絶えず見守りを行う必要性がある施設

り個室内の入居者の各種介助や状況確認のための訪室

入居者（以後、入居者）を調査対象者に選定した 注１）。

が随時行われおり、職員にかかる負担は大きい。スタ

入居者はやや重度の認知機能の低下がみられ、夜間にッフが情報技術等を活用し、スタッフステーションか徘徊や放尿を行う場合があり見守りが課題となっていら入居者の個室内行動を把握できれば、睡眠時は訪室た。施設の概要および建物平面図、個室の平面図を表を避けるなど必要に応じた訪室が可能になり、スタッ

2、図 1、図 2 に示す。

フの負担軽減や入居者の生活の質の向上を促すと考え
表 2 対象施設概要

た。本研究では、入居者の個室内行動を把握するためにミリ波センサーを用いた行動同定を試みた。

サービス内容ミリ波センサーとは、ミリ波帯（30～300 ㎓）の電（定員）

入居（100 名）、ショートステイ（16 名）
デイサービス（70 名）、訪問介護波を発信し、その経路上の物体からの反射波を受信す

構造

鉄筋コンクリート造・地上４階建

ることで物体までの距離を計測するセンサーであり、

延べ床面積

約 7,350 ㎡

一定の条件のもと高い精度で継続的な計測ができる。
布等で被覆可能なため環境に溶け込みやすく、対象者を点群で捉えるためプライバシーが懸念されにくい。
また、壁に設置するだけで対象者の身体に何も装着せずに計測できることから、介護業務の妨げにならず、対象個室
庇

安心安全な見守りが可能であると考えた。本研究の行

1400

バルコニー

5000

動同定手法の従来の高齢者見守り手法(表１)に対する優位性を明らかにし、高齢者の QOL を向上に資する
脱衣

洗
リネン等
濯

6200

浴室
浴室
脱衣

前室

キッ チン
スタッフ
共同生活室
ステーショ ン

4000

ホール

ことを提示することを研究の目的とする。

4000

スタッフ
ステーショ ン キッ チン 共同生活室
EV

医務
1400

処置

5500

相談

表 1 高齢者見守り手法


長所の例

短所の例

6200

・設置が容易・不完全な検知

触ー

・構造が単純・配線・電線が必要

・心拍、活動量を・充電や脱着が手間

計測可

非

カメラ・光

・動画で撮影接学式センサ

・行動詳細の判別

触

ー



１）

・付け忘れ
・計測に不要なことまで記録
・プライバシー侵害

型 超 音 波 測 位

・一定精度で位置計測

ミリ波３'
センサー

・レンズ不要、被
覆可能

6200

6200

図 1 対象施設の平面概要と入居者の位置

圧力センサ

ルセンサー

6200

縮尺1/1000

接型 ウ ェ ア ラ ブ

6200

・身体に機器を装着
・行動詳細を判別困難
・詳細な行動、個人の判別は困難

・機器装着不要
図 2 入居者の個室の概要-1-－ 33 －

２）行動計測システムの動作検証
 介護施設での調査に先立ち、調査対象の個室と類似した実験室においてシステムの実現性を検証するために計測システムの精度や挙動を確認した。本研究で使用したミリ波センサーは、設定領域内の人の座標重心（XYZ 座標）と時刻を計測する。図 3 のように介護施

図 5 転倒の計測結果の対象領域における分布

設の個室(5000 ㎜×3000 ㎜)を想定して計測対象領域を
表 3 各姿勢の計測誤差設定した。室内の障害物を撤去し、立ち位置の目安として床を 900 角の碁盤目状に区分した。
センサーは間口の中央、奥行き方向に  ㎜、高さ

X 座標

Y 座標

Ｘ座標

Ｙ座標

Ｚ座標

誤差(㎜)

誤差(㎜)

標準偏差

標準偏差

標準偏差

 ㎜に設置した。被験者は最初の碁盤目（図３中の

立位

10.3

13.8

0.1

0.1

0.1

１）の中心に  秒間静止し、 秒で次（同２）の碁盤

座位

11.3

19.0

0.1

0.1

0.1

目の中心に移動し、 秒間静止した。これを  箇所

臥位 ; 軸

13.3

21.3

0.2

0.1

0.0

で順に繰り返す実験を立位、座位、臥位で  セットず

臥位 Y 軸

26.5

31.2

0.2

0.8

0.3

つ行った。転倒を想定して  秒間立位で静止し、１秒で転倒、そのまま  秒間転倒状態を継続する実験を ;３）介護施設における行動計測調査

軸と並行に  箇所で行った。

特別養護老人ホームにおいて夜間夜勤帯(19 時～翌

被験者の位置座標すなわち各碁盤目の中心座標と、７時)の個室内の行動を本手法により 1 週間継続的に計測された位置座標の距離の差の平均値（誤差）と、計測した。扉を閉めた個室内における入居者の行動を

その標準偏差を表３に示す。各碁盤目間の移動時のデ個室外からある程度把握し続けることができれば、不ータは除外し、静止状態の座標のみを集計対象とした。

要な訪室を避け、必要に応じた訪室が可能となり、介立位と座位の精度は PP～PP 程度と比較的高く、概護の質の向上やスタッフの負担軽減が図られる。本手ね近似していた。また、立位、座位、臥位の重心座標法による行動計測と、介護職員による訪室の時刻や内は、被験者の身長に応じて概ね区分されることが分か

容の記録（以下、訪室記録）を比較し、介護職員へのった。転倒時も転倒軌跡が記録されており、急な姿勢

アンケートおよびインタビュー結果と併せて本手法のの変化も計測可能であった。誤差は最大で  ㎜程度

有効性を示すことを目的とした。

で人体の直径を  ㎜程度とすると、本論の目的に対調査は、2019 年 11 月 15 日から 11 月 22 日（23 日

して十分正確な位置が計測可能であった。以上の実験

朝まで）の 7 日間に実施した。個室内を図６のようににより計測システムの介護現場における行動計測の実①入口付近通路、②トイレ、③ベッド周り、③窓際の現性が検証された。

4 つに区分することにより、それぞれの滞在時間やベッド上での睡眠時間の集計に用いた。ただし②のトイ
レ部分は居室から隔離されるため計測不能であった。
姿勢は、入居者の身長やベッドの高さを考慮し、重心座標の高さ（Z 座標）が 1.0ｍを超えた場合を立位、1.0ｍ以下の場合を臥位とした。入居者の位置は毎秒
10 回程度計測可能であった。計測誤差の影響を抑える
ため、1 分毎の座標の平均をその時刻の入居者の滞在

図 3 調査対象の個室と実験の計測対象領域位置とした。また、時系列上の入居者の滞在領域に基づき、入居者の行動をア)徘徊、イ)ベッド上覚醒、ウ)
睡眠、エ)室外の４つに分類した。既往の研究 ２）より80

データ個数（個）70

健常成人の平均睡眠潜時が 10～20 分であることから、

6050

入居者が 15 分以上継続して臥床していた場合を睡眠

40

30
20

とみなす。一方、入居者のユニットを担当した夜勤帯

10

0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

の介護職員による調査期間の訪室記録より入居者の行

各碁盤目の中心と計測データの距離（ｍ）

図 4 立位の計測結果の対象領域における分布と度数分布-2-－ 34 －

動を、い)入退室、ろ)徘徊、は)ベッド上覚醒、に)睡眠、
ほ)排泄、へ)放尿、と)服薬、ち)外室の 8 つに分類した。
計測データと訪室記録の入居者の行動を比較した。

図 8 個室内の一時間毎の姿勢の割合

 時系列の行動の同定
 図  は計測データに基づく時系列の入居者の行動である。調査期間中の行動を分単位で継続的に同定した。
個室内に戻ってから睡眠するまでは徘徊と臥床を繰り返す行動が多く、いずれの日においても徘徊が見られ
図 6 滞在領域の分割

る。 時半～翌  時半は概ね就寝しているが、一度も覚醒せずに一晩中継続して睡眠をとった日はなかった。

３．結果と考察
１）計測データに基づく夜勤帯行動

外室

ベッド上覚醒

室内徘徊

睡眠11月15日 滞在領域

11月16日 図７のように入居者は一日あたり平均で約 7 時間を

11月17日日付（日）ベッド周りで過ごしていた。個室内滞在割合は日によって 50％～95％の間で変化していた。ベッド周りでの11月18日
11月19日
11月20日

滞在時間が各時間帯の半分を超えるのは 21 時から翌11月21日19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00

4 時である。しかし睡眠状態が 1 時間にわたって継続

外室

時刻（時）
徘徊
ベッド上覚醒

睡眠

図 9 計測データに基づく入居者の時系列行動する時間帯はなく、一定の割合で徘徊している。

２）訪室記録よる夜勤帯の行動の同定
図  は訪室記録に基づく時系列の入居者の行動である。訪室記録は目視によるため、行動の詳細が分かるが、訪室時のみの断片的な記録である。訪室時間外に入居者がいつ離床したか、徘徊をやめて入眠したかなどの時系列に沿った行動の推移は分からない。ここではある時点の訪室から、次の訪室まで、入居者の行
図 7 一時間ごとの滞在領域の割合

動が継続しているものとして集計することとした。
入退室

ベッド上覚醒 室内徘徊

服薬

睡眠

トイレ

放尿

外室

11月15日 姿勢

11月16日 図８のように入居者は夜間の個室内において、各時
日付（日）11月17日間帯の約９割は臥位にあり、立位割合は４％～％であった。 時以降は臥位の割合が 以上となり、個11月18日
11月19日
11月20日
11月21日

室内では概ね睡眠していると推測される。 時から 

19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00

時は立位の割合が ～ 割程度で、徘徊を行っていると

外室

入退室

室内徘徊

時刻（時）
ベッド上覚醒

入眠

トイレ

服薬

放尿

図 10 訪室記録に基づく入居者の時系列行動考えられる。い。一方、 時～ 時の早朝は臥位の割合が大きい。起床すると室外に滞在することが分かる。

以上より、両者の各日の入居者の時系列の行動は概ね一致していた。計測データは位置と姿勢を 24 時間-3-－ 35 －

記録され、連続的な行動同定が行われるが、精緻な行 結果の概要

為内容は記録不可能である。スタッフは訪室時に入居

介護の質を向上させるために本手法の導入が役立

者の行動を正確に視認できるが、訪室時以外は推測やつ可能性があるとの回答を得た。(i)高齢者の身体拘束経験に頼る他ない。計測データと訪室記録は単体ではがないこと、(ii)夜間の閉じた個室内の様子が把握でき

完全な行動把握に至らないが、相補的に用いることでることが理由に挙げられた。情報技術等を用いて解決

介護、入居者の生活の質を向上させると考えられる。

したい課題については、第一に転倒が挙げられた。転倒が危惧される入居者が夜間、離床した場合は即座に

３）睡眠

注意喚起するような機能が求められていた。また、新 計測データと訪室記録の一日あたりの睡眠時間は計

たな入居者を受け入れる際に入居者の生活パターンを測データが平均で約３時間長かった。各日の睡眠時間

捉える手掛かりになる。長期にわたる行動の記録が可を時系列で比較すると、21 時から 4 時半までは前述の能になると、入居者にふさわしい生活環境の整備や、ように概ね睡眠をとる傾向があるが、いずれの日も 2

介護に役立つとの示唆を得た。

回～6 回の中途覚醒がみられた。確実の覚醒回数は計
測データのほうが多いことから、訪室記録では把握さ４．まとめ

れていない睡眠や覚醒による徘徊が、計測データでは

ミリ波レーダーを援用した行動計測システムは、精度実験より、10～30 ㎝程度の精度で入居者の位置や立記録されている場合があることが分かる。

位・座位・臥位・転倒の姿勢を計測可能であることが４）徘徊示された。次に、ユニット型特別養護老人ホームで入図  は計測データと訪室記録に基づく各日の徘徊

居者の行動を 1 週間にわたり継続的に捉えて時系列の時刻の比較である。各日の徘徊回数は、計測データに行動同定を行った。同時刻の訪室記録と照合すること基づく方が、全調査期間にわたり、訪室記録よりも多により、訪室時間外の睡眠や徘徊を捉えられることがく、平均で約  回多かった。訪室時以外にも、個室内示された。入居者の位置・姿勢を継続的に把握する行

で徘徊が行われていることが分かる。

動計測システムと、介護職員の訪室による状況把握を相補的に用いることで、夜間の閉ざされた個室内の行休憩（計測データ）

徘徊（計測データ）

徘徊（訪室記録）

動をより正確に把握できる。睡眠時は訪室を避けるな

休憩（訪室記録）

11/15①

どの入居者の症状や行動に合わせた介護が可能になる

11/15②
11/16①と、介護の質、入居者の生活の質を向上させながら身11/16②
11/17①

体拘束を避け、負担を軽減することが期待される。ミ日付（日）11/17②
11/18①

リ波レーダーを用いた本手法は、従来の高齢者見守り

11/18②
11/19①手法に対し、より有効に高齢者の生活の質の向上や介

11/19②

11/20①
11/20②

護業務の負担軽減に資することが示された。

11/21①
11/21②
19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00

①計測データ ②訪室記録

時刻（時）
休憩（計測データ）
徘徊（計測データ）

休憩（訪室記録）

徘徊（訪室記録）

注釈
1）人を対象とした研究を行うにあたり、大阪市立大学生活

図 11 計測データと訪室記録の徘徊時刻の比較

科学部・生活科学研究科倫理審査委員会の承認（第 19-25

６）アンケート・インタビュー

号）を受けた。

 目的
筆者らの行動計測手法に対する現場の介護職員の５．参考文献

意見を採取するため、当該ユニットを担当した夜勤帯

１．松下 大輔,・小田原 良子,・磯川 悦子,・山下 てつろう,・の介護職員の協力を得た。①情報技術を援用した行動

熊川 寿郎、超音波測位による看護動線計 測手法の開発

計測システムの介護現場への導入による業務の変化、−昭和大学病院急性期病棟における調査報告−、日本建築②行動計測システムの導入が高齢者の 42/ の向上に資

学会技術報告集 第 19 巻 第 43 号, pp.1079-1084,

すると考えるか、③入居者のいかなる行動に注意が必2013 年 10 月
２．野田明子, 宮田聖子: 睡眠検査, 医学検査, 第 66 巻, 第

要か、④情報技術で解決できると思われる課題などに

２号, pp.95-105, 2017.

ついて質問票を用いながら口頭で尋ねた。
-4-－ 36 －

断層近傍地震動に対する建物の動的倒壊の簡易判定法
学部 正会員 本間小絵（京都大学）

1. 序

2.2 第  インパルス作用後の弾塑性応答閉形表現

近年、断層近傍地震動が多数観測されており、Kalkan

NSDOF の第１インパルス作用後（第 2 インパルス

ら[1]は、断層近傍地震動の断層面平行方向入力（fling-が作用する前）の復元力特性は、入力速度レベルによstep 入力）の加速度波形は、1 サイクル正弦波を用いって CASE-A, B, C の 3 つに分けられる（図 1）。全ててその特徴を表現可能であることを示した。Kojimaの場合において、第 1 インパルス後から第 2 インパル

and Takewaki [2]は、その 1 サイクル正弦波を、加速度

ス作用直前までの弾塑性応答を自由振動解を用いて閉フーリエ振幅スペクトルの最大値が等価なダブルイン形表現で導出可能である。

パルス（DI）で置換する方法を提案し、第 2 インパルf

ス後の最大変位を極大とする DI を極限的 DI と命名した。Kojima and Takewaki[3]は、負勾配の降伏後剛性を有する１自由度系の極限的 DI に対する倒壊限界理論

fy−umax1

FCを展開し、倒壊限界を建物の 2 次剛性比（初期剛性にP

対する降伏後剛性の比）と建物強度の速度換算値に対−umax1

O u

u
max1

− fy

慮していた。本研究では、それ以外の任意の入力振動数に対する倒壊限界を提案する。特に、文献[3]の極限
的入力は、必ずしも最悪状態ではないことを示す。

F −d y
C

B’ B

A

O

u

−d y

D
A

− fy

u p1

する DI の入力速度レベルの関係として導出した。しかし、そこでは共振的入力に対応する極限的 DI のみを考

f

f

E

Q

O u
− fy

●:first impulse (a)CASE-A  (b)CASE-B   (c)CASE-C 
図 1 入力レベルによる第１インパルス後の復元力特性の分類
CASE-A（第 1 インパルス後に塑性化せずに単振動をする場合 

0  V / Vy  1 の場合、第 1 インパルス後には塑性化

2. 負勾配バイリニア型復元力特性を有する非減衰 1は起こらないため、第 1 インパルス作用後は、初期速自由度系の DI に対する弾塑性応答
2.1 降伏後剛性が負のバイリニア型復元力特性を有度 −V 、初期変位 0 の単振動をする。よって、O 点における時刻を t = 0 とすると、第 1 インパルス作用後のする非減衰 1 自由度系
本研究では P-Δ効果による剛性低下を考慮した、負変位と速度は次のように表される。

勾配のバイリニア型復元力特性を有する非減衰 1 自由ua (t ) = −(V / Vy )d y sin{2 (t / T1 )}度系（NSDOF）を扱う。質量を m 、初期剛性を k とua (t ) = −V cos{2 (t / T1)}

(1)
(2)

する。降伏変位と降伏力は、それぞれ d y と f y = kd y

CASE-B（第 1 インパルス後に塑性化し、最大変位到達で表す。初期剛性に対する降伏後剛性の比（2 次剛性

後に単振動をする場合）比）を  で表す。 1  u  f はそれぞれ、モデルの弾

1  V / Vy  1 − (1/  ) の場合、第 1 インパルス後性時の非減衰固有円振動数、質点の地表面に対する相に塑性化し、最大変位に到達後単振動をする。第 1 イ

対変位及び復元力を表し、T1 = 2 / 1 はモデルの弾性

ンパルスが作用した後、降伏点に達するまで（図 1(b)ス後の最大変位が丁度降伏変位に達するときの入力速(2)式で表される。第 1 インパルス後、降伏開始点（A度レベルであり、建築の強度を入力速度に換算したも点）までの時間間隔を tOA とすると、 u (t = tOA ) = − d yのである。以降では、V y を DI 入力速度レベル V の無より次式が得られる。

時非減衰固有周期を表す。 Vy = 1d y は第 1 インパル

次元化に用いる。また、本研究では倒壊条件としてJennings and Husid (1968) [4]の静的な安定境界（降伏後に復元力が 0 となる点）を採用し、最大変位応答が丁度静的な安定境界に到達する状態を倒壊限界とする。

の OA 間）は CASE-A の時と同様に、変位と速度は(1),tOA / T1 = {arcsin(Vy / V )} / (2 )(3)0  arcsin(Vy / V )   / 2(4)

図 1(b)より以下の不等式を満たしている。
降伏点（A 点）で t = 0 とすると、運動方程式と初期－ 37 －

条件（ u (t = 0) = −d y  u (t =0) =−Vy (V / Vy ) 2 − 1 ）から、AB 間の変位と速度は次のように求められる。
2ub (t ) =−d y {(V / Vy ) − 1} / (− ) sinh( −1t )−(1 /  )d y cosh( −1t ) + {(1 /  ) − 1}d yub (t ) =(1 / − )Vy sinh( −1t )−Vy (V / Vy )2 − 1cosh( −1t )周期 T1 で基準化した時間、縦軸は建物強度の速度換算
値 V y で基準化した入力速度レベルを表す。

5

(5)



(6)



CASE-C

3

降伏点(A 点)と最大変位到達点(B 点)の時間間隔 t AB は、1 + − {(V / V ) 2 − 1} 
1
y
 (7)
ln 
t AB / T1 =
2


4 −
1
{(
/
)
1}

V
V
−
−
−
y





2

u=
t AB
=
) 0 より次式のように得られる。
b (tCASE-B1

0

最大変位到達点で t = 0 とすると、運動方程式と初期

CASE-A00.2

条件 ( u (t = 0) = −d y − u p1 , u (t = 0) = 0 )から最大変位

0.6

0.8


1

1.2

1.4

to/T1



1.6



1.8

2

2.3 第 2 インパルスの作用タイミング(9)時 間 間 隔 を t BC と す る と 、 C 点 の 変 位 が uc (t BC ) =t BC / T1 = 0.25



以降、2 次剛性比  = −0.4 の場合を用いて説明する。

(8)

最大変位到達後、復元力が 0 となる点（C 点）までの−(1 −  )u p1 となることから次式が得られる。

0.4

図 2 各主要点までの到達時間

到達後の変位と速度は、次のように表される。

uc (t ) =−(d y +  u p1 )cos(1t ) − (1 −  )u p1
uc (t )= {1 +  (u p1 / d y )}Vy sin(1t )tOA / T1tOB / T1
Critical(t oc / T1 )tOE / T1
tOF / T1
tOD / T1
tOP / T1 , tOQ / T1

 = −0.44

図 2 より、任意の時間間隔 t0 と入力速度レベル Vの DI 作用時の第 2 インパルスの作用タイミングがCASE Ⅰ-Ⅳの 4 つに場合分けされる。CASE-Ⅰ は、第 1インパルス後に塑性化せずに第 2 インパルスが作用す(10)

る場合、CASE-Ⅱ は第 1 インパルス後に塑性し負荷域

C 点到達後は、弾性時固有周期 T1 の単振動をする。
CASE-C（第 1 インパルス後に塑性化し、最大変位到達
前に復元力が 0 となり倒壊する場合）

で第 2 インパルスが作用する場合、CASE-Ⅲ は第 1 インパルス後に塑性化し、最大変位到達後に第 2 インパ

1 − (1/  )  V / Vy の場合、第 1 インパルス後に塑ルスが作用する場合、CASE-Ⅳ は第 2 インパルスが作

第 1 インパルスが作用した後、u が降伏変位 d y に達す

CASE Ⅰ-Ⅳの領域分けを図 3 に示す。CASE Ⅰ-Ⅳごと性化し、最大変位到達前に復元力が 0 となり倒壊する。
る点まで（図 1(c)の OA 間）は、CASE-A, B の時と同様に、変位と速度、及び第 1 インパルス後から降伏開始点(A 点)までの時間間隔は (1)-(3)式を用いて得られる。図 1(c)より、CASE-A, B の場合と同様に(4)式が成立する。また塑性化後の変位と速度も CASE-B の時と用する前に倒壊する場合である。
に、2.2 節で求まった第 1 インパルス後の弾塑性応答の閉形表現を用いて、第 2 インパルス作用直前の変位と速度が表現可能となる。第 2 インパルス作用タイミン
グによって決まる第 2 インパルス作用直前の変位 u*と速度 v の閉形表現を表 1 に示す。

5

同様に、(5), (6)式で与えられる。降伏点(A 点)と丁度復
元力が 0 となり倒壊する点(D 点)の時間間隔 t AD は4

CASE-Ⅳ
 CASE-Ⅱ

 1 + − {(V / V ) 2 − 1} 1y
 (11)ln t AD / T1 =
2


4 −
1
{(
/
)
1}

V
V
−
+
−
−
y



3


2

(3), (7), (10), (11)式より、第 1 インパルス後から、弾性限に到達する点や速度が 0、復元力が 0 となる各主要

CASE-Ⅲ
1

点までの時間が求まる。一例として 2 次剛性比

 = −0.4 としたときの各主要点までの時間をプロッ0トしたものを図 2 に示す。第 1 インパルス作用後からの主要点までの時間も同様に表す。横軸は弾性時固有tOA / T1tOB / T1
Critical(t oc / T1 )tOE / T1
tOF / T1
tOD / T1
tOP / T1 , tOQ / T1

 = −0.4ub (t AD ) = −dy{1 − (1/  )} より次のように表される。

図 1 の A 点, B 点までの時間を tOA , tOB とし、その他*

CASE-Ⅰ

0

0.2

0.4



0.6

0.8


1

to/T1

1.2

1.4



1.6

1.8


2

図 3 ダブルインパルス時間間隔入力レベル平面における第 2 インパルスの作用タイミングによる分類－ 38 －

*

表 1 第 2 インパルス作用直前の変位 u と速度 v

u*ua (t0 )ub (t0 − tOA )uc (t0 − (tOA + t AB ))

CASE
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ

*

インパルスの作用タイミングが CASE-Ⅲに加え CASEⅡの時もこの倒壊パターンとなる。
）この時の第 2 インv*
ua (t0 )ub (t0 − tOA )uc (t0 − (tOA + t AB ))パルス作用直後と丁度倒壊する点でのエネルギー平衡則は次式で与えられる。

m(v* + V )2 / 2 +k{u* − ( − 1) u p1}2 / 2= {k (d y −  u p1)2 / 2} + ( f y −  ku p1)u p 2 + ( ku p 22 / 2)

Ⅳ

(13)



第 1 インパルス作用直前と第 1 インパルス後に最大

3. NSDOF の任意 DI に対する倒壊限界

変位に到達した点でのエネルギー平衡則は次式で与え3.1 倒壊パターンとエネルギー平衡則

られる。

任意の時間間隔 t0 を有する DI に対する倒壊パター

mV 2 / 2= (kd y 2 / 2) + kd y u p1 + ( ku p12 / 2)  (14)ンは Collapse Pattern 1’-4’の 4 つに分類される。ここ(14)式より第 1 インパルス後の塑性変形量 u p1 は次式

では、文献[2]の分類に準じている。各倒壊パターンにで得られる。

おける模式図を図 4 に示す。ただし、第 2 インパルス

u p1 =/ d y (1 /  )[−1 + 1 −  {1 − (V / Vy ) 2 }]  (15)の作用タイミングは一例であり、定まっていない。第 1

また、第 2 インパルス後の塑性変形量 u p 2 は図 4(b)よインパルス、第 2 インパルス後の塑性変形量をそれぞり次式で得られる。

れ u p1,u p 2 とする。各倒壊パターンにおける任意の時

Collapse Pattern 3’はエネルギー平衡則を用いて導出可能である。

Collapse Pattern 3’ は、第 1 インパルス後に塑性化

Collapse Pattern 1’

し、第 2 インパルス後の自由振動時にループを描いた

Collapse Pattern 1’とは、第 1 インパルス後には塑

後の最大変位が丁度復元力 0 の点に達する場合である。

性化せずに第 2 インパルス後に塑性化し、その後の最大変位が丁度復元力 0 となる点に到達する場合である。
このときの第 2 インパルスの作用タイミングは CASE-

m(v + V ) / 2 + ku / 2

後に最大変位に到達する点と丁度倒壊する点でのエネ
ルギー平衡則を用いる。

(12)

2

= ( f y d y / 2) + f yu p 2 + ( ku p 2 / 2)

Collapse Pattern 4’
Collapse Patten 4’は、第 1 インパルス後に塑性化

また、図 4(a)より u p 2 = −(1/  )d y が得られる。

し、第 2 インパルス作用直後には塑性化（正の方向）

Collapse Pattern 2’

Collapse Pattern 2’
は第 1 インパルス後に塑性化し、第 2 インパルス後の最大変位が丁度復元力 0 の点に達則を用いる。この時、第 2 インパルス作用直後の弾性グが CASE-Ⅲの時のみである。
（   −1の場合は第 2fある。この倒壊パターンとなるのは、第 2 インパルス
パルス作用直後と丁度倒壊する点でのエネルギー平衡

壊パターンとなるのは第 2 インパルスの作用タイミン

u p2

せずに、最大変位が丁度復元力 0 の点に達する場合での作用タイミングが CASE-Ⅱ, Ⅲの時である。第 2 イン

する場合である。2 次剛性比  = −0.4 の場合、この倒

f

用タイミングが CASE-Ⅱ, Ⅲの時である。第 2 インパル
する点でのエネルギー平衡則、及び、第 2 インパルス

壊する点でのエネルギー平衡則より次式が得られる。
*2

この倒壊パターンとなるのは、第 2 インパルスの作ス作用直後と第 2 インパルス後に丁度最大変位に到達

Ⅰの範囲内である。第 2 インパルス作用直後と丁度倒

2

(16)

u p2 / d y =−(1 /  ) + (u p1 / d y ) 

間間隔を有する DI に対する倒壊限界入力速度レベル

*



u p2

u p2

f

f

2d y

fy
FROODSVH

−d y

O
P

dy

− fy

−d y

u

B

u p1

A

FROODSVHO

FROODSVH− fy

FROODSVH

−d y

u

O

u p1

A

−d y

u

− fy

u p1

(a) Collapse Pattern 1’  (b) Collapse Pattern 2’  (c) Collapse Pattern 3’  (d) Collapse Pattern 4’
図 4 各倒壊パターンにおける復元力変形関係 ●第 1 インパルス ▲第 2 インパルス － 39 －

A

O

− fy

u

歪エネルギーと運動エネルギーの和が、第 2 インパル

1 α=-0.4,V/Vy =3,t 0 /T1 =0.2

f/fy

f/fyy

ス 後 に 弾 性 限 に 到 達 す る た め に 必 要 なエ ネ ルギー

0



0.5

0

-0.5
-1
-4

k (d y −  u p1 ) / 2 を下回っている必要がある。

-3

-2

u/dy

 = −0.4

-1

α=-0.4
V/Vy =2,t 0 /T1 =0.6

-1
-4

f/fy

f/fy



0.5
0

-0.5

ーン毎のエネルギー平衡則を用いることで、任意の時

-1

f/fy

ルの導出できる。得られた結果をプロットしたものを



α=-0.4,V/Vy =1.1,
t 0 /T1 =0.2



0

1

0

zzzz

-1
-4

-3

0

u/dy

0.5

■：倒壊
■：非倒壊

献[3]における極限的 DI の入力を表している。斜線部の

-1

0

-2

-0.5

zzzz

-1
-2

0

0

2

4

1

2

u/dy
1 α=-0.4,V/V =0.8

-1 -0.5

0.5 t 0 /T1 =0.6

1















f/fy

図 5 に示す。横軸で t0 / T1 = 0.5 の点を通る実線は、文

0

V/Vy =1.1
0.5 t 0 /T1 =0.6

-0.5
-1

-1

1 α=-0.4,

f/fy

1

0.5

-2

α=-0.4,V/Vy =1.8,
t 0 /T1 =0.6

u/dy
-2 -1.5 -1 -0.5 0

u/dy

間間隔 t0 を有する DI に対する倒壊限界入力速度レベ

-3

u/dy
2

1 α=-0.4,V/Vy =1.6,t 0 /T1 =0.2

第 2 インパルス作用タイミングを仮定し、倒壊パタ

-0.5



y

-0.5

zzzz

-1
-1

0

0

u/dy

時間間隔と入力速度レベルの関係を有する DI が作用

図 6 ダブルインパルス時間間隔入力レベル平面にした場合に建物は倒壊する。図 5 より極限的 DI（横軸おける提案倒壊限界の時刻歴応答解析による検証

で t0 / T1 = 0.5 の点を通る実線）では倒壊しない入力速度レベルで倒壊をする DI の作用タイミングが存在す

4. 結論ることが確認できる。これより、文献[3]の極限的 DI は

負勾配バイリニア型復元力特性を有する 1 自由度系に必ずしも最悪なタイミングではないと言える。

モデル化し、任意の振幅や時間間隔を有するダブルイPattern

Collapse
Pattern 2’

Pattern

1’

られた結論は以下の通りである。
(1) 降伏後剛性の範囲で復元力が 0 となる点に到達す

tOA / T1tOB / T1
Critical(t oc / T1 )tOE / T1
tOF / T1
tOD / T1
tOP / T1 , tOQ / T1

4’

Pattern

ンパルス（DI）に対するその倒壊限界を提案した。得Collapse Pattern 1’
Collapse Pattern 2’
Collapse Pattern 3’
Collapse Pattern 4’

 = −0.4

P-Δ効果による剛性低下を考慮した弾塑性構造物を、る場合を倒壊限界として定義すると、ダブルイン
パルスに対する建物の倒壊を 4 つのパターンに場合分けすることが可能である。

3’

4’

3’

(2) 2 次剛性比を固定して DI 時間間隔を任意に与えた
場合に、上記 4 つの倒壊パターンに対してエネルギ

Non-collapse







ー平衡則から倒壊限界を求める方法が構成可能である。
(3) 時刻歴応答解析の結果、本論文で提案した倒壊限界

図 5 ダブルインパルス時間間隔-入力速度レベル平面は高い精度・信頼性を有している。
(4) 第 1 インパルス作用後の除荷域で復元力が 0 とな

上の倒壊限界る時に第 2 インパルスを作用させる文献[3]の極限

3.2 ダブルインパルス時間間隔 t0 入力レベル平面に的 DI は、必ずしも倒壊に関して最悪な条件ではなおける倒壊限界の時刻歴応答解析による検証
任意の時間間隔 t0 と入力速度レベル V を有する

DI に対して時刻歴応答解析を行った。得られた倒壊・
非倒壊の結果を図 6 に示す。赤■が倒壊、青■が非倒壊の点である。また、7 つの点を取り出し、その復元力-変位関係を示す。赤点は倒壊した場合の倒壊到達点を表し、赤点がない場合は非倒壊の場合を表している。
エネルギー平衡則により得られた倒壊・非倒壊の境界線が高精度であることが確認できる。
尚、文献[3]では、極限的 DI のみを扱っていたため、
閉形表現による倒壊限界の導出が可能であったが、本論文では任意の第 2 インパルス作用タイミングを扱っているため、エネルギー平衡則を解く際に一部で超越い。
参考文献[1] Kalkan, E. and Kunnath, S.K. (2006). Effects of fling
step and forward directivity on seismic response ofbuildings, Earthquake Spectra, 22(2), 367–390.
[2] Kojima, K and Takewaki, I. (2015). Critical earthquake
response of elastic-plastic structures under near-fault
ground motions, Frontiers in Built Environment, 1: 12.
[3] Kojima, K and Takewaki, I. (2016). Closed-form
dynamic stability criterion for elastic-plastic structures
under near-fault ground motions, Frontiers in Built
Environment, 2: 6.
[4] Jennings, P. C., and Husid, R. (1968). Collapse ofyielding structures during earth-quakes, J. Eng. Mech.,94, 1045-1065.

方程式を扱う必要がある。

－ 40 －

個人差を考慮した人体の非線形地震応答解析による人間負傷可能性の検討

学部 正会員 松本 雄馬（東京大学）

序論

本研究では、地震動を人間に入力する振動台実験に

地震に対する建築物の安全性を考えるにあたって

おいて 2 人の被験者の実験データを比較することで地は、構造躯体の安全性に加えて、居住者も含めた室内震時挙動の個人差を明らかにし、それを再現可能な人の安全性の検討も求められる。実際、大振幅地震動発

体の地震応答解析モデルを構築することで、個人差を生時に室内で人的被害が発生している

1)2)。その被害は、考慮する上で重要なパラメータを明らかにすることを

家具の転倒による打撲や割れたガラス等による切傷な目的とする。併せて、構築したモデルで観測記録を用

ど室内変容による負傷が多いが、揺れによる人間の転いた地震応答解析を行い負傷可能性に個人差が与える倒や壁との衝突など、人間自身の地震時挙動による負影響について考察する。

傷も少なからず発生している

3)。これまで家具の転倒などに着目した研究は多くなされてきたが、人間の挙振動台搭乗実験にみる地震応答の個人差実験の概要

動に注目した研究はあまり行われていない。人的被害

人体の地震応答解析モデルを構築するにあたり、本

予測と軽減策の検討のためには、人間の地震応答を併研究では 2017 年と 2018 年に行われた振動台搭乗実験

せて評価し被害軽減策を考えることが効果的である。

4)の実験データのうち被験者 B と被験者 C の 2 人に対のする 2007 年新潟県中越沖地震本震時の柏崎刈羽原子

研究があり、振動台実験に基づいて人体の地震応答解

力発電所 7 号機原子炉建屋 3 階における強震観測記録

析モデルを構築し検討を行っている。しかし、その研入力時の結果を用いる。実験の様子を図 1 に、被験者究で構築、使用された地震応答解析モデルは一人の 20の情報を表 1 に、入力加速度の時刻歴波形を図 2 a)に代男性の実験データのみを基に構築されており、他の示す。実験は水平二軸加振で行ったが、本研究では転年齢層を含む適用性が検討されていないという問題が倒時の危険性が高い人間の前後方向の挙動を検討する。

ある。地震発生時には多くの人々が揺れに曝され、そ検討する指標

人間の地震応答を検討した研究として肥田・他

4)

被験者の地震応答の指標として、床反力中心(Center析モデルにおいてもこのことに考慮する必要がある。

of Pressure: CoP、図 5 参照)と頭部応答を用いる。CoPBlackout curtainVideo
cameraHuman subject

0.40.455

Subject B
Subject C

00a) Input Acceleration

-5-5

Z

X

Acceleration (m/s2)の地震応答も多様なものとなることから、地震応答解

0.4
0.4 0

10

20

30

40

Y
00

-0.4
-0.4
0.4
0.4 0
Force plate (1mx1m)Shaking table

0.0 00.1
1.0
7.0
Frequency (Hz)
0.10
1.00
40
図 3 CoP 相対変位のフーリエ振幅b) Displacement of CoP
10

20

30

5005.000

図 1 実験設備の概要
表 1 被験者の情報

-

被験者 B

被験者 C

性別

男性

男性

年齢(歳) (当時)23

22

身長 (cm)169

167

体重 (kg)

51

57

-0.4
-0.4
1.5
1.5 0

Subject B
Subject Cc) Displacement of head
10

20

10
10

20
20
Time (s)

30

40

00

-1.5
-1.5

d) Velocity of head
0
0

30
30

図 2 入力加速度と実験結果の時刻歴波形- 1 -－ 41 －

40
40

0 0.1
0.1

1.0

Frequency (Hz)1

図 4 頭部加速度のフーリエ振幅

7.0

は人間が床から受ける力の合力の作用点であり、その非線形時変目標値台車型二重倒立振子モデルの提案

床との相対変位を追うことで被験者の振動台に対するモデルの概要

動き方を分析できる。加えて頭部の相対変位及び相対 揺れへの対処方法と残留変位の 2 つの違いを再現可

速度を追うことで、頭部と周囲のものとの衝突可能性

能な人体の地震応答解析モデルとして、本研究では時や衝突時の負傷程度について評価することができる。

変目標値(Time Variant Reference: TVR)モデルを構築し

図 2 b)~d)に実験データから得られた被験者の CoP のた。TVR モデルでは図 5 に示す台車型二重倒立振子を振動台に対する相対変位、頭部の振動台に対する相対用いて非線形の時刻歴応答解析を行う。モデルの運動

変位及び相対速度の時刻歴波形を示す。

方程式は下式であり、𝑑𝑑1 ~𝑑𝑑8 は表 2 に示す定数である。

被験者の地震時挙動の個人差
図 2 b)~d)のいずれにおいても、被験者 B の振幅が被𝑓𝑓𝑐𝑐 (𝑡𝑡) = 𝑑𝑑1 ൛𝜉𝜉0ሷ (𝑡𝑡) + 𝜉𝜉ሷ (𝑡𝑡)ൟ + 𝑑𝑑2 𝜃𝜃ሷ1 (𝑡𝑡) cos 𝜃𝜃1 (𝑡𝑡)
2− 𝑑𝑑3 ൛𝜃𝜃ሶ2 (𝑡𝑡)ൟ sin 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡) + 𝜇𝜇𝑐𝑐 𝜉𝜉ሶ (𝑡𝑡)

及び頭部の相対変位には残留変位が見られる。頭部の相対変位波形については、被験者 C は振動の中心が原

2

法、揺れの最中の姿勢及び揺れの後の残留変位の 3 点𝜏𝜏(𝑡𝑡) = 𝑑𝑑3 ൛𝜉𝜉0ሷ (𝑡𝑡) + 𝜉𝜉ሷ (𝑡𝑡)ൟ cos 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡)

について 2 人の被験者間に差異があることが分かった。

2− 𝑑𝑑5 ൛𝜃𝜃ሶ1 (𝑡𝑡)ൟ sin൫𝜃𝜃1 (𝑡𝑡) − 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡)൯ − 𝑑𝑑8 sin 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡)

図 3, 4 には、被験者の地震応答についてより詳細なは 1.0Hz 以上の振動数成分が多く含まれていることが分かる。また、頭部絶対加速度(図 4)では被験者 C が(3)+ 𝑑𝑑5 𝜃𝜃ሷ1 (𝑡𝑡) cos൫𝜃𝜃1 (𝑡𝑡) − 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡)൯ + 𝑑𝑑6 𝜃𝜃ሷ2 (𝑡𝑡)

被験者の地震応答における振動特性の個人差者 C では 0.7Hz 付近で卓越しており、一方被験者 B に(2)+ 𝑑𝑑5 ൛𝜃𝜃ሶ2 (𝑡𝑡)ൟ sin(𝜃𝜃1 (𝑡𝑡) − 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡))形の特徴に加えて実験映像も検討し、揺れへの対処方

リエ振幅スペクトルを示す。CoP 相対変位(図 3)は被験+ 𝑑𝑑5 𝜃𝜃ሷ2 (𝑡𝑡) cos൫𝜃𝜃1 (𝑡𝑡) − 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡)൯ − 𝑑𝑑7 sin 𝜃𝜃1 (𝑡𝑡)

前後しているという違いも見られる。以上のような波に対する相対変位波形と頭部の絶対加速度波形のフー(1)−𝜏𝜏(𝑡𝑡) = 𝑑𝑑2 ൛𝜉𝜉0ሷ (𝑡𝑡) + 𝜉𝜉ሷ (𝑡𝑡)ൟ cos 𝜃𝜃1 (𝑡𝑡) + 𝑑𝑑4 𝜃𝜃ሷ1 (𝑡𝑡)

点付近であるが被験者 B は振動の中心が時間によって検討を行うため求めた、被験者 B, C の CoP の振動台

2

+ 𝑑𝑑3 𝜃𝜃ሷ2 (𝑡𝑡) cos 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡) − 𝑑𝑑2 ൛𝜃𝜃ሶ1 (𝑡𝑡)ൟ sin 𝜃𝜃1 (𝑡𝑡) 験者 C より小さくなっている。また、被験者 B の CoP

ここに𝜉𝜉0 (𝑡𝑡)は床の絶対変位、𝜉𝜉(𝑡𝑡)は台車の床に対する相対変位、𝑓𝑓𝑐𝑐 (𝑡𝑡)は台車に加える制御力、𝜏𝜏(𝑡𝑡)は振子 1,

2 の間のトルクの制御力、𝑚𝑚1  𝑚𝑚2  𝑚𝑚𝑐𝑐 は振子 12 お

よび台車の質量、𝐿𝐿1  𝐿𝐿2 は振子 12 の全長、𝑙𝑙1  𝑙𝑙2 は振子 12 の下端から質量中心までの距離、𝜃𝜃1 (𝑡𝑡) 𝜃𝜃2 (𝑡𝑡)は時刻 t における振子 12 が鉛直線となす角、𝜇𝜇𝑐𝑐 は台0.7Hz 付近で卓越し、被験者 B は 1.2Hz 付近で卓越し車の粘性減衰定数である。既往研究で構築されたモデている。このような振動特性に加えて、振動台に対す

ル 4) では𝜃𝜃1 , 𝜃𝜃2 を微小として線形近似を行っており、る相対変位及び相対速度は被験者 C が大きく被験者 Bは小さかったことから、被験者 B は振動台の動きに合

表 3 被験者間に共通のパラメータ

わせて短い周期で動き、被験者 C は振動台の揺れを受

μc

10000

g (m/s 2)9.806とが分かる。以上の被験者 B, C の揺れへの対処方法のTime delay (s)0.10

差異を建物の構造形式と対応させてみると、被験者 B

Time delay ξ (s)0.001

け流すように長い周期で動いて揺れに対処していたこは耐震構造のように地震動に対処し被験者 C は免震構

表 4 被験者モデル諸元造のように地震動に対処したといえる。よって本研究では被験者 B, C の揺れへの対処方法をそれぞれ「耐震図 5 台車型二重倒立振子型」及び「免震型」と呼ぶことにした。
人体の地震応答解析モデル構築の要件
以上の検討を踏まえ、「耐震型」と「免震型」という揺れへの対処方法の違いと残留変位の 2 点を重視し、それらを再現できることをモデル構築の要件とした。
また、今後モデルの適用範囲を拡大していくことを想定し、モデルのパラメータを変化させるだけで違いが再現可能なモデル構築を目指した。

𝑑𝑑ͳ

𝑑𝑑ʹ
𝑑𝑑͵
𝑑𝑑Ͷ
𝑑𝑑ͷ
𝑑𝑑͸
𝑑𝑑͹
𝑑𝑑ͺ

- 2 -

－ 42 －

表 2 𝑑𝑑1~𝑑𝑑8

𝑚𝑚ͳ ൅ 𝑚𝑚ʹ ൅ 𝑚𝑚𝑐𝑐
𝑚𝑚ͳ 𝑙𝑙ͳ ൅ 𝑚𝑚ʹ 𝑙𝑙ʹ

-

B

C

m1 (kg)

14.9

16.7

m2 (kg)

34.6

38.6

mc (kg)

1.50

1.68

L1 (m)

0.830

0.820

𝑚𝑚ʹ 𝑙𝑙ʹL2 (m)

0.794

0.785

𝑚𝑚ʹ 𝑙𝑙ʹ 𝐿𝐿ͳ

l1 (m)

0.459

0.459

l2 (m)

0.305

0.305

J1 (kgm2)

5.10

5.10

J2 (kgm2)

3.21

3.21

𝑚𝑚ͳ 𝑙𝑙ͳ ʹ ൅ 𝑚𝑚ʹ 𝐿𝐿ʹ ʹ ൅ 𝐽𝐽ͳ
𝑚𝑚ʹ 𝑙𝑙ʹ ʹ ൅ 𝐽𝐽ʹ

𝑚𝑚ͳ 𝑙𝑙ͳ 𝑔𝑔 ൅ 𝑚𝑚ʹ 𝐿𝐿ͳ 𝑔𝑔
𝑚𝑚ʹ 𝑙𝑙ʹ 𝑔𝑔

大振幅入力の解析を良い精度で行えなかった。大きな
入力加速度に対しても精度よく解析を行うため TVR
モデルは微小近似を行わない非線形モデルとした。

+TVR モデルでは、台車型二重倒立振子という一つの+−モデルを用いてそのパラメータを変化させることで被験者間の違いを再現する。表 3, 4 に運動方程式に含ま𝜉𝜉ሺ𝑡𝑡ሻ

Time
delay

𝐊𝐊𝑓𝑓𝑐𝑐𝐊𝐊 𝜏𝜏Floor Acc. 𝜉𝜉Ͳሷ ሺ𝑡𝑡ሻ

れる被験者の身長や体重に起因するパラメータを示す。
その値は人体の関節間のセグメント長 5)および身体部Time
delay ξF
𝑓𝑓𝑐𝑐 ሺ𝑡𝑡ሻ

𝜏𝜏ሺ𝑡𝑡ሻ 𝐮𝐮ሺ𝑡𝑡ሻ

P𝐱𝐱ሺ𝑡𝑡ሻ

図 6 TVR モデルのブロック線図は不適当であるといえ、解析時に残留変位を再現するに基づいて身体の各部位の長さおよび質ことができなかった。そこで 795 モデルでは、𝜉𝜉(𝑡𝑡)の量を算出し、モデルに適合するよう設定した。解析時

目標値を時間と共に変化させることで地震時挙動の個にはそれぞれの被験者に対応するパラメータを用いる。

人差を再現できるようにした。モデルのブロック線図

795 モデルの制御方法
人間の姿勢制御は、外乱によって人体の姿勢に生じを図 6 に示す。𝐊𝐊𝑓𝑓𝑐𝑐 および𝐊𝐊 𝜏𝜏 は表 5 に示すフィードバ

た変化に対してバランスをとるような力を随時発生さこの制御力を入力としてモデルの状態を「P」で求める。

せることで行われる。よってモデルの制御は状態フィ

なお、フィードバックゲインは実験結果に合うようにードバック制御を使用する。加えて人間には刺激の入最適化して求めた。TVR モデルでは求まった状態をフ力から実際に筋肉が収縮し力が発揮されるまでに時間ィードバックする際に、行列 F をかけて「Time delay

遅れが存在し、それをフィードバック制御系におけるξ」分だけ遅らせた𝜉𝜉(𝑡𝑡)を追加でフィードバックするこ

無駄時間(Time delay)として設定し制御を行う。

とで、制御の目標値を時間と共に変化させている。

分慣性係数

既往研究

6)

4)

における台車型二重倒立振子の制御は上ックゲインを用いて制御力を発生させる部分であり、

795 モデルによる解析結果

記の状態フィードバック制御を用い、初期状態を目標

モデルの出力𝐱𝐱(𝑡𝑡)から CoP の床に対する相対変位と値として人間が床に対して垂直な姿勢で静止すると想頭部の床に対する相対変位及び相対速度を算出できる。

定して制御を行っていた。すなわち𝜉𝜉(𝑡𝑡), 𝜃𝜃1 (𝑡𝑡)および実験と同じ強震観測記録入力時の解析結果から被験者
B, C の波形をそれぞれ実験結果と比較して図 7, 8 に示せている。よってモデルが外乱入力前の位置に戻るよす。2 節で述べた被験者間の振幅の大小と残留変位のうに力が働き、元居た場所に戻るように制御される。

違いを TVR モデルにおいて表 4, 5 に示したパラメー

ここで、2 節での被験者 B C の実験結果を鑑みると、

タを変化させることで再現できていることが分かる。

確かに被験者 C は加振中に揺れ動きながらも最終的に

観測記録を用いた解析𝜃𝜃2 (𝑡𝑡)についてすべてが  となるように制御力を発生さ

加振前の位置へと戻っていたが、被験者 B は残留変位

TVR モデルを用いて地震動の観測記録を入力としが発生していた。このことから、被験者 B については

た地震応答解析を被験者 B, C それぞれについて行い、元居た場所に戻るような制御は行っておらずその目標

解析結果に表れる個人差を分析した。負傷可能性の検値は時間とともに変化しており上記のような制御方法

討を視野に入れて、頭部の最大相対速度について分析

0.4
0.4

表 5 被験者 B, C のフィードバックゲイン

-

B

C

𝑘𝑘𝑓𝑓𝜉𝜉

3000

7190

𝑘𝑘𝑓𝑓𝜃𝜃 ͳ-78200-37400𝑘𝑘𝑓𝑓𝜃𝜃ʹ-20100-16000𝑘𝑘𝑓𝑓𝜉𝜉ሶ

-11300-14500𝑘𝑘𝑓𝑓𝜃𝜃ሶͳ

-17800-15100𝑘𝑘𝑓𝑓𝜃𝜃ሶʹ

-6510

-4600

𝑘𝑘𝜏𝜏𝜉𝜉

-54.6

-61.6

𝑘𝑘𝜏𝜏𝜃𝜃 ͳ

-89.0

19.3

119

183

𝑘𝑘𝜏𝜏𝜉𝜉ሶ

-16.8

-24.1

𝑘𝑘𝜏𝜏𝜃𝜃ሶͳ

-27.8

-25.4

28.7

32.9

𝑘𝑘𝜏𝜏𝜃𝜃ʹ𝑘𝑘𝜏𝜏𝜃𝜃ሶʹ

0.4
Analysis
Experiment
0

00

-0.4
-0.4
0.4
0.4 0

10

20

a) Displacement of CoP
-0.4
0.4 0
30Analysis
40
Experiment00

Analysis
Experimenta) Displacement of CoP
10

30
40
Analysis
Experiment

0

-0.4
-0.4
1.5
1.5 0

10

b) Displacement of Head
-0.4
1.5
20
30Analysis 400b) Displacement of Head
10

Experiment

00

-1.5
-1.5

20

20

30Analysis
40
Experiment000c) Velocity of Head
-1.5
30
40
30
4000

10
10

20
20
Time (s)図 7 解析結果と実験結果の比較（被験者 B、入力波: 図 2 a）
）

- 3 -

－ 43 －c) Velocity of Head
10
10

20
30
20
30
Time (s)図 8 解析結果と実験結果の比較（被験者 C、入力波: 図 2 a）
）

40
40

8

Site 2 (KMM007)

0

Site 4 (NIG025)001
Maximum head velocity of subject B (m/s)

The Western Tottori prefecture earthquake in 2000
The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake
The Niigataken Chuetsu-oki Earthquake in 2007
The 2016 Kumamoto Earthquake

0.1

8Site 3 (FKS018)

2

NS
EW

0

1

Frequency (Hz)
8

NS
EW

c) Site 3 (FKS018)

0.1

1Frequency (Hz)NS
EWd) Site 4 (NIG025)

Amplitude (m/s)1b) Site 2 (KMM007)

Amplitude (m/s)

Amplitude (m/s)

Site 1 (FKS020)

8

NS
EW

a) Site 1 (FKS020)

Amplitude (m/s)

Maximum head velocity of subject C (m/s)

2

0

0.1

1

0

Frequency (Hz)図 9 被験者間の頭部応答最大相対速度の比較

0.1

1Frequency (Hz)図 10 Site 1 ~ 4 の地震動フーリエ振幅スペクトルした。入力用の地震動は防災科学技術研究所強震観測

行い実験と同様の傾向がみられることを確かめた。加網(K-NET) より、2000 年鳥取県西部地震本震、2007 年

えて地震動の周波数特性によって被験者の地震応答の新潟県中越沖地震本震、2011 年東北地方太平洋沖地震

大小が変化することを示した。モデルを適用可能な人

本震及び 2016 年熊本地震本震から計 1381 地点を用い

間及び地震動を増やすことで個人差や場所の特性を考た。被験者の頭部最大相対速度を比較したのが図 9 で慮した人的被害予測と軽減策の検討が可能になり、今ある。どの地震についても被験者 C の応答が被験者 B

後の研究が必要である。

より大きい傾向にあり、実験で見られた振幅の大小の参考文献

違いを表現できている。一方で頭部最大相対速度の大1)7)吉田雅穂, 宮島昌克, 北浦勝, 池本敏和: 1993 年釧路沖

小関係は地点によって異なり、被験者 C が大幅に大き地震における住家被害と人的被害. 地震工学研究発表

い地点や、わずかに被験者 B が大きくなる地点もあっ会講演概要, vol. 22, pp. 431-434, 1993

た。この違いについて検討するため、図 9 に示した Site2)永野正行, 渡辺眞伍 日野浦雄勝 鈴木賢人 アンケ

1 ~ 4 のフーリエ振幅スペクトルを図 10 に示す。Site 1

ート調査に基づく 2016 年熊本地震時の超高層集合住宅には 1.0Hz 以下の長周期成分が多く含まれており、同の揺れと室内被害 日本建築学会技術報告書, vol. 24,

様に Site 2 は 3.0Hz 付近に加えて 0.5Hz 付近にも卓越

No. 57, pp. 565-570, 2018が見られる。一方 Site 3, 4 では 1.0Hz 以上の周波数成3)地震に伴う室内被害の実態調査. 2016

分が大部分を占めている。すなわち長周期成分が多く含まれる波で被験者 C の応答は大きくなる傾向がある

東京消防庁防災部震災対策課: 平成 28 年(2016 年)熊本

4)

肥田剛典, 大野敦史, 糸井達哉, 高田毅士: 地震時人的と分かり、転倒や壁との衝突時に負傷可能性が高くな

被害予測に向けた台車型二重倒立振子による人体の地るといえる。またその応答の傾向から、2 節で述べた

震応答解析モデルの構築. 日本建築学会構造系論文集,「免震型」と「耐震型」の違いを再現できているといvol. 84, No. 765, pp. 1377-1387, 2019

える。なおこの検討は他の地点についても行い、同様

5)

Movement, 4th Edition, 2009. 10の傾向があることを確かめている。以上の分析から、個人差を考慮した人体の地震応答解析によって地震動

Winter, D. A. : Biomechanics and Motor Control of Human

6)

D. Gordon E. Robertson, Graham E. Caldwell, Joseph Hamill,の周波数特性に影響を与える地盤や建物の振動特性なGary Kamen, Saunders N. Whittlesey: Research Methods in

どを反映した人間負傷可能性の検討が行えるといえる。

BIOMECHANICS, 2nd Edition, 20137)

まとめ

防 災 科 学 技 術 研 究 所 : 強 震 観 測 網 (K-NET, KiK-net),“http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/”, (2020-3-6 閲覧)

本研究では、振動台搭乗実験に基づき人間の地震時挙動の違いを明らかにしつつ、その違いを再現可能な謝辞

人体の地震応答解析モデルを構築した。また、構築し本研究では強震観測網(K-NET, KiK-net)の観測記録を利用したモデルで様々な地震動を入力とした地震応答解析をました。関係各位に感謝申し上げます。

- 4 -－ 44 －

水系空間と空き家の管理構造から考える小規模漁村における事前復興計画案の提案
三重県尾鷲市九鬼町を対象として学部 正会員 山本 翔也（大阪大学）

 水利用形態・空間的特質

研究の背景と目的

震災後想定される水不足問題に、過去から現在に至 年  月  日に発生した東日本大震災では、事

前復興計画の重要性が指摘された 。 年以内に発生るまでの水利用及び九鬼町固有の空間の観点からアプするとされる南海トラフ地震の実情を鑑みても、そのローチするための調査。

必要性は日に日に増している。しかし、「南海トラフ地 空き家の管理構造

震防災対策推進基本計画  年  月 」ではそのほと集落の半数を占めると思われる空き家の震災時にんどが市街地を想定したもの

注

であり、小規模漁村へおける有効利用注  を、管理者の所在及び続柄の観点かの言及は非常に少ない。小規模漁村をはじめとした ら検証するための調査。

次産業地域が、加工や流通のネットワークを通して市

調査方法及び調査期間

街地と連関した地域経済構造を持つことを考慮すると、本研究は主に現地調査・ヒアリングと文献調査を基

小規模漁村においても市街地と平行して「事前」を考本とした。調査期間は 

えておくことが重要となる。

 の計  日間である。ヒアリングは区長・地域組織

そこで本研究の目的は、フィールド調査で得られた知見をもとに、小規模漁村における事前復興計画を策の役員・住人・尾鷲市水道局に行った。
用語の説明

定することにある。これは近い将来、市街地と連関した事前復興計画である、「ネットワーク型事前復興計画」【水系空間】：水回り空間のこと。本論文における筆者の定義である。

の策定に至るまでの嚆矢となる。

【ボッチ】：川の水を生活用水として利用するため

に用いられた水溜のこと。九鬼における呼称である。

調査対象地の概要



調査対象地は、三重県尾鷲市九鬼町内の主要機能が集まる地区である。居住域は平地と斜面地で形成され、新旧の水系空間とその変遷
現在の水系空間

背後には険峻な山が迫っている。その立地環境により現在、九鬼簡易水道事業における水源は、中心部か

かつては「陸の孤島」と呼ばれるほど不便だったアクら直線距離約 NP 離れた地点の表流水である。水源

セスだが、現在はトンネルの開通により市街地まで車の標高は P で、水はポンプ等を用いず地形を生かで  分程である。

した自然流下によって町の配水池（標高 P）まで送

年末年始に行われる「ニラクラ祭り」「鰤祭り」の歴水された後、各家庭に配水される。したがって九鬼町史は長く、文化的価値は非常に高い。祭りには運営主の家屋立地は総じて水源の標高以下となっている。ま

体を班分けするような「番組」というシステムが存在た、緊急時を想定した水源（標高 P 地点の表流水）し、神事は番組ごとに行われる。

が用意されていることも明らかになった。

豊富な山水はこの地区に  つの川（「里地溝」「遊谷 水系空間の遺構
かつて取水のため日常的に利用されていたボッチ・地溝」「小名地溝」と呼ばれる）をもたらし、それらはかつて生活用水として日常利用されていた。

井戸の分布を図  に示す。矢印はボッチ・井戸を共同で利用していた言質が取れたものを示す。
ボッチの多くは川沿いに分布し、井戸は標高 P の

研究の概要研究の視点
本研究では主に  つの視点から調査を進めた。

平地と斜面地の切り替え部分に多く分布していた。住人がボッチ及び井戸のいずれを利用するかは、住居の- 1 -－ 45 －

図  ボッチ・井戸分布図

立地に大きく依存していたと考えられる。

いたが、 割程度が「カタチの喪失」を起こしていた。

また所有と利用の観点から見た取水形態は、 パタ

それらは海際の空間に多く、川の暗渠化が大きく影響ーンに分類できることが明らかになった（図 ）。井戸

していると考えられる。川の暗渠化が海際の平地部分

は私有のものでも近隣住人と共的に利用することがあで起こった理由は、土地の利用需要が高かったためだった。ボッチは公的空間に立地するもののみが共的利と考えられる。

用されていた。取水装置を共的利用していた  つのパ
ターンにおいては、それらを核とした「水系コミュニティ」が存在していたと考えられる。

図  水系空間変遷モデル

小結  
自然流下の上水道システムや過去の取水装置の分
布、また水系空間の変遷など、九鬼町の水系空間は地形に規定されている側面があることが明らかになった。
九鬼町固有の地形が、水系空間を創出していると考えられる。
また上水道普及前は、私有の井戸や公的空間のボッ

図  上水道普及前の水利用形態

チを近隣住人と共的に利用するなど、取水装置を核と

水系空間の変遷
 年の村役場資料  に記された  箇所の水系空間に焦点をあて、現在の水系空間のカタチと比較した
ところ、変遷の様子は  パターンに大別されることがわかった（図 ）。全体の  割程度は当時の姿を残してした「水系コミュニティ」が存在していた。

空き家
空き家への取り組み- 2 -－ 46 －

図  町内空き家分布図

尾鷲市は地域おこし協力隊による「132 法人おわせ町内における空き家管理

暮らしサポートセンター」において空き家バンクの運 世帯の町内空き家管理者の  割超が、空き家所有営を行っている。九鬼町における平成  年度までの者の本人もしくは親族関係にある者だったが、「家が近移住実績は、 世帯  人であった。

くで仲が良かったから」と近隣コミュニティによる管空き家の管理構造

理者の存在も確認することができた。町内に空き家を対象地区における管理形態ごとの空き家分布図（図所有する者の中には、南海トラフ地震を意識して自主）、及び空き家戸数のモデルを示す（図 ）注  。対象

的に高台移転を行っている者もいた。現在浸水域内に地区内  の家屋のうち空き家は  戸存在した。

住む者が浸水域外の空き屋を買い取り、少しずつ荷物

％以上の空き家が管理されているが、管理者のうち約半数は尾鷲市外に住む者であった。約 ％の管理外
空き家は海際からのアクセスが悪い、標高の高い位置に多く分布していた。空き家総数と比較し空き家バンクへの登録が進まない現状も明らかになった。

を移動していることは特筆すべき事項で、空き家活用の新しいあり方を示唆するものである。図  の  個の矢印は上記の例のように、住人が事前に津波に備えられる管理形態を表す（管理者が津波を意識しているかは現状不明）。ここで、浸水域と空き屋戸数の関係性をモデル化したものを図  に示す。

図  空き家管理構造モデル

図  空き家浸水域関係性モデル

- 3 -－ 47 －

ィが形成されることを想定し、その中で特に大きなコ

小結  
管理外の空き家は標高の高い位置に多く分布してミュニティが形成されるであろう  つの取水場そばにいること、さらに住民の中には浸水域外の（立地するは、管理外空き家を利用した集会所を併設する。

標高の高い）空き屋を津波に備え管理している者がい高台移転

ることが明らかになった。結論、空き家の管理構造が津波の襲来後、更なる震災に備え集落内で高台移転

家屋の立地する標高的・地形的側面に影響を受けていを行う。移転地の条件として特筆すべきは「標高 ｍ

ることが明らかになった。

以下（配水池の高度以下）」という条件だ。これは現在さらに空き家所有者の近隣住人が空き家を管理し利用される自然流下式である上水道を、その改修工事ている例から、空き家管理が地域内外のコミュニティ

等必要なしに受け継ぐためのものだ。集落内高台移転を創出している側面もあると考えられる。

が行われれば、そのコミュニティを失うことなく、こ

れからの南海トラフ地震に備えることが可能となる。

結論



水系空間及び空き家の管理構造はともに、九鬼固有

まとめ

の地形に大きく影響を受け、利用の相互扶助とコミュ

本研究は三重県尾鷲市九鬼町を対象に、事前復興

ニティによる形態に支えられていることが明らかにな

計画策定のため、水系空間及び空き家の管理構造につった。津波の浸水ラインが地形に依存することも考慮いて調査し分析を行ったものである。
事前復興計画策定に関わる主な結果を以下にまとすると、事前復興計画の策定に上記観点を欠かすことはできないと言える。

めた。  九鬼町は自然流下式の上水道システムを持つ。  上水道普及前の水利用形態は  パターンに分提案

類され、取水装置を共的利用する場合もあった。 事前復興計画の策定

九鬼町において、132 法人運営の空き家バンクシステ

以上の知見をもとに、震災後を想定した事前復興計

ム利用率は非常に低い。  空き家所有者の中には、画を提案する。

津波を想定し自主的に高台移転を行っている者がい空き家のみなし仮設利用

る。

空き家をみなし仮設として利用する。浸水域内居住

本研究ではわずか  つの視点のみに依拠した提案を者は、①集落内に建設する仮設住宅②浸水域外の空き行っているに過ぎず、その他検討事項は多々ある。し家（みなし仮設）③集落外に建設する仮設住宅、のいかし本研究が契機となり、南海トラフ地震に向けた危

ずれかへ移転する。移転は祭りの「番組」ごとに行う

機意識や準備意識が住民らに醸成される糸口となればため、住人は共同体意識を維持しながら復興へ足を進幸いである。

めることができる。浸水域外の空き家を管理する浸水

参考文献

域居住者  世帯は、自らが管理する空き家へ移転す 国土交通省：復興まちづくりのための事前準備ガイド

る。

ライン  九鬼村役場：大正  年地理土木書類綴

空き家をみなし仮設利用する上で必要となる手続

注釈

き及び管理は、132 法人おわせ暮らしサポートセンタ

注  南海トラフ地震防災対策推進地域における地震防災

ーによって行われる。予め有事の賃貸許諾等を管理者対策の推進を目的とする計画が記載され、小規模漁村に関に申請し、空き家管理システムを構築する。

する記述はない。注  例えば、既存空き家を応急仮設住取水場・集会所の配置

宅、いわゆるみなし仮設として利用できる可能性がある。

上水道敷設前の水利用形態を模した、 つの共的利

注  本調査では管理者は  人であると仮定している。

用の取水場を浸水域外に設ける。全ての取水場は現在

存在するボッチ・井戸の再利用によるもので、震災前尚本研究は、文部科学省科学研究費若手研究 Ｂ 「海のコに住人で利用方法の共有や水質検査等を行う。各ボッモンズの仕組みと文脈から考える小規模漁村に向けた事前

チ・井戸を核とした近隣利用者による水系コミュニテ

復興計画の提案」（課題番号 .／研究代表者下田元毅）による成果である。

- 4 -－ 48 －

海抜ゼロメートル地域における大規模水害を想定した施設の整備方策に関する調査研究-東京都江東 5 区における域内垂直避難を想定した避難所の整備動向と浸水リスク学部

正会員

山本
表1

1．はじめに陸人（日本大学）
調査概要

近年わが国では，集中豪雨による全国的な水害が多発しており，海抜ゼロメートル地域を有する都心部では，大規模水害が懸念されている．特に，東京都江東5 区（足立区・葛飾区・墨田区・江戸川区・江東区）では区内に在住する 250 万人注 1)が避難の対象となり，最大浸水深 10m 以上，浸水継続時間 2 週間以上の浸水被害が想定されている．これに対し行政は 2018 年に江東 5 区広域避難推進協議会により 5 区共通の広域避難勧告・域内垂直避難指示の発令基準 1)を設定した．
しかし，2020 年に発生した令和元年東日本台風では，
時間流域雨量の増加に伴い広域避難勧告の発令が検討されたが，鉄道の早期的な計画運休や広域避難先の確保不足により発令が見送られ，区内の小中学校等の施設が避難の対象となった．そのため、大規模水害に備えた広域避難及び域内垂直避難の検討が重要である．
また，大規模水害時の避難方策に着目した先行研究を整理すると，2005 年の高橋らによって報告された「避難経路及び広域避難場所の危険度に着目した避難図1

市街地における海抜ゼロメートル地域

計画の評価に関する研究」2)では，GIS に基づいた避難
経路と経過時間の関係性や避難場所の面積算定から，

2．調査方法

避難計画における課題及び避難場所や避難経路等に関

表 1 に調査概要を示す．まず，東京都江東 5 区の各する代替案の提示がなされている．また，牧之段らに区の水害対策担当職員へヒアリング調査を実施し，各よって報告された 2013 年の「首都圏大規模水害時の区における避難所の指定基準を整理した．次いで，地江東デルタ地帯に必要な避難場所の収容力に関する分

域防災計画及び水害ハザードマップ（以降水害 HM）

析」2)では，江東デルタ地帯の人口分布と避難所の収容に基づき対象とする避難所を抽出し，江東 5 区大規模人数による各地域の収容能力の算定及び交通手段を考水 害 HM2) に よ る想 定 浸 水 深の 把 握 並 びに Google

慮した場合の避難完了可能な人口を定量化し，収容能

Earth による，施設の機能用途及び建築形態を把握し，力及び避難場所に関する課題が明らかにされている．

避難所の整備動向及び浸水リスクに関する課題・問題

しかしながら，このような大規模水害を想定した避難点を整理した．

方策における研究の蓄積は，避難所のハード的側面の整備実態を捉えておらず，本研究のような避難所の水

3．海抜ゼロメートル地域の全国分布

害対策や建築形態の整理及び建築物が与える影響に着

図 1 に市街地における海抜ゼロメートル地域を示目することは，大規模水害を想定した避難所の指定やす．まず，国土地理院地図に基づく面積算定から，1

施設基準の策定等の建築的対応を検討する上で重要に

都 1 府 28 県に海抜ゼロメートル地域が含まれることなると考える．そこで本研究では，海抜ゼロメートルがわかった．また，海抜ゼロメートル地域内の市街地地域に位置する東京都江東 5 区を対象に，避難所の整の割合は，東京都，神奈川県，愛知県，大阪府，兵庫

備実態及び現状の域内垂直避難における課題を明らか

県，広島県で 40%以上であり，日本三大湾（東京湾，にすることを目的として，避難所の建築的特徴の整理

伊勢湾，大阪湾）の周辺の都道府県において割合が高及び浸水リスクに関する基礎的な調査を実施した．

い傾向があることがわかった．
- 1 -－ 49 －

表2

4．種水害の避難方法と避難所の指定基準

避難所の定義4-1． 避難所の定義
表 2 に各区の避難所の定義，を示す．調査の結果，各区の地域防災計画に掲載されている避難所は 811 棟
確認でき，その内，水害を想定した避難所である「指表3

江東 5 区における各種水害 HM の基本情報

定避難所」は 483 棟，「無指定避難所」は 328 棟確認できた．
4-2． 水害時の避難方法と避難所の指定基準
表 3 に江東 5 区における各種水害 HM の基本情報，
表 4 に各区の避難所の指定基準を示す．まず，水害 HMの基本情報に着目すると，水害 HM 計画主体を 2 つに分類でき，江東 5 区では荒川，江戸川における氾濫及び高潮を想定した水害 HM，区では各河川の氾濫，内水氾濫，高潮を想定した水害 HM が作成されていた．

表4

各区の水害 HM の避難所の指定基準

また，河川氾濫における水害想定規模と避難方法の関係性に着目すると，江東 5 区が 1000 年確率の水害に備え広域避難を優先した計画をする一方で，各区では最小 100 年確率の水害に対し水平避難や垂直避難といった区内の避難が計画されていた．特に足立区，葛飾区，江東区では荒川もしくは江戸川の氾濫が想定される場合でも垂直避難が推奨されており，水害の規模設定に応じて区内の避難の推奨される地域が異なることがわかる．
次いで，各区の水害 HM の避難所の指定基準に着目
すると，足立区・江東区では建築物の階数に関する基準，墨田区では浸水深に関する基準が定められていることがわかる．一方，江戸川区・葛飾区では階数や浸水深に関する基準は定められておらず，浸水を想定し

図2

た避難所指定は行われていない状況が確認できた．

表5

避難所階数の定義

避難所の機能用途別の棟数

このように，多様な水害種別を想定した避難方法等
は計画されているが，浸水被害を想定した避難所に関する具体的な基準は未整備の施設が多いことが明らかになった．
5． 機能用途別の避難所と安全階を有する避難所
5-1． 避難所階数の定義
図 1 に避難所階数の定義を示す．本研究では，建築物の階数と想定浸水深との関係を踏まえ，避難所における最大想定浸水深以下の階を「浸水到達階」，最大想定浸水深 10m 以上の 5 階以上を「安全階」と定義した．

でき，小学校が 271 棟（約 33%）と最も多く，中学校

5-2． 避難所の機能用別の階数

が 130 棟（約 16%），高齢者施設が 88 棟（約 10%）

表 5 に避難所の機能用途別の棟数，図 2 に避難所のと続いた．指定避難所の機能用途に着目すると，指定

用途別の階数と安全階との関係を示す．まず，機能用

避難所 483 棟の内，小学校・中学校が 392 棟（約 81%）

途別の避難所数に着目すると， 7 機能 24 用途に分類指定されており，障碍者支援施設，文化会館，スポー- 2 -－ 50 －

ツセンターの避難所では，それぞれ半数以上が指定避難所として指定されていた．
次いで，区毎の指定避難所の機能用途に着目すると，葛飾区・墨田区・江東区では，教育施設に加え，福祉施設や文化施設の指定避難所が多い傾向が確認できた．
また，足立区・江戸川区では，小学校・中学校以外の指定避難所は確認できず，それ以外の機能用途の避難所は無指定避難所として定められていた．避難所の用
途別の階数に着目すると，指定避難所の機能用途の上
位 5 用途の最低階数は，小学校（No．1）
・中学校（No．
2）が 3 階，高齢者施設（No．9）・福祉センター（No．

図310）・障碍者支援施設（No．13）が 1 階となっており，避難所の用途別の階数と安全階との関係
表6

避難所の浸水到達階

表7

避難所の浸水リスク

各用途の階数の平均値は，安全階を満たしていない 5
階未満となっていた．また，要配慮者向けの避難所利用が想定される福祉機能を有する避難所に着目すると，
高齢者施設（No．9）・福祉センター（No．10）・障
碍者支援施設（No．13）は 3/4 以上，児童館（No．
11）・障碍者支援施設（No．12）は 1/2 以上の避難所の階数が安全階を満たしていない 5 階未満となっており，長期間の浸水継続が生じた際の要配慮者の避難生
活への影響が想定される．
6． 避難所の浸水到達階と浸水リスク
6-1． 避難所の分類と浸水到達階の関係性
表 6 に避難所の浸水到達階注 2)を示す．まず，各避難所の浸水到達階を整理すると，「浸水想定無し」は 53
棟，「1 階床下」が 12 棟，「1 階床上」が 379 棟，「2階床上」が 255 棟，「3 階床上」が 112 棟確認でき，
床上浸水が想定されている避難所は 746 棟（約 92%）に及んでいた．次いで，区別の指定避難所に着目すると，葛飾区が 134 棟と最も多く，江戸川区 107 棟，足立区 104 棟，江東区 91 棟，墨田区 47 棟と続き，水害時の避難所の指定基準が定められている足立区・墨田次いで，区別の浸水リスクと避難所に着目すると，区・江東区の指定避難所の棟数が少ない傾向が確認で江東区では「室内の浸水なし」の棟数が指定避難所よきた．また，足立区・墨田区・江東区では，浸水到達り多く，足立区，葛飾区，では「全階層が浸水する」

階が「3 階床上」となる指定避難所の割合が比較的高

棟数が無指定避難所より多いことが確認できた．また，

い傾向がみられ，加えて，江東区では「浸水想定無し」

江戸川区を除いて「全階層が浸水する」指定避難所がの無指定避難所が 25 棟（約 20%）確認でき，必ずし

1 棟以上含まれており，浸水リスクを考慮した指定避も想定浸水深を考慮した上での水害時の避難所の指定

難所の選定は不十分であると考えられる．

がなされていない状況が窺えた．

6-3． 避難所の浸水リスクと地理的特徴の関係性
図 4 に指定避難所の浸水リスクと地理的特徴注 2)を

6-2． 避難所の分類と浸水リスクの関係性
表 7 に避難所の浸水リスクを示す．まず，各避難所示す．まず，江東 5 区の想定浸水深に着目すると，江の浸水リスクを整理すると，「室内の浸水なし」は 65

戸川区南部，江東区南部に床下浸水が想定される地域

棟，「浸水しない階層あり」は 686 棟，「全階層が浸が広がっていた．また，足立区南部，江戸川区西部，水する」避難所は 60 棟確認できた．

江東区東部に 3 階以上の浸水が想定される地域が集中- 3 -－ 51 －

凡例

しており，荒川両岸で浸水深が深くなる傾向が読み取れた．また，避難所の分布に着目すると，江東 5 区内
陸部には均等に分散しているが，浸水深の浅い江戸川
区南部，江東区南部において避難所が少ない傾向にあることが確認できた．
次いで，避難所の浸水リスクに着目すると，足立区北部，江戸川区南部，江東区西部の浸水深が浅い地域に床下浸水が想定される避難所が集中していた．また，5m 以上 10m 未満（5 階以上）足立区南部，葛飾区西部に全階層の浸水が想定される3m 以上 5m 未満（3 階以上）0.5m 以上 3m 未満（2 階以上）避難所が集中しており，浸水深の深い地域に浸水リス

0.5m 未満（1 階以上）0.0m（1 階以上）クの高い避難所が集中する傾向にあることが確認できた．また，江東 5 区の中央から江東 5 区外の方向へ移動するにつれて，浸水深が低くなり，避難所の浸水リ
スクが軽減される傾向が読み取れたため，広域避難だ
けでなく，江東 5 区内でも避難所を変更することで浸水リスクを抑制することも可能である．
7．おわりに

図4

本研究では，東京都江東 5 区における避難所の指定

指定避難所の浸水リスクと地理的特徴

基準及び機能用途別の階数を整理した上で，各避難所
以上より，今後，江東 5 区では，大規模水害発生にの想定浸水深及び浸水リスクに関する整理した．その結果を以下に示す．

おける浸水リスク低減に向けた避難所の施設整備や指①江東 5 区の避難所は 811 棟確認でき，水害時の避難定基準の見直しが急務であり，避難所の想定浸水深及所である指定避難所は 483 棟確認できた．

び利用者を考慮した避難所の指定や避難方法等の域内②江東 5 区が計画主体である水害 HM に比べ各区が垂直避難における避難所の確保等に向けた検討が重要

計画主体である水害 HM は，概ね水害想定規模が小である．また，大規模水害によって人的被害の甚大化

さく，区内施設への避難を計画しているが，区内のが危惧される日本三大湾周辺の海抜ゼロメートル地域

避難所の多くは水害想定規模に基づいた明確な指においても同様の課題意識や対策の促進が重要である。

定基準が設定されていないことが明らかになった．
③小学校・中学校の避難所は全体の半数以上を占め、補注

指定避難所への指定が 9 割を超えるが，安全階であ

注 1)江東 5 区大規模水害 HM に掲載されている最大る 5 階以上の階数を有した避難所の割合は少ないこ

規模（1000 年確率）水害であり、荒川及び江戸とが明らかになった．

川における洪水並びに高潮を合計した被害想定
人数。

④要配慮者向けの避難所利用が想定される福祉機能を有する施設のうち，指定避難所に該当する施設数は

注 2)江東 5 区大規模水害 HM の荒川及び江戸川にお著しく少なく，平屋の施設等，安全階を満たしていける洪水並びに高潮の浸水深のうち、各地域でない施設が多いことが明らかになった．

最も深い値を採用。

⑤避難所の浸水到達階及び浸水リスクから，必ずしも
想定浸水深や避難所の階数を考慮した避難所指定

参考文献
1)江東 5 区広域避難推進協議会，江東 5 区大規模水害広域避難計画がなされていない状況が確認できた．

https://www.city.koto.lg.jp/057101/bosai/bosai-⑥浸水深及び避難所の浸水リスクを地図上に反映させると，荒川河川流域や江東 5 区の中央付近の浸水深

top/topics/documents/honpen.pdf,2018.8

が深く，浸水リスクが高くなる傾向にあることがわ

2)江東 5 区広域避難推進協議会，2018，8

かり，江東 5 区内の避難でも浸水リスクを抑制した

https://www.city.koto.lg.jp/057101/bosai/bosai-

避難を行うことが可能である．

top/topics/documents/haza-do.pdf- 4 -－ 52 －

東京国立博物館表慶館の設計・建設過程と細部意匠の意味

学部

正会員

吉川

春奈（東海大学）

図面 490 枚、②渡り廊下建築図面 52 枚、③内議書類 5

1_研究目的東京国立博物館の表慶館は、明治 33 年(1900)の皇太子御成婚を記念して計画され、宮内省内匠寮片山東熊
1-4)

冊、④その他図面 52 枚であり 1)、本研究では①を対象
とする。

。この間

この建築図面 490 枚のうち年紀があるのは 154 枚で、の設計図面が東京国立博物館に所蔵され、矢野賀一氏

また明治 33 年 5 月の『建築雑誌』161 号に「東宮御慶の設計により明治 41 年(1908)に完成したが整理している1)が、7 割は年代の記載がなく、計画

事記念美術館配景図」および階上(2 階)・階下(1 階)変更の時期や経緯は明らかにされていない。また、竣の平面図が掲載されている。同図は表慶館建設の契機

工まで 7 年という工期は建築規模からみて長く、同時となった皇太子御成婚のわずか 3 ヶ月後に発表されて期に宮内省内匠寮が担当した東宮御所(迎賓館赤坂離いることから、最初の設計図と推測できる。

宮)の設計・施工の影響が推測される。

東京国立博物館所蔵図面には担当した建築技術者等

本研究は、表慶館について設計図面の年代および変の捺印やサインがあり、矢野賀一がその点数をまとめ更点を分析し、東宮御所の技術・材料・意匠と比較すている 1)。これらから設計組織をみることで、設計・建設過程と細部意匠の意味を明らかると、まず「奉献美術館建築所」のにする。

捺印が 245 個で最も多く、現場監督

2_東京国立博物館表慶館の建築経緯と図面史料の新家孝正が 242 個でこれに次ぐ。

(1)表慶館の建築経緯

新家は、工部大学校造家学科卒業後、表慶館は、明治 33 年（1900）2 月の皇太子御成婚を

明治 15 年に皇居御造営事務局に入局、逓信省への転属記念し、東宮御慶奉祝会が「奉献美術館」の建設を企を経て、明治 20 年に日本土木会社に入社した。明治画したことに始まる。東京府知事千家尊福・東京市長

26 年の同社解散後は博覧会事務局付きになっている

松田秀雄・東京商業会議所会頭渋沢栄一の 3 人が主唱12)者となり、明治 33 年 4 月に会員募集を開始して寄付金博物局に関与したと考えられる。

図 2 捺印ことから、表慶館建設当時は博物館事務を担当する

408,501 円を調達、明治 33 年 10 月に評議員会が敷地次いで、清水正喜が 124 個、高山幸次郎が 117 個でを上野公園内とすること、設計を片山東熊に委託する

多く、共に東宮御所御造営局に所属した。設計者の片ことを決定した4)。

山東熊は 111 個で、明治 37 年に東宮御所御造営局の技現場監督は新家孝正監に就任、宮内省内匠寮頭も務めた。これらに対し、である。

大嶋直之助・遠藤孝太郎・児玉実・鈴木栄・山田述次

明治 34 年 8 月 5 日郎らは構造図にのみ捺印・サインがあるため、構造設に地鎮祭・起工式を計を担ったと考えられる。

実施、すぐに模型が作成された。計画変

すなわち、表慶館の設計・監理を担当する「奉献美術図 1 表慶館の基礎工事写真 1)

館建築所」は宮内省内匠寮の東宮御所御造営局と、博更により明治 35 年に資金計画を変更、工期も 4 年から

物館を司る博物局の技術者によって構成されたことが5 年に延長して明治 39 年 12 月竣工予定とし、明治 36

判明し、中でも新家・清水・高山・片山が設計の中心

6)

年 5 月 10 日に礎石式が行われた 。ただし『読売新聞』を担ったと考えられる。

明治 41 年 7 月 6 日付記事によれば、雨天続きで工事が3_基本図面にみる設計過程

遅れ、同年 10 月までに竣工予定とあり、実際には明治

表慶館は、石及び煉瓦造 2 階建で、平面は「広堂」を41 年 9 月に竣工した。

中心に背後の「便殿」、左右の「接続家」
「角家」
「階段

(2)図面史料の概要と設計組織室」から成る。様式はネオバロックを採用、円形と長東京国立博物館所蔵の関係資料は、①奉献美術館建築

方形を組み合わせた左右対称の平面と彫刻的な壁面、- 1 -－ 53 －

大小 3 基のドームを特徴とする 1-4)。その設計経緯を、れたが、寒中工事の中止により明治 36 年 5 月の礎石式『建築雑誌』掲載図面、および基本図面 40 枚（新家孝まで延長された。

正による透視図を含む）、便殿の平面・立面 20 枚、大年紀がある図では、明治 34 年 6 月の「大円塔広堂敷

ドーム図面 3 枚から検討する。

石図」が飛び抜けて早く、海外の大理石の発注のため、

まず、初期案と考えられる明治 33 年の『建築雑誌』

早期に制作されたと推測できる。

所収の配景図・平面図と現存建物を比較すると、便殿続いて明治 36 年 6 月頃に広堂 1 階の詳細図が作成さが 2 階建てから平屋に変更、規模・部屋数も縮小され、れ、同年 11〜12 月頃に角家と接続家の１階、明治 37

背面の角は隅丸に変えられている。両翼部ではベラン

年 3 月頃に 2 階に至る。ただし便殿は明治 37 年の制作

ダと螺旋階段が消滅し、外観では中央ドーム・小ドーが多く、他の 1 階より案の決定が遅れた可能性が高い。

ムのライズが低くなり、装飾が明治 37 年 12 月〜38 年 5 月に広堂 2 階の図面が現れる

簡略化された。

が、大ドームは明治 39 年 5 月まで初出が遅れる。図面

以上の変更をトレッシングペ

は明治 40 年には階段室と便殿が大多数となり、接続家ーパーで修正した図面の他、新は 40 年 6 月、便殿は同年 10 月、小ドームは 41 年 2

家が描いた透視図があり、これ月まで描かれることから、工事が長引いたとみられる。

を手掛かりに基本図面を編年で以上により表慶館は、1 階は明治 36 年 6 月頃に広堂

きる。平面は初期にベランダとから着手して南北に工事を進めたが、2 階は逆に明治

螺旋階段が消滅し、便殿は２階

37 年 3 月頃に接続家・角家から着手したこと、大ドーから 1 階に変更後、徐々に規模を縮小して部屋数を削減、最終

ムは明治 40 年 11 月、小ドームは明治 41 年 2 月まで工

図 3 トレッシング
ペーパーによる変更事が続いたことが判明し、２階から大ドームの着手ま的に平面形状が長方形から隅丸に変更された。

で 1 年以上期間が空いた点が注目できる。

外観は、初期にドームのライズが低くなり、フィニア(2)東宮御所の設計・施工の影響

ル・アンテフィクス等の装飾が簡略化されたが、最終

この工期等を、同時期に宮内省内匠寮が関与した東宮案では小ドームに丸窓が復活、大ドームに腰窓と避雷御所(現迎賓館赤坂離宮)と比較する。

針が足されたことがわかる。特に便殿と大ドームの図

東宮御所は、皇太子嘉仁親王の御所として、片山東熊

面が多く、何度も変更されており、『朝日新聞』明治を中心とする東宮御所御造営局の設計により明治 32

36 年 5 月 11 日付記事に便殿を増設すべきだが予算を 7

年 7 月に着工した。工事過程を先行研究からみると 8)、万円から節約しなくてはならないと記載されることか

明治 35 年に 1 階、明治 36 年に 2 階の外部構造と屋根ら、予算削減のためと考えられる。

に着手、明治 37 年に内装、明治 38 年 5 月に装飾の取4_詳細図面にみる工事の進捗

り付けが始まり、明治 41 年 6 月に竣工した。

(1)詳細図面の検討

基本図面に対し各部の詳細図は、工事前に描かれた施工図と推測される。そこで詳細図のうち年紀のある
145 枚から工事の進捗を検討する。
まず基礎は、『東京国立博物館百年史』4)によると明治 34 年に着工し、明治 35 年 5 月に工期が 1 年延長さ

図5

表慶館設計案の変容（①②文献 6、③④⑥東京国立博物館所蔵）- 2 -－ 54 －

図 4 東宮御所外観

図6

詳細図面にみる工事の進捗

これに対し表慶館は、東宮御所から約 2 年遅れて着工

2,3,15)。壁面にレリーフは無く、ペディメントにのみ２体のし、規模が半分以下でありながら基礎工事に 1 年 9 ヶ人物像があり、左が建築・工芸の神「毘首羯磨」、右に音月かけている。外部構造、屋根工事とも 2 年遅れで推楽・芸能の「神技芸天」に比定される。『重要文化財旧帝移したが、内装の工程で差を縮めて東宮御所の 3 ヶ月

室京都博物館建築資料調査報告書』15)によれば、初期後に竣工した。

の図面では唐草模様の予定だったが、竹内久一による木構造材に注目すると、東宮御所は壁体にも鉄骨を入れ彫を元に変更された。すなわち、当時の博物学では建築る鉄骨補強煉瓦造で、全てアメリカのカーネギー社製と音楽が範囲と捉えられていたとみられ、表慶館では

11)

角家の A・P・Q・S が各々「音楽」
「建築」
「天文学」
「造

である。しかし表慶館は、鉄骨使用が床補強とドームのみで、鉄骨は床がカーネギー社製、ドームのみイギリスのドルマンロング社製

4,10)

園」でこれに合致する。

で異なる。このこと

次に東宮御所は、正面入口両脇のトロフィーは『明治から、表慶館の大ドーム着手の遅れは、デザイン決定

工業史 建築編』11)によると、西側が「殖産・興業」、の遅れによりカーネギー社で製造できず、発注先を変東側が「芸術・科学」と題される。西側は機械や農具、えたためと推測できる。

東側は楽器や画材等を主とし、西側の歯車・稲・やっ5_表慶館の細部意匠とその意味

とこ、東側のパレット・ハープ・楽譜等のモチーフは(1)表慶館の細部意匠の題材と特徴

東西各々の窓上レリーフにも共通する。またペディメ

表慶館は、広堂正面と接続家・角家外壁に花崗岩のレントは陸軍・海軍を暗示した武具・武器のレリーフだ

リーフ 26 点が存在する。その題材をみると、まず広堂が、正面側は日本、庭園側は西洋の文物で異なる 8,9)。

正面は「槌」「甲・鏡」「グリフィン」をモチーフとし、

日本の武具は、室内のレリーフや屋根上の彫刻にも確

その図様は大ドーム天井絵画とも共通する。
『世界シン

認でき、和風意匠が意図的に配されている。

「槌」は強さと活力、「甲・鏡」
ボル辞典』16)によると、

表慶館では、東宮御所の東西レリーフと類似する機械は階級・皇位、「グリフィン」は王者を意味することかや農具、楽器等のモチーフが見られるが、先述の通り

ら、これらの装飾は次代の天皇である皇太子の地位と造園・鍛冶屋など職種

日本国の強さを表現するとみられる。

で分けられ、かつ機織

一方、接続家・角家のレリーフは道具類を題材とし、では和製の筬や鋏、鍛

例えば E は分度器・メジャー・ノギス・で「測量」、L冶屋では日本刀を描くは糸切り鋏・杼・筬で「機織」、N は木槌・手斧・鑿でなど半数が日本の職人「大工」など、一画面でひとつの職種を表現する点がで、D を除けば全て北図 7 京都帝室博物館外観

特徴的である（図 9・10）。
この題材を、片山東熊が同時期に設計した東宮御所・
京都帝室博物館等と比較する。まず京都帝室博物館は、表慶館より早く明治 28 年に竣工した美術館建築である
図 8 京都帝室博物館中央ペディメント
表 1 表慶館と東宮御所の工期の比較

図 11 レリーフ(図 17-N)

図 9 天井絵画「羽付甲剣」「矢・松明」

図 12 レリーフ(図 17-F）

図 10 レリーフ(図 17-V）- 3 -－ 55 －

図 13 レリーフ(図 17-D）

側に集中する。設計図面をみるとレリーフ装飾は立面

山東熊がこれ以前に担当した神宮徴古館から着想を得

図に別紙を貼り込んでおり、貼り替えながら位置を決た伝統技術が選ばれた。

定したことが窺える。

従来、表慶館は東宮御所との共通点のみ強調されて(2)表慶館の細部意匠の選択背景

きたが、東宮御所が和風装飾で「日本の力」を表現し以上のように、表慶館の壁面装飾は職人の道具を主題ていたのに対し、表慶館は「日本の伝統技術」を強調とし、かつ半数が日本の工芸職人である点が特筆されした点に独自性を指摘できる。

る。この選択背景として、片山東熊が同時期に手掛けた神宮徴古館の影響が考えられる。

1)矢野賀一「東京国立博物館 奉献美術館(重要文化財表慶館)造

神宮徴古館は、明治 31 年に設計を開始したが、日露営の建築図面と建築過程」東京国立博物館紀要 52 号,2017 年。

戦争の影響により進捗が滞り、明治 39 年に着工、明治

2)鈴木博之『皇室建築 内匠寮の人と作品』建築画報社,2005 年。

42 年に竣工した。表慶館と同様、資金の関係でデザイン変更が繰り返され、最終案では中央ドームの装飾が3)小野木重勝『明治洋風宮廷建築』相模書房,1938 年。4）
『東京
国立博物館百年史本論・資料編』東京国立博物館,1973 年。5)
『読売新聞』1908 年 7 月 6 日。6）『朝日新聞』1903 年 5 月 11

簡略化され、左右の小ドームは消滅、壁面の装飾は存日。7)『建築雑誌』第 161 号,1900 年 5 月。8)小林久美子・山田

在しない。現在は、戦災による修復で中央ドームが寄

麻衣『迎賓館赤坂離宮の装飾に関する研究～和風装飾の混在と棟屋根に変更されている 13)。

その背景～』東海大学工学部建築学科卒業論文,2004 年。9)小沢

神宮徴古館は、かつては埋納・焼納されていた伊勢神

朝江『明治の皇室建築―国家が求めた〈和風〉像』吉川弘文

宮の式年遷宮の際に調製される御神宝類を、技術伝承のために保存し、展示をすることを目的とする。御神宝は太刀・装束・馬具・彫刻品など極めて多様だが 14)、

館,2008 年。10)『建築雑誌』第 265 号,1909 年 1 月。11)『明治工業史 建築編』工学社,1927 年。12)土崎紀子・沢良子『建築人物群像』住まいの図書館出版局,1995 年。13）磯俣祐介・原正彦・
渡辺洋子「神宮徴古館・農業館に関する一考察」日本建築学会

表慶館の機織・大工・鍛冶屋などのモチーフは、社殿計画系論文集,2013 年 9 月。14)南里空海『伊勢の神宮御装束神

および御神宝を調進する伝統職人と一致する。

宝』世界文化社,2014 年。15)京都国立博物館『重要文化財旧帝すなわち表慶館の装飾は、広堂正面に「皇位の象徴」、

室京都博物館建築資料調査報告書』，石田大成社,2014 年。16)

角家に「博物学の象徴」をテーマに配する一方、接続

ビーダーマン『世界シンボル辞典』，八坂書房,2000 年。

家には片山が神宮徴古館の設計で着想を得た伝統職人の技術を題材にしたといえ、図面の貼り込みからみて
北側壁面に日本の職人をまとめる計画だったと推測で
きる。
6_結論

以上のように表慶館は、予算削減のため大ドームと便殿の設計が順次簡略化され、この変更が大ドームの工事の遅れにも影響した結果、7 年という工期の長期化に至った。細部装飾の題材には、皇太子を言祝ぐ皇位の象徴や、当時の博物学の範囲を示す文物に加え、片図 14 東宮御所レリーフ「芸術・科学」「殖産・興業」

図 15 神宮徴古館外観

図 16 神宮徴古館立面図（明治 38 年以前）12)

図 17 表慶館レリーフ配置と題材- 4 -－ 56 －

街道景観の特性と保全のあり方から見た準伝統的景観保全地区の役割に関する研究―長野県木曽郡南木曽町三留野集落を対象としてー
学部

正会員

和出

好華（早稲田大学）

ヒアリング調査によって妻籠宿と周辺地域の現在の関1.研究概要歴史まちづくりにおいて中心的役割

係性を明らかにし、背景の裏付けを行う。3章では、街を担う重要伝統的建造物群保存地区(以下「重伝建」)

道沿いの住宅の悉皆調査によって後に定義する指標には一定の保全地区を定め、面的に保全することにより基づいて住宅とその外部空間を類型化し、街道景観の地域の個性を活かす取り組みを行っている。しかし、特性を明らかにする。4章では、アンケート調査によっ

この取組みが進む一方で周辺には全く地区とは無縁のて住宅の分類と住民の集落に対する意識の関連性を明1-1.研究の背景

1)

開発が進められていることが実情である 。今後は周らかにする。5章では、悉皆調査とアンケート調査によ

辺地域を再評価し、重伝建とその周辺地域を一体的にって街道沿いの住宅の維持管理状況を把握し、伝統的捉え直し、総体としての価値を向上する必要がある。

技術を持つ大工の活動実態を明らかにする。6章では、本研究で対象とする長野県木曽郡南木曽町にある妻

本研究のまとめとして準伝統的景観保全地区の役割の籠宿は1976年に重伝建に指定された。住民主体の保全考察を行う。

活動を始めて50年が経過した現在は、空き家問題や資2.研究対象地選定と妻籠宿と周辺地域の関係性

金不足といった妻籠宿内だけでは解決できない問題が2-1.対象地の選定

起こり始めている。また、近年中山道沿いを歩く外国伝建の内、指定されてから50年以上が経ち、街道沿い

人観光客が急増しており、妻籠宿だけでなく中山道沿の宿場景観を有するものを条件とし、妻籠宿を選定す

い一体の活性化が必要である。これらのことから妻籠る。また、妻籠宿の周辺地域の内、妻籠宿と同様に南

本研究では全国に118地区ある重宿に隣接する三留野集落の実態を明らかにすることは、 木曽町に位置し、中山道が通り、妻籠宿と隣接してい重伝建とその周辺地域を一体的に保全していくためのることを条件とし、三留野集落を選定する。

方向性を示す上で重要である。

2-2.対象地の概要

1-2.研究の目的

本研究では妻籠宿の周辺地域に立地

り、三留野集落内にある三留野宿は妻籠宿と隣接したする三留野集落を対象とし、街道景観の特性と保全の宿場町である（図2）。三留野宿以外は他の地域から移あり方を示した上で周辺地域としての役割を示すこと

り住んだ人が多いが、中山道の道筋には小さな集落がを目的とする。そのため以下の3点を明らかにする。

あり、古くからの住民もいる。また南木曽駅があるた①三留野集落の街道景観の特性(3章）

め利便性が良く、南木曽町民の中心地であり、観光客

三留野集落には中山道が通ってお②住宅の分類と住民の集落に対する意識の関連性(4章） の通り道でもある。現在妻籠宿で起きている問題を明③住宅の維持管理状況と伝統的技術を持つ大工の活動

らかにすべく、妻籠を愛する会と妻籠宿の住民、南木実態(5章）

曽町教育委員会にヒアリング調査を行った（図3)。現

また、本研究では重伝建の周辺地域に位置し、重伝建在妻籠宿では空き家問題と資金不足問題が起きているに準ずる景観基盤を有しながらも、環境の変化や時代ことが明らかになった。また、妻籠宿と周辺地域ではの要請に応じて変容されてきた地区を「準伝統的景観

それらの問題に対する意見に差保全地区」と位置付ける。

異があり、妻籠宿がこれまで周辺

1-3.研究の位置づけ

木曽川

妻籠宿の保全に関する研究2)、
中山道

伝建地区の選定が周辺地域の建物の外観に影響を及ぼ

三留野
集落

していることを明らかにした研究3)はある。本研究は妻籠宿の周辺地域に着目し、街道景観の現在の特性を解明した上で住民と維持管理を行う大工といった街道
妻籠宿保存地区

景観の維持に関わる主体にも着目している点に新規性を有する。
1-4.研究の方法

本研究は、6章構成である。2章では、－ 57 －

対象地

図1

三留野集落の街道景観

図2

0

500M

N

対象地位置関係

凡例 影響・関係性の方向
妻籠宿の住民対立関係

影響・関係性の内容

妻籠宿保存地区内

空き家問題について

空き家は非常に増えている。
＝空き家を問題視
している
問題の原因

50 年前に第一線で保全活動を行なっていた人達がいな
くなってきている。
問題の原因

三原則があるから空き家が増えるばかり。「貸さない」
が特にネックになっている。
住みたいと言っている人はいるのに妻籠に全く関係ない人には貸せない
状況＝三原則の緩和に
対して肯定的特徴的意見

梨子沢

妻籠宿保存地区外

妻籠を愛する会

南木曽町教育委員会

普段は住んでいないが、お盆に帰ってきたり仏壇だ
け置いてあったりするから
空き家ではない。
＝空き家として認識していない

空き家は今一番の問題。
妻籠を愛する会か町が買い上げて管理している空き家もある。
＝空き家を問題視している

Xエリア「売らない・貸さない・壊さない」の三原則について近所の付き合いがとても深いから、近所付き合いができるか住む人の性格を見る必要がある。
＝三原則の緩和に対して否定的三原則の「売らない・貸さない」の部分を柔軟に変えようか話し合っている。
＝三原則の緩和に対して肯定的

資金不足について

大沢田沢

保全資金は駐車場代で賄っ 原因 ・大型バスツアーの減少ているが、駐車場代の収入
・日本人の観光スタイルがが著しく減少している。
バスツアーによる団体旅＝保全に使える資金が減り、行からマイカーによる原因
修繕軒数も減少
個人旅行に変化・日本人の観光客数の減少
・移動人口の減少
・年配者の観光客は歩行距離が多いため減少

資金がどうしても足りない
年は町の一般財源を当てる
時もある。
起こる問題
妻籠以外の町民から不満の声が上がる。
待ってもらっている状況。
修繕しなければならない
建物は多くある。

大規模な修繕はもうやらない。修繕は 1 年に 1、2 軒しか行えていない。

資金減少に
よる現状

修繕軒数の減少による現状

図3

B-1
B-2
B-3
C
町屋型伝統的住宅
入母屋型伝統的住宅
準伝統的住宅ボリューム残し型住宅
建て替え型住宅
A-1
A-2
A-3

Yエリア

Zエリア

妻籠宿に対する問題意識

地域に閉じて保全活動を行ってきたことが分かる。
3.街道景観の特性の解明
3-1.住宅の分類 妻籠宿の修景基準4)を参考に作成し
50M N

0

た外観調査項目によって分類を行った（表1）。町屋型

梨子沢

蛇抜沢
0

50M N

図7

伝統的住宅以外の住宅が約70%を占めていることから、

図7-C

表2

梨子沢

一次面と公道に面した住宅の壁の間に存在する塀や植図7-Cを行った5)（図4,5,6)。Cの割合が最も大きいことから、三次面が連なる宿場町の町屋の建

一次面

民地

図4

いることが分

公道

表 1 住宅の分類

C 切妻を満た C 入母屋を満た条件 し、合計 10 個 し、合計 10 個
以上満たす
以上満たす

12
(9%)

12
(9%)

22
(17%)

面の定義

入母屋型
伝統的住宅

15(11%)

42(32%)

外部空間て方が残って町屋型伝統的
住宅

6(5%)

二次面

準伝統的
住宅

23(17%)

図 5 外部空間ごとの軒数（軒）
ボリューム
ボリューム
残し型住宅
残し型住宅

合計 8~9 個を満たす

ABCD
ABCD を満たを満たし、合計し、合計 4~7
4~7
個を満たす
個を満たす

宿場景観が残っ 梨子沢以北ている

ボリューム型
A,B-1 又 歴史的な街道景
梨子沢以南
ⅲ 住宅又は建て
は A,B-2 観が薄れている
替え型住宅

蛇抜沢

ⅳ

図7-R
建て替え型
住宅

C

N
0

100M

図 8 全体図

ボリューム型 A-2 又は外部空間が多い 蛇抜沢以南
住宅
A-3

かる。また、中山道と住宅を完全に遮断する人工的な塀は少なく、植栽によって緩やかに遮断する外部空間が多いことが分かる。

建て替え型
建て替え型
住宅
住宅
0~3
0~3 個のみ
個のみ
満たす
満たす

3-3.住宅と外部空間の組み合わせによるパターン分析
住宅の分類と外部空間の分類のマッピング調査を行った(図7,8)。建築は伝統的な外観を保ちつつ、宿場町にはなかった外部空間が生活の変化と共に現れたこと

写真
軒数
割合

A-1
A-2
A-3
B-1
B-2
B-3
C

町屋型伝統的ⅱ 住宅又は準伝
統的住宅

大沢田沢

栽を二次面、公道に面した住宅の壁を三次面とし分類

外部空間 組み合わせの特徴 多いエリア

街道沿いに緑を町屋型伝統的B-2 又は 表出し、伝統的ⅰ 住宅又は準伝全体に分散
B-3な建物の外観を統的住宅維持している

図7-L

公道と民地の境界線を一次面、街道沿いに軒

住宅と外部空間の組み合わせ

住宅

イルの建築が増加したことが分かる。

50M N

図7-R

住宅の分類と外部空間の分類のマッピング

かつての町屋が並ぶ宿場景観から町屋とは異なるスタ
3-2.外部空間の分類

0

図7-L

48 軒

4軒

37 軒
28%

3%

31
31 軒
軒

37%

12
12 軒
軒

23%
23%

9%
9%

二次面の種類
一次面と二次面の種類
一次面と三次面の距離人工的な塀

3m 以上離れている
3m 以上離れている（広い外部空間あり）（広い外部空間あり）

外部空間
外部空間

外部空間
外部空間

外部空間
外部空間

3m 3m
B-1B-1

3m
3m
B-2
B-2

3m
3m
B-3
B-3

三次面の距離3m 未満離れている
3m 未満離れている（狭い外部空間あり）（狭い外部空間あり）

人工的な塀

A-1

A-1

中木か高木

中木か高木

A-2

A-2

低木か植木鉢A-3

A-3

準伝統的住宅とCの組み合わせが多いことから、最も宿場景観が残っていることが分かる。図7-Cより南に進む
につれボリューム残し型住宅・建て替え型住宅と塀で住宅を覆う組み合わせが増えることが分かる。また、
図7-Rより蛇抜沢以南は外部空間が多く存在することが分かる。以上より主な組み合わせパターンは4点あり、外部空間なし：C
外部空間なし：C

図6

低木か植木鉢が分かる。図7-Lより梨子沢以北の街道は伝統的住宅・

その内3点は異なるエリアに集中している（表2）。景観
外部空間の断面模式分類－ 58 －

構成要素の組み合わせによる街道景観の基盤にはエリ道具や私物など

アごとに特徴があり、変化する街道景観に繋がってい住民が日常的にる。
「変化する街道景観」が街道全体の特性であると言利用するものがえる。

外部空間に表出

3-4.連続性を有する詳細な街道景観の特性の解明

している「日常景観の価値認識 ×
集落に対する愛着
14

景12 r=0.94
観
伝の9
統価
的値6
住認3
宅識
0

3

6

9

12 14

集落に対する愛着

景14 r=0.72
観12
準の
伝価 9
統値 6
的認
住識 3
宅

景観の価値認識 ×
保全活動に対する意欲14

景12 r=0.92
観
の9
価
値6
認3
識
0

3

6

9

12 14

9

12 14

保全活動に対する意欲14
景12 r=0.85

ⅱが多く見られる地区をXエリア、ⅲをYエリア、ⅳを

生活の溢れ出

Zエリアとする。そしてこの3地区を景観構成要素のプし」である。

ロットにより詳細に分析を行った（図9)。Xエリアは街

4.住宅の分類と道に沿って軒が並ぶ宿場景観が残っているが、妻籠宿

住民の集落に対とは異なり緑地が見られること、わずかなセットバッ

する意識の関連

ク空間に車や箒など日常生活に使用するものや植木鉢

性が置かれていることが分かる。Yエリアは街道に沿って

4-1. 住 民 の 集

塀が多く、街道との境界線がはっきりしていることが落に対する意識分かる。これは観光客が通る中山道に対してプライベ

調査ート空間を守りたいという住民の意思の表れだと考え値認識」、「集落にられる。Zエリアは2つに比べて最も植栽が多いエリア

対する愛着」、「保全活動に対する意欲」に関する項目であり、街道の道筋に沿って並ぶ植栽が見られる。まにおいて7段階評価で住民にアンケート調査を行った。

た、畑仕事に使用する道具や花の手入れに使用するジ

3項目に共通して「ややそう思う」以上の割合が60%以

ョウロ等が外に置かれていることから、生活習慣の一上であることから、住民の過半数は景観に関して興味部として畑仕事や庭の手入れを行っていると考えられがあり、集落に愛着があることが分かる。また、伝統る。以上より、連続性を有する詳細な街道景観の特性

的住宅の住民の「ややそう思う」以上の割合が最も高は2点ある。1点目は長期間暮らしてきた住民の個性がいことから伝統的住宅の住民は集落に対してより強い表出している外部空間の「緑の連続」である。2点目は愛着があると言える。

0

3

6

9

12 14

集落に対する愛着

14
改 景12 r=0.55

観
の9
価
値6
認3
識

0

3

6

保全活動に対する意欲

14
景 r=0.76
12

観
修観
の9
・の 9
価
建価
値6
て値 6
認3
替認 3
識
え識
住
0
0
3 6 9 12 14
3 6 9 12 14宅
保全活動に対する意欲集落に対する愛着

「景観の価

図 10

景観の価値認識と集落の愛着と保全活動の意欲の分析

4-2.景観の価値認識と集落に対する愛着・保全活動に
凡例

高木 道具・私物
植木鉢
車

中木
低木

準伝統的

石垣
生垣

町屋型伝統的

人工的な塀
緑地

砂利
畑

対する意欲の相関性
ボリューム
残し型

町屋型伝統的住宅の分類ごとに相関分析を行った（図10)。全項目において伝統的住宅、準伝統的住宅、改修・建て替え住宅の順で相関性が強いことが分かる。伝統的住宅の住民は両項目とも正の相関にまとまっていることから、景観の価値認識・集落の愛着・

ボリューム
残し型

保全活動の意欲がどれも高い住民が多いことが分かる。
準伝統的住宅の住民は景観の価値認識が低いと集落の
愛着・保全活動の意欲がどれも高い住民が多いことが

準伝統的

倉庫

町屋型伝統的

ボリューム
残し型

ボリューム
残し型

していることから、景観の価値認識が高いほど集落の
ボリューム
残し型

準伝統的

愛着と保全活動の意欲が高いと一概には言えず、意見の異なる住民が多いことが分かる。
5.住宅の維持管理状況と伝統的技術を持つ大工の活動

ボリューム
残し型

町屋型伝統的
建て替え型

ボリューム
残し型

X エリア

0

3M

N

準伝統的

5-1.住宅の空き家数の調査「完全に空き家」、「家主に分けて悉皆調査とヒアリング調査を行った。空き家は132軒中40軒でその内手入れを行っている空き家が14軒であった。空き家は町屋型伝統的住宅が過半数を

倉庫

Y エリア

実態
が手入れを行っている空き家」、「住んでいる」の3項目

準伝統的

町屋型伝統的
町屋型伝統的

ボリューム
残し型

倉庫

倉庫

図9

分かる。改修・建て替え住宅の住民は他2つに比べ分散

0

3M

N

Z エリア

0

エリアごとの景観構成要素と住宅タイプのプロット

3M

N占めており、今後の街道景観の歴史的な景観維持が難しい状況にあると考えられる。

－ 59 －

5-2.住宅の維持管理状況

住民に住宅の維持管理状況

Ⅰ 意図的に残したものについてアンケート調査を行った（図11)。どの住宅の・伝統的住宅・伝統的技術

住民も「地元の工務店に相談する」割合が高いことか

時
代
の
流
れ

ら、地元の工務店との結びつきが強いことが明らかになった。一方で伝統的住宅の住民は自ら応急修理する
割合が他の住宅に比べて低いことから、特別な技術が

Ⅲ 自然に
残ったもの

Ⅳ自然に変化したもの

・修繕技術( 現代の生活に合わせる )
・建築内部の利用方法( ゲストハウ
ス等 )

・街道
・木々

・外部空間
・人々の暮らしから表出し
たもの

残
し
続
け
る

必要で自ら行えない修繕が多いことが分かる。
5-3.伝統的技術を持つ大工の活動実態

Ⅱ 意図的に変化させたもの

工務店等にヒ

変
化
さ
せ
続
け
る

アリング調査を行った（図12）。現在の工務店数は8軒

Ⅰ
外部空間( 集落の特性になり維持することになる )残し続け
るで伝統的技術を持つ大工が10人しかおらず、南木曽町
では大工が減少していることが明らかになった。しか図 13

し、南木曽町の場合は伝統的住宅が多く残っているこ

意図的に残す・意図的に変化させる対象が現れる
Ⅱ
街道
( 街道の
整備が必
要になる )
変
化
さ
せ
続
け
る

Ⅲ
木々

Ⅰ

Ⅱ

Ⅳ
人々の暮らしから表出したものⅢ

Ⅳ

選択的更新保全の流れとから伝統的技術を持つ大工の減少は、今後問題視さ宅の順に相関が強い。

れると言える。また、妻籠宿でも小規模な修繕は周辺③住宅の維持管理状況と伝統的技術を持つ大工の活動

地域の工務店が行っていることから、大工の減少は妻実態(5章)：三留野集落の住宅は空き家の増加により維籠宿の保全活動にも影響を与えると考えられる。

持管理の体制が整っていないが、修繕に関しては地元

6.まとめと展望の工務店との結びつきが強い。しかし、工務店で働く

6-1.まとめ

伝統的技術を持つ大工は減少している。

①三留野集落の街道景観の特性(3章)：三

留野集落は変化する街道景観であり、長期間の住民の以上より準伝統的景観保全地区における街道景観の暮らし方が表出した「緑の連続」と日常的な住民の暮

特性は、住宅と外部空間の組み合わせパターンによっらし方が表出した「生活の溢れ出し」が特性である。

て表れる「景観の変化」と住民の「暮らし方」の表出②住宅の分類と住民の集落に対する意識の関連性(4である。三留野集落の街道景観は、時代ごとに4つの要章)：三留野集落の住民は景観の価値認識が高いほど集素に分類し選択することを繰り返すことで、保全し続落に対する愛着と保全活動に対する意欲が高くなり、けるべきものと時代に応じて変化させていいものを識

それは伝統的住宅、準伝統的住宅、改修・建て替え住別することができる（図13）。この保全のあり方を「選

a)

伝統的住宅
準伝統的住宅
改修・建て替え住宅
3(16%)
6(33%) 2(5%)2(7%)
11(41%)
16(42%)
住1(4%)
1
宅 1(6%)
の
維
持
管
12
理
7(26%)(32%)
状 6(33%)
2(7%)
1(6%)
1(3%) 4(15%)
5(13%)
況
地元工務店に相談する
維持管理に関して何自ら応急修理する凡も行っていない
地元の職人に応急修理
地元設計者に相談する
例
その他のみ依頼する

図 11

三留野集落の修繕の現状

プレハブ工法の建築の増加に
より伝統的技術を持つ大工の減少
大工は 1 人親方か親子

工務店 A 工務店 B 工務店 C 工務店 D

工務店 E 工務店 F 工務店 G 工務店 H
閉店

閉店

収入が安定しない職業だから若者が継がない
伝統的建築を熟知した従事者でないとできないこともある
地元の工務店は妻籠宿の床や天井の張り替えといった小規
模な修繕を担当する
妻籠宿の修繕の現状

工務店 I と工務店 J は
大所帯の工務店だった

工務店 J
大工が
いない

妻籠宿
大工 (1 人 )大工の減少に関連する特徴的意見

修繕を行
なっている

統制
委員会
過去に修繕を行なっていた伝統的技術を持つ大工の必要性に関連する特徴的意見

図 12区における保全のあり方であると考える。
これらのことから、準伝統的景観保全地区の役割は選択的更新保全という重伝建とは異なる保全方法で街道景観を維持することである。そのために住民が景観の価値を認識することと伝統的技術の継承が必要である。

住宅の維持管理状況（軒）

周辺地域
三留野集落

工務店 I

択的更新保全」と名付け、これが準伝統的景観保全地

地元の大工は妻籠の湿気の多い気候を踏まえて修繕を行なってくれる

建て替えといった大規模な修繕は年 1、2 回のため小規模な修繕を定期的に行う

参考文献
1)西村幸夫(2008),「西村幸夫風景論ノート景観法・町並み・再生」,鹿島出版会
2) 石山千代, 窪田亜矢, 西村幸夫(2016),「妻籠宿における住民憲章制定（昭和 64 年）に至る過程に関する研究」, 公
益 財 団 法 人 日 本 都 市 計 画 学 会 都 市 計 画 論 文集,Vol.51,No.3,pp.328-335
3)徳勢貫彦, 澤木昌典, 鳴海邦碩(2003),「伝統的建造物群保
存地区の選定が周辺地域における建物の外観変更に及ぼす影
響 に 関 す る 研 究 」 ,社 団 法 人 日 本 都 市 計 画 学 会 都 市 計 画 論集,No.38-3,pp.667-672
4) 公益財団法人妻籠を愛する会(2018),「妻籠宿保存 50 周年記念事業」,公益財団法人妻籠を愛する会
5)槇文彦(1980),「見えがくれする都市」,鹿島出版会

大規模な修繕は統制委員会内の繋がりで行う

伝統的技術を持つ大工の活動実態－ 60 －

天然スレート民家の成立過程に関する研究―南三陸町入谷の屋根替えに注目して―修士 正会員 阿部 正（東北工業大学）

万枚の生産記録を確認した。 G 本吉郡誌には、昭和元

背景と目的（序章）
本研究は、陸前地方の天然スレート民家を研究対

注 ）

年から昭和  年の統計が  年毎に記録され、～象とし、屋根の葺き替えに注目し、現地調査と資料調 把注 ）の生産量が確認でき、

査によりその成立過程を明らかにする。

“斯業は本村地下資源開発の最大のものであり将来

今節、天然スレート民家は密かに減少しているが、なお  棟を越すとの既報注 ）があり、三陸沿岸漁村、を有望視されている。”とあった。
入谷での石材開発

北上川流域農村、北上山地山村、それらの結節地に発村落形成の起源は中世、平泉文化を支えた金採掘地

達する町家･商家建築など多様な民家が存在する。

のひとつとして発達した ）。地区の世帯数は、東日本

石田 ）は、本邦近代建築の屋根変遷史として天然ス
も の う

大震災前は  世帯前後で推移していたが、発災の三レートの草創から構法・技術を概説するなかで、桃生郡

年後には  世帯注 ）と二割増となった。津波被害こそ雄勝(現,石巻市雄勝町)の産地事情に触れ、谷口  は、無かったが、
震度  の強震は建物に深刻な損傷を与え、宮城県内の天然スレートの利用過程と意匠について雄天然スレート建造物も解体あるいは鋼板に葺き変わる

お が つ

と よ ま

勝と登米を対象に概括し、立川 は、産地を陸前高田
など、量・質とも急速に集落空間を変容させている。

や は ぎ

市矢作地区に焦点を当て、広域的な採掘史や農村民家

地質分類では、入谷の北西部が雄勝や登米の地質との屋根の葺き替えに考察を及ぼす。陸前地方の天然ス

同質の古生代ペルム紀の粘板岩で、岩沢集落の一帯で

レート民家等に関する論考は、主にこれらを端緒とす

露出し、小規模ながら採掘孔や荷捌場の跡もみられる。

るが依然として全容を網羅するに至っていない。とりE 石材採掘に関する史料が保管されていた阿部 孝

わけ民家形態は、生業や土地の環境が影響するため、

家も同集落にある。

全体を俯瞰し地域を省察する複眼的考察が不可欠だ。

その史料は三編からなり、桃生郡雄勝濱>ⅰ@、桃生

宮城県南三陸町入谷地区は、以下の  点において本郡十五濱水濱>ⅱ@、本吉郡登米郡>ⅲ@の地域毎に分冊

題を研究するのに好適である。

され、石材開発の様子が伺える。記録者は「野坂惣七」① 災害による滅失が少なく天然スレート民家が集中

注 ）

的に現存し、地域的特徴がよく遺っている。

記述である。ここでは、本研究対象地について主に大② 石材採掘を行っていた遺構が残存し、そのことを示す古史料を地区内の民家が所蔵している。

正期に記された史料「本吉郡登米郡ニ関スル参考諸書綴」>ⅲ@（以下、野坂文書ⅲ）の解読を行う。

石材採掘に関する史料解読・分析（ 章）

・野坂らによる石材開発の手法史資料の概要

 野坂は、
明治  年頃から雄勝で一手販売契約を結び

本章では、既往研究では未踏であった入谷の石材開という人物で、史料>ⅰ@>ⅱ@は明治 ～ 年代のもとよし

石材事業を行っていたが、
明治  年頃から次第に入谷発について、次の資料を基に考察する。

村に拠点を移し始める。野坂文書ⅲのほとんどは、石注 ）D 生産調査書

材採掘等の契約に関する文書である。契約した年代順

E スレート採掘に関する史料

にその概要を表  に示す。
採掘に関する契約は  年間

明治  年～大正  年（阿部 孝 家所蔵）

で  回を数え、採掘面積は  反歩、設立した組合

F 生産調査書注 ）明治  年（宮城県公文書館蔵）

や法人は  社、うち  社は登米町に設立され、後の登G 本吉郡誌昭和  年編（宮城県公文書館蔵）

米におけるスレート産業の基礎となった。

H 志津川町誌平成  年編

・本吉スレート工業株式会社

明治  年（宮城県公文書館蔵）

大正  年、政財界人の賛同を得て本吉スレート工業

・公文書の概括 D および F の生産調査書には、生産記録はなく、

株式会社が設立され、野坂も取締役のひとりとして名H 志津川町誌では、大正  年と  年に  万枚と を連ねた。しかし、その  か月後に解職を願い出る。

- 1 -－ 61 －


時代 地域 1R･
①
明



②

治

表 野坂惣七らによる入谷村･登米町での石材事業の年表

契 約
年･月･日

･･


山林  反歩  年採掘権利･･

岩沢山スレート事務所共同経営

･･

契約形態・内容
🅴🅴 山主･売主
🅴🅴 入谷村 $+🅴🅴 入谷村 26
🅴🅴 入谷村 6$

🅵🅵 出資者
🅵🅵 二俣村 +7

🅼🅼 経営者🅼🅼 野坂🅵🅵 二俣村 +7

🅼🅼 野坂🅵🅵 新富町 +=





🅵🅵 新富町 +=🅵🅵 新富町 +=
🅵🅵 登米町 ,6🅵🅵 米谷町 66
🅵🅵 登米町 ,6🅵🅵 米谷町 66
🅵🅵 仙台市 66🅵🅵 仙台市 6+🅵🅵 東京市 1+🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂

京橋區登米町🅼🅼 野坂

京橋區釆女町🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅾🅾 入谷村 6$🅼🅼 野坂

🅵🅵豊島郡赤羽 '*🅼🅼 野坂🅾🅾 山形市 66

🅵🅵豊島郡赤羽 '*🅼🅼 野坂

🅵🅵豊島郡赤羽 '*
🅵🅵豊島郡赤羽 '*🅵🅵豊島郡赤羽 '*🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅾🅾 登米町 2.
🅾🅾 登米町 2.

･･

⑭

･･

登米スレート商会 共同設立



⑮
⑯
⑰

･･
･･
･･

 年間の石盤買取契約
登米スレート株式会社設立 覚書
山林  反歩  年採掘権利

⑱

･･

山林  反歩  年採掘権利

⑲

･･

入谷スレート商会 共同経営

⑳

･･

入谷スレート商会 解散決議書

登
米

㉑
㉒
㉓
㉔
㉕
㉖

･･
･･
･･
･･
･･
･･

本吉スレート商会 共同設立
山林  反歩  年採掘権
山林  反歩  年採掘権
本吉スレート商会へ石盤買取
本吉スレート商会清算書
本吉スレート工業株式会社依願解職
🅴🅴 入谷村 6.
🅴🅴 入谷村 <(🅴🅴 入谷村 <6🅴🅴 入谷村 <(🅴🅴 入谷村 <6🅴🅴 入谷村 68🅴🅴 登米町 61




入

㉗

･･

スレート製品製造 請負契約

㉘

･･ 山林  反歩採掘権利  年延長㉙･･

㉚

･･ 村有地  反歩  年間試掘許可











正



入



谷





谷

京橋區釆女町



⑬

大



🅴🅴 入谷村 67🅴🅴 入谷村 $'🅴🅴 入谷村 6.
🅴🅴 入谷村 $*🅴🅴 入谷村 $*🅴🅴 入谷村 77🅴🅴 入谷村 2.
🅴🅴 野坂･･
･･
･･
･･
･･
･･
･･
･･
･･

米



同上、共同事業者の追加

･･

登🅾🅾 その他

山林  反歩  年採掘権利
中央スレート商会 共同経営
山林  反歩土地売買
山林  反歩土地売買
山林  反歩土地売買
原野  畝歩土地売買
原野  畝歩土地売買
③の共同経営解散決議書
作業屋請負 木造平屋  坪 
山林  反歩土地売買
中央スレート商会 再  共同設立
登米北澤にて採掘･販売･請負等 営業届

④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫

谷



🅾🅾 大川村 $*
🅾🅾 飯野川町 6.
🅾🅾 小石川區 67
🅾🅾 野坂🅾🅾 野坂🅾🅾 野坂🅾🅾 野坂🅾🅾 野坂🅾🅾 小石川區 67
🅾🅾 志津川町 6.
🅾🅾 野坂


③
入

備考


野坂が記した
契約書の居住地
京橋區釆女町契 約 者    野坂以外の人物名はイニシャルで記す

公有山林共同採掘事業

🅴🅴 入谷村 6.

🅵🅵本吉スレート
工業株式会社🅴🅴 国・町村🅵🅵 野坂🅼🅼 野坂🅴🅴 入谷村🅼🅼 野坂🅼🅼 野坂🅾🅾 入谷村 6.
🅾🅾 登米町 2.
🅾🅾 野坂$* は製造の任を、
京橋區釆女町
6. は不明
記載なし
67 は製造の任
入谷村字岩澤
野坂が買受ける 京橋區釆女町
野坂が買受ける 京橋區釆女町
野坂が買受ける 京橋區釆女町
野坂が買受ける 京橋區釆女町
野坂が買受ける 京橋區釆女町
67 は製造の任
記載なし
6. は建築請負
記載なし
野坂が買受ける
京橋區釆女町④～⑧⑪ 地所有り 京橋區釆女町

6$ の製品を野坂が買受 京橋區釆女町

登米町日根牛
入谷村字岩澤

入谷村字岩澤

66 は製造の任

入谷村字岩澤

入谷村字岩澤
66 は製造の任
66 は製造の任

入谷村字岩澤
入谷村字岩澤
記載なし
京橋區釆女町

会社から資金援助
入谷村字岩澤を受けて製造開始
入谷村字岩澤6.，2. 製造の任 京橋區釆女町
野坂は試掘請願者

記載なし

・1R欄の網掛け表記は、採掘に関する契約をあらわす。

と同時に野坂は、同社から学童用石盤とスレート瓦、き職人も複数存在したことによる。九区では、代数屋

併せて  万枚を  ヵ月で納品する契約を交わす。
附帯敷と称す旧家が数件あり、複数棟の天然スレート屋根

事項には、職工募集の費用が計上され、このことは寒で構成する屋敷構えが特徴的で、ゆえに用途の偏差が村での貴重な現金就労の機会になった。野坂が執った少ない。聞取り調査は、天然スレート民家の住人を含

事業形態は、採掘･製造･販売に加え、屋根葺き請負がむ  軒を対象とした。大方のスレート民家は、昭和あった。郡制施行後の地方でも、役所や学校建築に天 ～  年 代 に 葺 か れ た も の と 判 明 し た 。

然スレートが採用され、葺き職人の需要が都市･地方と

表２入谷地区のスレート民家分布状況
行政区 一









納

天然スレート民家悉皆調査



間



広

屋      







 

 

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

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

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

屋 

















 主マ）という。



当地では主屋に隣接して建てられた別棟の座敷を広間（ヒロ天然スレート民家の分布状況（ 章）



1

二 三 四 五 六 七 八 九 十区 区 区 区 区 区 区 区 区 区 計用途もに高まり、材工一貫の業態がこの地に築かれた。



井 戸  水 屋 

















 

 本調査は（平成  年  月実施）、入谷地区の天然

便

所 

















 

スレート民家等全棟を視認し、聞取りが可能な民家で

馬 牛 屋 

















 

土 板 蔵 





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 

長 屋 門 

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

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

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社 寺  祠 



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















学校郵便局 





















は、築造年・増改築の有無・大工・葺き職人・石材産地等を確認した。地区の自治組織は、一から十区に分かれており、調査結果も区毎に集計する（表 ）。計          図 入谷地区行政区割図    当地では主屋に隣接する別棟の座敷を広間（ヒロマ）という 

悉皆調査から、 戸注 ）が主屋で、納屋、水屋、便葺き替えの工法と家屋改造および生業との関係（ 章）
所、馬屋など附属建物を含め  棟を確認した。行政

現存する天然スレート民家の多くが、茅葺からの葺

いり区別に精査すると、一区の主屋  棟のうち  棟は入き替えであることを聞取調査から得た。聞取りを実施

おおぶねさわ

大船沢集落に集中する。この集落は昭和  年、集落した民家 軒のうち、茅屋根からの改造民家が 軒、

 戸中、 戸を焼失する火災に見舞われ 、 戸を天

新築が  軒であった。

。また、四区と五区は他

本章では、短期間で天然スレートに葺き変わる現象の行政区に比べて世帯数が少ないものの、残存する主に注目し、村落空間に起きた変容を、主に住環境と生屋の割合が高い。理由は、かつての石材採掘地で、葺業に着目して考察を加える。なお後段では、天然スレ

然スレート屋根で再建した

注 ）

- 2 -

－ 62 －

ート屋根に葺き変える作事を『屋根替え』注 ）と記す。

 軒の住人が晩秋から春先に行ったと記憶し、理由も山内 年 家の概要および平面構成と屋根替え

明確だった。養蚕も葉タバコも、生産活動は早春から。

秋まで続く。ゆえに、屋根替えは冬場に行われた。住

至近には、神体に蚕観音を祀る神社があり養蚕業に縁居改造といえども、農家は生業を休むことは無かった。
 入谷地区の南、桜沢集落に山内 年 家はある

注 ）

深い土地柄

）

 屋根替えは大規模な家作のため、屋根以外にも改良で、当家も養蚕を生業にした。

 主屋の平面構成の変遷は主に  期ある。
初期は①のがおよぶ。土間の床揚げにより、かつての内職仕事は

明治  年の建造 移築 時、第  期は②の昭和  年の次第に行わなくなり、炉がコタツに改造され団らん空

屋根替えに合わせて行われた縁側等の拡張期、第  期

間(チャノマ)に変容する。また、出し屋注 ）によって新が③の浴室や便所を室内に取り込んだ現代型居住へ

たな水廻り空間をつくる形態が現れる。炊事用の燃料の改善期である 図２ 。屋根替えは、軸組と小屋梁をに薪を使う場合、煙が出るため出し屋によってチャノ

残し、茅を下ろした後、扠首組を外す。山内 年 家のマと分離できたことは、居住環境を整える上で都合が場合は、新たに  寸勾配の洋小屋組み風の架構に良く ）、農家住宅にとって“いぶし”が不要になったする。萱葺き屋根に比べて屋根勾配は緩くなるため、ことを意味した。また、そらまど注 ）という排煙窓が軒桁を基準にして軒先が高くなる。このことは、屋外設けられ、これは屋内で薪を使用したことを示し、暮からニカイ 蚕室 への桑葉の出し入れを、直接行うこらしの一面を推察する指標になる。

とができ好都合であった注 ）。さらにこの小空間は、

新築の天然スレート民家

注 ）

屋根替え民家に混じり、外観上はそれと酷似した新干し柿生産など複合的生業を可能にした。

築民家が複数棟ある。新築であれば生活様式の変化に応じた様相が表れるはずだが、顕著な違いが見られず、この時期の平面構成として、汎用化した間取りであったと考える。
家作考証スレート流通史の一端をみる（ 章）
本章は、山内 芳 家が所蔵する屋根替えにおける勘定、祝儀、奉仕等の記録『本屋改造記録帳 昭和  年
図２ 山内 年 家平面および断面構成の変遷

 月 』をもとに、発注形態や工事費の実態を概括し、山内 年 家主屋の葺き工法

集落の慣習とされてきた相互扶助が、天然スレートの工法は、野地板に亜鉛メッキ釘で留める簡素なもの
で、防水紙等は使用していない。その理由は、蚕室の屋根替えにどのように関与したのかを明らかにする。
本屋改造記録帳

空気は、外気より温暖湿潤になるため、ルーフィング

大工と葺き職人の日当を比較すると、前者は  円を下葺することで屋根裏の通気が留まり、釘が錆びてに対して後者は  円と開きがある。大工には“賄付”

スレートの欠落を防止するためとあることから、給仕代が差し引かれたものと考える。

である。

注 ）

スレート規格を、菅原家主屋 同地区昭和  年造

どちらにしても月収に換算すると ～ 円

で使用された石材と比較すると（表 ）、質量比は概ほどで、昭和  年の建設業の平均給与月額は 

ね： である。
葺き足は両方ともPP で変わらない。

円 ）と比較して随分と低水準にある。

留め釘の位置は上端から、山内 年 家スレートは PP、

費用計上した職種から工程を推察すると、記録帳に菅原家スレートは PP にある。
質量が重ければ風の吹は『元山(木挽)36 人、手引 6 人、製材 8 日間』とあり、き上げに有利で、留め釘が中央寄りになれば釘の発錆

大工による改造計画と移動製板による木材加工は、萱に不利であるから、厚さ･質量と釘穴の位置にも相関性

屋根を解す前から、行われていたことがわかる。

があると推測する。

祝儀と地縁組織

表  山内 年 家と菅原家に使用された天然スレート規格の比較

寸法
留め釘の位置質量 葺き足（タテ・ヨコ・厚さ PP） （左右端・上端の離隔ｍｍ） （ｇ／ 枚） （ｍｍ）
山内 年 家スレート規格 ・・
・

菅原家スレート規格・・
・


祝儀金の総額は  円注 ）で、一人当たり ～ 円であった。贈品では、白米やもち米が際立つ
なか豆腐や活魚が多く目を引く。魚種が付記されてい屋根替えと生活環境の改善

るものはすべて海水魚であることから、地勢や食文化

 養蚕業、もしくは葉タバコ業を行った屋根替え民家の見地からも考察が加えられよう。

 軒を抽出し、工事を行った時期を聞取りした。 軒中- 3 -

祝儀の中に“古ガヤ代”が一件ある。屋根替えでは－ 63 －

全ての茅を一度に下げるため再利用しきれず、
ゆえに、
、これも祝

引き取ってもらう事情があったようで

注 ）

主たる目的で、不燃･耐久性能を有する地場素材の天然
スレートが積極的に用いられた。

儀のひとつと捉えていたことがわかる。古ガヤを下ろ

・当地で流通した価格と都市部での小売価格には相当

す作業には、多くの男手を必要とし諸作業合わせてな乖離があり、このことが普及要因として見逃せず、 人、女手は人工数が増える日の食事の支度など合既往の報告に対しても有効な立証を得ることができた。


わせて  名、性別不明  名を合わせて総勢  名                               
注注 ）陸前地方の明確な定義はなく、本稿では旧高旧領取調帳による陸前国の  郡 柴田名取宮城黒川加美遠田志田栗原玉造牡鹿桃生
登米本吉気仙 と陸中国の磐井郡を総称して陸前地方と定義する。
注 ）東北工業大学ライフデザイン学部大沼研究室が  年に行った分布調査では  棟ほどを確認したとある。
注 ）郡役所が所管する域内の産業状況を調査し、宮城縣に報告し編集された文書。
注 ）野坂文書ⅲにある“本吉スレート商会（大正  年設立）”のス
レート瓦規格表では、サイズや厚さ･形状によって、ひと把ねの枚数が ～ 枚まである。戦後の標準的な梱包枚数は一坪当たり５杷の換算とした。
注 ）平成  年と  年の南三陸町住民基本台帳を参照した。
注 ）野坂惣七：（慶応 ）年、東京市京橋區釆女町の生まれ。
それ以外に見聞が少ない。石田潤一郎著スレートと金属屋根‘
（,1$; 出版）には、明治  年「合資会社スレート商会」が銀座二丁目に設立されたとあり、生家の釆女町とは街区を隣接することから何らかの相関があったと推察する。
注 ）令和  年  月時点で、筆者が把握したスレート屋根は、主屋が建替えにより一区・二区・三区でそれぞれ１棟ずつ減り、寺院
本堂が屋根葺替えにより六区で  棟減り、
 年間で  棟が減少した。
付属屋の詳細な増減数は把握していない。
注 ）複数の地区住民への聞取りによる。
注 ）当地の主に年配者が用いる屋根替えの意味は、単に屋根葺き材を替える事ではなく、小屋組みを造り替え、屋根の形状自体を変える作事に用いられる節がある。よって、本稿における屋根替えの定義もこれに従う。
注 ）主屋は平成  年  月に解体され、現在は新屋に建て替えられている。その主屋の解体直前に主人の好意により、天然スレートの保存と家屋調査を受容して頂いた。
注 ）トラス架構に見えるが接合部では和組の仕口で納めている。
注 ）山内すみ子氏 当時  からの聞き取りによる。
注 ）菅原邦義｜ 年生、スレート葺き職人。
佐々木信平｜ 年生、選定保存技術「石盤葺」保持者。
両氏の協力を得て実測調査を行った。
注 ）下屋を架けて増築した部分を当地では出し屋 ダシヤ と呼ぶ。
注 ）屋根に設ける煙出し用のためのトップライト状の開口部で、屋内から紐を使って開閉する。
注 ）祝儀金は普請中に受けたもので屋根替え工事金額の約 ％に相当する。また、祝儀金とは別にして落成時に祝金を受けている。
注 ）前戸主、故山内秀雄氏 大正  年生 への聞き取りによる。
注 ）記録帳には『人夫男女  人』と記されているが、計数した
ところ  名しか確認できなかった。
注 ）内閣府長期経済統計物価では、平成  年の物価指数を とした場合、昭和  年の物価指数は「」、昭和  年の物価指数は「」とあり、
この  年間の物価上昇率は約 ％となる。
参考文献
）石田潤一郎：,1$;$/%80 スレートと金属屋根,1$; 出版）谷口大造：宮城県における国産天然スレートの利用過程と意匠について日本建築学会大会学術講演梗概集 関東 ）立川日出子：三陸地方における天然スレート屋根の普及と施工
神奈川大学大学院歴史民俗資料学研究第  号）志津川町誌編さん委員会：志津川町誌ⅠⅡⅢ、および資料集１
入谷村誌大正  年 ）仲間由紀子：戦後東北地方における生活改善普及事業の推進方策
宮城県を中心に地域農業経済学会農林業問題研究   ，）森永卓郎監修甲賀忠一編集：物価の文化史事典株式会社展望社
発行）真鍋恒博：我が国における屋根葺き材･構法の変遷日本建築学会
計画系論文集第  号S

注 ）の奉仕とともに屋根替えが支えられていた。これらの実態からは、相互扶助の慣習が天然スレートの屋根替
えでも大きく影響した事実を捉えた。
天然スレート葺きに変わる時代的要因
 章の調査で、「天然スレートはセメント瓦より安かった。」との談を幾度か耳にし、同様のことは既往の文献にもみられる ）。昭和  年の東京での屋根葺き材の価格を表  にまとめ比較すると、天然スレートは決して安くはない。
ゆえにセメント瓦に需要が集中し、産地には余剰が発生したことで地域内に普及したという既往の主張は、小売価格の事情からも説明が可能だ。実際の流通額を山内 芳 家で検証すると、記録帳には『スレート代拾万弐千円（一丸百七十円六〇〇丸代）』とあり、 坪
当たり  把  丸 必要だから、価格は  円坪になる。
昭和  年と  年の物価指数を参照に物価上昇率注 ）を乗ずると約  円坪となり、セメント瓦との価格差が僅少になる。つまり、産地では都市部の半値に近い価格で流通していたと判る。セメント瓦ほど低廉ではないが、標準価格と比べればとても特価で、物的特性を勘案すれば、いわゆる“安上り”という価値基準が享受されたものと考える。
表   昭和  年の屋根材小売価格の比較

規格

価格

釉薬瓦

セメント瓦

天然スレート

青緑和形  等＊＊ PP 

洋型  種＊＊ PP  の ＊
＊＊ PP  円／ 枚（ 坪） 円／ 坪（ 枚）  円／ 坪（ 枚） 円／ 枚＊ 円／ 枚＊ 円／束（ 枚）＊ 円／ 枚 -,6Ａ による天然スレートの種類 大口需要者用価格（東京）での価格
 東京店頭渡し、色は洋色の価格を参照した    東京店頭渡しの価格で、洋型で  円／枚で、燻瓦特  等で ～ 円／枚とある
出自：建築材料全集【第  巻】，日本産業調査出版社編集・発行，

結
 本研究では、以下の諸点を明らかにした。
・天然スレート産地の雄勝と登米の間で入谷は、産業史上の正史を野坂文書ⅲから明らかにした。
・その入谷地区  世帯のうち、 棟の主屋がスレート葺きで、主に昭和  年代に集中的に築造され、古い躯体のまま小屋組み、屋根葺き材を更新する「屋根替え」が相当数を占めていることが分かった。
・屋根替えは、葺き材を更新するだけの作事ではなく、社会事情や生活様式の変化に調和させる文化的改造が- 4 -－ 64 －

津波被災地における嵩上げ型土地区画整理事業の土地利用変遷に関する研究－岩手県大槌町町方地区を対象として－
修士

正会員

甘粕

裕明（東北大学）

1.

序論

くない本震災における嵩上げ型土地区画整理事業後の(1)

研究の背景・目的

土地利用変遷に関して追った研究はない。また、地権2011 年 3 月の東日本大震災(以後、本震災ということがある)からの復旧・復興過程では、政府は、被災地

者自身の特性と震災後土地利用の関係を明らかにしている点に新規性がある。

方公共団体の復興地域づくりのために必要な 40 事業を「基幹事業」として定め、補助と地方交付税の加算

２．研究方法と研究対象嵩上げ型土地区画整理事業

により手当を行った。その結果、各自治体は実質的に(1)町方地区における土地区画整理事業の概況
震災前土地利用に関しては、2011 年 2 月のゼンリン

は地方負担が無い中で、復旧・復興事業を行った。
「基幹事業」の中の面的都市整備手法の１つに、被住宅地図を用いる。土地区画整理事業後の 2019 年 8

災市街地復興土地区画整理事業(以後、「区画整理事業」

月の土地利用に関しては、大槌町が発表している「見という。)がある。区画整理事業は、本震災からの復興

える化図面」を基本として、2018 年 12 月のゼンリン

に際し、20 市町村 58 地区で行われ、総施工面積

電子住宅地図と現地実測で補足することで把握する。

1,827ha,総事業費 6,126 億円となっている。

大槌町都市整備課から、個人情報が漏洩しないよう

本震災における区画整理事業には、5 つの類型が存処置し、個人ごとに震災前後の土地利用の紐づけが行在すると言われている(1。その中の 1 つが嵩上げ型区

われた使用収益開始調書・意向調査のデータを入手し、画整理事業である。これは、原位置再建を住民が望み、土地利用状況・変遷を把握した。

防潮堤だけでは安全性を確保できない場合に、区画整(2)研究方法

理事業の枠組み内で嵩上げを行うことで、私有地の増

東日本大震災の被災地において 10 市町村 25 地区で価を防ぎながら原位置再建と安全性の確保を行う事業

嵩上げ型土地区画整理事業が行われた。その内、岩手であった。震災から 9 年が経過した時点で、この嵩上県大槌町では、中心市街地である町方地区を含む 4 地

げ型区画整理事業による宅地整備が終了した地区では、

区と最多となる区画整理事業を行っている。大量の低建物再建が行われ始めている。しかし、この嵩上げ整

未利用地が発生している地区の 1 つであり、通常は把備した宅地で低未利用地が大量に発生しており、これ握する事が難しい、個人ごとの町中心部における復興が復興における大きな課題の 1 つとなっている。そこの状況を把握する事が出来るため、大槌町町方地区をで本研究は、震災前後における土地利用の変遷と傾向

研究対象とする。町方地区は大槌町の中心部に当たり、に関して定量的に明らかにし、震災復興制度としての30.0ha 計画人口 2100 人と大槌町最大の区画整理事業

区画整理事業の制度的限界の提示と課題解決のためのとなっている。今回の事業においては、当初の都市計制度手法の提言を行うことを目的とする。

画決定は、2012 年 9 月に行われ、2012 年 3 月に事業

(2)既往研究の整理

認可がなされている。事業区域に関しては、震災後す

本震災における土地区画整理事業に関する既往研究

ぐに策定された復興基本計画において大まかなエリア

としては、荒木ら(2 の居住場所を決定タイミングを明が決定済みであり、一部除いた範囲が事業区域としてらかにし、事業実施が居住形態・居住方針に大きな影決定された後は、ほとんど区域の変更は行われていな

響を与えている事をあきらかにしたものや、峰嵜ら(3い。また、今回の区域・宅地整備量は、震災直後の土の事業区域において発生している空き区画に対して、地の売却意向を元に設定された。

被災市町村が進める空き区画の空き家バンク等の実態

換地は基本的に照応の原則に従って行われ、地権者把握を行い土地利用促進策の体系的な整理を行ったも側の特別な要望があった場合には、基本的に街区内でのが見られる。区画整理事業の計画と実態の乖離につ調整が行われた。また、事業区域内に津波復興拠点整

いては、石田ら(4 の区画整理事業の「おくれ」に関し

備事業による公共施設用地、防災集団移転促進事業にて、その特徴を示したものはあるが、再建状況が芳し基づく移転団地、災害公営住宅用地が整備されている。

- 1 -－ 65 －

本事業は、事業前と比べて事業後の宅地価額の総額が土地・建物の所有状況に関して自己所有の土地・建下がる減価補償地区となっており、保留地は設けられ物を利用している場合と、貸借した土地を利用していず、減歩に関しては、全て公共減歩の地区となっている場合に関して比較すると(図 3a)、土地の町への売却る。2013 年 8 月に工事に着手し、2017 年 12 月に工割合はどちらも 2 割程度と大きく変わらないことが分事が概成し、最終的な宅地の引き渡しは 2018 年 7 月

かる。5.8%ほど高くなっていることが分かる。ここかである。

ら、貸借されている土地を換地していることが再建面(3)土地利用実態

積割合を低下させていると言える。

東日本大震災後の被災市街地である、岩手県大槌町(2)土地の所有状況と再建状況

町方地区では震災復興事業の一環として、区画整理事

土地の地権者数と再建状況に関して比較すると(図業が導入された。その結果、個人が所有していた 3 分

3b)、地権者数が 1、 2 人の場合は、再建面積割合がの 1 の土地が町に売却され、残った 3 分の 2 の土地の41.6%、46.7%であるが、3 人の場合 36.5%、4 人以上

37%が建物利用されている状況となっている(図 1)。低の場合では再建がなされていないことが分かる。

未利用地は震災前の約 3 倍の 7.9ha であり、震災後宅売却率を確認すると、地権者数が 1、2 人の場合は、)。ここから、

3 割弱程度であるのに対し、地権者が 3 人で約 6 割、4

個人建物の多くの再建がなされず、空地が大量に発生

人以上で 7 割以上と高くなっており、地権者数が多い

している状況が見て取れる。

ことが土地の売却率を増加させていると言える。

地全体の 41%が空地となっている(図 2(注 1

町方地区では 2 つの方策により、結果的に低未利用(3)相続状況と再建状況地が低減している。1 つ目は、他の事業を併用して民地権者が生存している場合の再建面積割合は 49.8%

間宅地を購入する方法である。この方法によって、約であるのに対し、地権者が死亡した場合の再建面積割

4.3ha が土地利用されている。2 つ目は道路拡幅や公合は 24.3%と約半分になっており(図 3c)、地権者の生園整備による購入・減歩用地の利用であり、3.2ha が死は再建状況に大きく影響を与える事が分かる。また、この用地として震災後に用いられている。ここから、相続人数と再建面積割合について確認すると、相続人

町の積極的な介入が低未利用地割合の低減に寄与して数と再建面積割合の間には関係性は見られなかった

いると言える。一方で、利用されていない公共用地も(図 3d)。一方で、売却率に関して比較すると、相続人一定割合存在し、公共が買収した土地の全てが利用さ数が、1、2、3 人の場合の 0.0%、15.9%、9.5%に対し、れるというわけではないと言える。

相続人数が 4、5、6 人以上の場合、33.0%、37.1%、
28.4%と高くなっている。ここから、相続人数が多い
ことが土地の売却率を増加させていると言える。
(4)土地に係る権利関係と再建状況
土地に関する権利の 1 つとして、土地所有・利用において大きな影響力を持つ抵当権を考える。土地の売却率は抵当権がある場合は 45.5%であるのに対し(図3e)、抵当権がある場合が 40.3%となっており、抵当権がある場合の方が、5.2%ほど再建面積割合が高いこと

図 1.震災前後土地所有状況の変遷[ha]から、抵当権の有無と再建面積割合に関係性が見られると言える。
(5)複数土地所有者と土地利用
換地後に複数筆を持っている場合と単数筆の場合を比較すると、一筆の土地を所有している場合の再建面
積率は、40.7%であるのに対し、複数筆を所有している場合の再建面積割合は 45.5%と 4.8%の差があるこ

図 2.震災前後土地利用状況[ha](注 2とが分かる(図 3f)。複数筆を持っている場合をさらに細かく確認し、隣地に複数筆を所有している場合と、

3.土地建物に関する要因と再建面積割合

隔地に複数筆を持っている場合で再建率を比較すると、(1)土地の貸借状況と再建状況

隣 地 の 場 合 再 建 率 は 63.7% 割 程 度 、隔 地 の場 合は- 2 -－ 66 －

29.0%程度である。ここから、隔地に土地を換地していることが再建面積割合を低下させていると言える。
(6)住民属性と再建実態
町方地区の地権者は東日本大震災時で 60 歳以上の人が 8 割弱となっており、総量としての再建した年齢も 60 代が最も多く、次が 70 代となっている。
年代別の再建面積割合を見ると、基本的には、年齢層が高いほど再建率が下がっていることが分かる(図3g)。ここから、高齢化した地権者の土地を換地していることが再建面積割合を低下させていると言える。また、売却率を確認すると、年代の増加と比例した関係性は見られない。
4 住民意向調査と土地利用実態(1)再建意向の特徴
図 4 より、震災直後の 2012 年に地権者を対象にした意向調査においては、41.7%の土地に関して明確な再建意向があった(無回答を計上)。実際の個人宅地における再建状況としては 36.5%となっており、町方地区においては、震災直後の意向調査と震災後の土地利用に関しては、大きな差が生じていないことが分かる。
一方で、意向を変更した層が一定数存在している。
(2)再建意向と土地利用実態
図 4 より、
震災直後の 2012 年の意向調査において、明確な再建意向があった土地のうち実際に再建がなされた土地は約 75%である。一方で、未定となっていた
土地の再建割合は 4,5 割、非再建としていた土地の再建割合は約 2,3 割と一定量存在することが分かる。
図 5 より、意向調査自体に回答していない非回答者を含めた再建結果を見てみると、店舗に再建された土地に関する 2012 年の意向調査結果は 6 割強が非回答であり、明確な再建意向は 1 割に満たなかった。
(3)空地となっている理由
現在空き地となっている土地に関して、再建をしない理由を把握する事で、空地解消のための方針を立てる事が可能になる。図 6 より、土地利用をすぐ行えない理由について、震災後も低未利用地となっている土地に関して行った調査結果では、最も多かった回答が「既に別の場所で生活をしているので、利用する必要がない」面積ベースで(26.4%)であり、生活再建場所と所有土地が異なることから生じている問題だと言える。
また、次に多かったのは、「先祖からの土地であり、利用する必要はないが、手放せない」面積ベースで(25.0%)であり、これらの土地に関しては、土地の所有
図 3.土地・建物の利用背景と再建動向[㎡]

意向と利用意向の乖離から生じる問題である。
- 3 -－ 67 －

しまう空地発生要因があることを明らかにした。
以上から、政策的な提言としては以下の 3 点である。
一点目は、「土地の利用意向」に基づいた宅地整備
量・区域設定の必要性である。震災直後の土地の売却
意向に基づく宅地整備量設定では、再建割合低下要因を持つ土地が換地された結果再建割合が低下した。区
画整理事業で対処できない再建割合低下要因は、事業

図 4.2012 年再建意向別震災後土地利用[㎡]

区域設定段階で対応する必要がある。「土地の利用意向」に基づく宅地整備であればこれら要因を加味した区域設定が可能であり、空地発生に対応することが出来ると言える。具体的な手法としては、区画整理事業
区域設定の際に再建意向調査を行い、再建意向に基づき事業区域を縮小、その区域を災害危険区域に指定し、図 5.2012 年再建意向変化者別世帯人数[㎡]縮小された区域に居住している世帯については防災集
団移転により、区画整理事業区域内に移転を行うという、より再建率の高い制度手法が考えられる。
二点目は、利用意向の意向変更を加味した調査の精緻化・店舗再建などを見込んだ宅地の余剰整備の必要性である。震災直後の意向は変更・確定される場合が

図 6.2016 年土地をいますぐ利用できない理由[㎡]みられ、当初の意向通りに再建されるわけではないことが分かった。特にその傾向が顕著なものとして、震災後土地利用として店舗を再建した土地に関しては、

5.結論
本震災において区画整理事業は、「原位置再建」「地震災直後の意向調査の時点での明確な再建意向は 1 割

盤の嵩上げ」「良好なインフラ・宅地整備」を同時に行程度に留まることが分かった。ここから、店舗再建用

うことが可能であった。一方で、大量の空地発生は復の宅地整備余剰の準備等による対策などにより、宅地興における大きな課題の 1 つである。以上の背景に対整備不足が生じないように考慮する必要がある。

して、本研究では、以下の 4 点を明らかにした。

三点目は、発生空地に対する利活用補助・マッチン

１．震災後の土地利用の定量的な実態として、町が区

グシステム拡充の必要性である。
「所有のみ希望層」「未域の約 25%にあたる土地を買収しているが、個人所有

利用町有地」「土地売却が出来なかった層」などの土地

土地の建物利用は 37%に留まり、宅地全体の約 41%がは、利用意向に基づく宅地整備でも生じる可能性があ空地であるという実態を明らかとした。

るため対処が必要であると考えられる。これらの発生

２．区画整理事業の制度的特徴が引き起こす再建面積

した空地に関しては、土地の賃借や売却を行いやすく

割合の低下要因として「貸借されている土地」「地権者する補助金やマッチング制度などの拡充が求められる。

が死亡した土地」「高齢化の進む地権者の土地」「隔地【参考文献】に複数土地」の換地が再建面積割合を低下させており、

1)一般社団法人日本建築学会：『東日本大震災合同調査報告書』, 一般社団法人日本建築学会,2019.3
2)荒木笙子，秋田典子：「津波被災地において復興土地区画整理事業が住民の居住地選択に与えた影響‐岩手県釜石 A地区を事例として‐」日本都市計画学会 都市計画論文
集,Vol.52,No.3,1088-1093,2017.10
3) 峰嵜悠 菊池雅彦 土川豊 山﨑慎也 大沢昌玄：「東日
本大震災の復興区画整理事業区域における空き区画の土地
利活用 促進策の特徴 」日 本都 市計画 学会 都市計画論文
集,Vol.54 No.3 2019.10
4)石田頼房,波多野憲男：「郊外地土地区画整理事業における「おくれ」及び「ずれ」について」,日本建築学会論文報告集,Vol.311,119-128,1982.1【注釈】注 1)震災後土地利用の店舗・店舗兼住宅は病院を含む
注 2)震災後個人所有土地は防集団地や郵便局用地などの利用公共用地を含む

これらの要因を持つ土地を区画整理事業では換地対象から外せないという制度的限界を提示した。
３．震災直後の再建意向調査は意向変更があり、意向調査を元に宅地整備量を設定する場合には、それらの意向変更を加味する必要があることを明示した。
４．震災後個人宅地における空地の約 25%の土地に該当する「利用意向はないが所有意向がある土地」や「災害公営住宅の供給量変化により生じる未利用の町有地」「震災直後の時点で、相続や抵当権などの問題で売却出来なかった土地」などの事業運営の際に生じて- 4 -－ 68 －

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測定点

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ブラックランプ
START

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600

b
a

1200

1500

b
a

600

POWER 0.0sᗘศᕸணࣔࢹࣝ࠾ࡼࡧởᰁ≀⃰ᗘศᕸணࣔ

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排気

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C1

C7

C2

ブラックランプ
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C1

C4

C7

C2

C5

C8

C3

C6

C9

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C3

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C4

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C5

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a

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950

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a

600

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(3.1)

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C7

C4

C9

C8

C5

C10

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C1

C4

C9

C1

C6

C11

C2

C5

C10

C2

C7

C12

C3

C6

C11

C3

C8

C13

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条件③: 仰臥位 ( 横向き )ᅗ  ࡟♧ࡍࡼ࠺࡟ᐊෆࢆቃ⏺㠃ୖ㒊࡜ୗ㒊ࡢ 2 㡿ᇦ࡟

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－ 69 －

845

空気温度・
CO2 濃度測定点

模擬人体

Wall(3)A

Pc

ベッド

Wall(2)

Pd
We

ブラックランプ

A

排気口

1400

800

500
Pa

Wi

700

1200
1000

Pa~Pe( 温度 )Wj~Wl( 温度 )600x2
730 40 20x5 100x3 200x11 100 30x2 10

Wh

上向き噴霧

1800

座位噴霧
横向き噴霧
(1)粒径：0.3～0.5μm

Pb
P

Wa

Wd

Wb

Wc

Wall(1)

800

B

循環型温度制御装置
250

600

Wall(3)400

Wall(2)( 石膏ボード )

座位噴霧
横向き噴霧
(2)粒径：1.0～3.0μm

上向き噴霧

ブラックランプ

CO2 発生口
給気口

390

立位噴霧

模擬人体

仮想外気室
(OC)
ベッド

590

FL+600 FL+1200 FL+600 FL+1200 FL+600 FL+1200 FL+600 FL+1200

700

2770

200

ᅗ ࠉᒁᡤ⣼✚᭚㟢㔞

CO2 発生口

40 760( 石膏ボード )FL+600 FL+1200 FL+600 FL+1200 FL+600 FL+1200 FL+600 FL+1200

壁面温度測定点

Wf

Pa~Pe(CO2)300 400 200×6 400 470

1800

200
立位噴霧

局所累積曝露量[個・min/m3]

Wj

給気チャンバー
Pe

Wg

400

0

B

Wl Wall(4) Wk

給気口

600

1386

Wa~Wi( 温度 )400x5
330 40

800

1386

空調機

700 380

1000

1386

40 360

1200

0

1386

仮想外気室
(OC)

100

局所累積曝露量[個・min/m3]

1400

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Qh

Qh

Qb

C0=0

V2,Cr2Qd

M(1-ε)

2500

2000

2000

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Qb

2500

1500
1000

yi

500

Qs

0
-1

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Cr : ᐊෆ㣕ἓ᰾ಶᩘ⃰ᗘ [ ಶ /m3]

Q : ὶ㔞 [m3/s]

C0 : እẼởᰁ≀⃰ᗘ [ ಶ /m3]yis : ⤥Ẽ

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h : ᶍᨃேయ

u : ቨ㠃࡟ἢࡗࡓୖ᪼ὶ

2 : ቃ⏺㠃ୗ㒊e : ᤼Ẽ

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㧗䛥(mm): ቃ⏺㠃㧗ࡉ [m]1 : ቃ⏺㠃ୖ㒊

0

2000

1500
1000

0

Case14
Case15
Case16
Case17
Case18
Case19

0

1

1

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3

4

5

1500
Case7
Case8
Case9
Case10
Case11
Case12
Case13

1000
500
0
0

2

1

2

つ‽໬⃰ᗘ(-)

つ‽໬⃰ᗘ(-)ࢆタ⨨ࡋࠊࡇࢀࢆእẼ᥋ゐቨ㠃 Wall(3) ࡜ࡋࡓࠋWall(3)2⤥Ẽ 䛸䛾ᕪ(℃)

2000

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1Wall(3) ࡀ⨨᥮᥮Ẽᐊ࡟ཬࡰࡍᙳ㡪ࢆᢕᥱࡍࡿࠋWall(3)

0.8

0.6

0.8

0.8

1

A-A

B-B
(1) Case14ᗘཬࡧởᰁ≀⃰ᗘࡢ㖄┤ศᕸࢆࠊᅗ  ࡟

1.2
1.4
1.61.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0 0.2

ቨ㠃෭༷࣭ຍ⇕᮲௳ࡢ௦⾲ Case ࡟࠾ࡅࡿ CO2 ⃰ᗘࡢࢥࣥࢱ࣮ࢆ♧ࡍࠋWall(3) ࡢቨ㠃

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0.8

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3

2500

500

Wall(3) ࢆ෭༷࣭ຍ⇕ࡋࡓࠋ

2

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1

Case7
Case8
Case9
Case10
Case11
Case12
Case13500⤥Ẽ 䛸䛾ᕪ(℃)

3

M : 㣕ἓ᰾Ⓨ⏕㔞 [ ಶ ]

0

1500
1000

Case14
Case15
Case16
Case17
Case18
Case19㧗䛥(mm)QuMε㧗䛥(mm)

V1,Cr1

1.4
1 0.6
0.8
0.4
0.2

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1) REHVA:REHVA Guidebook on Displacement ventilation ,20072) ✄ᇉ㐩ஓ : ⨨᥮᥮Ẽࢆᑟධࡋࡓ⑓ᐊෆࡢ ᗘởᰁ≀⃰ᗘศᕸண ἲ࡟㛵ࡍࡿ◊✲ , ኱㜰኱Ꮫಟኈㄽᩥ , 2012

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地表断層を伴う強震動予測に向けた地盤震動特性の評価-2016 年熊本地震の大振幅パルスの解釈と浅部・深部断層破壊の影響修士

正会員

貴堂峻至（東京理科大学）

図1

特性化震源モデルの地表投影図

１．はじめに2016 年熊本地震本震 (MJ7.3)時には，震源断層が地表面まで到達する地表地震断層が広範囲で確認された 1)。これらの地表断層近傍では，大振幅速度パルスを有する地震動も観測された。これらの記録を再現し，大振幅パルスの生成要因を明らかにすること，断層近傍地震動に対する浅部・深部断層破壊の影響を調べることは，将来の活断層近傍の地表断層を伴う強震動予測を行う上で重要となる。
本研究では，2016 年熊本地震本震の既往の震源モ
デルや地表地震断層分布に基づき，震源周辺の強震記録を再現するための特性化震源モデルを新たに構築した。次に，特性化震源モデルに基づき，大振幅
パルスの生成要因を調べた。最後に，地表断層を伴とする。特性化震源モデルの巨視的断層パラメータ

う強震動予測に向け，地表断層を伴う単純な震源断は Ozawa et al.7)や Yoshida et al.8)などを参考に，日奈層モデルを用いて，浅部・深部断層破壊が断層近傍

久断層 (Seg.H)，日奈久断層から布田川断層への接続の地盤震動特性の評価に与える影響を検討した。

区間 (Seg.F-H)，布田川断層 (Seg.F)，出ノ口断層

２．断層近傍の理論地震動計算の精度検証(Seg.I)，布田川断層帯の延長上となる阿蘇カルデラ内

地震動評価点が断層極近傍に位置する際の，理論の南東傾斜のセグメント (Seg.AC)の 5 つのセグメン

地震動の計算精度について，断層面分割の観点から

トで構成する。Seg.F-H の地表トレースは益城町の秋検討した。本研究における理論地震動計算は，評価

津川より南側で確認されている地表断層と対応し，地点での水平成層地盤を用いて，薄層法 2,3)によってSeg.F の地表トレースは益城町中心部で確認されてい計算した。薄層法に基づく静的解は断層最短距離にる木山断層の地表トレースと対応する。SMGA，RSP

対し，半分程度の寸法となる断層面分割で Okada のの位置や応力降下量などのパラメータは，既往研究

面震源解 4)に収束することを示した。また，断層メを参考にフォワードモデリングにより推定した。

カニズムが異なる場合や地盤変位の空間分布，波数

LMGA の位置は実際に大規模な地表断層が確認され

積分法 5)との比較による動的解の検証でも同じ知見が得られた。詳細は文献 6)にまとめている。

た位置と調和的である。LMGA の幅 WLMGA について
は，著者らが文献 9)で行った SMGA の上端深さの違３．2016 年熊本地震の震源近傍の強震動再現

いによる理論地震動の空間分布と益城町における局

３．１ 特性化震源モデルの設定

所的な建物被害集中域との対応を参考に，WLMGA＝2震源モデルは SMGA，LMGA および背景領域の 3km とした。背景領域と SMGA のすべり速度関数はつの領域からなる特性化震源モデルとした。地表投

中村・宮武の近似式 10)，LMGA のすべり速度関数は影図を図 1 に，北西側から見た最終すべり量分布を2 等辺 3 角形関数とする。

図 2 に示す。SMGA ごとに破壊開始点 (Rupture
Starting Point: RSP)を設定する Multi hypocenter model

理論計算の有効振動数は 0~2 Hz とした。震源モデ
ルに最も近い観測点の断層最短距離は約 500 m であ

図 2 北西側から見た特性化震源モデルの最終すべり量分布と SMGA，LMGA の配置－ 77 －

ることから，断層面分割は 1 km×1 km の小断層内に見られる沈降の傾向も再現されることから，Seg. I や

6 次の Gauss 点を配置した。理論計算時の水平成層速

Seg. AC の設定は妥当と考えられる。

度構造モデルの設定は文献

11)と同様である。

４．大振幅速度パルスの生成要因に関する解釈

３．２ 強震動の再現結果と永久変位の比較

益城町と西原村で観測された大振幅速度パルスの本研究で対象とした観測点は K-NET 6 地点，KiK-

生成要因について，特性化震源モデルから計算されnet 4 地点，気象庁観測点 2 地点，熊本県地方公共団

る理論地震動の分析からその解釈を述べる。図 5 に体観測点 7 地点,JR 強震観測点 2 地点の計 21 地点だ

KMMH16 (EW)と 93048 (EW)における観測記録の合が，そのうち断層近傍の代表的な観測点における観成波形の速度波形の比較と，それぞれの理論波形に測記録と特性化震源モデルに基づく合成結果の時刻対する寄与の大きい LMGA と SMGA の要素波と PSV

歴速度波形と応答スペクトルを図 3 に示す。特性化(h=5%)を示す。KMMH16 の EW 成分の速度パルスは震源モデルから計算される理論地震動は，益城町の概ね SMGA のみで再現でき，LMGA の強震動への寄観測点である KMMH16 (KiK-net 益城)と 93051 (益城

与は小さい。SMGA3 と SMGA5 による寄与は，上向町宮園)における EW 成分の周期 1 秒前後の大振幅パ

きの破壊伝播効果による FP 成分への Directivity Pulse

ルスや西原村の観測点である 93048 (西原村小森)のである。93048 の EW 成分における大振幅速度パル

EW，UD 成分における周期 3 秒前後の長周期パルス， スについては，近傍に位置する LMGA3 と SMGA6
NS 成分に見られる周期 1 秒前後のパルス性地震動をからの寄与が大きい。要素波の PSV を比較すると，良好に再現している。地表断層近傍に位置する TTN

SMGA6 のピークは 1.1 秒付近だが，周期 3 秒前後のや 93011 (南阿蘇村河陽)における速度パルスや阿蘇市

長周期成分の速度応答値も LMGA3 より SMGA6 の内で周期 3 秒前後の長周期地震動を観測した

方が大きい。

KMM004 (K-NET 一の宮)や MYJ における EW 成分

ここで，文献 9)と同様に特性化震源モデルに基づく益城町中心部における理論地震動の空間分布を計の長周期地震動も再現される。熊本市内の KMM006
算する。図 6 に示すように KMMH16 と 93051 を通る(K-NET 熊本)についても最大速度は良好に再現され益城町中心部を横切る地震動評価点を設定した。地ている。その他の地表断層からやや遠方に位置する
震動評価点の測線は 100 m 間隔で 10 km の範囲で設
観測点での再現精度は文献 11)と概ね同等である。
定した。図
6 には益城町中心部における局所的な建干渉 SAR 画像に基づく 2.5 次元解析による地殻変物被害集中域 13)も併せて示している。KMMH16 を通動分布 12)と特性化震源モデルに基づく永久変位の面る地震動評価点と 93051 を通る評価点における理論的分布との比較を図 4 に示す。大局的な傾向は実現
象と調和的であり，阿蘇カルデラ内の沈降の傾向や， 計算に用いる速度構造はそれぞれの地点において強震動再現を行った際の速度構造モデルに統一した。
布田川断層と出ノ口断層に対応する地表断層の間に
図 7 に地震動評価点列における理論地震動の周期
Obs.
Sy n.
S
S
S
NS
EW
UD
NS
EW (cm/s)
UD0.5~1.5 秒の最大 PSV 分布と建物被害集中域との比較(cm/s)(cm/s)
75-121-42
KMMH16-79-146-40を示す。両評価点列において，局所的な被害集中域と調和的な位置でピークを呈する分布形状となる。
-100
182
-48
93051
-122
-138
-33
特に 93051 を通る評価点列においては周期 1 秒前後の最大 PSV が 600 cm/s 程度となることから，実際の
118
258
-149
93048
135
291
-152
建物被害とも調和的である。
P

V

300
200
100

0

10

0

20 0

10

0

20 0

10

93006

10

20 0

10

20 0

20 0

10

34
33

0
500
400
300
200
100
0
20
500
400
300
200
100
0
20
100

10

20

10

20 0

10

17
-20

15
-12

P

V

P

500

h=5% 400

V

100

h=5%

300
200
100
0
600
h=5% 500
400
300
200
100
0
600
h=5% 500
400
300
200
100
0
100

h=5%

0
100

h=5%

h=5%

0
300

h=5%

h=5%

200
100

h=5%

0
50

h=5%

h=5%

131.0

33.0

(m)
0

10

93011

0

EED

0

20

10

30

20

10

20

KMM004

40 0

-138
-100

30 0

53
-77

30 0

73
52

10

20

10

30

20

10

40 0

-130
-91

20

30 0

-54
-80

30 0

77
-82

10

20

10

30

20

10

0
40
300

59
61

200

200

100

100

0
30
200

0
200

-40
-40

20

h=5%

30

20
25

h=5%

0

10

20

30

40 0

67
-54

10

20

30

40 0

88
74

10

20

30

40

-30
-40

0

10

0

10

TTN

0

10

20

20 0

10

85
52

30

20

Time (s )

40 0

164
94

30 0

10

10

20

20 0

10

101
-85

30

20

Time (s )

40 0

106
106

30 0

10

10

20

20

-24
-28

30

40

100

100

0
400

0
100

h=5%

200

0
200

20

30

0
200

32.6
130.6

h=5%130.8

131.0

33.0

h=5%

(m)

0

200

200

100

100

0
400

0
400

h=5%

200

100

100

0

0

0 1 2 3 4 5Period (s )

h=5%

0
300

h=5%

1

2

3

4

Period (s )

5

−1.0
32.6
130.6

130.8

131.0

−1.5
131.2 D’

33.0

(m)

h=5%

0

1

2

3

4

Period (s )

0.5
0.0
−0.5

−1.0
32.6
130.6
5(a) 速度波形(b) PSV (h=5%)
図 3 震源周辺の強震観測記録と特性化震源モデルに基づく合成結果の速度波形の比較 (数値は PGV[cm/s])

130.8

131.0

−1.5
131.2 W

−1.0
32.6
130.6

130.8

131.0

131.2

−1.5(b) 特性化震源モデルに基づく永久変位の面的分布－ 78 －

U

1.5
1.0

32.8

−0.5

100
0

E

0.0

200

0

0.0
−0.5

1.5
0.5

32.8

300

200

0.5

1.0

0
100

h=5%

300

1.5

(a) 地殻変動分布 (国土地理院地図 12)の画像を加工)(解析：国土地理院，原初データ所有：JAXA)
131.0

100

h=5% 400−1.5
131.2 W’

U’

1.0
32.8

−1.0

0
100

h=5%

(m)

−0.5

100

h=5%

0.0

h=5%

200

0
300

h=5%

300

400

-77
-108 300

Time (s )

h=5%

0.5

32.8

0
200

131.0

33.0

1.0

h=5%

100

0
300

100

MYJ

200

h=5%

100

100

KMM006

0

0
300

E’

1.5

図 4 特性化震源モデルに基づく永久変位の面的分布と地殻変動分布の比較

D

PGV(cm/s)

PGD(cm/s)
119

Obs.

-121

Obs.

Syn.

-146

Syn.

SMGA2

-80

SMGA2

LMGA1

44

LMGA1

SMGA3

125

SMGA3

26

106 500

LMGA5

12

LMGA5

-97

SMGA5

27

10

time (s)(a1) 速度波形

20

0

10

time (s)

20

Obs.

258

Obs.

Syn.

291

Syn.

LMGA2

19

LMGA2

LMGA3

91

LMGA3

SMGA4

76

200
100
0

0

1

2

3

period (s)PGD(cm/s)
175

h=5%

300

SMGA5

PGV
(cm/s)

Syn.
LMGA1
LGMA5

-18 400
57

17

0

Obs.
SMGA2
SMGA3
SMGA5

P SV
(cm/s)

4

197 (cm/s)
600

28

500

75

400

SMGA4

20

300

24

200

LMGA6

20

LMGA6

SMGA6

202

SMGA6

5 0

10

20

time (s)

Obs.
LMGA2
SMGA4
SMGA6

P SV

0

92

10

h=5%

100

20

time (s)

Syn.
LMGA3
LGMA6

0

0

1

(a2) 変位波形(a3) PSV (h=5%)(b1) 速度波形(b2) 変位波形(a) KMMH16 EW(b) 93048 EW
図 5 大振幅速度パルスに対する SMGA，LMGA の寄与

2

3

period (s)45(b3) PSV (h=5%)

PS V(cm/s)
700

KMMH16line
93051line：建物被害域

600
500
400
300
200

図 6 益城町中心部を横切る地震動評価点列の設定と益城町における局所的な建物被害集中域 (一部，文献 13)の図を加工)

1000

図 7 益城町中心部の地震動評価
点列における周期 0.5~1.5 秒の最大
PSV (h=5%)分布
Edges of seismic fault model
103

102

5

−10

0

10

X (km)
FN comp.

20

30

101

103

−20

5

−10

0

10

X (km)
FN comp.

20

30

101

103

4

3

3

102
2

300200400
100
0
−10
0

−20

X (km)

10

20

30

101

0
−30

5

−10

0

10

X (km)
FN comp.

20

30

101

103

102

2

1

0
−30

−20

3

102

2

1

0
−30

4

Period (s)

4

0
−30

102

1

1

−20

103

2

2

0
−30

PSV
(cm/s)

FP comp.

5

3

3

102
2

Edges of SMGA and LMGA

4

Period (s)31Period (s)

103

4

100

Period (s)4PSV(cm/s)

FP comp.

5

Period (s)PSV(cm/s)

FP comp.

5

1

100

−20

400

５．浅部・深部断層破壊の影響
５.１ SMGA，LMGA が震源近傍の地震動に与える影響
浅部・深部の断層破壊が地表断層を伴う震源近傍の理論地震動評価に与える影響を評価するため，断層破壊が地表面まで到達する単純な震源モデルを用
いて，断層近傍地震動に対する浅部・深部断層破壊の境界深さや浅部のすべり速度関数のライズタイムの影響を検討する。図 8 に検討に用いる震源モデルを示す。震源モデルは長さ 34 km，幅 20 km の比較的長大な鉛直右横ずれ断層モデルで，長さ 20 km の
SMGA とその直上に LMGA を設定している。地震動
評価点は図 8 に示すようにデカルト座標系で Y=-500m，-30 km≦X≦30 km の範囲に 1 km 間隔で設定した。
ここで X 方向は FP 方向，Y 方向は FN 方向となる。
計算する際の地下構造モデルは現実的な地盤を想定して，本研究で KMMH16EW 成分の計算に用いた地下構造を利用する。SMGA を含む深部領域のすべり速度関数は中村，宮武の近似式，浅部領域のすべり速度関数は 2 等辺 3 角形関数とした。
一例として，LMGA の幅 WLMGA=2 km，浅部のすべり速度時間関数のライズタイムを 3 秒とした時の，Period (s)図 8 地表断層を伴う震源モデルと地震動評価点−100

X (km)

10

20

30

101

0
−30

−20

200
100
0
−10
0

X (km)

10

20

30

101

(a) 合成結果(b) LMGA(c) SMGA
図 9 地表断層を伴う震源モデルを用いた断層近傍の地震動評価点における PSV 分布

地 震 動 評 価 点 に お け る す べ て の 合 成 ， LMGA ，
SMGA による PSV (h=5%)について，横軸を評価点のX 座標 (km)，横軸を周期 (s)とした時のコンタ図で
図 9 に示す。図 9 中の黒実線は震源モデルの端部位置を示し，黒破線は SMGA と LMGA の端部位置を示す。FN 成分の全体の合成結果と SMGA による寄与を比較すると，合成結果に対する寄与の大部分はSMGA によるものであり，Directivity 効果の影響が確－ 79 －

的である。

認できる。FP 成分に対しては，LMGA による影響が大きく，長周期側で卓越する PSV 分布となる。
５.２ 浅部地盤が地表断層近傍地震動に与える影響
浅部の低速度層の存在が，地表断層を伴う理論地震動評価に与える影響を調べる。図 10 (a)に示す浅部・深部地盤をモデル化した「一体解析」，図 10 (b)に示すように一度，解放地震基盤上面で計算した地
震動に浅部地盤の 1 次元増幅を別途考慮した「分離解析」について，地震動評価の違いを検討する。代表点として X=0 m，-5000 m，-10000 m 地点における一体解析と分離解析の速度波形と PSV (h=5%)の比較を図 11 に示す。図 11 には解放地震基盤における結果と分離解析で計算する際の浅部地盤の 1 次元応答倍率を併せて示す。X= 0 m 地点の FN 成分では両者はほぼ同等の評価だが，FP 成分では分離解析は一体
解析よりも過小評価となる。X= -5000 m，-10000 mの 2 地点で，FN 成分では後続のパルス振幅に差異が現れ，分離解析は一体解析よりも周期 1 秒前後の短周期成分において過大評価となる。FP 成分の周期 1秒付近の PSV について，分離解析は一体解析と比較して，特に周期 1 秒以下の短周期成分が 1 次元解析を介して過剰に増幅されることにより過大評価となる。
一方で，長周期成分では若干の過小評価となる。
６．まとめ

2) 特性化震源モデルにより地表断層近傍の強震記録を良好に再現することができた。KMMH16 における周期 1 秒前後のパルス性地震動は上向きの破壊伝播効果による寄与が大きい。93048 における長周期速度
パルスについても，出ノ口断層の SMGA と布田川断層の LMGA の影響が大きい。
3) 地表断層を伴う単純な鉛直右横ずれ断層モデルを用いて，浅部・深部断層破壊が断層近傍の地震動に与える影響を調べた。鉛直右横ずれ断層の場合，FP成分に対しては浅部破壊に相当する LMGA の影響が大きく，FN 成分については深部破壊に相当する
SMGA による Directivity 効果の影響が大きい。
4) 地表断層近傍における一体解析と分離解析による評価には差異が現れることに注意する必要がある。

謝辞：本研究では防災科学技術研究所・強震観測網 (K-NET，KiK-net)，気象庁，熊本県地方自治体の震度計，九州旅客鉄道
株式会社の強震観測記録を利用させて頂きました。一部図の作
成には GMT と国土地理院地図の画像データを利用させて頂きました。だいち 2 号 (ALOS2)PALSAR-2 の原初データの所有権は JAXA にあります。記して謝意を表します。
参考文献：1) Shirahama et al., Earth, Planets and Space, Vol. 68:191,
DOI:10.1186/s40623-016-0559-1, 2016.10 2) 永野正行，渡辺哲史，
日本建築学会技術報告集，第 13 巻，第 26 号，pp. 451-456，
2007.12 3) 永野正行，小山哲央，日本建築学会技術報告集，第17 巻，第 35 号，pp. 55-59，2011.2 4) Okada, Y, Bull. Seismol. Soc.
Am., Vol. 75, No. 4, pp. 1135-1154, 1985. 5) Hisada. Y and J. Bielak,
Bull. Seismol. Soc. Am. Vol. 93, No. 3, pp. 1154-1168, 2003. 6) 貴堂
本研究では，2016 年熊本地震本震時の断層近傍に
峻至，他，日本地震工学会論文集，第 20 巻，第 1 号 (特集号)，
pp. 118-132，2020.1 7) Ozawa et al., Earth, Planets and Space, Vol.
おける大振幅速度パルスの生成要因に関する解釈を
68: 186, 2016.11 8) Yoshida et al., Earth, Planets and Space, Vol.
示した。また，地表断層を伴う震源モデルを用いて， 69:64, 2017.5 9) 貴堂峻至，他，日本建築学会構造系論文集，第84 巻，第 757 号，pp. 373-383，2019.3 10) 中村洋光，宮武隆，
断層近傍における地盤震動特性について，浅部・深地震 2，Vol. 53，No. 1，pp. 1-9，2000.7 11) 永野正行，貴堂峻部断層破壊による影響を調べた。得られた知見を以至，第 47 回地盤震動シンポジウム(2019)，pp. 11-24，2019.11
12) 国 土 地 理 院 ： 国 土 地 理 院 地 図 ，下にまとめる。
http://maps.gsi.go.jp/#11/32.926284/130.735931/&base=std&ls=std%
7Curgent_earthquake_20160414kumamoto_p023dr_p135ar_qe_25d%1) 既往研究を参考に，フォワードモデリングにより2C0.7%7C20160414kumamoto_epicenter%7Curgent_earthquake_qeg
複数の SMGA，LMGA を含む特性化震源モデルを構
rd_cont10cm_cut10%2C0.7&blend=0&disp=1111&lcd=urgent_earthq
uake_20160414kumamoto_p023dr_p135ar_qe&vs=c1j0h0k0l0u0t0z0
築した。LMGA の位置は実際の地表断層位置と調和
r0s0m0f1&d=vl 13) 国立研究開発法人 建築研究所，2016.9
Depth
(m)
0

1D

Top depth ofseismic bedrock

2000

3000

2000

0

1000 2000
VS (m)

Full method

X=0 m

X=-5000 m

93
94

X=-10000 m

85
86

0

10

Time (s)20

PSV
Amp. (cm/s)

X=0 m

200

h=5%

1

2

3

Period (s)451000 2000
VS (m)

h=5%

5

h=5%

4

4

3

3

3

2

2

1

1

1

0

0

1

2

0

X=0 m

3

Period (s)

4

5

0

0

0

1

2

3

4

5

0

336 500
319

X=-10000 m

335 300
345

PSV
Amp. (cm/s)

X=0 m

4

400

2

200

10

Time (s)

20

0

PS V
Amp. (cm/s)

600

4

0

1

2

3

Period (s)

4

5

0

400
300

2

0

1

2

3

Period (s)4(a) FP 成分(b) FN 成分
図 11 一体解析と分離解析の違いによる評価点における地震動計算結果の比較－ 80 －

600

4
3

400
300

2

200

1

100
0

5

h=5%

500

3

200

1

Amp.

X=-10000 m

5 700

h=5%

500

3

100

0

3000

X=-5000 m

5 700

h=5%

600

X=-5000 m

Period (s)1000 2000
VS (m)

Transfer function

PSV(cm/s)
242 700
216

100

2

0

3000

3000

Amp.

X=-10000 m

5 200

100

0

0

4

100

0

2000

Outcropped seismic bedrock motion

PSV
Amp. (cm/s)

X=-5000 m

5 200

2E

(b) 分離解析
図 10 一体解析と分離解析のイメージ

Substructure method

PSV(cm/s)

3000

3000(a) 一体解析

138
112

1000

TLM

1000

TLM

1000
Lower depth of LMGA

Outcropped seismic Depth
bedrock motion (2E) (m)
0

Depth
(m)
0

5

0

1

100
0

0

1

2

3

Period (s)

4

5

0

設備配管の解析モデルの提案と振動特性に関する研究

修士 正会員 高岡 剛規（京都工芸繊維大学）

振動台実験はじめに
近年では大地震が多発し，災害拠点病院などの重要

振動台実験の概要を図 1 に示す．振動台は，5m×施設で設備配管等の損傷をともなう地震被害が生じ，3m で，その上に図 1(a)に示すような 8.0×3.0m×

事業継続が困難となる事例が多数報告されている 1)．

3.0m の鉄骨フレームを組み，そのフレームに配管を設

病院は通常の建築物に比べて設備配管の種類が多く，置している．試験体の概略図を図 1(d)に示す．配管の水道管や医療ガス管の損傷は患者の命に直結する．こ

水平全長は 8m で，公共建築機械設備標準仕様書 4)にのような事態を防ぐためにも，時刻歴応答解析によりより定められた間隔で吊り材と U 字ボルト（図 1(b)）

設備配管の振動特性を把握することが不可欠である．

による支持が施されている．図 1(c)に配管の固定位置

しかし，吊り材（ボルトと吊り金物）の固定度や配管と加速度計の取付け位置を示す．消火管と給水管，給の減衰定数，配管の変形性能は不明であり，時刻歴応

湯管については内部の水の質量を模擬するために，そ

答解析を行う上で適切なモデル化についてはほとんどの内部に吸水ボールを充填している．

検討されていない．そうした状況の下，2018 年 3 月京都大学防災研究所にて，病院の廊下を想定した設備配実験に基づいた固定度と減衰定数の検討

2)，９系統の$5; モデルによる配管の減衰定数の同定

管を含む非構造材の振動台実験を実施し配管の絶対加速度応答などのデータが得られている．

ARX モデルを用いたシステム同定 3)により，吊り材

本研究では，配管の振動特性の検討に必要な減衰定と配管を１自由度の質点モデルとしたときの減衰定数数と吊り材の固定条件を得るために，振動台実験の鉄と固有振動数の同定を行う．同定には，配管をフレー

骨フレームと配管を立体骨組でモデル化し，時刻歴応

ムに固定し（完全固定），JMA 神戸波源波 50%とラン答解析により振動台実験の再現を行う ．また，配管のダム波 Y 方向 20gal の 2 波を入力したときの加速度デ保有する変形性能を得るために，配管の繰返し曲げ実ータを用いる．入力には鉄骨フレーム，出力には各配験を並行して行っている．上記のモデルをもとに，給管の加速度応答を用いる．配管と同時に，鉄骨フレー

湯管（ステンレス管 40A）を対象としてねじ部のモデ

ムも入力を振動台，出力を鉄骨フレームの加速度応答

ル化を行い，継手部に作用する変形角を時刻歴応答解として同定を行っている． 2 波の同定結果から，減衰析により求め，繰返し曲げ実験で得られた変形性能と定数が小さく同定された方の減衰定数とこれに対応す比較する．

る固有振動数を配管の減衰定数，固有振動数とする．

竪
管

$
）


鉄骨フレーム

加振方向

：拘束
P
P

） ）

消
火
管
（
鋼



上（=）

：加速度計

$

）

給 給 給
湯 水 水
管 管 管
（ （ （
ス 塩 鋼
テ ビ
ン
）
レ
ス ）

$ 
$ 

）

$ 

 （E）拘束の有無

排
水
管
（
鋼
$ 

 
$ 



（ⅱ）自由

（D）試験体（北側立面）

給
湯
管
（
ス
テ
ン
） レ
ス
）
排
水
管
（
塩
ビ
$ 

医 冷
療 媒
ガ 管
ス （
管 銅
（
銅

（ⅰ）固定

南（<）
振動台

（F）試験体平面図

（G）試験体概略図（西側立面）
図  振動台実験 実験概要
- 1 -－ 81 －



ARX モデルを用いて 2 波の加速度データについて

配管の繰返し曲げ実験

同定を行って得られた同定結果を表 1 に示す．径が大 実験概要

きいほど，材料の剛性が高いほど，配管の固有振動数

配管の変形性能を調査するため，繰返し曲げ実験を行は高いという結果になっている．鉄骨フレームの減衰う 4)．実験から得られる M - 関係から骨格曲線を作

定数は 0.012 と同定されており，一般に鉄骨造の減衰成し，最大耐力の 90%を下回るときの変形角について

定数に 0.01～0.02 が用いられていることを考慮する評価を行う．約 40 年間使用した使用済の配管 T1～T4と，鉄骨フレームに関しては概ね妥当な値が同定されの 4 体と新品配管 TN1～TN3 の 3 体を試験体とする．

ている．吊り材と配管の減衰定数は 0.002～0.017 の は配管の上端と継手部上端の変形角，p は配管の継間に分布している．

手部上端に作用する曲げモーメントが全塑性モーメン

吊り材の単調載荷実験

ト Mp に達するときの とする．

振動台実験において吊り材は，下端の吊り金物（図実験結果

2）とボルトで構成され，ボルト上端は形鋼をナットでM - 関係から作成した骨格曲線を図 4 に示す．ほ

挟み込んで固定している．吊り材の固定度を明らかに

とんどの試験体について約 0.05[rad]の変形角から耐するために，これらの単調載荷試験を行う．700mm，

力が急激に低下し始め，約 0.10[rad]に達するまでに最500mm，200mm の 3 種類の吊りボルトを 3 体ずつの大耐力の 10%以下に低下している．最大耐力の 90%を

計 6 本と，吊り金物 4 体を試験体とする．試験体を，下回るときの変形角について，最低値は T2 正側の治具を用いて水平に固定し，先端をチェーンブロック

0.027[rad]であり，平均値は 0.056[rad]である．そので引き上げ，固定端に曲げ変形を作用させる．各試験ため，20A 配管のねじ継手ではその変形角が 0.02[rad]体の曲げモーメント M -変形角 関係から回転剛性と以内であれば損傷しない可能性が高い．また，20A 配

その変化点の平均値を算定し，ボルトはトリリニア，

管のねじ部の有効径で p を算定し，これでを除して吊り金物はバイリニアでモデル化を行う．

無次元化したときの最低値は 2.3 である．このことか

実験より得られた荷重と変位から曲げモーメント

M と変形角 を算定し，M - 関係をプロットしたもの

ら，20A 以外の径の配管についても変形角がp の 2 倍以内であれば損傷しない可能性が高い．

を図 3 に示す． は， /L として算定する． は試験体

また，5)では 32A の経年配管に対する繰返し実験が先端の鉛直変位で，L は試験体の長さである．各試験

行われており，こちらの実験では配管の変形性能とし体の回転剛性と，その変化点を表 2 に示す．

て は 0.03[rad]以内， /p は 3.0 以内に抑える必要があるという知見が得られている．

表  配管の減衰定数と固有振動数
項目
鉄骨フレーム
消火管(鋼 100A)
給水管(塩ビ 25A)
排水管(塩ビ 100A)
排水管(鋼 100A)
給湯管(ステンレス 40A)
給湯管(ステンレス 25A)
医療ガス管(銅 20A)
冷媒管(銅 9.52mm/12.7mm)
給水管(鋼 40A)

固有振動数
[Hz]
30.02
11.73
5.90
7.60
14.22
7.36
8.41
9.15
4.40
10.37

（D）ボルト PP
図  吊り金物の写真

減衰定数
[-]
0.012
0.002
0.010
0.008
0.011
0.017
0.017
0.006
0.005
0.003

表  回転バネの回転剛性と変化点
k1

ボルト
700mm
ボルト
500mm
ボルト
200mm
金物

k2

- 2 -

y 1

y 2

[Nm/rad][Nm/rad]

[rad]

[rad]

133

103

49

0.066

0.285

162

133

60

0.060

0.143

340

255

67

0.046

0.117

36

（E）ボルト PP （F）ボルト PP
図  吊り材の M -θ 関係

－ 82 －

k3[Nm/rad]

0.076（G）吊り金物時刻歴応答解析による振動台実験の再現

下端固定と単調載荷実験による回転バネ置換のケース

2)を立体骨組でモデル化し，完は同様の結果となっている．また，この２ケースと上

全固定，JMA 神戸波源波 50%を入力したケースを対端固定―下端ピンのケースを比較したところ，上端固象として実験結果の再現を行うことで，吊り材の固定

定―下端ピンのケースでは医療ガス管の絶対加速度応度，吸水ボールの充填率，吊り材と配管の減衰定数の答が振動台実験の結果よりも大きな応答となったため，妥当な値を検討し，振動台実験における配管の挙動の

ここでは入力の簡単な上端固定―下端固定とする．

振動台実験の試験体再現を行う．完全固定，JMA 神戸波 50%を入力した

吸水ボールの充填率についても 0%，50%，75%，

ときの振動台の加速度応答を図 5 に示す．減衰定数に100%の４ケースについて解析を行ったところ，75%でついては，配管種別ごとに異なる減衰を入力するため，

最も振動台実験と近い絶対加速度応答を得ている．
吊り材と配管の減衰定数については，全系統 0.000，

部材別剛性比例型減衰とする．
鉄骨フレームのモデル化について，柱，梁，ブレー

全系統 0.001，全系統 0.005，ARX モデルによる同定

ス，形鋼の断面は振動大実験と同様とする．柱脚は固結果の４ケースについて解析を行う．全系統 0.000，

定端とし，減衰定数は ARX モデルにより得られた

全系統 0.001 の２ケースでは実大振動台振動台実験の0.012 とする．

結果よりも大きな応答となり，ARX モデルによる同定

鉄骨フレームと設備配管の立体骨組モデルを図 6 に結果のケースでは振動台実験の結果よりも小さな応答示す．配管の固定箇所はピン接合とする．配管のモデとなっている．全系統 0.005 のケースが最も振動台実ル化において，図 5 の加速度を試験体に入力して時刻

験の結果と近い応答となっている．上端固定―下端固歴応答解析を行い．吊り材の固定度，吸水ボールの充定，吸水ボールの充填率 75%，減衰定数全系統 0.005

填率，配管の減衰定数を決定する．吊り材の固定度，を入力したときの鉄骨フレーム，給水管（塩ビ管 25A），

吸水ボールの充填率，配管の減衰定数の順番で検証を給湯管（ステンレス管 40A），医療ガス管（銅管 20A）行う．なお，固定度の検証では吸水ボール充填率 0%，の絶対加速度応答を図 7 に示す．振動台実験が精度よ

減衰定数 0.000，吸水ボール充填率の検証では減衰定く再現できるモデルが作成できている．

数 0.000 として解析を行う．
吊り材の固定度について，上端固定―下端固定，上
端固定－下端ピン，単調載荷実験による回転バネ置換の３ケースの解析を行う．解析結果より，上端固定―
図  振動台加速度

曲げモーメントM[Nm]

500
T1
T2
T3
T4
TN1
TN2
TN3

250
0
-250
-500
-0.2

-0.1

0
0.1
変位角[rad]0.2

図  Mθ

図  立体骨組モデル

鉄骨フレーム

給水管

1000

1000

0

0

-1000 0

5

10

15

20

25

30 -1000 0



5

10

給湯管
1000

0

0
5

10

15

20

25

30

20

25

30



医療ガス管

1000-1000 0

15

20

25

30 -1000 0



5

10


縦軸：絶対加速度[cm/s ]  横軸：時刻[s]図  鉄骨フレームと配管の絶対加速度応答- 3 -－ 83 －

152配管の地震時挙動の解明

を得るために，配管の繰返し曲げ実験を行った．

 曲げモーメントの分布

本検討より，配管の吊り材の固定度は上下端固定，振動台実験と時刻歴応答解析について，完全固定と減衰定数は全系統 0.005 とした場合に最も振動台実験

完全自由の試験体に JMA 神戸波源波 100%を入力しを精度よく再現可能である．また，配管の変形能力はた場合における，曲げモーメントが最大になる時刻の2p 程度であることを示した．
作成したモデルを用いて給湯管（ステンレス管 40A）

配管の曲げモーメント分布の比較を行う．解析モデル
から給湯管のみを描画したものを図 8 に示す．

の竪管の曲げモーメントを再現できた．また，同じ給完全固定，給湯管（ステンレス管 40A）の振動台実湯管についてねじ継手のモデル化を行い，配管端部の験と解析結果の曲げモーメントの分布を図 9 に示す．

固定条件を完全固定，完全自由の２つの条件で時刻歴

横走り管の A-A’区間，B-B’区間では解析の方が応力を応答解析を行ったところ，完全固定では全ての入力に過大に評価しているものの，横走り管，竪管共に振動対して最大変形角がp 以内となり，繰返し曲げ実験に

台実験の曲げモーメント分布を概ね再現できている．

よって得られた変形性能に収まる結果となった．この 継手に生じる変形

結果より，指針を満足する仕様であれば JMA 神戸波

継手に生じる変形を評価するため，図 10 のように，ねじ部の断面を考慮したモデルを作成し，完全固定，

4FL100%（最大加速度約 1620gal）の建物応答に対しても配管が損傷する可能性は低いことを示した．

完全自由の試験体に，JMA 神戸波源波 100%，JMA 神
参考文献

戸波 4FL50%，JMA 神戸波 4FL を入力する．
各継手に生じた最大変形角を図 11 に示す．南北方

1) 日本建築学会：2016 年熊本地震災害状況調査報告，丸善
出版株式会社，2018 年

向の横走り管の継手（継手 1）に変形が集中しており，

2) 久保慶祐，髙岡剛規他：非構造部材の振動台実験と振動特その他の継手にはほとんど変形が生じない結果となっ

性，日本建築学会近畿支部研究報告集，第 59 号，pp.65-ている．また，完全固定の状態ではどの継手も p に達しないことから，横走り管の固定が配管の耐震性能上

68，2019.6
3) 斎藤知生：モード解析型多入力多出力 ARX モデルを用いた高層建物のシステム同定，日本建築学会構造系論文集，

極めて重要であることが分かる．

第 508 号，pp47-54，1998.6
4) 髙岡剛規他：経年配管の繰返し曲げ実験と変形能力，日本
建築学会大会学術講演梗概集，構造 III，917-918，2019.9

結論
吊り材の固定度と吊り材と配管の減衰定数を得る

5) 金尾伊織，髙岡剛規他：腐食配管の繰返し曲げ実験による変形能力の評価，日本建築学会大会学術講演梗概集，ために，配管を立体骨組でモデル化し，時刻歴応答解

2020.9（発表予定）

析により振動台実験の再現を行った．配管の変形性能
剛域

$

継手

継手


節点

$’
部材
%
’

&
% ’
継手


ねじ部部材

図  継手部のモデル化
継手 

継手 
継手 
&

継手 

継手 

継手 

図  給湯管（ステンレス管 $）モデル図

継手 

継手 

$A’区間%B’区間&C’区間
図  各継手に生じる変形角

図  配管の曲げモーメント分布- 4 -－ 84 －

Breathability が高くエネルギー散逸が少ない市街地計画に関する研究―これを実現するための高層建物の建物高さに関する検討―
修士 正会員 髙田 一成（東北大学）
２. 指標の定義と評価フレーム

 はじめに
都市の高層・高密度化に伴い市街地内の風通しが悪２.１ Breathability の概要

化し，これにより大気汚染や都市温暖化が助長されて 市街地内の空気と市街地上空の空気の交換能力を表いる。歩行者空間の換気・通風性能の制御を目的に，す指標に Breathability（breathable：呼吸しやすさ）が市街地形態と歩行者高さの平均的な風通しの関係に関ある文 6)。Breathability が高い状態とは移流または乱流する研究が数多く行われてきた例えば文 1)。筆者ら文 2)は，拡散により市街地内の空気が上空へ排出，上空の空気

市街地を千鳥状に配置した，高さが一様な直方体群でが市街地内へ流入しやすい状態を指す。これまで，市モデル化し，粗度立面積密度𝜆𝜆𝑓𝑓 を系統的に変化させた街地内に流入・流出する流量 文 7)，あるいは運動量文 8)

全 9 ケ ー ス の モ デ ル 街 区 を 対 象 に Large-eddyを指標とする Breathability 評価が行われているが，本Simulation(以降、LES)を実施し，𝜆𝜆𝑓𝑓 と歩行者高さにお研究では運動エネルギーflux を用いて Breathability のの水平面内空間平均値(以降，[𝑉𝑉𝑒𝑒𝑒𝑒 ] )に強い相関があ

街地抗力による運動量損失だけでなく，成分間の運動

ける風の乱れを加味した平均風速である有効風速(𝑉𝑉𝑒𝑒𝑒𝑒 )評価を行う。ベクトル量である運動量の増減には，市ることに加え，周囲の建物から突出した高さの高層建量輸送の影響が含まれる。これに対して，スカラー量物を含む街区では理想街区の結果から得られた 𝜆𝜆𝑓𝑓 とである運動エネルギーを用いた場合の評価では，各成文 3)[𝑉𝑉𝑒𝑒𝑒𝑒 ] の関係から予想される[𝑉𝑉𝑒𝑒𝑒𝑒 ] よりも高い数値を取分間の輸送を評価する必要がないため，市街地の影響ることを示した。高層建物が風環境へもたらす影響は，による運動エネルギーの総量の変化をより直接的に求予てより，高層建物の存在によって発生するビル風にめることができる。また，本研究では全運動エネルギ

文 4)により分析されてきた。その多ー(K+k)の輸送を，平均運動エネルギー(K)及び乱流エ

くは高層建物が歩行者空間に形成される風速分布に及ネルギー(k)の輸送に分け，さらにそれぞれが移流・乱ぼす影響に着目したものであるが，通風性能制御のた流拡散によって輸送される量を詳細に分析する。(K+k)

めには市街地上空から歩行者付近に至る全体の流れのの鉛直方向の輸送量𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 及び水平方向の輸送量𝐸𝐸ℎ𝑡𝑡 はそ関する数多くの研究

れぞれ(1)式，(2)式で表される。(1)式右辺は，第 1 項

輸送構造を理解することも同様に重要である。
さらに，市街地形態の変更は，着目する市街地のみ

が移流によって鉛直方向に輸送される K，第 2 項が移ならずその風下側に位置する市街地の風環境へも何ら流によって鉛直方向に輸送される k，第 3 項が乱流拡かの影響を与えるため，ある特定の市街地内の風通し

散によって鉛直方向に輸送される K，第 4 項が乱流拡を考える際には，その風下側に位置する市街地の風環散によって鉛直方向に輸送される k を示している。(2)境へ及ぼす影響についても同時に評価する必要がある。

式は，それぞれ水平方向の輸送量を示す。なお，諸量

これに関して Ishida et al.

の定義は[記号]を参照されたい。

文 5）は，着目する市街地の運動エネルギー散逸総量によって，その風下側に位置す
𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 = 〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝐾𝐾+ 〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝑘𝑘+ 〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 〉〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 〉 + 〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ 〉⁄23
3

る領域の通風性能の低下を評価することができること

′

′

′

′

′

𝐸𝐸ℎ𝑡𝑡 = 〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝐾𝐾+ 〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝑘𝑘+ 〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ̅̅̅
𝑢𝑢1 〉〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 〉 + 〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ̅̅̅
𝑢𝑢1 𝑢𝑢̅𝑖𝑖 〉⁄2
1
1

を示した。
本研究では，Breathability(後述)の概念を導入した着

(1)
(2)

目する市街地の運動エネルギーの輸送構造の評価と，

２２ 提案する評価フレーム

運動エネルギー散逸による，その風下側に位置する市

 図 1 に本研究で提案する評価フレームを示す。まず，

街地の風環境への影響を同時に評価するための評価フ

市街地内とその上空に 2 つの Control Volume（以降，レームを構築する。また，構築した評価フレームに基C.V.）を設定する（C.V.(Upper)と C.V.(Canopy)）。各 C.V.

づいて，高層建物の建物高さの変更が，運動エネルギの運動エネルギー収支は，それぞれ流入・流出する運ーの輸送及び散逸に及ぼす影響を分析する。

動エネルギー及び C.V.内の運動エネルギーの散逸量から組み立てることができる注 1)。本研究では，上空に流- 1 -－ 85 －

入する運動エネルギーの総量のうち，Canopy 層へ輸送

各成分の総量の割合を示す。なお，表中𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 の行のみ下された運動エネルギーの総量によって C.V.(Canopy)へ

段に Case1H に対する各ケースの増加割合を表す。高の上空風の取り入れやすさを評価する((7)式)。また，層建物の高さが高くなる程，∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑が増加し，𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 の各上空から Canopy 層へ運動エネルギーを輸送する際に上空での運動エネルギー散逸が少ないことを，上空風成分を見ると，Case1H では乱流拡散によって鉛直下向きに輸送される K, (〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 〉〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 〉)の割合が高くなっていの持つ運動エネルギーを Canopy 層へ輸送する効率がた。一方，他のケースでは移流によって鉛直下向きに良い状態と捉え，(10)式により上空風の持つ運動エネ輸送される K, (〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝐾𝐾)が大きくなっており，相対的に3ルギーの輸送効率（𝐸𝐸𝐸𝐸）を定義する。𝐸𝐸𝐸𝐸が高い程，

乱 流 拡 散 に よ っ て 鉛 直 下 向 き に 輸 送 さ れ る K,

風下市街地への悪影響に対して，着目する市街地の通

𝑢𝑢3 ′ 〉〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 〉)の影響は小さくなる。これは高層建物前面(〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅

風性能の改善効果が高い市街地形態であると言える。

の吹き降ろし(図 5(1))の発生によるものと考えられる。

３ 解析概要

また，移流によって鉛直下向きに輸送される k, (〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝑘𝑘)3

図 2 に解析領域，建物再現領域，評価領域，高層建物位置，本報で検討される鉛直断面位置(A-A’)を示す。
建物再現領域内の建物群について，グロス建蔽率 25%
でアスペクト比 1.0(建物高さ H=30m)の建物群が千鳥配置で配置された Case1H，及び，これに対して評価領
域中心に位置する建物の高さを 2H，3H，5H と変化させた 3 ケース(Case2H，Case3H，Case5H)の計 4 ケースを対象に LES を実施した。流入変動風は粗度区分Ⅲのべき乗則をターゲットとする大風らの手法 文 9)10) を用
いて，境界層高さ(高さ 450m)における時間平均風速を10[m/s](図 10)として生成した。なお，本研究では境界層高さにおける主流風向の時間平均風速を用いて諸量の無次元化を行っている。C.V.(Canopy)の水平方向は評価領域の範囲，鉛直方向は地表から平均的な建物の高さである高さ H(=30m)までとし，C.V.(Upper)の鉛直
方向は高さ 30m から境界層高さとした。その他解析条
件は[注釈]を参照されたい。
４ 有効風速 Ves

さくなっていることが分かる。これは高層建物後方の強い吹き上がりによって同領域で増大した乱流エネル
ギー(図 5(2))が上空へ輸送されたためと考えられる。
図 6，7 に C.V.(Canopy)の上面における𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 及び𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 の各成分の水平面内空間分布を示す。本報では建物高さ一
C.V.(Upper)
流入する運動エネルギー
EinUp

EinC

流出する運動エネルギー
EoutUpεUp

EoutC(Breathability)
εC
C.V.(Canopy)

C.V.(Upper)の運動エネルギー収支
𝐸𝐸𝑖𝑖𝑖𝑖𝑈𝑈𝑈𝑈 − 𝜀𝜀𝑈𝑈𝑈𝑈 − ∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑 = 𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑈𝑈𝑈𝑈  (3)
C.V.(Canopy)の運動エネルギー収支
𝐸𝐸inC − 𝜀𝜀𝐶𝐶 + ∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑 = 𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 (4)
C.V.(Canopy)へ流入する運動エネルギーの総量(Q)Q = ∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑 + 𝐸𝐸inC  (5)エネルギー散逸の総量(L)L = 𝜀𝜀𝑈𝑈𝑈𝑈 + 𝜀𝜀𝐶𝐶 (6)
C.V.(Canopy)への上空風の取り入れやすさ(𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 )𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 = ∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑⁄𝐸𝐸𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 (7)
C.V.(Upper)における運動エネルギーの失われやすさ(𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑈𝑈𝑈𝑈 )𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑈𝑈𝑈𝑈 = 𝜀𝜀𝑈𝑈𝑈𝑈 ⁄𝐸𝐸𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 (8)
C.V.(Canopy)における運動エネルギーの失われやすさ(𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐶𝐶 )𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐶𝐶 = 𝜀𝜀𝐶𝐶 ⁄(∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑 + 𝐸𝐸inC )
(9)
上空風の持つ運動エネルギーの輸送効率(𝐸𝐸𝐸𝐸)
𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 ⁄𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑈𝑈𝑈𝑈 (10)
図 1 本研究における評価フレーム

４２ Breathability の分析
 表 1 に C.V.(Canopy)の上面における𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 (Breathability)

建物再現領域

300m

建物再現領域

A’

300m

300m
高層建物

150m
：建物位置

図 2 水平方向の解析領域，建物再現領域，評価領域の各成分((1)式右辺の各項)の総量及び∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑に占める

- 2 -

A

風

150m

評価領域

240m

図 3 に歩行者高さ(高さ 1.5m)における有効風速
Ves(全運動エネルギーの速度次元換算値)の水平面内空間分布を示す。図中の括弧外の数字は各ケースの歩行者高さにおける Ves の水平面内空間平均値([Ves])，
括弧内の数字は各ケースの[Ves]を Case1H の[Ves]で基準化した値，則ち Case1H に対する増加割合を表す。
高層建物の高さが高い程，高層建物周辺の Ves の値が高くなり，その領域も拡がっている。Case5H の K お
よび k について，図 4 に歩行者高さの水平面内空間分
布，図 5 に A-A’断面おける鉛直面内空間分布を示す。
高層建物前面の強い吹き降ろし及び高層建物風下側の上昇流に沿って高い K がみられ，風下側の領域では kも高い値を取る。以上から，高層建物の影響による歩行者高さにおける Ves の増加は，その大部分が高層建物前面の吹き下ろしによる K の増加によるといえる。
また，この傾向は他の 2 ケース(Case2H，Case3H)でも同様であった。

に着目すると，高層建物の高さが高くなるにつれて小－ 86 －

高層建物の位置及び A-A’断面位置

様の Case1H と 5H 高さの高層建物を有する Case5H の比較を行う。ここでは，鉛直下向きの輸送を赤，鉛直上向きの輸送を青で示している。図 6(1)より，Case1H
では建物の風下側で鉛直下向きに運動エネルギーが輸送され，風上側では鉛直上向きに輸送が起きていることが分かる。𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 の各成分を見ると，空間全体として鉛直下向きに輸送される運動エネルギーは移流によるものより乱流拡散によるものの方が大きい。一方，図 7(1)より，Case5H では高層建物の風上及びその側方で運動エネルギーが鉛直下向きに輸送されているだけでなく，高い運動エネルギーを有する上空風が建物に衝突するためと考えられる。図 9 にエネルギー散逸率の水平面
内空間平均値の鉛直プロファイルを示す。表中ケース
名の横の括弧内の数字は Case1H のエネルギー散逸の総量に対する各ケースのエネルギー散逸の総量，則ちCase1H に対する各ケースの散逸量の増加割合である。
この図から，周辺街区の平均的な建物の高さである高さ 30m 及び高層建物の高さでエネルギー散逸量が大きいことが分かる。また，高層建物の高さが高い程，
Case1H に対するエネルギー散逸の増加割合も高くなっていた。表 2 に，Case1H の値で基準化した各ケース

風下及び周囲の建物角部で鉛直上向きの運動エネルギ

表1ーの活発な輸送が見られる。また，Case1H と比較して，
𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 の各成分ともに鉛直下向きの輸送は増加しており，特に，高層建物前面で移流による鉛直下向きに輸送さ量と∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑に占める各成分の総量の割合[%]

ケース名
〈𝑢𝑢
̅̅̅〉𝐾𝐾
3

れる運動エネルギーは大きく増加している。
４３ 運動エネルギー散逸率の分析と評価フレーム〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝑘𝑘3に基づく評価 図 8 に A-A’断面におけるエネルギー散逸率の鉛直面

内空間分布を示す。高層建物の高さが高い程，高層建物の前面上部及び高層建物後方のエネルギー散逸率が大きく，その領域も広い。これは建物高さが高い程，C.V.(Canopy)の上面における𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 の各成分の総〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 〉〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 〉〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ 〉/2
𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣

Case1H
11.84
21.0%
1.926
3.4%
39.545
70.1%
3.791
6.7%
56.447
1.00

Case2H
22.47
32.9%
0.63
0.9%
38.14
55.8%
7.11
10.4%
68.36
1.21

Case3H
45.04
51.5%
0.11
0.1%
36.48
41.8%
5.97
6.8%
87.38
1.55

Case5H
76.66
69.1%
-9.97
-9.0%
39.40
35.5%
4.89
4.4%
110.96
1.97
[-]

0.5

0.25

0.182(1.27)
0.207(1.45)
0.161(1.13)
0.143(1.00)(1)Case1H(2)Case2H(3)Case3H(4)Case5H
図 3 歩行者高さにおける Ves の水平面内空間分布及び空間平均値

0

[-]

0.1

0.05

0

(1)平均運動エネルギー(2)乱流エネルギー(1)平均運動エネルギー(2)乱流エネルギー
図 4 歩行者高さにおける Case5H の水平面内空間分布
図 5 A-A’断面における Case5H の鉛直面内空間分布(1)𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣(2)〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝐾𝐾(3)〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝑘𝑘(4) 〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 〉〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 〉(5) 〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ 〉/233
図 6 C.V.(Canopy)の上面における Case1H の Evt 及びその各成分の水平面内空間分布(1)𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣(2)〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝐾𝐾(3)〈𝑢𝑢̅̅̅〉𝑘𝑘(4) 〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 〉〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 〉(5) 〈𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ ̅̅̅
𝑢𝑢3 ′ 𝑢𝑢̅𝑖𝑖 ′ 〉/233
図 7 C.V.(Canopy)の上面における Case5H の Evt 及びその各成分の水平面内空間分布- 3 -－ 87 －

の C.V.(Canopy)への上空風の取り入れやすさ(𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 ) ，C.V.(Upper)における運動エネルギーの失われやすさ(𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑈𝑈𝑈𝑈 )，及び上空風の持つ運動エネルギーの輸送効率(𝐸𝐸𝐸𝐸)を示す。高層建物が 5H 高さまで高くなると，𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣

は 1.97 倍に増加する一方，𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑈𝑈𝑈𝑈 はそれ以上の 7.02 倍にまで増加し，𝐸𝐸𝐸𝐸の値は 1 を大きく下回った。また，高層建物を配置した場合，高層建物が着目する市街地の通風性能を改善する効果以上に風下側に位置する市
街地の風環境へ及ぼす悪影響が大きく，上空風の持つ運動エネルギーの輸送効率が悪いことが分かった。
５ 結論
Breathability の概念を用いて上空から市街地内への運動エネルギー輸送構造と風下側に位置する市街地の風環境への影響を同時に評価するための評価フレー
ムを構築し、高層建物の高さの変更が、運動エネルギ
ーの輸送及び散逸に及ぼす影響を分析した。今後、本研究で提案された評価フレームを用いて高層建物の形
態や配置が検討され、より運動エネルギーの輸送効率の良い市街地形態が提案されることが期待される。

(1)Case1H(2)Case2H(3)Case3H(4)Case5H
図 8 A-A’断面におけるエネルギー散逸率の高さ[m]鉛直面内空間分布
210
180
150
120
90
60
30
0

0

Case1H(1.00)

Case2H(1.37)

Case3H(2.61)

Case5H(7.02)

0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012
エネルギー散逸率の水平面内空間平均値[-]

図 9 エネルギー散逸率の水平面内空間平均値のH：平均的な建物の高さ[m](=30m)

鉛直プロファイル
表 2 構築したフレームに基づく評価(Case1H に対する増加割合)
ケース名
𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣
𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑈𝑈𝑈𝑈
𝐸𝐸𝐸𝐸

Case1H
1.00
1.00
1.00

Case2H
1.21
1.37
0.88

Case3H
1.55
2.61
0.59

【謝辞】
本修論を実施するに当たり協力頂いた株式会社 OCAEL 代表
取締役今野雅先生,東北大学サイバーサイエンスセンター森谷友映氏に感謝の意を表する。
【参考文献】
 Naoki Ikegaya et al.： Theoretical and Applied Climatology,
127, 655-665, 2017.2
 石川大,髙田一成,石田泰之,持田灯：第33回数値流体シンポ
ジウム,C08-3,2019
 Hideki Kikumoto et al.：Journal of Wind Engineering andIndustrial Aerodynamics, 173, 91-99, 2018.2
 日本建築学会(編)：都市の風環境評価と計画-ビル風から適風環境まで-, 日本建築学会, 1993
 Yasuyuki Ishida et al.：Journal of Wind Engineering andIndustrial Aerodynamics, 183, 198-213, 2018.12
 Marina K.-A. Neophytou et al.：Proceedings of the 5th GRACM
Inter Congress on Comput Mech,,967-974,2005.6
 Negin Nazarian et al.：9th International Conference on
Urban Climate jointly with 12th Symposium on the
Urban Environment,1-6,2016
 Ioannis Panagioyou et al.：Science of the Total Environment,
442,466-477,2013
 大風翼,持田灯：第25回風工学シンポジウム論文集, 211-216,
2018 Tubasa Okaze, Mochida Akashi：Computer andFluids,159,23-32, 2017.12【注釈】
注 k の生産項は K からのエネルギー輸送によるものであり，(K+k)の収支には寄与しないので，
各 C.V.の収支式には含まれない。
注 使 用 コ ー ド はOpenFOAM-ver4.1 。
SGS モデルはコヒーレ
ン ト 構 造 Smagorinsky
モデル。鉛直方向の解図 10 流入変動風の性状
析領域は 1500m。メッシュは建物の格子分割が 20 分割となるように設定。グリッドシステムはコロケーショングリッド，時間差分ス
キームは 2 次陰解法，移流項スキームは 2 次中心差分(95%)と 1 次風上差分(5%)の混合スキーム，拡散項スキームは 2 次中心差分とした。圧力解法は PISO 法，側面
境界は周期境界条件，上面境界条件は Slip 壁，地表面・壁面境界条件を Spalding 則，流出条件は移流型境界条件とした。助走計算を 240 秒，本計算を 150 秒として解析を実施した。
【記号】
f：変数の瞬時値, <f>：変数 f のアンサンブル平均値,
𝑓𝑓̅：フィルタ操作を施した変数 f ,f’：時間平均からのずれ(=f<f>),ui：風速 3 成分[m/s](i=1:主流方向,i=2:主流直交方向,i=3:鉛直方向),ε：エネルギー散逸率[m2/s3],
K：平均運動エネルギー[m2/s2] (=1/2u̅i 2 ),k：乱流エネルギー[m2/s2] (=1/2  u̅i ′2),Ves：effective speed, Ves = √〈(〈u̅i 〉 + u̅i ′ )2 〉 = √2K + 2k [m/s]Case5H
1.97
7.02
0.28

EinUp：C.V.(Upper)に風上領域から流入する運動エネルギーの
総量
EoutUp：C.V.(Upper)から風下領域へ流出する運動エネルギーの総量
EinC：C.V.(Canopy)に風上領域から流入する運動エネルギーの総量
EoutC ：C.V.(Canopy)から風下領域へ流入する運動エネルギーの総量∫ 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑：C.V.(Upper)から C.V.(Canopy)へ流入する運動エネル
ギーの総量
εUp：C.V.(Upper)で散逸する運動エネルギーの総量
εC：C.V.(Canopy)で散逸する運動エネルギーの総量- 4 -－ 88 －

日本の工業化住宅の「商品化」過程に関する構法史的研究
修士
1.

谷繁

玲央（東京大学）

本研究では、文献調査とヒアリングを行った。文献

研究の背景と目的

1.1.

正会員

研究背景

には、日本建築センターが刊行する月刊機関誌『ビルプレハブメーカーが生産する工業化住宅は、全国的ディングレター』(1967 年 1 月創刊)、住宅産業新聞社

な住宅不足を背景として 1960 年頃に誕生し、現在に発行『住宅産業新聞』、各プレハブメーカー及び業界団至るまで約 450 万戸(図 1)が建設されるなど日本の住体の社史・記念史、その他公刊書籍などの公開されて宅供給の一翼を担っている。1970 年代後半には「商品いるテクストと、ヒアリング対象者から提供を受けた化時代」と呼ばれる工業化住宅の第一世代の成熟期 1

メモ等を含む。ヒアリングはプレハブメーカー大手 Sをむかえ、「量から質へ」という標語が謳われた。こう社の元設計部長 A 氏・元技術開発担当者 B 氏の 2 名、した 70 年代後半以降に建設された工業化住宅は現在、同大手 A 社から元設計者 1 名・元技術開発者 1 名の計

膨大なストックを形成としており、このストックの改

4 名を対象に行い、各社の商品動向と、構造やインテ

修が社会的急務となっている。他方で国際的には労働リアのシステムの変化について調査した。本梗概では者不足や住宅不足を背景として高品質で少品種大量生

構造とインテリアについて主に扱う。

産を可能とした日本の工業化住宅の構法や生産システ

1.4.

商品化住宅とは「商品化住宅」は 1970 年代後半に登場した、自由ムに関心が集まっている。

設計ではない限定した平面でライフスタイルを提案する企画化住宅や、洋風の様式モチーフを取り入れた住宅(例: 三井ホーム《コロニアル 80》(図 2))など、工業的性能の提案ではなくライフスタイルやイメージを商品価値の中心においた住宅である。しかしながら一義的かつ学術的定義がされた用語ではない。
図 1

プレハブ住宅新設着工戸数の推移（『プレハブ建築協会 50 年史』

より筆者作成）

工業化住宅を対象とした構法史的研究としては
1970 年代までを対象とした松村の研究 2 などがあるが、1980 年代以降を対象とする研究は、同時期に各プレハ
ブメーカーの技術開発が社内秘になっていくことや住宅商品の主眼が住宅性能からソフト提案へと転換して

図 2 三井ホームコロニアル 80

出典:文献 4

いくことが要因となり、十分に研究されていない。

「商品化住宅」の語は住宅産業の批判者だった建築

1980 年代以降、どのような工業化住宅が生産されてき家・石山修武を中心に 1980 年前後に使用され始めた 3。

たかといった基本的な知見も十分に整備されていない。

その後 1980 年代を通して「商品化住宅」という語に、

1.2.

企画化住宅や装飾性・様式性の強い住宅、高級商品な研究目的

本研究は、1970 年代後半以降の日本においてどのよ

どの特徴が含意されるようになった。こうした広範なうな工業化住宅が生産されてきたかを体系的に明らか語彙に内包的な定義を与えるものとして、松村は「商にした上で、同年代の「商品化」と呼ばれる現象をい品化住宅」を「市場での識別性の高さを意識した４」(住

くつかの具体的な変化に分類し、広告やマーケティン宅)という言葉で表現している。

グの観点からだけでなく、制度や構法・生産システム

2.

などの様々な因子の関係性の変遷として捉え直し、最2.1.

研究対象と方法

概要

本研究ではまず「商品化時代」の工業化住宅構法の終的に「商品化」の実態を解明することを目的とする。
1.3.

工業化住宅性能認定制度における型式の変遷

変遷を明らかにする上での基本的な知見として、工業- 1 -－ 89 －

化住宅性能認定制度(現行の型式適合認定制度の前身)の下で 1970 年代-80 年代に認定を受けた全ての工業化住宅の型式を明らかにし、制度自体の変遷と構法などの型式の評定内容の変遷を解明した。そのために同制度の評定作業を行ってきた日本建築センターが刊行する『ビルディングレター』のうち 1974 年 2 月号から 1989 年 1 月号までを対象とし、同誌に掲載された
同制度に関するテクスト、「評定完了報告」、「建設大臣

図 4 工業化住宅性能認定制度の認定型式件数の推移

次に図 4 が性能認定を受けた住宅型式の件数の推性能認定工業化住宅一覧表」、「工業化住宅性能シート」を分析した。

移である。図 5 は性能認定を受けた事業者数の推移で

2.2.

工業化住宅性能認定制度下の評定件数の変遷ある。左端の 1973 年 3 月の値は、住宅金融公庫工場

工業化住宅性能認定制度は工業化住宅の性能につ

生産住宅承認の件数を比較のために付している。工場

いて建設大臣が認定を行う制度である。認定する項目

生産住宅承認制度では 1973 年時点で 89 タイプが承認

は安全性 5 項目、居住性能 8 項目、耐久性 2 項目の計を受けていたのに比べて、工業化住宅性能認定制度で15 項目が審査される。「評定完了報告」にはこれらのはピーク時でも 1977 年に 61 型式が認定を受けたにと審査結果の他に各型式の構造種別・屋根形状・標準工

どまっている。同様に事業者数も減少した。

期などの基本情報が記載されている。本研究では「評定完了報告」に掲載された 708 件の評定結果を集計することにより、評定件数の推移や申込者数の推移が明らかにした。評定には新たな型式を申請する場合が①「新規評定」、次に評定済みの申請内容に追加や変更をする②「追加評定」「追加・変更評定」、最後に評定の有効期限である 3 年間をむかえて再評定を行う③「見図 5 工業化住宅性能認定制度の認定事業者数の推移

直し評定」/「更新評定」の三種類がある。

以上の結果から工場生産住宅承認制度に比して性能認定制度の方が申請者にとって許認可のハードルが高かったことが推察される。
2.3.

型式系統図の作成「評定完了報告」から評定を受けた全 136 型式の系
統図を作成した。鉄鋼系・木質系・コンクリート系で分けた上で事業者ごとに記載した。図 6 に例を示す。
型式系統図によっていくつかの動向が明らかになった。
①1977 年 22 型式の新規型式が増えた。②永大ハウス

図 3 工業化住宅性能認定制度の評定件数の推移

図 3 は本研究が対象とするビルディングレターに掲載された 1974 年から 1988 年までの各評定件数の推GS 型やミサワホーム FC のように 70 年代に増えたシ
ステムを統一する動きが複数見られた。

移である。1977 年の「新規評定」が 28 件と多いのは、同年に「低層建築物の構造耐力の性能評定に関する内部規程」が制定され、従来は各種構造規定に基づかない仕様の場合建築基準法 38 条に基づいて建設省の特認が一件ずつ必要だったが、システムとして認定を受けられるようになったためと考えられる。この 1977
年の「新規評定」のピーク以降、新規評定は減少し、「追加・変更評定」が増加した。708 件の全評定のう
ち 421 件は「追加・変更評定」であり、全体の 59.5％を占めていた。

図 6 作成した型式系統図の一部（鉄鋼系のみ）- 2 -－ 90 －

2.4.

評定内容の変化(屋根形状を例にとって)2.1 で先述した通り「評定完了報告」には 15 項目の審査結果に加えて各型式の基本情報が記載される。本研究ではそのうち屋根形状の種類を取り上げ、評定内
容の変化を考察する。
屋根形状の項目には、陸屋根/切妻/寄棟/方形/大屋根/招き屋根/片流れ/入母屋/腰折/差掛/半切妻などのその図 81974 年前後の独立柱・片トラス(左)と床梁(右)(筆者作成)

型式に認められる屋根の種類が記載される。本研究で具体的にみると B 氏へのヒアリングにより 1974 年

は性能認定制度開始時から 88 年に至るまで認定を受には図 8 に示されるような片トラスや独立柱が無くけ続けている全 6 型式を選び、70-80 年代における屋なり、一階屋根部分にも床梁が通るようになった。そ根形状種数の変化を明らかにした。

のために一階と二階のプランニングがより自由になり、トラスが無くなったため小屋裏利用が可能になった。
こうして構造システムが合理化される一方で、70 年
代を通して商品種類や部品種数が急増していることがヒアリングを通して明らかとなった。例えば 1970 年
時点で商品型式数は 10 程度、部品種類数は数千オーダーだったのに対して、1980 年時点では商品型式数は

図 7 主要 6 型式における屋根形状種数の変化

上図に示されるように、1970 年-80 年代にかけて一

60 以上、部品種類数は 12 万を超えたという。こうしつの型式あたりの屋根形状の種類数が全体的に増加した 状 況 に 対 し て 1980 年 か ら THES(Total Houseていることが明らかとなった。

Element System)と呼ばれる部品架構システムの再編

2.5.

の研究が開始された。THES は営業・設計・施工の全性能認定制度に関する考察

以上、『ビルディングレター』を元に工業化住宅性工程に関わる大規模な改良だが、特に主要な変化とし能認定制度の変遷を明らかにした上で、「評定完了報ては、①従来 4 種類(図 9 の A,B,C.D)あった接合部を告」等をもとに認定件数と事業者数の推移、型式の系

単一のピン接合として簡素化すること、②ボルト穴の統変化、評定内容の変化を解明した。1973 年の性能認

位置が空間的なモジュールとして標準化され、ボルト定制度開始、1977 年の内部規定告示、1987 年の認定

径がより大きいもの(M14)に統一されたこと(図 10)、

事業への民間移管などの制度変更によって一時的に認③接合部ごとに用いられていたプレートと呼ばれる部

定件数の増加が見られるものの 70-80 年代を通して認材が無くなり、部材に工場溶接されるようになったこ

定件数・事業者数は横ばいまたは減少傾向にあり、性と(図 11)、④オメガボルトと呼ばれる部材が無くなり

能認定制度が事業者にとっては障壁の高い制度として自由な位置でサッシや外壁を固定できるようになった

機能していたのではないかと考えられる。系統図の分こと、などがあげられる。

析で明らかになった型式を統一する傾向や一型式当たりの屋根形状の種数を増加させる傾向の背景には、可能な限り少数の型式で多様な住宅を供給したいという事業者の意図が現れているものと考えられる。
3.

構造システムの統一
工業化住宅性能認定制度下での型式の統一などの動向を確認したうえで、ケーススタディとしてプレハ
ブ大手 S 社と A 社の構造システムの変化を分析した。
3.1.

S 社の構造システム(THES)

図 9

THES におけるピン接合種類の変化（証言より筆者作成）

図 10

THES におけるボルト穴(証言より筆者作成)

S 社は B 型とよばれる構造システムを主力とするプレハブ業界最大手のメーカーである。先行研究 2 でも確認されている通り、S 社は 1974 年前後にそれまでの K 型や F 型(フラット屋根)などの非 B 型商品をそれ
ぞれ BK 型・BF 型などの B 型へと統一させた。

- 3 -－ 91 －

図 11

THES における外壁とトラスの接合部の変化(証言より筆者作成)

以上の THES の一連の改良により、施工性が向上しただけではなく、営業所の設計者によって構造耐力の

図 13オリジナルカラー20

5.

結論

カタログ

判断が行えるようになり、営業設計の自由度が向上し本研究は、工業化住宅性能認定制度の評定分析を通た。また THES を通してより過重の大きい外装材を固して「商品化時代」の工業化住宅において事業者や型定できるようになった。④のような事例から構造と外式が固定化されると同時にシステムの統一化が起きて装部材の機能的な分離がおきたといえる。

いたことを明らかにした。さらに S 社と A 社をケース

3.2.

A 社の構造システム

スタディとする各社構法の分析によって同時期に構造A 社は ALC 外装の住宅を販売する大手プレハブメ

やインテリアのシステムの統一化・合理化が行われた

ーカーである。1979 年には従来のシステムを改良しことが確認できた。こうした統一化の傾向は、証言か620mm モジュールのユニバーサル躯体システム(新 D

ら明らかである「商品化時代」に商品点数・内外装部

系)と呼ばれる構造システムに統一させた。業界内で画品数の増加とは相反する現象に思われる。60 年代-70期的だったのは《フレックス 3》(1986)に用いられた

年代の工業化住宅を分析した松村の研究でも、「多様化

NHS 構法と呼ばれる三階建のシステムである。在来/一様化」が重要な二項対立として用いられている。しの鉄骨造に必要なダイアフラムなどが省略され、面的かし S 社の THES や A 社の NHS 構法のような接合部に柱・梁が接合される。この接合部の簡素化によっての簡素化により設計の自由度を向上した事例からも明施工性と、断面方向の設計自由度が向上した。

らかなように、システムの統一化と商品の多様化は密接な相互関係を持った現象であることが本研究を通して明らかとなった。
これまで「商品化時代」は構法が不透明化した時代
として、構法学的関心の対象とされてこなかった。しかし本研究によって、「商品化時代」において構法は不図 12 NHS 構法(左)と在来鉄骨構法(右)A 社フレックス 3 カタログより透明化したのではなく、ユーザーに近い営業設計者が特筆すべきは S 社の THES におけるプレートの省略

多様なプランや内外装を選択しても単一のシステムでも A 社における NHS 構法も、接合部の内部化といえ対応可能な合理的な構法が開発され、構法を検討しなる簡素なディテールを開発し、施工性や設計自由度のくてもよいという構法の透明化とも言うべき現象が起向上、モジュールの合理化を図っている点である。

きたのではないかと考える。商品の性質が構法によっ4.

て規定されていた時代から、統一的構法によって複数

トータルインテリアシステム

1970 年代前半にインテリア建材は技術的には装飾の商品が可能になり、構法に依存しないプランや内外性・多様性の面で成熟していたが、コーディネーショ

装によって商品の性質が規定される時代に変わったこンという概念が乏しかった。1973 年に通産省によると、それこそが工業化住宅における「商品化」であっ「インテリア産業振興対策委員会」が「トータルイン

たのではないか。

テリア」という理念が提案すると 5、プレハブメーカ

参考文献

ー各社も 1980 年前後に統一的な内装を提案する仕組

1.日本建築学会『構法計画パンフレット５工業化戸建住宅・資み「トータルインテリアシステム」を開発した。業界

料.』1983 年./2.松村秀一「工業化住宅再考 「工業化」「住宅」

初の事例として S 社の《オリジナルカラー20》(1980)から「工業化住宅」へのアプローチ」東京大学大学院提出未公があげられる。施主が婦人服の趣向を選ぶと、その趣刊修士論文, 1982 年. /向にあわせた空間が提案されるものである。こうしたかで... 」新建築社『新建築』1980 年 8 月./ 4.松村秀一.『「住システムによって営業設計者の力量に依存せずに統一宅」という考え方』,東京大学出版会, 1999 年./5.壁紙百年史編纂的なインテリアの設計することが可能になった。

委員会『壁装材料協会創立 20 周年記念壁紙百年史』,1983 年.

- 4 -－ 92 －

3.石山修武「商品化住宅の 様式化のな深層学習を用いた地震被災木造住宅の画像診断に関する研究

修士
1． 序論

正会員

千田

紘之（東北大学）

2． 深層学習活用型画像診断システム緒論

地震災害に伴う被害は，地震発生直後の 1 次的な被2.1 木造住宅の画像診断システムに関する既往研究

害と，その後長期に渡って被災者を苦しめる 2 次的な近年の木造住宅の地震被害調査手法の変遷を Fig.2

被害に大別される。前者は建築技術の進歩から被害がに示す 2000 年代初期の簡易図面を用いた自己診断の低減されつつある一方で，後者は社会制度や経済活動

提案 4)に始まり，コンピュータやカメラ性能の向上をを踏まえた対策が必要であり，特に被災度判定・被害経て，2010 年代には被災地における撮影画像を用いた認定の遅延は迅速な復興への大きな障害となる。現行

遠隔診断 5)や深層学習を活用した診断システム 6) 7)がの調査制度として応急危険度判定 1)は，定性的に危険提案されている。特に，深層学習活用型の地震被害評

度を判定することで迅速な活動を可能とするが，調査

価システムは迅速・自動診断の可能性や不偏的診断，員毎の判定結果のばらつきが懸念される。また，被災専門的知識を必ずしも必要としないなどのメリットか

度区分判定

2)

や災害に係る住家の被害認定

3)

は，応急

危険度判定より詳細な損傷評価に基づき定量的な判定

ら，近年研究が盛んに行われるようになってきた。
2.2 深層学習活用型損傷評価手法の概要を行う必要があり，判定活動に比較的長い時間を要す

深層学習を用いた画像処理技術のうち主に活用される。ゆえに，迅速性を求めれば詳細かつ不偏的な判定ている技 術 は 年代順に Classification 8) ，Detection9) ，が困難となり詳細かつ不偏的な判定を追求すると迅速

Segmentation10)の 3 種類あり，新しい技術ほど高度な画性を損なうという二律背反が課題となっている。

像処理を可能とする一方で，深層学習時のハイパーパ

そこで本論文では，画像診断システム構築の端緒とラメータや画像データセットの設定が難儀になる。

して Fig.1 に示すシステムについて検討を行う。1 次Classification 技術を使用した既往研究の例として岡田スクリーニングにあたる被災度のラベリングだけでなら 6)と上岡ら 7)があり，岡田らは 6 段階の Damage level

く，損傷量評価および地震応答推定といった定量的なを定め，被災建物の画像を Classification 技術により自診断手法の確立を目的として，木造戸建て住宅を対象

Current inspectionとした独自の画像データセットを構成し，深層学習おDamage inspection
by sketching

よび形態学的処理を併用した損傷の検出に基づき地震

Image diagnosis

損傷の定量評価を行う。また，これらのシステムの将
来的な実用化にむけた検討および工学的指標への展開を試みる。本論文の構成は以下の通りである。2 章では従来の被害評価手法をまとめ，特に現状の深層学習

Damage extracted by
Semantic segmentation &morphology processing

If image aberration
could work correctly

Quantitative
damage assessment

Image measurement ofresidual deformation

を用いた研究における課題を整理し，本研究の画像診

Estimation

断の特徴を概説する。3 章では深層学習における地震
被災木造住宅の画像データベースの構築手法について概説する。4 章では深層学習を用いた損傷検出器の構

Repair performance
evaluation

築および精度検証を行う。5 章では実被害調査写真を

Fig.1

件の変化による画像診断結果に与える影響を考察する。
8 章では本論文における結論と今後の課題を整理する。
- 1 -

残存耐

Residual seismic
performance evaluation

Approximately
2×Residual deformation

Overall
Damage assessment

震性能

Inspector

章では画像のみでは得ることの難しい地震応答推定手手法を用いて実被害調査への適用性を検討し，撮影条Image measurement ofresidual deformation

Diagnosis system in this research

用い損傷量の定量的評価手法の妥当性検証を行う。6法への展開を検討する。7 章では 6 章までに検討した

Deformation measured
by plumb bob

評価

Dweller
1st system in 2008
Self-inspection

Fig.2－ 93 －

2nd system in 2013
Image diagnosis
systemAI
3rd system in 2018
AI diagnosis

The transition of current damage diagnosis

動分類することで判定活動の迅速化を図る検討が行わ指標であり，Table 3 に示す通り学習条件の設定を行う

れている。また，上岡らは，内閣府の定める「災害にことにより改善を行った。一方後者は，CNN モデル構

3)

係る住家の被害認定基準運用指針」 を参考に外装材

築後に検証用の画像データセットを用いて正しく認識の損傷度合のレベルを定め，Classification 技術によるを行うことができるか判断する指標である。これら 2

判 定 を 行 っ て い る 。 一 方 で ， Detection 技 術 やつの指標により十分な精度が確保されたモデル（Table

Segmentation 技術を用いた事例はなく，詳細な定量的4）を用い，次章にて損傷率の算定を行った。

損傷評価のための検討，深層学習のための画像データ

5． 損傷検出結果に基づく損傷の定量評価手法

ベースの整備，地震応答（工学量）と外装材に表出す

実被害写真を用いた損傷率の算定のため，2016 年熊

る損傷との関係の明確化などの検討が必要とされてい本地震における検討事例を Fig.3 に示す。Semanticる。そこで本研究では，損傷領域をピクセル単位で抽Segmentation のみで損傷を検知する場合，住宅以外に

出 可 能 と す る Segmentation 技 術 （ 特 に Semantic

写る電線や植物などのノイズが多いため，独自の事前

Segmentation ）および形態学的処理を併用することで事後処理アルゴリズムによるノイズ処理を施すことで損傷箇所の検出および損傷領域を抽出し，損傷量の定より高精度の損傷検知結果を得られることを確認し，量化について検討を行うこととした。

損傷量算定用の画像を作成した。ここで，損傷量の算

3． 地震被災木造住宅の画像データベースの構築手法

定方法は，式(1)に示す地震保険損害査定指針 12)で採用

3.1 事前学習を活用したデータベースの増強手法されている算定式をもとに立式した画像診断用の損傷

10)

深層学習による画像処理技術は年々急成長を見せる

率算定式を使用することとし，式(2)～式(4)に示す。こ

一方で，学習用画像データベースの構築は決して容易れらの式から算定した損傷率𝛼𝛼𝑖𝑖 と 3 人による目測結果ではない。画像データベース構成と検出精度検証を繰の比較として，3 人の互いの最大誤差率 ERh および画り返すことで，適切な画像データベースを構築する必像診断とヒトの最大誤差率 ERd には大きな誤差がなく，要がある。しかし，地震災害写真は画像データベース

Table 1

6 type of dataset for deep learning

としての蓄積数が少なく，様々な損傷を評価する上でDatasetImage types

損傷によっては画像が少ない／得られない場合がある

RMC

Real

ため，不足する画像データベースの拡充が必要となる。

CMC

Chroma-keying

RMS

Real

CMS

Chroma-keying

RBC

Real

CBC

Chroma-keying

3.2 極少被害画像におけるデータベースの構築手法
従来手法として，事前学習済み CNN モデルによる転移学習や Data Augmentation による学習用画像の増強を行うのが一般的であるが，本研究では既往の研究
11)において有効性が確認されている疑似被害画像を加えた 3 種類の手法を採用した。

Table 2
Case names

4． 深層学習を用いた損傷検出器の構築

SV164.1 損傷検出器構築の画像認識技術と学習条件設定
本章では，Table 1 に示すモルタル系外装材のひび割

SV19Wall types

Damage types
Crack

MortarSpalling
Board

Crack

CNN model cases

LayersSeg-NetPre-trained CNN
Vgg-16
Vgg-19

れ・剥落およびサイディングのひび割れの損傷をデー

DLR18

Resnet18

タセットとした深層学習による CNN モデルの構築お

DLR50

Resnet50

よび検証用画像を用いた認識精度検証に基づく適切なDLM

CNN モデルの構築について検討を行った。

DLX

Xception

4.2 認識精度検証に基づく CNN モデルの設定

DLIR

Inceptionresnetv2

CNN モデル構築にあたり，学習用データセット，事Deep Lab v3+

Mobilenetv2

Table 3Hyper parameters

Table 4Adopted model cases

Epoch: 500

DLR50RMC

通りのケースを用いた認識精度の検証を行うことで適Initial learn rate: 0.01

SV19CMC

切な CNN モデルの選択を行うこととした。精度検証

Momentum: 0.9

SV19RMS

Mini batch size: 4

DLR50CMS

Number of images: 200

DLR50CBC

前学習済み CNN モデルおよび転移学習先の CNN モデ
ルの組み合わせとして Table 1，Table 2 に示す合計 42には，学習精度および認識精度の 2 種類の検証方法があり，前者は学習が正しく行われているかを判断する- 2 -－ 94 －

B sideresults

𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ (%)
𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 (%)

21.7
11.4

98.8 97.9

71.4

B sideA side79.5 77.2
A side65%

𝛼𝛼𝑖𝑖 (%)

B sideOriginal image
Extraction

A side

1.8
1.9

81.5
27.5 14.0
1F

8.8

1F

2F

78.5

64.3

45.8
2F

21.7
1.8
0.9
24.9
11.4
1.9
12.7
26.0
Fig.3 Image recognition using deep learning

画像診断結果の整合性が確認された。特に損傷率が𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝑔𝑔𝑒𝑒 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑡𝑡𝑒𝑒 =65%程度を上回る場合を閾値として，適切な損傷率が算定可能であり，被災度判定における定量的な損傷量

𝐷𝐷𝐷𝐷 =

情報の提供が可能であることが明らかとなった。
6． 地震被害評価システムへの展開

𝛼𝛼𝑖𝑖 =

次に，被災度区分判定基準 2)における経験層間変形角の推定を準用しつつ，既往の研究 13)および実大木造

𝛽𝛽𝑖𝑖 =

架構加振実験 14), 15)による外観損傷と経験層間変形角の関係をもとに地震応答推定手法を構築・検討し，建∑𝑖𝑖 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑖𝑖
𝐴𝐴𝐴𝐴

𝑑𝑑𝑑𝑑𝑖𝑖𝑎𝑎𝑎𝑎𝑖𝑖𝑎𝑎𝑎𝑎𝑖𝑖𝐴𝐴𝐴𝐴

Table 5

物表面の損傷率だけでなく，多面的な情報から被災度

37.0

23.3
17.9
44.5

𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎
𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎= ∑ 𝛼𝛼𝑖𝑖 × 𝛽𝛽𝑖𝑖
𝑖𝑖

(𝐼𝐼𝐼𝐼

(1)
(2)

𝐴𝐴𝐴𝐴𝑖𝑖≧ 0.6 then 𝛼𝛼𝑖𝑖 = 1)
𝐴𝐴𝐴𝐴𝑖𝑖(3)(4)

Estimation based on construction yearを判定する手法に展開することを検討した。外観損傷と経験最大層間変形角の関係を旧・新基準毎にまとめ

Original

ることで耐震性能評価手法の差別化を図り，これらのImage

情報をメタデータとして活用することで建設年代の違いによって評価結果が異なることが確認された（Table
Damage5）。今後，推定精度の高度化のためには，仕上げ材の種類や接合方法，地域特性，施工者の技量や劣化性状

Extractionなどをメタデータとして考慮する必要があると考えら

resultれるが，本論文では建設年代のみを検討した。
7． 被災地調査における画像診断システムおよび地震被害評価システムの適用性検討と考察

Previous

Up to 1/60 rad.

Up to 1/15 rad.

Novel

Up to 1/75 rad.

Up to 1/20 rad.

7.2 地震被害評価システムの高精度化にむけた考察

7.1 被災地調査への適用検証
2019 年山形県沖を震源とする地震における被災地

被災度のラベリングだけでなく，損傷率を用いた損損傷率の算定・地震応答推定結果を Table 6 に示す。

傷量評価および地震応答推定手法を組合せた複合的な画像診断結果および目測による結果の両方において解（画像診断に基づく）地震被害評価システムを構築・像度の高い汎用デジタルカメラにより撮影された画像

検証し課題整理を行った。全景画像による診断に加え，において損傷箇所の検出精度が高く，より緻密な損傷

近傍画像による詳細な損傷量評価やメタデータの追加

評価が可能であった。また，解像度が高いほど誤差率

により，地震被害評価システムを高精度化する可能性が低減される傾向が確認された。

が確認された。
- 3 -－ 95 －

CameraTable 6 Evaluation results in the 2019 Yamagata earthquake
Original images
Extracted damages
𝛼𝛼𝑖𝑖 (%)
Inspectors
Error rate

Drift ratio

35.7%

Smart phone

30.8%3264×2448(pixels)

37.1%

ERh: 10.8%

Up to

ERd: 17.0%

1/200 rad.

ERh: 6.7%

Up to

ERd: 12.5%

1/200 rad.

33.1%
36.5%
Digital camera

34.2%

5472×3648(pixels)

39.1%
38.2%

8． 結論

4)

本論文で得られた知見と課題について以下に示す。
・Semantic Segmentation と事前事後処理を併用した形

5)

態学的処理により，木造住宅の地表レベルの損傷検出と損傷量の定量化手法を提案した。特に，2016 年熊本地震の被害画像において損傷率が 65％を超える場合

6)

は目測と概ね同じ算定結果となり，画像診断を用いて地震損傷の定量評価が可能であることが確認された。

7)

・経験最大層間変形角の推定のため，過去の文献の精査や実大木造住宅の加振実験による層間変形角と損傷程度の関係性の整理を行うことで，層間変形角推定の8)ためのデータベースの高度化を図り，画像診断への適用を検討した。これらのメタデータ加味した損傷量評
価を行うことで，損傷率のみで評価する場合と比較し9)てより詳細な診断結果が得られることが確認された。
・2019 年山形県沖を震源とする地震の被災地調査において，本論文で提案した画像診断システムを適用し，実被害調査での適用性および課題整理を行った。特に，10)異なる解像度の撮影機器を用いて取得した被害画像に
本論文の画像診断システムを適用したところ，解像度

11)が高いほどより緻密な損傷が検知可能であり，詳細な
地震被害評価手法への展開可能性が示唆された。

12)・本研究で実用化を将来的な目標としている地震被害

13)

評価システムのうち，その端緒となる画像診断システ
ムの基礎的な検討を行った。今後，劣化や構法などによる影響を考慮することで，より詳細かつ高度な画像

14)

診断システムへの展開が期待される。具体的には，外装材などの製品製造履歴（IC タグによるトレーサビリ
ティシステム 16)など）を活用することで詳細な地震被15)

害評価システムへと展開することを検討している。
【参考文献】
1)
日本建築防災協会: 被災建築物応急危険度判定マニュ
アル，1998.6
2)
日本建築防災協会: 震災建築物の被災度区分判定基準
および復旧技術指針，2016. 5
3)
内閣府（防災担当）: 災害に係る住家の被害認定基準運用指針，2013.6

16)

- 4 -

－ 96 －

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日本損害保険協会: 地震保険損害査定指針，日本損害保険協会，2010. 1
大木洋一郎，梶川久光: 建築物の層間変位と仕上げ材損
傷および構造体損傷の関係に着目した被災度評価に関する研究（その 1．既往研究の調査），日本建築学会大会学術講演梗概集，構造-Ⅲ, pp.581-582, 2014. 7
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し試験体に対する性能検証 第 1 報 実験概要と損傷過程，日本建築学会第 91 回北海道支部研究発表会，
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井上貴仁，山田祥平，柏尚稔，林和宏，長江拓也: 地盤
配管設備等の非構造部材を含む 3 階建て住宅の機能を検証する E-ディフェンス実験 その 1．プロジェクト
概要と本実験の位置づけ，日本建築学会大会学術講演
梗概集，構造Ⅱ，pp. 231-232, 2018. 7
江里口ら: コンクリートのトレーサビリティ確保のた
めのICタグの活用技術―コンクリート舗装施工実験―，
日本建築学会技術報告集，第18巻，第40号, pp.829-834,
2012. 10

実大実験に基づく超高層鋼構造建物の構造部材および非構造部材の耐震性能評価

修士 正会員 野々山 優輔（名古屋大学）

1.

2.

序論および本論の流れ

柱梁接合部破壊実験

2.1 振動台を利用した加振実験の概要

海溝型の巨大地震が発生すると、超高層建物は多数
回の繰り返し変形にさらされる。降伏を計画する鋼構

 試験体は、骨組の外柱とそれに接続する梁を反曲点

造柱梁接合部は破壊の起点となり、その構造性能が骨で切り出した部分架構である (図 1)。振動台上に横倒組全体の耐震性能を決定づける1)。一方、建物としてしにして柱を固定し、振動台の外から載荷梁を通じての耐震性能の検証においては、各種非構造材とともに梁の先端部を固定した。これにより振動台の動きによ

総合的な評価が必要であることは言うまでもない。本って梁に強制変形を生じさせた。実験では振動数 1 Hz

研究では、産官学による共同研究の機会を得て、(1) 鋼の正弦波を基本に加振し、表 1 に示す振幅を入力した。

製柱梁接合部の構造解析モデルの精度向上、(2) カー

2.2 試験体の概要

テンウォールの数値解析モデル開発を掲げ、一連の実

 同様の実験システムで床スラブの有無と仕口形式の大実験を実施した。最終的にはこれらの統合を目指す。

異なる計 5 体の試験体を扱い、各要因が及ぼす影響を本論における各章の概要を以下にまとめる。

考察した。
各試験体の相違点を表 2 にまとめる。なお、前半の 2 章では鋼製柱梁接合部について、仕口形式

全試験体共通して柱は□-400×400×16 (BCR295)、梁はや床スラブの有無と破断に至るまでの変形性能の関係

H-500×200×10×16 (SN490B) を使用した。

を部材実験にて確認し、合成梁に関して繰り返し変形

2.3 実験結果
実験結果を表 2 に示す。破断に至るサイクルまでのに伴う剛性劣化挙動を抽出した。近年米国超高層設計にて推奨される数値解析モデル2)を導入することで、

柱支持治具

実験で確認された劣化挙動の再現性を検証した。3 章

面外拘束治具では骨組レベルの検証を追加した。
後半 4 章では、カーテンウォールについて、各構成
方立の変形やガラスの移動に関して、解析結果と実験

載荷梁2393 mm

結果は良い対応を示し、モデル化の妥当性が示された。

図1 試験体全景 (試験体3)

最後に 5 章では、構造骨組とカーテンウォールを統

表1 入力振幅要素を線材とバネ要素に置換する解析手法を提案した。

合させたモデル化を実現し、両者の耐震性能を同時に

サイクル数

1-6

13-18

19-22

23-24

25-26

27-28

29-30 31以降

検証する設計手順の展望を提示した。

層間変形角
(rad)

7-12

0.0035 0.005 0.0075

0.01

0.015

0.02

0.03

0.04

0.05

表2 各試験体の相違点と実験結果
試験体

床スラブ
×
接合形式
1970年代の現場接合
破断時期
0.04 radの1回目
局部座屈×
ΣE [kN･m･rad]138.5
Σθp [rad]
0.185
19.0
η

試験体

試験体

×
現在の現場接合0.05 radの1回目〇 (フランジ)
286.5
0.352
36.0

〇
現在の現場接合0.03 radの2回目
×
153.0
0.179
25.1

ΣE：累積エネルギー[kN･m･rad]Σθp：累積塑性変形角[rad]-1-－ 97 －

試験体

試験体

〇
×
現在の工場接合
現在の工場接合0.04 radの2回目
0.05 radの2回目〇 (ウェブ･フランジ) 〇 (ウェブ･フランジ)
316.2
565.1
0.312
0.616
50.0
72.5

η：累積塑性変形倍率

梁回転角と梁端モーメントの関係について、梁端モーに示す。各モデルの解析結果から得られた梁回転角とメントが 0 のときに残存する梁回転角の累積値である

梁端モーメントの関係を図 4 に示し、その関係から得Σθp を降伏時の梁回転角で除した値 η を指標として各た除荷剛性の低下率を図 5 に示す。劣化を考慮したモ

試験体の変形性能を評価した (表 2)。η に基づけば、

デルでは、正曲げ側の劣化挙動は概ね表現できている

1970 年代の現場溶接のディテールでは現在の工場溶

一方で、負曲げ側の劣化は表現できていない。これは接のディテールの約 25 %の変形性能にとどまること

IMK モデルでは履歴エネルギーが生じない領域の劣が分かる。また，床スラブの存在により、約 70 %に低化を表現できないためである。また各サイクルの履歴

下することが示された。

エネルギーに注目し、実験において正曲げ側の剛性が2.4 合成梁の剛性劣化挙動に注目した数値解析低下し始めた 23 サイクル目から下フランジが破断す 実験で得られた合成梁の繰り返し変形に伴う剛性劣る直前の 27 サイクル目までの実験値に対する解析値

化挙動を数値解析によって表現するとともに、その影の比率の推移を図 6 に示す。この値を指標に各モデル

響を履歴エネルギーに注目して分析する。解析モデルの結果を比較する。剛性劣化を考慮したモデル c は実の概要を図 2 に示す。試験体 3 を対象に梁のみをモデ

験結果を 1 割未満の誤差で表現できた。一方でモデル

ル化し、梁端の剛塑性回転バネには履歴エネルギーを

b は実験値と比較して 2 割程度大きくなっており、剛基準に繰り返し変形に伴う剛性・耐力の劣化を表現で性劣化を考慮したモデルの方が適切に履歴エネルギー

きる Ibarra-Medina-Krawinkler モデル

2)を評価することが出来た。モデル a と d についてもモ(IMK モデル)を採用した。解析は OpenSees を用いて実行した。本検

デル c よりも実験値との誤差が大きいことを確認した。

討において、設計での想定と差、剛性劣化の有無、耐3.

力劣化の有無のそれぞれの影響を考察するため表 3 に

 部材実験で得られた梁端の劣化挙動が構造骨組の全示す 4 つのモデルの検討を行った。モデル a (Design

体挙動に及ぼす影響を考察するため、2008 年に E-ディ

Model) は一般的な設計を想定したモデル、モデル b

フェンスで行われた実大実験 3)の 4 層骨組を取り出し(Tuned Bilinear Model) は骨格曲線を実験結果と合わ

線材と回転バネによってモデル化した (図 9)。梁端のせ 劣 化 を 考 慮 し な い モ デ ル 、 モ デ ル c (Stiffness

回転バネには IMK モデルを採用し繰り返し変形に伴Deterioration) はモデル b で剛性劣化を考慮したモデル、

う剛性劣化挙動を取り入れた。解析では 5 層床に実験

モデル d (Full Deterioration) はモデル c に耐力劣化も考で得られた変位を静的に入力した。解析結果について慮したモデルである。解析で入力した梁回転角を図 35 層床の変位と 1 層の層せん断力の関係を図 10 に、そ梁 回 転 角 [rad]表3 解析検討モデル

梁 端に実 験と同 じ変形 角が生 じるよ うに変 位を静 的に導 入

Model

剛性
耐力
劣化
a) Design
合成梁 鋼梁×b) T u ned Bilinear
実験値×c) S tiffness Deterioration
実験値
剛性のみd) Full Deterioration
実験値
耐力･剛性

弾 性棒
剛 塑性回 転バネ
IMKバ イ リ ニ ア モデ ル

柱 表 面 か ら 反曲点 までの 距離 2393mm

0

-1000

-1500
-0.06 -0.04 -0.02 0

実験解析
解析骨格曲線
0.02 0.04 0.06

500
0
-500

-1000

-1500
-0.06 -0.04 -0.02 0

梁 回 転 角 [rad]正曲げ
除 荷剛性 低下率

除 荷剛性 低下率

実験
モデルa
モデルb
モデルc
モデルd

0.2
0

0

6

12

18

サ イクル 数

22

26

10

20

30

時 間 [s]

40

50

0
-500

-1000

-1500
-0.06 -0.04 -0.02 0

実験解析
解析骨格曲線
0.02 0.04 0.06

1.0
0.8

実験
モデルa
モデルb
モデルc
モデルd

0.6
0.4
0.2
0

0

6

12

18 22

サ イクル 数

1500
1000
500
0
-500

-1000

-1500
-0.06 -0.04 -0.02 0

梁 回 転 角 [rad]

負曲げ

1.2

0.8

0.4

500

モデルa
モデルb
モデルc
モデルd

2.0
1.5
1.0

0.5
0

26

23

24

25

26

27

(d) Full Deterioration Model

サ イクル 数

図5 除荷剛性の低下率の推移

図6 各サイクル履歴エネルギーの実験値に対する比率-2-－ 98 －

実験
解析
解析骨格曲線
0.02 0.04 0.06

梁 回 転 角 [rad](b) Tuned Bilinear Model(c) Stiffness Deterioration Model
図4 合成梁を対象とした解析結果 (梁回転角 – 梁端モーメント関係)

1.0
0.6

1000

梁 回 転 角 [rad](a) Design Model

1.2

実験
解析
解析骨格曲線
0.02 0.04 0.06

実 験値に 対する 比率

-500

1000

1500

梁 端 モ ー メ ント [kN･m]

500

1500

梁 端 モ ー メ ント [kN･m]

1000

0

図3 入力梁回転角の時刻歴

梁 端 モ ー メ ント [kN･m]

梁 端 モ ー メ ント [kN･m]

図2 解析モデルの概要
1500

0.06
0.04
0.02
0
-0.02
-0.04
-0.06

梁 端 モ ー メ ント [kN･m]

Fix

梁端劣化挙動の構造骨組挙動への影響

1000
500
実験
モデルa
モデルb
モデルc
モデルd

0
-500

-1000
-0.03 -0.02 -0.01

00.01 0.02 0.03

梁 回 転 角 [rad]図7 27サイクルの履歴

性が増大するモデルを採用した。⑦についてガラスの層床 の変位 を入力

セッティング材の位置に、ガラスの自重以上の引張力

モ デル化 対象
4Fが加わると変形が進行する復元力特性を有するバネを剛棒
弾 性棒
弾 塑性回 転バネ
(IMKモ デ ル )

3F
2F

導入した。
④についてロッキング挙動は以下の手順で考慮し1Fた。初めにロッキングが生じる際にユニットに加わる

桁 行方向

せん断力を図 14 に示す状態から算定し、上記のプッシ

梁 間方向

3000

1.2

2000

1.0

1000
0

-1000

実験
解析

-2000
-3000
-0.3 -0.2 -0.1

0ュオーバー解析において、そのせん断力に達した際の

図9 解析モデル

除 荷剛性 低下率

1層 の 層 せ ん 断力 [kN]

図8 試験体3)0.1

0.2

5層 床 の 変 位 [m]図10 5層床の変位と1層の層せん断力0.3

層間変形角 R1 を求める。R1 に達するまではフレームの変形が卓越すると考えプッシュオーバー解析の結果を採用し、R1 に達した以降はユニットの剛体回転が卓越

0.8
0.6

すると考え、一様な回転角を付加させる。ただし本試

0.4

実験
解析

0.2
0

弾 性応答

弾 塑性応 答験体において、ユニットのロッキング角が 0.008 rad 程Step

図11 試験体の全体挙動の除荷剛性低下率の推移

度で頭打ちになっていたため、層間変形角が R2 = 0.008
rad 以降もフレームの変形が卓越すると考えた。つまり層間変形角が単調に増加した際の、層間変形角に占めるフレームの変形量とロッキング角は図 15 に示すの関係から得られた除荷剛性の低下率の推移を図 11

関係になっており、本実験のロッキングを考慮した変に実験結果と合わせて示す。解析結果は実験と比較し形分布は、フレームの変形量に至るまでのプッシュオて最終的な剛性劣化の割合は整合している。弾塑性応

ーバー解析の結果にロッキング角の成分を一様に付加

答時においては、先に提案した手法により概ね傾向をさせることで推定した (図 16)。以上の手法で推定した捉えることができた。

変形分布を実験値 (振幅 1/80 rad) と重ねて図 17 に示

4.

す。model-1 と model-2 は実験結果を概ね表現できた。

カーテンウォールの力学モデルの構築

 本章では超高層建物に一般的に用いられるユニット

1600

面 内変形

4200

式アルミカーテンウォールを対象に解析モデルを構築
し、実験との比較からモデル化の妥当性を検証した。

4200

4.1 実大 3 層実験の概要
 図 12 に示す実大 3 層のユニット式アルミカーテンウ

4200

ォールの実験を実施した。実験において面内方向には
層間変形角で、1/300 rad から 1/80 rad の振幅を周期 5秒で入力した。計測は図 12 中赤枠で示すユニットに集図12 試験体 (単位：mm)

中させ、このユニットについて以降の検討を行う。

表4 カーテンウォールのモデルの主要検討項目

4.2 解析モデルの構築① 断面特性② 方立と構造躯体との接合部
フレーム③ 方立と無目の接合条件④ 躯体と接合部のロッキング挙動
シーリング ⑤ シーリング材のせん断変形⑥ ガラスのスライド挙動ガラス⑦ ガラスのロッキング挙動て変形分布の表現を試みた。
図 13 にモデルの全体像を示し、表 4 に示した各検討項目について以下に記す。
②についてはピン接合として、③の方立と無目の接合

無目

条件について、実験で材端の相対回転角および材端の② 躯 体と方立 はピン接合歪を計測し、その結果に即した材端回転バネを導入し⑤ ⑥
シーリング材はクリアランス
が消費 され ると剛た。無目端の条件について比較のため実験値に即したF

モデル (model-1) 以外に材端を完全な剛接合とした

クリアランスモデル (model-2) と、それらの間 (無目端の固定度が

ガ ラス

方立

 1 ユニットの解析モデルを作成し、面内方向につい

無目

引張

ガ ラス

K

③ 無目端 に導入 する
回転バネ は実験 結果
を参照 して決定⑦ セッティング材 は自重が消費 され ると変形が進行
F
w/2

引張

δ

0.1) のモデル (model-3) を用意して検討した。⑤と⑥

圧縮剛については、サッシとガラスをつなぐシーリング材を模したバネの復元力特性に、クリアランス消費後に剛圧縮

図13 解析モデルの全体像-3-－ 99 －

δH× RF

層 間変形 角 >UDG@

F： 外 力θ5

図 14 ロッキング時
の力学状態

H

1000

時 間 >V@① フレーム の変形が② ①にロッキング角θR を担っている変形角 (RF) に付加
至った時点の解析 結果

ロッキングが ロッキング角の限界値に至った時点
始まる時点

変位 [mm]00

図 17

図 16 変形分布の算出方法

図 15 変形成分の内訳

25

50

解析結果
(1/80 rad 時)

6. まとめ構造骨組とカーテンウォールを統合させた解析
2007 年に E-ディフェンスで行われた振動台実験

実験
model-1
model-2
model-3

2000

θR

ロ ッキン グ角

5

F

3000

フ レーム の変 形量 5 )

5

W：重量

5.

4000 高さ [mm]W4)

 本研究では、非構造材含む建物全体を数値解析に統の試験体 (図 18) を対象に、構造骨組とカーテンウォ

合し，総合評価する設計体系を目指している。本論でールを統合させたモデルを作成した。
図 19 に示すようは繰り返し変形の影響を大きく受ける鋼製柱梁接合部に 3 構面の骨組を剛なトラス材で連結し、そのうち 1とユニット式カーテンウォールを対象に、実験資料を構面にカーテンウォールを取り付けた。カーテンウォ

蓄積し、数値解析技術に関する知見を提示できた。

ールは、4 章と同様の考えでモデル化したが、躯体と参考文献の接合部がロッキングしないことが異なっている。解1)

長谷川隆，成原弘之，安田聡：多数回繰返し載荷を受け析では屋上床に実験で得られた変位を静的に入力した。

る梁端部の塑性変形能力と超高層鉄骨造建物の耐震安

屋上床の変位が最大となった時点のカーテンウォ

全性の検証，巨大海溝型地震・内陸地震に対する鋼構造

ールの変形状態を図 20 に示す。図中にガラスのローリの取り組み，2015 年度日本建築学会（関東）鋼構造パングが生じている箇所を青で示しており、すべてのガ

ネルディスカッション資料，pp.19-32，2015.9
2)

ラスでローリングが生じていると確認した。ただし、Ibarra L.F, Medina R.A., Krawinkler H.：Hysteretic modelsthat

ガラスとサッシの接触は確認されなかった。

incorporate

strengthandstiffnessdeterioration,

Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.34,

シーリング材の挙動に注目し、2 層のガラスについて水平および鉛直方向の変形量の時刻歴波形を図 21

pp.1489–1511, 2005.6と 22 に実験値と合わせて示す。また、それらの値から3)算出したガラスのスライドによる変形角とガラスのロ

防災科学技術研究所：都市施設の耐震性評価・機能確保に関する研究 成果報告書、2008.5

ーリング回転角の関係を図 23 に示す。
最大変形時の値

4)

長江拓也，藤谷秀雄，福山國夫，城戸史郎：超高層建物から算出したスライドに対するローリングの比率は実の地震応答を受けるカーテンウォールの耐震性能 -E-

験結果では 1.55、解析結果では 1.35 と良い対応を示し

ディフェンス振動台実験-，日本建築学会技術報告集，ており、解析モデルはガラスの拘束を適切に評価でき

第 16 巻，第 33 号，pp.535-540，2010.6ていると示された。
荷重分布

屋上床の変位を制御

構造骨組

カーテンウォール

剛 なトラ ス

7.26
1.00
モ デル化 対象

外構面

中構面
図19 解析モデルの全体像

図18 試験体 4)
10

水 平 変 形 [mm]

実験
解析

5

10

鉛 直 変 形 [mm]

実験
解析

5
0

0

図20 カーテンウォール
の変形状態

20

40

60

図21 シーリング材の水平変形の時刻歴

ロ ーリン グ
回 転 角 [rad]

実験
解析

0.005

-0.005時 間 [s]
-10

0.01

0

-5

-5

外構面

ス ライド
に よ る 変 形 角 [rad]時 間 [s]
-10

20

40

図22 シーリング材の鉛直変形の時刻歴-4-－ 100 －

60

-0.01
-0.01

0

0.01

図23 ガラスのスライドとローリングの関係

近代商業施設の建築様態―ロンドンの都市文化から見るハロッズ百貨店の分析―
修士

正会員

橋本

吉史（東京大学）

０.序

０.３ハロッズの概要、現代からの視点

０.１現代社会の商業施設

本論文では、ロンドンの代表的な百貨店であるハロッ

大規模商業施設は、元来のコミュニティに根ざした個ズ（Harrods）を中心に分析する。ハロッズは、20 世人商店と、それを壊す大規模商業施設という対立構図

紀に変わる頃にホワイトリーズ（Whiteleys）の売上から長らく語られてきた。しかし、そのような捉え方

を抜き、ロンドン最大となった商店である。19 世紀中の一方で、近年の言説においては大規模商業施設の担頃にウエストエンドに食料品店（grocer）を構えたハってきた公共性を強調し、そのあり方を問い直す動き

ロッズは、隣地を買い取りながら増築を繰り返し、営が広まっている。百貨店は、その黎明期において大規業を止めることなく徐々に規模を拡大した。1894 年か

模商業施設でありながら、各国によってそれぞれ違う

らは、より大規模な増築、改築が始まり、1912 年には建築形態を有していた。本論文ではその点に注目し、街区一帯を所有するに至った。ワナメーカー百貨店の19 世紀最大の都市でありながら、従来の百貨店史ではマネージャーであるジョセフ・アペル（Joseph Appel）

扱われてこなかったロンドンの百貨店を対象とし、都は、1906 年にハロッズ百貨店を訪問し、「ハロッズは

市における大規模商業施設の多様な様態を再検討する。 アメリカの百貨店とは全く異なった構造であり、並んで区分けされた店舗が、アーチ状の開口で単純につな
０.２百貨店史の概説、論点がれている」と語っており、他国と比べて特異な建築

百貨店の語源である“Department store”という言葉空間を有していたことがわかる。

は、1887 年の新聞広告で確認でき、19 世紀末までには一般に認知され使用されるようになる。一方で、1860 年代までにはすでに後述する各国の最初期の百貨店は誕生しており、百貨店は各国が都市化していく
中で違う様態や起源を持っていたと推定できる。
西欧をはじめとして世界各国で模範とされたパリの百貨店は、博覧会建築から影響を受けて、光天井と吹き抜けを有した商業空間を発明した。また、シカゴ・ニューヨークの百貨店は高層ビルの形式を商店に応用し、高容積建築における商業空間をつくりだした。対するロンドンの百貨店は、売り場は低層階のみに限り、大空間を有さずパーティウォール（界壁）により細かく

図 1 ハロッズの増築年代・上部住居入口（筆者作成）

区切られた独自の空間構成を持っていたが、これまでの建築史ではあまり取り上げられてこなかった。本論

０.４本論の構成

文では、ロンドンの百貨店を個人商店から漸近的に

１章では、百貨店の前史といえる 19 世紀の商店とロ発展してきた建築形態と捉え直すことで、従来の建築

ンドンの都市的状況をみることで百貨店建築が出現す

史の中に位置付け直すことを試みる。

る土壌を確認する。２章では建設のプロセスを詳細に本論における百貨店史の構図（高層建築技術）
テナント型店舗導入

アメリカの百貨店

影響

フランスの百貨店(Exposition, Bazaar, etc-)

個人商店(Draper, Grocer, etc-)

漸進的発達〈本論で扱う範囲〉

ロンドンの百貨店

追い、加えて日本からの視察の記録を用いることで、ハロッズの百貨店建築の空間的考察とその社会的評価を明らかにする。３章ではロンドン建築法（London
Building Acts）の条文とその変遷を読み解くことで、百貨店建築に与えた法的影響を検討する。
- 1 -－ 101 －

１. 19 世紀の都市と商店に多くの影響を残したが、イギリスにおいては 1851

１.１都市的背景

年と 1862 年に開催されたのみで、その後現代に至る

19 世紀のロンドンは、多数の都市施設とタウンハウス

まで万博は開かれておらず、バザーも 19 世紀末にはが建設され、同時に鉄道や下水道などインフラも整備

多くが廃止された。本項では、従来の百貨店史においされていき、「パクス・ブリタニカ」と呼ばれる消費社て語られるテナント型の店舗がロンドンにおいてどの会の始まりを享受していた。百貨店もこのような時代

ように発展、衰退したのかを検討した。

背景の中で、現れてきた新しい建築タイプであった。
その裏では低賃金で使われる労働者と、植民地経営が１.４ハロッズ商店

それを支えていたが、19 世紀後半になると貴族階級のハロッズは 1835 年に食料品の御売とお茶の小売商店

権力は弱くなり、下位中産階級と呼ばれるような集団として創業し、1853 年、ハイドパークのすぐ南に位置

や、比較的裕福な労働者階級が徐々に自由に使える資

するナイツブリッジ・ブロンプトン地区に店舗を移転

金と余暇を持ち始め、都市における消費者として重要した。現在の同地区は多くの有名商店を連ねる高級住視されるようになる。ハロッズが百貨店化する前の食宅街だが、陸地測量図(Ordnance Survey)や当時の雑料品店（grocer）や、百貨店の元となったほとんどの誌などの史料をみると、19 世紀半ばまではまだまだ開

服地販売店（draper, haberdasher, etc.）も当初は富裕発の進んでいない郊外的な地区であったことが確認で層を顧客に持つものであったが、徐々に世紀後半になきる。1870 年代には隣地を買い取り、店舗面積を拡大

るにつれ大衆化していったことが指摘できる。

し部門を増やし、さらに配達サービス（Mail Order）
を初めて世界中に顧客を持つ著名な商店として経営規

１.２個人商店模も拡大していった。当時のフランスでは百貨店建築

前述のように多くの百貨店の前身となった服地販売店が次々と建設されていたのにも関わらず、ハロッズは

は、工業化、流通の革新、正札性などの多数の原因を

1883 年に火事によって店舗が焼失するまで 1783 年に元に発達し、大規模化していった。このような革命は建てられたタウンハウスを使い続けており、全焼した

食料品業などでも順次起こり、19 世紀半ばから徐々に店舗を再建した際も内部空間は少し豪華になったが、一部門に限らない商売を始める店舗が登場してくる。

ほとんど火災前の店舗を引き継いだタウンハウスが連また、都心の交通が整備されるまでは、商店の従業員結されたような外観で再建された。20 世紀初頭の大規は遠くから通うことはできず、店舗の近くに住まなけ

模な改築が始まるまで、ハロッズにおいて建築的な統ればいけなかった。住込みであることは経営者にとっ一性にこだわるような意識が生まれるのは、その評判ても、従業員を監視しやすく、食事や住込み代などをに比べ、比較的あとだったといえる。火災の原因も他

給料から差し引いて支給することは経済的でもあった。 の店舗がすでに導入していた電気照明を避けて使い続
住込みの厳しい労働環境は、同時代の小説に繰り返しけていたガス燈によるものとされており、建築・設備

出てくる社会的なテーマであった一方で、社会的な広面での変革に対してあまり意欲的でなかった。

告価値に気づき従業員への待遇を改善していく店舗もハロッズに限らず、店舗が拡大していったのに関わら数多くあった。20 世紀初頭にできる百貨店の中には、ず、建物の全体性への投資が比較的遅れていた百貨店

建物上部に 100 名以上の従業員を収容できる寮を備えがいくつか存在したことからも、統一的百貨店建築のた百貨店が散見される。本項では、19 世紀から続く住欠如はロンドン全体の傾向があったことが伺える。

込み労働などの慣習の百貨店建築への影響を見た。
１.３テナント型店舗

テナント型の店舗で、百貨店と関連づけて語られるものに、博覧会建築とバザー（Bazaar）がある。バザー
は 18 世紀後半から発達し 19 世紀末までは存在した店
舗形式であり、次第にガラスと鋳鉄の天井を建設していた。事例を見ることから、近代のロンドンにおいて商業大空間は、各国と並んで、もしくは先んじて生じていたことが指摘できる。しかし、万国博覧会は他国- 2 -

図 2 1884 年の新聞記事などからつくられたハロッズ復元図－ 102 －

２. ハロッズ百貨店の建築空間

２.３内部空間の考察

２.１増築プロセス

その視点からハロッズの内部空間の考察を試みる。ハ

ハロッズの現在の建築へと続く大規模開発は、1894

ロッズは通りから入店してすぐに売り場の空間になっ年に裏通り沿いから始まる。建物の大規模化という現ており、特に大通り沿いは入るとすぐに吹き抜けがあ

象自体はハロッズのみならず地区全体で生じており、り、光天井からの明かりが注がれていた。特に服地品

商業的な再開発は 1885-1905 年頃にかけ自発的に起が顕著だが、売り場は展示室のようであり、多くの家こったとされている。ハロッズの特徴的な空間構成は具装飾があり、一面に絨毯が敷き詰められていた。静1901-1906 年のブロンプトンロード沿いの工事の際に止した写真によって表象されるような大空間こそ有さ形づくられる。売り場は区画され、光井戸（light well）

ないものの、同じ構造の部屋から部屋へと歩いていく

は 2 階上部に区画ごとに設けられていた。営業を続け

ハロッズのシークエンシャルな空間構成はこれまで注つつ、複雑な工事を続けられた１つの要因として、パ目されてこなかった建築的特徴であったといえる。

ーティウォールにより区切られた空間が段階的な増築に向いていたという可能性が考えられる。加えて、売り場は当初の計画では２階までにとどめ、２階の一部と３〜６階は中流階級以上向けの集合住宅としていたことも特徴的である。20 世紀初頭まで、ロンドンの百貨店では売り場は低層に限られ、上層は卸しか、前述
図 12 ブラウス売場(1909)

したような従業員の寮にすることが多かった。しかし、

図 13 婦人靴売り場（1912 年）

非従業員のための集合住宅とする例は特に珍しい。具体的な理由は不明であるが、当時なりの経営的判断、

２.４日本の言説からみる評価

低層にのみ売り場を限る慣習、防火区画により大空間

日本では、百貨店を建設する際などに、欧米を視察しが建設不可能であったなどの影響と思われる。住居へた記録が多く存在する。それらは欧米の百貨店を客観の入り口動線は、正面を避けた場所からリフトと階段的に把握する上で有用な史料である。三越の日比翁助

でアクセスでき、店舗部分とは完全に分離されていた。

専務は、1906 年に百貨店の経営・建設を参照するにあたり、欧米を視察している。日比はパリやアメリカの百貨店よりも、ロンドンのハロッズを高く評価しており、「理想は、我が三越をしてその設備、経営法など、
x ロッズたらしめんことを指向したい」と宣言した。
三越日本橋本店本館の設計を担当した横河工作所の中村伝治も、設計に先立ち欧米を視察しており、その成

図 8 北東側立面(1900 年)

果を 1908 年に建築学会で講演し、ハロッズ百貨店と図 10 北東側立面(1922 年)

ニューヨークのワナメーカー百貨店に関して図面を用
２.２百貨店の装飾性の再評価

いながら室内の様子を詳しく語っている。しかし、三20 世紀前半頃からの建築史において、フランスの百貨

越百貨店本館にはパリ式の建築が採用され、他の日本店は 19 世紀を代表する鉄とガラスの建築という側面の百貨店に関してもロンドン式の百貨店が採用されるから取上げられている。ジークフリード・ギーディオ

ことはなかった。また少し時代がくだった 1922~3 年

ン（Sigfried Giedion）は、百貨店デザインの条件を、の白木屋で常務・石渡泰三郎の視察や、1934 年の朝日

「明快なレイアウトを持ち、自由な動線を有すること、新聞社特派委員・古垣鉄朗の視察の記録を見ると、そ光に室内が満たされていること」とし、ボンマルシェのどちらもハロッズは百貨店の雰囲気としてはやや荘

百貨店はそれを実現している代表例だとした。そのよ

厳すぎるという見解を示している。これは、1920 年代

うに、近代建築のテーゼへとつながる、構造としてのに大衆化した日本の百貨店事情からみると、ハロッズ

鉄と、空間に光をもたらすガラスによる空間が強調さは他国の百貨店と比べて、ややその大衆性に欠けていれる一方で、その装飾性はあまり注目されてこなかったことによるものと推定できる。また、言説全体を通た。しかし、近年文化史や建築史の分野においても 19

して、ハロッズの店舗空間は「部屋」と呼ばれ、室内

世紀の装飾や百貨店の迷宮性を再評価する動きがある。 装飾の豪華さへの言及が見られることも指摘できる。
- 3 -－ 103 －

３.ロンドン建築法の影響

現:GLC)に要求し、当初は拒否されるものの、最終的３.１防火区画には法律の緩和が承認された。セルフリッジズが竣工

1894 年に制定されたロンドン建築法は、13 の法律のした同年にスチールフレーム構造に対応した法律が制

街路・建築に関わる部分が統合された法律である。本定され、同時に立体範囲を定めていた 75 条、76 条は

法律は特に防火面での基準が他国より厳しく、都市空削除された。このような過渡期的時期に建設されたセ間へ与えてきた影響は少なくない。ハロッズ百貨店がルフリッジは緩和されたが残されていた立体範囲の規該当する 5 条 28 項「ウェアハウスクラスの建築物」、

制と、吹抜けや光天井を計画せず店舗の床面積の効率

区画に関係する立体範囲（Cubical Extent）を定めて化が図られたそれ以後の商業建築の両方の傾向を持つ

いた 75 条「建築物の立体範囲」と 76 条「より大きな百貨店として完成した。

容積への同意」を読むと、ハロッズは公共建築や戸建て住宅ではなく、規定の高さと立体範囲以上の大きさ

３.４建築設備の発展-その後を有していたため、250,000ft3（約 7,029m3）毎にパハロッズの光井戸は、人工照明・機械換気に役割を譲

ーティウォールによって平面を区画しなければいけなって埋められていき、住宅部分も顧客の増大により、かったことがわかる。同規制は 1855 年に制定されて次々と売場空間に転用されていった。法律は緩和されいた大都市建築法（Metropolitan Building Act）からたが百貨店の時代はすぎつつあり、第一・二次世界大定められていたものであり、ロンドンの百貨店に大き戦が始まると緊縮財政や建築規制が、戦後になる頃にく影響を及ぼしていた。

は人件費の高騰が、装飾などへの初期投資が大きくかかる百貨店への新規参入に歯止めをかけた。既存の百３.２壁の構法

貨店も他の商業施設に対抗するため、次々と経営統合

53 条「壁の構造と厚み」、別表 1「壁の建設」によるをしていくこととなる。

と、パーティウォールの最低壁厚（ハロッズにおいては約 55cm）と、開口率が定められており、これは外

結：都市と商業施設

壁にも適用された。そのため、ベルギーやドイツではハロッズの建築様態が多くの背景をもとに成立したこ

カーテンウォールのようなガラス開口を持った百貨店とを確認してきた。それはロンドンの他の西欧の都市がすでに誕生していたが、ロンドンでは法律による制と比べて構造が理解しづらく、両義的で曖昧な要素が限から実現できなかったことが分かる。また、164 条

ある都市性に結びつけて考えられる。現代においても「議会の付則を作成する権限」によれば、壁の建設は

ハロッズはパーティウォールで区切られた売り場にそ「安全性の確保、火災防止と健康目的のために建設されぞれ別の意匠をこらし、世界で最も評価される百貨れる壁の材料の厚さ、種類と品質」を基準にすること店の一つとして営業を続けている。ハロッズ百貨店をと記されている。ハロッズの外装に使用されているテ含むロンドンの百貨店は、他国とは別のかたちで百貨

ラコッタは大気汚染に強く、防火性能があり、費用が店に求められていた迷宮性と装飾性を実現していたこ

安く、レンガよりも雰囲気が良いなどの複合的な理由とを示した。買い物の方法が多様化した現代において、が合わさり、1880 年ごろから再流行し使用されていた大規模商業施設はそのあり方を問われているといって素材であり条文に沿う素材であった一方、一部では成もよい。そのとき、近代初頭の商業施設の様々な建築

金趣味の素材として揶揄されるような存在であった。

様態は、再考される対象となるだろう。

３.３法制度の緩和《主要参考文献》

百貨店には火災も多く、ロンドンの厳しい防火規制は

Kathryn. Morrison, ENGLISH SHOPS AND SHOPPING, 2003.

続けられたが、1910 年を迎える頃には他国と同等程度

Jan Whitaker, The Department Store History・Design・Display, 2011.

まで緩和されることになる。この経緯は、新しいスチ

Philip Steadman, The changing department store building, 1850 toールフレーム構造の技術がアメリカから導入される過1940, 2014.

程を追うことで明らかになる。ロンドンでアメリカ式

Tim Dale, Harrods : the store and the legend, 1981.

のスチールフレーム構造を持った建築の最初期の事例

Tim Dale, Harrods : a Palace in Knightsbridge, 1995

であるセルフリッジ百貨店（Selfridges）は、防火規

モリー・ハリスン『買い物の社会史』工藤政司訳、1990 年

制 の 緩 和 を 強 く LCC(London County Council

徳島達朗『新版近代イギリス小売商業の胎動』1997 年- 4 -－ 104 －

日本における木骨煉瓦造建造物に見る近代輸入構法の在来性
修士
1

冨士本 学（東京大学）(中略) 工事竣工ノ後ハ其構造純粋ナル煉瓦造リニ異

序

1.1

正会員

ナラズ」と述べられている。また、同章「第十七節 木

研究の背景と目的

幕末期以降の日本では、西洋からの技術輸入に伴っ骨壁」では、上記の形式に加えて「木骨ノ中心ニ半枚て多様な新しい構法を有する建造物が建設された。新煉瓦ヲ積」み込む形式が紹介されている。どちらも煉しい技術は技術者や職人によって多様に解釈され、伝瓦積は帳壁として扱われているが、後者は面内に対し統構法と融合したり淘汰されたりした。そのように輸て軸組の変形を防ぐ役割を有するとされる。以上から、入構法が変化・ガラパゴス化し、さらに普及・一般化

木骨煉瓦造が木造とも煉瓦造とも捉えられていると指する現象を、「輸入構法の在来化」と位置付ける。木骨摘できる。これらと同様の記述は、後年に同書を改訂

煉瓦造はこの在来化が見られる構法の一つであると考増補した『大建築學』2 にも存在する。内田祥三が建えられるが、変遷過程の在り方やその要因は明らかで「第造物の壁体構法を概説した『建築構造汎論』3 では、ない。そこで本研究は、国内の木骨煉瓦造建造物の構

三章 木造」の「36.木骨石造、木骨煉瓦造」の中で「木法分析を通じて近代の輸入構法に後天的に生じた在来材を以て壁體の骨組を造りこの外側に(中略)厚さ半枚

構法的な性質を明らかにし、我が国における今後の歴

か 1 枚の煉瓦積を用ひた」ものと「木骨の間に煉瓦積

史的建造物の保存・活用に寄与することを目的とする。

を塡充せる」ものを木骨煉瓦造としている。

1.2

2.2

研究の方法：文献調査と現地調査

建築法規における記述

文献調査では、技術書などの歴史的資料から木骨煉

市街地建築物法(1919 年制定)施行規則第五条では、瓦造の定義や形式を確認し、また修理工事報告書など「厚三寸以上ノ煉瓦積ヲ以テ木骨ヲ被覆又ハ填充シテから現存事例の構法を確認する。現地調査では、国内

外壁ヲ構成スルモノ」と定義されている。

現存事例の実測を行うとともに、建造物所有者や自治

2.3

修理工事報告書における記述

体職員に対し建造物の増改築の履歴等について聞き取『富岡製糸場建造物群調査報告書』4 では、「構造的り調査を行う。その結果を整理・分析し、考察を行う。

に木造の軸組としている。煉瓦積は構造が木骨煉瓦造

1.3であるため、構造体というよりはカーテンウォールと予備事例の選定

調査に先立ち、表 2 に示す 35 棟の現存建造物を予しての意味合いが強い」と述べられている。
『重要文化備事例とする。これらは国に指定登録された文化財で、

財 旧神戸居留地十五番館保存修理工事報告書』5 では、文化庁「国指定等文化財データベース」や自治体ウェ「木造で骨組をつくり外壁部分に煉瓦積をもちいた」

ブサイト等にて構造種別が木骨煉瓦造とされている。

構法で、「木構造をあらわして文字通りハーフティンバ
ー様式を示す」形式と「木構造を全て被覆して外観を石造風意匠でまとめ」る形式の二系統に分けられると述べられている。『重要文化財 旧神戸居留地十五番館
災害復旧工事報告書』6 や『重要文化財 旧ハンター住図 1：富岡製糸場東置繭所(2017 年 10 月 21 日筆者撮

図 2：若菜家住宅作業蔵(2018 年 9 月 3 日筆者撮影)

宅、旧ハッサム住宅、旧小寺家厩舎 災害復旧工事報告書』7、『重要文化財 旧羅典神学校修理工事報告書』82

木骨煉瓦造の定義に関する調査

では、構造種別は木造であるとしている。
『旧ハンター

2.1

建築技術書における記述

氏邸移築工事報告書』9 では構造種別について木造と『和洋改良大建築學』1 は、三橋四郎による明治期

木骨煉瓦造の表記が混在している。『長崎県指定史跡を代表する体系的建築学書である。
「第参章 壁」の「第ド・ロ神父記念館（いわし網工場跡) 保存修理工事報

十一節 煉瓦壁」では、「半枚積ニシテ煉瓦ト木板トノ告書』10 では、「上屋の主要構造部は、小屋組を側柱に間ハ壹寸以上貮寸位ノ距離ヲ置」く形式が「夏は涼シ

より受け、煉瓦躯体は帳壁状に設けられ、補助的に屋

ク冬ハ暖ニシテ(中略)幾分カ防火ノ功ヲ奏スルト其價

根の荷重を受ける」と述べられている。
『旧阿仁鉱山外

格ノ低廉ナルガ爲メニ低キ建物ニ使用スルニ適セリ

国人官舎調査報告書』11 では、煉瓦造と記されている。

- 1 -－ 105 －

2.4

既存の定義の整理

床組や小屋組を補助的に支える柱などが用いられる。

以上をまとめると、木骨煉瓦造の定義は、構造的観

以上から、①から⑯の 16 種の構造形態が想定される。

点、意匠的観点、機能的観点から分類できる。構造的

しかし、木骨煉瓦造の煉瓦積は非構造あるいは補助的観点から見ると、概ね木造ないし木造と煉瓦造の中間構造と考えられていたことから、③、④、⑦、⑧およとして扱われる。煉瓦積については、非構造要素と捉び⑨～⑯は除外される。また、煉瓦積は鉛直方向の補える見方と、補助的な構造要素と捉える見方がある。

助的構造にならないため①および②も除外される。よ補助的な構造要素と捉える場合は、軸組の内部に煉瓦って、木骨煉瓦造は、外壁が⑤「主要な構造が木造軸

壁を積み込むものに限られる。意匠的観点からは、軸組で煉瓦積が水平方向に対する補助的構造になってい組を現しにするか否かで分類できる。機能的観点からるもの」および⑥「主要な構造が木造軸組で煉瓦積はは、木骨煉瓦造を選択する目的として、防火性能や断完全な非構造部材であるもの」に限られる。

熱性能があるとされる。以上から、木骨煉瓦造は一義的に定義できない構法であると指摘できる。

3

木骨煉瓦造建造物の現存事例

2.5

3.1

予備事例の構法について

本論文における木骨煉瓦造の定義

予備事例の外壁構法が表 1 に示した 16 形式のどれ

建造物の保存修理には、その歴史的意義と構造的安全性の両立が必要である。よって本論文では、木骨煉に該当するかを分析し、その結果を表 2 に示した。

瓦造の定義を、構造的観点から整理することを試みる。

3.2 予備事例の精査

木骨煉瓦造を木造軸組と煉瓦積の混構造であると

35 棟の予備事例のうち、その外壁構法が 2.5 で述べ考え、外壁において建造物にかかる鉛直力および水平た本論文における木骨煉瓦造の定義に合致するものは力を木造軸組と煉瓦積のどちらで負担するかで構造の23 棟(表 2 中「✓」印)に限られる。したがって、これ特徴を整理する。軸組が主要な構造となる場合(表 1 中までに木骨煉瓦造であると考えられてきた事例の中に「MT」)、外壁には木造の柱梁が構成され、これが水は、構造的に異なる形式のものが含まれていたと指摘

平力および鉛直力を負担する。この軸組に対し煉瓦積できる。この 23 棟を本事例とし、以後分析を行う。

が併せて用いられると考え、それが補助的構造となるもの(同表「SB 有」)と、構造要素とならないもの(同4.構法の分類(表 2)

表「SB 無」)に分ける。前者では、煉瓦積が軸組内部

4.1

外壁

に積み込まれることで筋交のような役割を果たし水平

前述の外壁⑤は軸組内部に煉瓦を積むもので、軸組力を負担するが、軸組に対する積載荷重となるため鉛と煉瓦積の位置関係から二系統に分けられる。軸組が直力は負担しない。後者では、煉瓦積が軸組の外側を現しになるもの(⑤A)と、煉瓦積により外壁側で軸組が全て被覆するように設けられる。一方、煉瓦積が主要被覆されるもの(⑤B)である。⑥は軸組に煉瓦積を充填な構造となる場合(同表「MB」)、壁式構造の煉瓦壁がせず、その外側を煉瓦壁で被覆するものである。

水平力および鉛直力を負担する。この煉瓦積に対し、

⑤A

⑤B

⑥

木軸が併せて用いられると考え、その軸組が補助的構造となるもの(同表「ST 有」)と、構造要素とならない
もの(同表「ST 無」)に分ける。水平力を負担する場合
は筋交などが用いられ、鉛直力を負担する場合は上階
図 3：外壁構法模式図

表 1：外壁構法の分類

M
鉛 T
直
力
M
B

S
B
有
S
B
無

水
平
力
MT
MB
SB 有
SB 無
ST 有
ST 無
①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

S
T
有

⑨

⑩

⑪

⑫

S
T
無

⑬

⑭

⑮

⑯

4.2
凡例
・MT=Main Timber(木造軸組が主要な構造になる)
・MB=Main Brick(煉瓦積が主要な構
造になる)・SB=Sub Brick(煉瓦積が補助的構
造になる)
・ST=Sub Timber(木軸が補助的構造になる)・網掛けは、本論文における木骨煉瓦造の定義に合致することを示す。

内壁

煉瓦積のほか、木摺などの木造下地が用いられた。
4.3

基礎

富岡製糸場でのみ礎石建が用いられ、その他の事例
では煉瓦積や布石積が用いられた。
4.4

上階床組

煉瓦積と木造軸組の位置関係から、外壁⑤A に(ⅰ)Aが、外壁⑤B に(ⅰ)B が、外壁⑥に(ⅱ)が対応する。いずれの形式も、床からの荷重は主に軸組が負担する。
- 2 -－ 106 －

(ⅰ)A

(ⅱ)

(ⅰ)B

⑥が用いられるようになり、1930 年代を最後に現存事例は途絶えた。そこで、この構法変遷に輸入構法の在来化が見られると仮説を立て、以後考察を行う。
5

外壁構法について考察する。技術書では、木骨煉瓦

図 4：上階床組構法模式図

4.5

技術書における記述と実際の構法との比較

造は軸組に半枚厚か一枚厚で煉瓦積を充填または被覆

小屋組

煉瓦積と木造軸組の位置関係から、外壁⑤A に(ⅰ)Aしたものと記されていた。一方、現存事例の構法には、が、外壁⑤B に(ⅰ)B が、外壁⑥に(ⅱ)が対応する。い

軸組を一枚半厚の煉瓦積で充填かつ被覆する外壁⑤B

ずれの形式も、屋根からの荷重は主に軸組が負担する。

が多く、これは技術書にはない。よって、工学的知識

(ⅰ)

(ⅰ)B

(ⅱ)

と実際の仕様には一定の乖離があり、構法変遷の過程で生じた一枚半厚の外壁⑤B は、日本近代に特有の形式であるという可能性が指摘できる。
66.1

図 5：小屋組構法模式図4.6

類似構法との比較
煉瓦造

市街地建築物法施行規則第六十条では、一枚半厚を屋根

葺材には桟瓦のほか、天然スレートや石綿板、鉄板、下回る壁厚の煉瓦造建造物を建設することは禁止とさ銅板が用いられた。屋根形状は切妻や寄棟が多い。

れた。一方、当初の木骨煉瓦造は半枚厚から一枚厚の4.7ものが多いことから、木骨煉瓦造は簡易に煉瓦造風意

天井

木摺下地漆喰塗天井、木摺下地プラスター塗天井、

6.2

格天井、竿縁天井、板張天井などが用いられた。
4.8

匠を得ることができる構法だったことが確認できる。
土蔵造

土蔵造は伝統的な木骨造で、防火性能が期待される。

開口部(窓)

窓の設置方法に注目すると、(Ⅰ)柱間に窓台および『建築構造汎論』3 では、土塗の厚さについて 10 ㎝か楣を設けず煉瓦積に直接嵌め込むものと、(Ⅱ)柱間にら 25 ㎝程度であると述べており、これは煉瓦積にし窓台および楣を設けるものの二種類に分けられた。

て半枚厚から一枚半厚弱に相当する。煉瓦の普及に伴

(Ⅰ)

(Ⅱ)

って木骨煉瓦造は低廉になっており、また土塗に比べ施工が簡易で工期も短いことから、木骨煉瓦造の蔵は、土蔵の土壁を煉瓦積に置換したものだと考えられる。
6.3

小括：木骨煉瓦造の在来構法的性格

木骨煉瓦造は簡易に煉瓦造風の意匠を得ることができる構法であった。また、構法変遷の過程で構造や機図 6：開口部構法模式図

4.9

能、生産といった要因から、次第に土蔵造のような在

煉瓦組積法

フランス積、イギリス積、長手積、小口積が見られ来構法的な形式に変化した可能性が指摘できる。

た。外壁の壁厚は半枚厚から一枚半厚に収まっている。
4.10

7

目地材

木骨煉瓦造は一義的に定義できない構法である。構

目地材は、漆喰目地とモルタル目地に大別できた。
4.11

結：輸入構法の変遷の解明を目指して造的観点から定義を試みた上で構法分析を行うと、形

小括

当初は外壁⑤A・床組(ⅰ)A・小屋組(ⅰ)A・フランス式の変遷が確認された。この変遷には工学的知識との積・半枚厚ないし一枚厚・漆喰目地のものが多く、こ乖離や、土蔵造との融合の可能性が認められ、木骨煉れが技術輸入された際の形式である。しかし、桟瓦葺

瓦造は次第に在来構法的性格を帯びていったと指摘でが用いられていることなどから、当時既に技術の解釈きる。この現象は、近代日本の建築技術史における輸が行われていたことが窺える。1890 年頃に外壁⑤B・入構法の重要な特徴であると考えられる。今後は、日床組(ⅰ)B・小屋組(ⅰ)B・イギリス積・一枚半厚・モ本と欧州とで構法の比較を行い、技術輸入の際にどのルタル目地のものに移行した。1920 年頃になると外壁ように解釈されたかを明らかにすることが課題である。

- 3 -－ 107 －

表 2：事例建造物の各部構法一覧(竣工年順)
✓

名称

所在地

竣工年

外壁

内壁

旧富岡製糸場 操糸所

群馬県

1872

⑤A

煉瓦積

✓

旧富岡製糸場 東繭置所

群馬県

1872

⑤A

煉瓦積

✓

旧富岡製糸場 西繭置所

群馬県

1872

⑤A

煉瓦積

✓

旧富岡製糸場 蒸気釜所

群馬県

1872

⑤A

煉瓦積

✓

旧富岡製糸場 首長館

群馬県

1873

⑤A

煉瓦積

✓

旧富岡製糸場 女工館

群馬県

1873

⑤A

煉瓦積

✓
✓
✓

旧富岡製糸場 検査人館
旧羅典神学校

群馬県
長崎県

1873
1875

⑤A

煉瓦積

基礎
礎石建
布石積
礎石建
布石積
礎石建
布石積

上階床組
―
(平家建)
(ⅰ)A
(ⅰ)A
―
(平家建)
―
(平屋建)

礎石建
礎石建
布石積
礎石建
布石積

(ⅰ)A

礎石建
布石積

(ⅰ)A

⑤A

煉瓦積

布石積

(ⅰ)A

小舞
木摺

布石積

(ⅰ)A

小屋組
洋小屋
(ⅰ)A
洋小屋
(ⅰ)A
洋小屋
(ⅰ)A
洋小屋
(ⅰ)A
洋小屋
(ⅰ)A
洋小屋
(ⅰ)A

屋根
桟瓦葺
越屋根
桟瓦葺
切妻屋根
桟瓦葺
切妻屋根
桟瓦葺
切妻屋根
桟瓦葺
寄棟屋根
桟瓦葺
寄棟屋根

洋小屋
(ⅰ)A

桟瓦葺
寄棟屋根

不明

和小屋
(ⅰ)A
洋小屋
(ⅰ)A

桟瓦葺
切妻屋根
桟瓦葺
寄棟屋根

板 張
網代天井
木摺下地
漆喰塗

洋小屋
(ⅰ)A

桟瓦葺
寄棟屋根

竿縁天井

洋小屋
(ⅰ)A
和小屋
(ⅰ)B
和小屋
(ⅰ)B

石綿板葺
寄棟屋根
スレート葺
寄棟屋根
桟瓦葺
切妻屋根

旧神戸居留地十五番館

兵庫県

1881

⑤A

旧阿仁鉱山外国人官舎

秋田県

1882

⑯

✓

旧出津救助院鰯網工場

長崎県

1883

⑤A

煉瓦積
小舞

布石積

―
(平屋建)

✓

旧ハンター住宅

兵庫県

1889 頃

⑤A

煉瓦積
木摺

布石積
煉瓦積

(ⅰ)A

✓

移情閣附属棟

兵庫県

1890 頃

⑤B

小舞

煉瓦積

(ⅰ)B

✓

吉澤家住宅煉瓦蔵

静岡県

1891

⑤B

なし

布石積

(ⅰ)B

✓

半田赤レンガ建物（旧カブトビール工場）ハーフ
ティンバー棟

愛知県

1898

⑤A

なし

不明

―
(平屋建)

洋小屋
(ⅰ)B

上川倉庫 二号倉庫
上川倉庫 三号倉庫
上川倉庫 一号倉庫
上川倉庫 八号倉庫

北海道
北海道
北海道
北海道

1900
1903
1904
1904

⑯
⑯
⑯
⑯

✓

旧小坂鉱山工作課原動室

秋田県

1904

⑤A

なし

不明

―
(平屋建)

✓

若喜商店座敷蔵

福島県

1904

⑤B

なし

布石積

(ⅰ)B

市田家住宅蔵上川倉庫 十号倉庫

東京都
北海道

1907
1910

⑫
⑯

若菜家住宅作業蔵

福島県

1910

⑤B

なし

布石積

(ⅰ)B

なし

布石積

(ⅰ)B

✓
✓

✓
✓

✓
✓

✓

上野家住宅煉瓦蔵

福島県

1911

⑤B

上川倉庫 十一号倉庫
櫻谷文庫洋館

北海道
京都府

1913
1913

⑯
⑯

若菜家住宅座敷蔵

福島県

1916

⑤B

不明

布石積

―
(平屋建)

なし

布石積

(ⅰ)B

若菜家住宅三階蔵

福島県

1916

⑤B

旧不動貯金銀行京都支店
旧株式会社金芳織物工場
鋸屋根工場

京都府

1916

不明

群馬県

1919

⑯

高橋酒造新蔵

新潟県

1922

⑥

なし

不明

(ⅱ)

なし

煉瓦積

(ⅱ)

不明

煉瓦積

不明

小玉家住宅米蔵

秋田県

1923

⑥

旧田中家住宅洋館

埼玉県

1923

⑯

杉野目家住宅

北海道

1933

⑥

天井

開口

なし

(Ⅰ)

格天井
漆喰塗
格天井
漆喰塗

(Ⅰ)
(Ⅰ)

なし

(Ⅰ)

竿縁天井

(Ⅰ)

不明

(Ⅰ)

木摺下地
プラスター塗
木摺下地
漆喰塗

(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅱ)

(Ⅱ)

(Ⅱ)
(Ⅱ)

なし

(Ⅱ)

鉄板葺
切妻屋根

なし

(Ⅱ)

洋小屋
(ⅰ)A

銅板葺
寄棟屋根

なし

(Ⅰ)

洋小屋
(ⅰ)B

桟瓦葺
切妻屋根

格天井

(Ⅱ)

洋小屋
(ⅰ)B
洋小屋
(ⅰ)B

桟瓦葺
切妻屋根
桟瓦葺
切妻屋根

なし

(Ⅱ)

なし

(Ⅱ)

不明
(ⅰ)B
洋小屋
(ⅰ)B

桟瓦葺
切妻屋根
桟瓦葺
切妻屋根

竿縁天井

(Ⅱ)

なし

(Ⅱ)

和小屋
(ⅱ)
洋小屋
(ⅱ)

桟瓦葺
切妻屋根
桟瓦葺
切妻屋根

なし

(Ⅱ)

なし

(Ⅱ)

不明
(ⅱ)

鉄板葺
切妻屋根

不明

(Ⅱ)

組積法
フランス積
(一枚厚)
フランス積
(一枚厚)
フランス積
(一枚厚)
フランス積
(一枚厚)
フランス積
(一枚厚)
フランス積
(一枚厚)
フランス積
(一枚厚)
長手積
(半枚厚)
イギリス積
(一枚厚)
フランス積
(一枚厚)
イギリス積
(一枚半厚)
小口積(一枚半厚)
イギリス積
(一枚厚)
不明
(一枚厚)
イギリス積
(一枚厚)
長手積
(半枚積)

イギリス積
長手積
(一枚厚)
イギリス積
(一枚半厚)

長手積(一枚半厚)
イギリス積(一枚半厚)

イギリス積(一枚半厚)
イギリス積(一枚半厚)

長手積(一枚半厚)
イギリス積(一枚半厚)
イギリス積(一枚半厚)

目地材
砂漆喰
砂漆喰
砂漆喰
砂漆喰
砂漆喰
砂漆喰
砂漆喰
天川漆喰
砂漆喰

モルタル

モルタル
砂漆喰
モルタル

モルタル

モルタル
モルタル

モルタル
モルタル

モルタル
モルタル

モルタル
モルタル

モルタル

7.文建協注(1998)『重要文化財 旧ハンター住宅、旧ハッサム

参考文献
1.三橋四郎(1904)『和洋改良大建築學』, 上巻, 大倉書店,

住宅、旧小寺家厩舎 災害復旧工事報告書』, pp.10-12
8.文建協 注(1981)『重要文化財 旧羅典神学校修理工事報告

pp.146-148, pp.323-326
2. 大 熊 喜 邦 (1923) 『 大 建 築 学 』 , 第 壹 巻 , 大 倉 書 店 ,pp.188-190, pp.476-468

書』, p.17
9.兵庫県教育委員会(1964)『旧ハンター氏邸移築工事報告

3.内田祥三(1935)『建築構造汎論』, 岩波全書, pp120-126

書』, p.26

注

10.文建協注(2002)『長崎県指定史跡 ド・ロ神父記念館(いわ4.文建協 (2006)『富岡製糸場建造物群調査報告書』, p.82
5.文建協注(1993)『重要文化財 旧神戸居留地十五番館保存修

し網工場跡) 保存修理工事報告書』, p.1.
11.阿仁町教育委員会(1991)『旧阿仁鉱山外国人官舎調査報

理工事報告書』, p.23
注告書』, pp.24-25

6.文建協 (1998)『重要文化財 旧神戸居留地十五番館 災害復旧工事報告書』, p.1

注)上記「文建協」は文化財建造物保存技術協会を指す。

- 4 -－ 108 －

導電性ポリマーの吸脱着速度に基づく
通電再生型デシカント空調の最適設計及び除湿性能評価
修士

正会員

松田

健太郎（東北大学）

1. 研究の背景と目的
建築分野の空調における省エネルギー化の取り組
みの一つとしてデシカント空調が用いられている。デシカント空調は除湿エレメントの吸着作用によって専ら除湿のみを行う空調方式であり，冷却除湿よりもエ
ネルギー消費量を削減できると考えられている。デシ
図.1 従来の除湿エレメント(左:薄膜基材

カント空調は除湿エレメント自体の吸脱着性能と再生の良否によってその性能が左右される。除湿エレメン

銅箔基板
銅板
銅板

トについては，無機・有機の様々なデシカント材料がコルゲートブロックコルゲートブロック

開発されている。一方で，従来のシステムでは温風による一体的加熱による再生方式が一般的であり，再生

右：コルゲート)

10mm

セル内部に埋込

導電性接着剤

セル内部に埋め込む

20mm

空気温度とローターの回転速度程度の調整項目しかな
く，再生方法及び制御の最適設計が為されているとは

100mm

10mm

20mm

図.2 銅板埋め込み型

100mm

20mm

図.3 導電性塗料型

言い難い。そこで一連の研究で筆者らは再生方法を見の浸漬による含浸手法ではコルゲート内部の含浸が不直すことを意図して，高い吸湿性と導電性を兼ね備え

均質かつデシカント材担持重量の不足を生じ，安定した導電性ポリマーである PEDOT/PSS をデシカント

た除湿エレメントの作製が困難であった。本研究では材料として用い，再生には通電加熱により除湿エレメ

これら問題の解決を意図し，真空含手法(図 6)を導入しントを直接再生する通電再生型デシカント空調を開発た。これは、真空下で含浸を実施することで基材内部した。同方式はローター自らを発熱させることで、温の気泡を排除して深部まで含浸する手法である。同手

風再生の様な上流からの段階的な再生に縛られない，法による含浸状況を①電子顕微鏡(SEM)による観察お自在な再生の可能性を有する。本研究では同方式を実よび②重量測定に基づく充填率を用いて評価した。

用レベルに高性能化することを意図した除湿エレメン

2.3 除湿エレメントの電極構成の改善

トの作製，及びこれを用いた水蒸気吸着特性の評価を通電再生において、導電性ポリマーを含浸した基材

通じ，再生制御の最適化に資する知見を得ることを目と通電に用いる電極間の良好な電気的接触を確保する的とする。

必要がある。従来のコルゲート基材を用いたエレメン

2. 除湿エレメントの作製に関する検討

トは基材表面の凹凸に起因して電極の取付部の接触抵

2.1 導電性高分子ポリマー「PEDOT/PSS」

抗が大きく，安定な通電再生が困難であった。そこで

PEDOT/PSS は，PEDOT と PSS という 2 つの成分

電極の取付形状による機械的接触及び導電性接着剤ので構成され，デシカント材料として用いる場合，親水使用等によって電気的接触を改善し，導電性に優れる基を持つ PSS が吸湿性を持つ。PSS 割合の調整によ

エレメントの作製を目指した。本研究ではポリマーのり導電性と除湿量が変化する。一連の研究 1)では，本

組成種別に応じて，既製品仕様である P/P150 は銅板来の用途に最適化された 150[S/m] PEDOT/PSS(以降

埋込型(図 2)，導電性の低い P/P10 は導電性接着剤型

P/P150 の形で記す)に加え，PSS の組成割合を増大さ(図 3)を採用した。

せ P/P 30, P/P 10 に調製したポリマーと PSS 単体を用

2.4 作製した除湿エレメントの評価

い除湿性能を確認している。

図 4,5 に含浸後試験体の電子顕微鏡による表面画像

2.2 基材へのポリマー添着法の検討を示す。従来の含浸手法(図 4)と比較して，真空含浸の筆者らは，除湿エレメントの表面積増大が除湿性能場合(図 5)空隙が減少し十分に充填されている様子がに寄与することを確認している 1)。エレメント表面積

確認できる。図 7 に従来含浸手法と真空含浸手法で作増大を意図して，筆者らは従来用いていた薄膜基材(図

製した除湿エレメントの充填率の比較を示す。従来含1 左)からコルゲート基材(図 1 右)へ移行したが，従来-1-－ 109 －

浸と比較して真空含浸によるエレメントは約 1.9 倍の向上が見られた。図 8.9 に作製した電極を含むエレメ
ントの電気抵抗値を示す。P/P150,10 ともに大幅な導電性の向上が確認された。従来は含浸にばらつきが多かったが、以上の改善により安定して導電性に優れる
試験体を作成することが可能となった。以降，上記手法で作製したエレメントを基準として各種実験に適用

100 倍拡大

100 倍拡大図.4 従来含浸の SEM 画像

図.5 真空含浸の SEM 画像
40

真空デシケーター

していく。

充填率 [%]

3. 吸着等温線測定を通じた吸着特性評価
3.1 水蒸気吸着等温線の測定と評価
今回，安定的なコルゲートの含浸法を確立したこと

30
20

充填率
含浸

=

含浸

18.23

10
0

真空ポンプ

従来含浸

で，コルゲート基材を用いた同材料の精確な水蒸気吸図.6 真空含浸装置

着性状を測定することが可能となった。相対圧毎の吸着特性を明らかにすることを目的として、。図 10 に示

10000

電気抵抗値[Ω]VSTAR)を用いて吸着等温線を測定した。表 1 に吸着
等温線の測定 CASE を示す。PSS 割合の異なる 4 種

電気抵抗値[Ω]125

す 高 分 解 能 蒸 気 吸 着 測 定 装 置 (Quantachrome 社 :

100
75

52.52

50

8000

4000

2000

0

0
従来構成(図1右)

1,072.92

従来構成(図1右)

銅板埋込型電極

図.8 除湿エレメント(P/P150)の抵抗値

図 11~13 に P/P150,30,10,PSS 単体の 4 種類試験体7,638.89

6000

25

類の試験体を 25,50,75[℃]の 3 温度で測定した。

真空含浸

図.7 充填率の評価

138.45

150

34.29

− 含浸

導電性接着剤型電極

図.9 除湿エレメント(P/P10)の抵抗値の同一温度における比較を示す。デシカント空調の運転範囲である相対圧 0.15～0.6 の範囲における、PSS
単体を除く 3 種類の P/P 試験体において、PSS 割合に測定機本体起因する吸着量の差異は確認できなかった。吸着等温
線は定常状態における材料の水分吸着量を測定している。筆者らの測定 1)より非定常状態において PSS 割合

電子天秤
前処理乾燥機により除湿性能に差異が生じることが報告されている。
しかしながら吸着等温線の測定では PSS 割合の変更
による差異は認められない。これより除湿性能の変化には定常状態における水蒸気吸着量以外の要因が作用

図.10 高分解能蒸気吸着測定装置「VSTAR」

していることが示唆された。なお、PSS 単体は水分吸

表.1 吸着等温線測定 CASE

着量に優れるが、導電性を持たず通電再生が不可能で試験体の種類あるため現時点では対象としない。

150[S/m]
PEDOT/PSS

3.2 吸脱着熱の算出と評価 2),3),4)30[S/m]PEDOT/PSS

吸着等温線の測定データから，各試験体の吸脱着熱を算出する。吸着熱は複数温度条件で吸着を容量法・10[S/m]PEDOT/PSS

クロマトグラフィー等によって測定し，その温度変化

PSS 単体に Clausius-Clapeyron の式を適用して求めることが

測定温度
[℃]
25
50
75
25
50
75
25
50
75
25
50
75

相体圧変化

判定に用

幅

いる圧力

隔

[-]

測定回数

[s]

0.05

10

10

0.05

10

10

0.05

10

10

0.05

10

10

圧力測定間

圧力変化速度[torr/min]
0.02378
0.092650.28950.02378
0.092650.28950.02378
0.092650.28950.02378
0.092650.2895

これを Clausius-Clapeyron の式と呼ぶ。

できる。Clausius-Clapeyron の式は，物質がある温度で気液平衡の状態にあるときの蒸気圧と，蒸発に伴う

図 14 に算出した各試験体の吸脱着熱を示す。図 14

体積の変化，および蒸発熱を関係付ける式である。物は試験体が絶乾状態から徐々に水分を吸着していくと質が熱力学温度 T[K]で気液平衡の状態にあるとき，蒸きに生じる吸着熱の変化を示している。PSS 組成割合

気圧を P[𝑃𝑃𝑎𝑎 ]，気相体積を𝑉𝑉𝑔𝑔 [𝑚𝑚 ]，液相体積を𝑉𝑉𝑙𝑙 [𝑚𝑚 ]，の低い P/P150,30 の 2 試験体は概ね同じ値と傾向を示

33

吸脱着熱を L[kg・𝑚𝑚2 ⁄𝑠𝑠 2 ]とすると，式(3-1)が成り立つ。
𝑑𝑑𝑑𝑑
𝐿𝐿
=
𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑇𝑇(𝑉𝑉𝑔𝑔 − 𝑉𝑉𝑙𝑙 )𝑃𝑃[ 𝑎𝑎⁄𝐾𝐾] = [𝐽𝐽⁄𝐾𝐾 ∙ 𝑚𝑚3 ]…式(3-1)-2-

し，吸着序盤は高い吸着熱を発現し，徐々に低下していく傾向が確認された。一方，PSS 組成割合の大きい
P/P10, PSS 単体の 2 試験体は，吸着序盤から終盤ま－ 110 －

でほぼ一定の低い値をとる傾向にあることが確認されを得ることができる。本研究ではこの履歴を利用してた。以上の結果から，ポリマーの組成に応じて吸脱着

物質移動係数の算出を試みている。

に係るエネルギーは異なることがわかる。前述した既図 15,16 に P/P150,P/P10 を含浸したコルゲート小1)と関連付けるに，吸脱着熱が小さいほど除片の物質移動係数を示す。なお，算出は任意の相対圧

湿性能が高くなることが示唆される。吸脱着熱が小さで可能だが，ここではデシカント空調で想定する相対

いほど脱着時には有利になると考えられるため，除湿圧(相対湿度)0.5 を代表として示している。図 15 より，性能は脱着の容易さに依存すると推察される。また吸両試験体ともに吸着開始直後は高い値を示し，時間経

着等温線測定の傾向が PSS 組成割合に依らず一定で過とともに徐々に減衰していく様子が確認できる。同あることから，各試験体の吸着サイトの形状・構造は過程において PSS 割合の大きい P/P10 の方が高い値

同様なものであることが推察され，吸脱着熱が除湿性を示す傾向が見られる。また脱着過程においても，

往の成果

P/P10 の方が高い値を示している。これより PSS 割合

能に与える影響は大きいと考えられる。
3.3 物質移動係数の算出と評価が大きい方が吸脱着速度に優れることが示唆され，まデシカント空調を評価する解析において，吸着速度た同係数の大小は既往の動的な性能実験の性能差と整を評価する理論式として式(3-2)が用いられている。
吸着速度式：γ𝜕𝜕𝜕𝜕= 𝑘𝑘∆𝑃𝑃𝜕𝜕𝜕𝜕

合することから，PSS 割合により変化するのは水蒸気吸着容量ではなく吸脱着速度であると推察される。

…式(3-2)

4.ポリマーの吸脱着速度に着目した運転制御実験

t：時間[𝑠𝑠]
𝛾𝛾：デシカント材充填面密度[𝑘𝑘𝑘𝑘𝑑𝑑 ⁄𝑚𝑚2 ],𝑘𝑘：物質移動係数[𝑘𝑘𝑘𝑘⁄𝑃𝑃𝑎𝑎 ∙ 𝑚𝑚2 ∙ 𝑠𝑠],
𝑤𝑤：デシカント材含水率[𝑘𝑘𝑘𝑘⁄𝑘𝑘𝑘𝑘𝑑𝑑 ],∆𝑃𝑃：空気とデシカント材の水蒸気分圧差[𝑃𝑃𝑎𝑎 ]前節では定常状態における PEDOT/PSS の吸着特性について探求するとともに，物質移動係数を算出す∆𝑃𝑃が同条件のとき，物質移動係数の大小は含水率の時ることで PEDOT/PSS の PSS 割合による吸脱着速度

間変化に寄与することを示しており，吸着速度に影響の変化について言及した。次いで実際のデシカント空を与える因子である。同係数は実験的に求めることが調の運転を模擬したバッチ式の吸脱着実験により，非5),6)，義江らはデシカントローターの吸脱着に伴定常状態におけるポリマーの吸着速度に着目した最適

多くな除湿・再生サイクル時間について検討した。

う重量変化測定と絶対湿度-質量含水率の回帰式から

4.1 実験方法7)。ローターそのものを用いる場合，測算出している

定結果にはバイパスファクタ等のローター形状に依存

図 17 に実験装置の概略を示す。除湿エレメントにする条件が含まれることとなり，材料単体の評価が難

対して処理空気と再生空気を実験条件に応じた周期でしい。そこで我々は吸着等温線測定データのみを用い送風し，エレメント入口と出口の温湿度を測定して除て同係数を算出することを試みた。3.1 節で用いた蒸湿量を算出する。送風空気条件を表 2 に示す。処理空気吸着測定装置による測定は，吸着等温線だけでなく気の温湿度は関東の夏季外気を想定し，再生空気は室

測定時の水蒸気圧や吸着量の微細な変化の履歴データ

内からの還気を想定している。除湿量は式(4-1)によっ

1400

1400

[cc/g]

10[S/m] 25℃

800

PSS 25℃

600

水分吸着[cc/g]
水分吸着

30[S/m] 25℃

1000

400

400

0

0
0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

PSS 50℃

600

200
0.1

10[S/m] 50℃

800

0

0.1

0.2

0.3

10 [S/m]

46

PSS

44
42

水分吸着

0.6

150[S/m] 相対圧0.5

物質移動係数k[kg/Pa・m2・s]

吸脱着熱[kJ/mol]

30 [S/m]

150

0.5

0.7

0.8

0.9

PSS 75℃

600
400

0

1

0

0.1

0.2

200

[cc/g]

図.14 算出した微分吸着熱

250

300

0.000020.00001

0.000005
20

40

60

80

経過時間[s]図.15 物質移動係数（吸着過程）-3-－ 111 －

0.5

150[S/m] 相対圧0.510[S/m] 相対圧0.5

0.000015

0

0.4

0.6

0.7

0.8

0.9

1

図.13 75℃における吸着等温線

0.00002500.3

相対圧[-]

図.12 50℃における吸着等温線

150 [S/m]

48

100

0.4

物質移動係数k[kg/Pa・m2・s]

50

50

10[S/m] 75℃

800

相対圧[-]

図.11 25℃における吸着等温線

030[S/m] 75℃

1000

200

相対圧[-]

40

150[S/m] 75℃

1200

30[S/m] 50℃

1000

200

0

1400

150[S/m] 50℃

1200

水分吸着 [cc/g]

150[S/m] 25℃

1200

100

10[S/m] 相対圧0.5

0.00008

0.00006
0.00004
0.00002
0

0

20

40

60

80

経過時間[s]図.16 物質移動係数（脱着過程）

1002).原田義也著, 化学熱力学, 裳華堂, 2002.6て算出した。
𝐷𝐷 = ∫𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋

D：除湿量[𝑔𝑔],

(𝜌𝜌𝑎𝑎

𝑄𝑄
3600

𝛥𝛥𝛥𝛥) 𝑑𝑑𝑑𝑑3).近藤精一ほか 2 名, 吸着の科学第 2 版, 丸善出版, 2010.10…式(4-1)

ρa：空気密度[𝑘𝑘𝑘𝑘⁄𝑚𝑚 ],Q：風量[𝑚𝑚∆𝑋𝑋：除湿エレメントの入口と出口の絶対湿度差[𝑔𝑔⁄𝑔𝑔′]
3

3⁄

ℎ],

4).柳井弘著：吸着工学要論, 共立出版, 1977.8
5).松本道明ほか 4 名, 標準化学工学, 化学同人, 2006.11

t：時間[s]6).岡本久美子ほか, S 字型吸着等温線を示すデシカントロー
ターの速度論的解析, 日本冷凍空調学会論文集 Vol.26 No.4,

表 3 に実験 CASE を示す。運転サイクル制御に関す

pp. 469-479, 2009.7

る実験は全 22 ケースあり，大きく CASE:A,B に分類

7).義江龍一郎他：吸着式デシカント空調システムの数値シミされる。CASE:A は比較対象として従来型である平膜ュレーション(その 3)デシカントローターにおける平衡含水の積層エレメントを用いたケース，CASE:B は真空含率及び物質移動係数の測定, 空気調和・衛生工学会大会学術

浸コルゲートを用いたケースである。

講演会論文集, 2007, pp.1007-1010

4.2 実験結果

チャンバー
給気

図 18 に単位時間当たりの除湿量を示す。CASE:A,B

実験室内
の空気

処理
空気

ファン

除湿エレメント
差圧計

精密空調機
還気

ともに，除湿・再生のサイクル時間が短いケースほど

ダンパー
給気

高い除湿性能を発揮することがわかる(CASE:A-6,9,

実験室内
の空気

精密
空調機

排気

風 センサーチャンバー

B-3,6,12)。図 19 にエネルギー利用効率を示す。除湿

排気時間 > 再生時間のケースは高いエネルギー効率を示

再生
空気

熱風発生器
(常温も可)

電源装置

温湿度
センサー

ダクト
(流路)

切り替え時間図.17 実験システム

すことがわかる(CASE:A-3,B-9)。これは再生時間内序
表.2 送風空気条件

盤の脱着が顕著であり，終盤は空気の加熱にエネルギ

温度

相対湿度

絶対湿度

面風速

[℃]

[%]

[g/g’]

[m/s]

除湿

33

60

19.1

再生(通電再生時)

28

50

11.8

再生(温風再生時)

50

15

11.8

ーが使われているためと考えられる。また CASE:B の除湿性能は CASE:A よりも高い値を示し，コルゲート
基材の優位性が確認できる。また PSS 割合が大きいほ[min]
CASE による

2.5

表 3 参照表.3 実験 CASE

ど高い除湿性能を発揮しており，前述の吸脱着速度の

エレメント
構成

実験 CASE

差が性能差に影響を与えていると考えられる。ポリマ

物質移動係数を算出し、吸脱着速度に係る因子を明ら

CASE:A-1
CASE:A-2
CASE:A-3
CASE:A-4
CASE:A-5
CASE:A-6
CASE:A-7
CASE:A-8
CASE:A-9
CASE:B-1
CASE:B-2
CASE:B-3
CASE:B-4
CASE:B-5
CASE:B-6
CASE:B-7
CASE:B-8
CASE:B-9
CASE:B-10
CASE:B-11
CASE:B-12
CASE:B-13

かにした。③,吸脱着速度に着目した運転サイクル制御

2.5

5. 結論
本研究により以下の成果を得た。①,真空含浸手法の導入によりエレメントの安定的な作製手法を確立し，測定の信頼性を向上させた。②,①に基づく精確な吸着等温線測定を通じ，PSS 組成割合に応じた吸脱着熱・実験を通じて除湿性能・エネルギー効率への影響を明らかにした。一連の研究を通じて，通電再生型デシカ
ント空調の高性能化に資する最適な構成・再生運転制
御への道筋を示した。

接触表面積[m 2/unit]

通電量
[W]

150
150
150
150
150
150
10
10
10
150
150
150
10
10
10
150
150
150
150
150
150
10

0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42

14
14
14
14
14
14
14
14
14
0
0
0
0
0
0
14
14
14
14
14
14
14

含浸平膜

真空含浸
コルゲート

除湿
再生
サイクル時間
[min]
3
3
3
2
3
1
2
2
2
1
1
1
3
3
2
2
1
1
3
3
2
2
1
1
3
3
2
2
1
1
3
3
3
2
3
1
2
2
2
1
1
1
3
3

gd ： デシカント材[g/1hour・gd ]]性能・エネルギー効率の向上に寄与することを示した。

1.5

除湿

ーの成分組成割合、吸脱着速度を考慮することで除湿

電気伝導率
[S/m]

0.5

2

1

B-11

B-12

B-11

B-12

B-9

B-10

B-8

B-7

B-6

B-5

B-4

B-3

B-2

B-1

A-9

A-8

A-7

A-6

A-5

A-4

A-3

A-1

A-2

0

謝辞
水蒸気吸着等温線測定において東京大学大学院工学研究科，五十嵐豪特任講師より測定装置をお借りするとともに，測定を実施していただくなど多大なるご支援を賜りました。また打合せに於いて貴重なご意見を頂きました。ここに記して謝意を表します。

B-10

B-9

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B-3

B-2

B-1

A-9

A-8

A-7

A-6

A-5

空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集, 2017, pp.21-24

エネルギー 𝐽𝐽
エネルギー 𝐽𝐽

脱着に 用

A-4

調における除湿エレメントと通電再生制御に関する研究,

A-31).日浦良太、松田健太郎、小林光：通電再生型デシカント空利用効率 =

A-2

参考文献

80
70
60
50
40
30
20
10
0

A-1

エネルギー利用効率[%]

図.18 各 CASE の単位時間当たり除湿量算出結果

図.19 各 CASE の投入エネルギーに対する利用効率-4-－ 112 －

ワークプレイスにおける場所選考時の注視特性― 360度映像による注視点推定手法を用いて ―
修士

正会員

1 序論

1.4 論文の構成

1.1 研究の背景（ワーカーの特性に合わせた作業空間）

2 研究対象と研究方法

1960 年代以降、オフィス計画は変化し続けており、

2.1 研究対象（Fig.1）

わが国では近年のオフィス改革にアクティビティセッ
ティング方式1）を取り入れているが、自席を廃したフ

リーアドレス方式を基準とするため、業務によって座席使用頻度に差が生じてしまう問題がある。また、都三浦健（京都大学）

研究対象としたナレッジサロンは、個人スペースやカフェラウンジなど、様々な空間を提供している。
2.2 研究方法（歩行実験と注視実験）
異なる視線計測装置を用いた２つの実験をおこなう。

心オフィスの一人あたりの面積は減少傾向にあるため、作業想定
第１実験：歩行実験（共通の作業想定）

業務内容やワーカーの特性に合わせた効率的な座席利

視線計測用や多様な場所選考ができる作業空間が求められる。

質問票

場所選考

1.2 研究の目的（ワークプレイスにおける視覚的分析）

目的 1-1

選考場所と向きの傾向

情報社会において企業オフィスはコミュニケーショ

目的 1-2

視覚特性

注視点分析の重要性
目的 2

特徴がある場所 選考時の重要な要素ンの場として重要であり、機能や人の行動に適した変注視点推定手法

第２実験：注視実験（共通の観察対象）化が望まれる。本研究ではオフィスの建築計画の知見

視線計測

を視覚的観点から得るために、様々な作業空間を提供

場所選考するワークプレイスを対象として以下を目的とする。

目的 3-4

場所選考時の注視特性

ラダーリング

場所比較

目的 3-2

作業場所の特徴と注視特性

1-1 作業想定にもとづいた実際のワークプレイスにお目的 3-1

場所比較時の指標

目的 3-3

注視特性と指標との関係

ける選考場所とその向きの傾向を明らかにする。1-2

3 歩行実験による場所選考傾向と視覚特性「何を見て選んだか」及び「何を見て選んだと思って

3.1 アイマークレコーダを用いた歩行実験（Fig.2）

いるか」を調査し、場所選考に影響を与える物理的要因を明らかにする。 2 既往研究における視線計測の技術的限界に対して、360 度映像と視線計測装置を併用し、全方位の視線を計測するための実験・分析手法を開発・実装する。3-1 ワーカーが作業場所を比較す
る際の情緒的・直感的評価軸をラダーリングを用いた質問によって抽出する。3-2,3-3 評価軸の違いによっ

2019/9/21 土・24 火・28 土に、社会人と大学生の計 20 名を対象とした以下の歩行実験を行った。
EMR9（Fig.2）装着、キャリブレーション（調整）受付前から歩行実験開始・作業想定を伝える
自由歩行（適宜会話を挟み、座席選考理由や印象を問う）
作業想定（Tab.1）の場所と向きの選考
作業想定４

歩行終了・質問票記入
歩行実験終了作業想定１～３

その場所で次の作業想定を伝えるて注視対象物が異なるかどうかを明らかにする。3-4
評価軸の違いに留意して、観察時間の経過による注視
対象物の変化を記述し、傾向の有無を明らかにする。
1.3 研究の位置づけと意義
座席選択傾向に関する調査研究 2）やナレッジオフィス

写真を用いた空間評価と視覚に関する
実験研究

3）

があるが、実際のワークプ

ナレッジオフィス

ナレッジオフィス ナレッジオフィス

ナレッジサロン

レイスでの場所選考を視覚的に分析し

テラス
吹き抜け

情報収集（短時間）

ナレッジオフィス

Fig.1 グランフロント大阪北館７階のナレッジサロン（2013 年開業）

-1- －
－ 113

情報集約（長時間）◯作業想定１●作業想定２近くの人に声をかけやすい、
あるいは、かけられやすい状況で、近くの人に声をかけやすい、あるいは、かけられやすい状況で、考えたり簡単な調べものができると思う、場所と向き

３～５時間くらいの長い時間、集中した作業ができると思う、場所と向き＜作業環境：開放＞＜作業内容：情報収集＞

吹き抜け

隔離

の理解を進める点に意義がある。

開放た研究は少ない。本研究は、場所比較・
選考時の視覚特性と空間評価との関係

Fig.2 nac 社の帽子型アイマークレコーダ EMR9（左）を使用したナレッジサロンでの一人ずつの歩行実験の様子（右）。帽子の前方映像に
視線の位置がプロットされ、動画として保存される。
Tab.1 歩行実験に用いた４つの作業想定。作業環境「開放／隔離」と作業内容「情報収集（短時間）／情報集約（長時間）」で分類した。

＜作業環境：開放＞＜作業内容：情報集約＞△作業想定３▲作業想定４

声や行動といった、他人や他人の存在に干渉されない状況、
あるいは、他人から作業内容が見られない状況で、声や行動といった、他人や他人の存在に干渉されない状況、
あるいは、他人から作業内容が見られない状況で、考えたり簡単な調べものができると思う、場所と向き

３～５時間くらいの長い時間、集中した作業ができると思う、場所と向き＜作業環境：隔離＞＜作業内容：情報収集＞＜作業環境：隔離＞＜作業内容：情報集約＞

3.2 場所選考傾向の分析（Fig.3）

4 360度映像と視線計測装置を用いた注視点推定手法

作業想定に対する選考場所と向きの傾向が得られた。

4.1 360度映像

1-1「開放」作業では受付や通路が見やすい場所に選

全天球カメラ RICOH THETA S（Fig.6）を用いて考場所が多く、ソファや柱横、低い照度が「長時間」、撮影した 360 度写真を使用し、PC 画面上に投影した。

外や吹き抜けが見える場所が「集中」の条件となる。
「隔

4.2 Tobii Eye Tracker 4C（視線計測装置、Fig.7）

離」作業では背が高いソファ、背後に人が通らない場

4.3 視線計測装置の比較検討

所や仕切りがある場所に選考場所が多く、視界の広い

4.4 Unreal Engine 4（ゲームエンジン、Fig.8）

場所やソファが「隔離」「長時間・集中」の条件となる。
3.3 視覚特性分析（Fig.4、Fig.5）

Unreal Engine 4(ver. 4.22.1) を使用し、PC 画面上に投影された 360 度映像の回転角を 1/60 秒毎に取得した。

EMR9 の映像からナレッジサロンの構成要素毎に視4.5 注視点推定手法

線が向けられた「視線時間」を算出し、質問票から得Fig.9 の幾何学的関係から、全方位における視線のられた「歩行中によく見たと思う要素」と「場所選考

位置方向（水平・垂直位相）を以下のように推定できた。

の手がかりにした要素」を比較し、以下を明らかにした。
1-2「天井、カーテン」「柱」「窓」「受付」は手がかり
また、既往研究 4）を参考に、視線が PC 画面上で角のなりにくさに比べてよく見たと思われているが、「机仕切り」は逆の結果となる。

度 2 度以内に 0.2 秒以上停留する場合を「注視」とした。

3.4 歩行中の言動をふまえた本章のまとめ

4.6 分析グラフ

歩行中の迷う言動や会話内容には、場所の取捨選択や作業イメージを擦り合わせる段階がみられた。

4.7 EMR9 と AR マーカーを用いた手法の開発
2 以上のプログラムを Python 3.7.3 を用いて開発した。

受付

照明

植栽

掲示物

窓

視線時間

机仕切り

壁

0

机

4

0

柱

8

100

人

12

200

天井、カーテン

16

300

通路

20

400

椅子

24

500

■よく見たと思う項目（点）■視線時間（秒）視線時間とよく見たと思う要素との関係（17名）

600

よく見たと思う項目

Fig.4 視線時間とよく見たと思う要素との関係（17 名）。椅子、窓、通路、柱、机の順によく見たと思われている。

情報集約（長時間）作業想定１
開 近くの人に声をかけやすい、あるいは、かけられやすい状況で、放 ＜作業環境：開放＞

作業想定２近くの人に声をかけやすい、あるいは、かけられやすい状況で、＜作業環境：開放＞考えたり簡単な調べものができると思う、場所と向き

３～５時間くらいの長い時間、集中した作業ができると思う、場所と向き

作業想定３

作業想定４

＜作業内容：情報収集＞

受付

照明

植栽

窓

掲示物

壁

0

机仕切り

12

0

机

24

100

柱

＜作業内容：情報集約＞

36

200

人

３～５時間くらいの長い時間、集中した作業ができると思う、場所と向き

48

300

通路

＜作業内容：情報収集＞＜作業環境：隔離＞400

椅子

考えたり簡単な調べものができると思う、場所と向き

声や行動といった、他人や他人の存在に干渉されない状況、
あるいは、他人から作業内容が見られない状況で、

60

天井、カーテン

隔 声や行動といった、他人や他人の存在に干渉されない状況、
あるいは、他人から作業内容が見られない状況で、離＜作業環境：隔離＞＜作業内容：情報集約＞

72

500

■場所選考の手がかり（点）情報収集（短時間）■視線時間（秒）視線時間と場所選考の手がかりとの関係（17名）
600

視線時間
場所選考の手がかり
Fig.3 全作業想定の選考場所と歩行経路によく見たと思う場所を合わせた図。プレゼンラウンジや階段近く、
カフェラウンジとメインラウンジの柱横を除く通路側では作業場所が選ばれにくい。西側通路は歩行 Fig.5 視線時間と場所選考の手がかりとの関経路となりにくく、カフェラウンジでは北側エリアが歩行経路になりやすい。向きは多様である。よ係（17 名）。椅子・机、通路、人、机く見たと思う場所は、歩行経路上、プレゼンラウンジ、ワークスペース以外のエリアに広く分布する。
仕切りの順に手がかりになりやすい。

Fig.7 Tobii 社の視線計測装置 Eye Tracker 4C

Fig.6
RICOH THETA S

Fig.8 PC 画面上の 360 度映像観察中に Eye Tracker 4C
が視線の位置座標を 1/90 秒毎に計測する。

-2- －
－ 114

Fig.9 PC 画面上に投影された 360 度映像と３次元空間との関係。画面上の位置から全方位における視線の位置方向を計算できる。

5 注視実験による評価構造分析

5.2 順位づけによる観察者のクラスター分析

5.1 注視点推定手法を用いた注視実験（Fig.10）

実験前半の映像観察に対する順位づけをもとに、観2019/12/3 火に、フィリップス品川本社ビルに勤務する 28 名を対象とした以下の注視実験を行った。

実験前半（Fig.11）

特徴を把握した（Tab.2、Tab.3）。
5.3 評価グリッド法を用いた作業場所の評価構造

アイトラッカーキャリブレーション（調整）座席写真 01 ～ 03 の最大 20 秒間ずつの観察
座席写真 01 ～ 03 の暫定順位づけ
座席写真 04 ～ 06 の最大 20 秒間ずつの観察
座席写真 01 ～ 06 の総合順位づけ
上位から２つずつ順位づけの理由を問う

ラダーリングを用いた質問への回答を、宇治川ら（1999）5）の「評価グリッド法」で分類し、第１主成分
が「クラスター１、４」「クラスター２、３」を分ける軸であることに留意してまとめた図が Fig.12 である。

通路写真１枚ずつの最大 20 秒間の観察

通路写真 07 ～ 11

実験後半
（Fig.13）

察者 28 名を４つのクラスターに分類し、それぞれの場所の評価に関する情緒的価値判断を、「視界や場

選考場所の有無の確認

所の広がり」「視線や心理的な解放感」といった「開通路写真 12

選考場所の理由を問う
座席写真の順位づけの理由をラダーリング
注視実験終了放型」と、「閉鎖的な視界や場所」「視線や心理的な閉鎖感」といった「閉鎖型」に分けることで、「開放型」には建築的要素、「閉鎖型」には遮蔽的要素が機能的
価値判断となる傾向が得られた。共通する傾向として「○○が見える」といった視覚的内容が挙げられる。
また、開放型ないし閉鎖型を志向した観察者と、クFig.10 Fig.8 の実験装置を使用し、フィリップス品川本社ビルでの注視
実験（左）から得られた全方位の視線の位置方向を、観察時間の経過に沿って 360 度画像上にプロットした図（右）。

01

ラスターを比較した表 Tab.4 から以下が得られた。
3-1 順位付けによるクラスターと、ラダーリングによる分類した観察者群が概ね一致することから、作業場所を比較する際は「開放型」「閉鎖型」の内容の評価

02

軸が強く影響している。
作業想定

03

04

閉塞感がない

１、２ 朝から気持ちの良い作業
１、２ チームでコラボレーション
１、２ 集まってディスカッション

広がり
閉塞感が少ない

3
落ち着いた一人での作業
１、３ 30分程度の作業
１、３ 気分転換05

情緒的価値判断

作業内容（抽象的価値判断）

１、２ オープンマインドでの会話

閉鎖すぎない周囲から遮断されすぎていない
適度な仕切り遮蔽的でない

開放感

場所が広い

06

奥行を感じるFig.11 歩行実験による選考頻度にもとづいて選定したナレッジサロン内の６つの座席において、座位の目線の高さで撮影した 360 度写
真 01 ～ 06。以下、「座席写真」01 ～ 06 とする。
Tab.2 視界の広がりや心理的解放感、場所と視野が広く確保された環境をポジティブに捉え、緑や外への視線の解放感が気分転換や１人での集中した作業に適していると捉えた観察者群
クラスター１クラスター４

場所03, 06が高順位、場所01, 05が低順位

場所02が高順位、場所04が低順位

B01 B04 B07 B08 B09 B10 B17

B11 B13 B14 B16 B21 B22 B26

場所01

6

5

5

6

5

5

6

場所01

3

2

2

3

3

1

1

場所02

3

4

4

4

1

4

2

場所02

2

1

1

2

2

2

2

場所03

1

2

3

1

2

1

3

場所03

1

3

6

4

5

4

4

場所04

4

3

2

3

4

3

4

場所04

6

5

5

5

6

5

6

場所05

5

6

6

5

6

6

5

場所05

5

6

4

6

4

6

3

場所06

2

1

1

2

3

2

1

場所06

4

4

3

1

1

3

5

クラスター２クラスター３

場所05が高順位、場所06が低順位

B02 B12 B15 B19 B20 B23 B24

視界が広い、視界がオープン

１、３ 場所を変えながらの作業

近くの変化が見える
雰囲気が良い

１、２
３、４
３、４
4
4
３、４

打合せ
パソコンを使った(しっかりとした)作業
しっかりとした書く作業
クレーム対応
一人でのレポート作業
かっちりした場所での作業

4
4

自分の世界に入り込んだレポート作業集中した作業３、４ コンフィデンシャリティーの高い作業
３、４ パソコンを使った(しっかりとした)作業
4
自分の世界に入り込んだ作業

３、４ 一人での作業

Tab.3 周囲の視線や声が遮られた状態で他人に影響されない開放的な視野が確保できる環境や、作業に十分なスペースと集中力が確保できる環境をポジティブに捉えた観察者群
場所04が高順位、場所05, 06が低順位

３、４ 集中したパソコンを使った作業

閉塞感
閉鎖的
他人と目線が合わない
機密性がある
他人の視線が気にならない
プライバシーが守られている
自分が他人に見られない
自分が目立たない
視界がオープンすぎない
作業内容を(近くから)他人に見られない
周囲に人が少ない
他人と対面しない
対面の人との意味が生じにくい
作業内容を横から他人に見られない
作業内容を背後から他人に見られない
個室でない
他人に干渉されない
一人で入りやすい
自分のスペースの確保
適度な囲まれ感

機能的価値判断

目線からの解放感
机の最小限の仕切り
ソファの高い背もたれ
カーテンで仕切られていない上の空間が見えるスポットライト
階段の吹き抜け
天井の吹き抜け広いステージ
背後が塞がれている
外が見える外を含めてフロア全体が見える
近くの階段
フロア全体が見渡せる
天井の白いカーテンレール
緑が見える
机の高さ
家具の色
周囲を他人が通らない
外が見える
階段が見える
吹き抜けが見える
近くの階段
ガラス張りの会議室
背後の狭さ
背後の壁
周囲から隔離されている
広い机
カーテン

家具

●
●

●
●

●

遠くが見える
外が見える
対面の人との距離
カーテン
背後の壁
背後に人が通らない
個別席
ソファの高い背もたれ●窓に向いた席●

Fig.12 ラダーリングによる評価構造図。意図的な「作業内容（抽象的価値判断）」、直感的な「情緒的価値判断」、客観的な「機能的価値判断」の関連項目を左からつないだ図。上の点線が開放型、下の点線が閉鎖型である。
Tab.4 第１主成分に正の相関がある１、４は開放型を志向する観察者と、負の相関がある２、３は閉鎖型を志向する観察者と概ね一致する。

B03 B05 B06 B18 B25 B27 B28

場所01

3

3

3

1

1

2

1

場所01

5

5

5

6

6

4

2

場所02

5

2

4

5

4

5

4

場所02

4

3

1

4

4

3

3

開放型の内容を

場所03

1

4

1

3

3

3

2

場所03

2

1

4

3

2

1

5

場所04

2

1

2

2

2

1

3

場所04

1

4

3

2

1

6

4

ポジティブに捉えた人
開放型と閉鎖型の内容を

場所05

4

6

5

4

5

6

5

場所05

3

2

2

1

3

2

1

場所06

6

5

6

6

6

4

6

場所06

ポジティブに捉えた人
閉鎖型の内容を

6

6

6

5

5

5

6

ポジティブに捉えた人

-3- －
－ 115

クラスター１、４

クラスター２、３

場所02, 03, 06が高順位

場所04, 05が高順位

場所01, 04, 05が低順位

場所05, 06が低順位

B01, B04, B07, B09,
B11, B14, B17, B21, B22

B25

B08, B10, B13, B16

B15, B19, B23, B24, B27

B26

B02, B03, B05, B06,
B12, B18, B20, B28

6 注視実験による注視特性分析

結果（各章のまとめ）

6.1 注視実験の視線計測データ

２つの実験から、選考場所や歩行経路、作業場所の6.2 場所比較時の注視特性（注視実験前半の分析）
開放型・閉鎖型を志向する人を比較した表 Tab.5 か

評価に関する傾向が得られた。また、ラダーリングを用いた質問によりワーカーの質的な評価軸の違いに着ら以下が明らかとなった。

目し、「開放型」「閉鎖型」の内容が作業場所の評価に

3-2,3-3 評価軸により観察者の注視対象物が異なる。

関わることを明らかにした。さらに、開発した注視点

実験後半では開放型の人は閉鎖型に比べて「通路」の推定手法を用いて、構成要素毎の注視回数割合の量的注視が多く、全体として「天井」「柱」の注視は少ない。

な違いに着目することで、場所比較時・選考時におけ6.3 場所選考時の注視特性（注視実験後半の分析）

るワーカーの注視特性が選考・観察時間の経過によっ

実 験 後 半 に つ い て、 構 成 要 素 毎 の 注 視 回 数 割 合て、「天井」「柱」といった建築的要素から、
「机」
「椅子」

（Tab.6）と注視方向頻度分布（Fig.14）をもとに、観といった機能的な要素へ変化する傾向を明らかにした。

察者全員の注視回数割合の増減をまとめた表 Tab.7 か考察（ワーカーの特性とオフィス計画、Fig.15）

ら以下が明らかとなった。

２つの実験から、階層的な場所選考の傾向と観察時

3-4 場所選考における観察時間の経過によって、観察間の経過に伴う注視対象物の変化の傾向が推測できた。

時間後半にかけて「天井」「柱」「壁」への注視は減少

今後の課題と本研究の展望

し、「窓」「机」「椅子」への注視は増加する傾向にある。

注視実験におけるデータ数の確保と断面方向の検討、構成要素の面積効果の分析が課題として挙げられる。

07

また、利用者の有無の影響やワーカー属性の総合的な08検討と、注視点推定手法を改善し、他の対象事例への応用からオフィス計画の知見を得ることが望まれる。
09

10

11

12

Fig.13 歩行実験による歩行頻度にもとづいて選定したナレッジサロン内の６つの地点において、立位の目線の高さで撮影した 360 度通
路写真 01 ～ 06。
Tab.5 場所比較時と場所選考時の構成要素注視割合
閉鎖型より注視回数
閉鎖型より注視回数
作業場所
通路上
注視回数割合注視回数割合割合が多い要素割合が多い要素クラスター１、４
高順位：開放空間 開放型より注視回数 が低い要素 場所を選んだ観察 開放型より注視回数 が低い要素
者の割合
低順位：閉鎖空間
割合が多い要素割合が多い要素

場所 01 開放型

閉鎖空間 閉鎖型

場所 02 開放型

開放空間 閉鎖型

場所 03 開放型
開放空間 閉鎖型
場所 04 開放型
閉鎖空間 閉鎖型
場所 05 開放型
閉鎖空間 閉鎖型
場所 06 開放型
開放空間 閉鎖型

「窓」
「椅子」
場所 07
「天井」
「柱」
91.7%
「壁」
「机」
「壁」
「窓」
場所 08
「天井」
「柱」
92.3%
「通路」
「椅子」
「机」
「植栽」
「天井」 場所 09「柱」「通路」 「柱」「窓」 80.0%

開放型
閉鎖型

開放型
閉鎖型
開放型
閉鎖型
「柱」
「通路」
場所 10 開放型
「天井」
「机」
78.3% 閉鎖型
「窓」
「天井」
「壁」
場所 11 開放型
「柱」
「窓」
64.0% 閉鎖型
「柱」
「椅子」
「壁」
「窓」
場所 12 開放型
「天井」
「柱」
95.8% 閉鎖型
「通路」
「机」

―
「天井」
―
「通路」
「通路」
「柱」
「天井」
「柱」
「窓」
「通路」
「柱」
「天井」
「柱」
「椅子」

1）オフィスワーカーが作業に適した場所を自由に選ぶ方式
2）丹羽由佳里、佐野友紀「フリーアドレスオフィスにおける出社時の座席選択傾向 ― 小規模オフィスを事例として ― 」（『日本建築学会技術報告集 』第 18 巻第 39 号 , 2016 年 ,pp.667-672）
3）兼田沙知、岡部太郎、松本裕司、城戸崎和佐、仲隆介、山口重之「" 働きたい " と " 特別感 " に基づいたオフィス空間の評価に関する研究 ― 評価グリッド法と視点検出実験を用いて ― 」（『第 35 回情報・システム・利用・技術シンポジウム
論文集』, 2012, pp.103-108）
4）高田直樹、門内輝行「景観画像実験と注視点分析 ― アイ
マークレコーダを用いた街並み景観の注視特性に関する研究（その１）― 」（『日本建築学会大会学術講演梗概集』,
2014 年 , pp.611-612）
5）宇治川正人、丸山玄、讃井純一郎「電子メールを用いた評価
グリッド法の開発 ― 評価グリッド法と視点検出実験を用いて―」（『日本建築学会計画系論文集』第 518 号 , 1999 年 ,pp.75-80）
Tab.7 通路映像 07 ～ 12 の観察における注視回数割合の増減表
通路上

「通路」
「机」
「天井」
「柱」
「窓」
「椅子」
「通路」
「天井」
「柱」
「窓」
「通路」
「天井」
「柱」
「窓」
「机」

前半：序盤から中盤
後半：中盤から終盤

前半
場所07
後半
前半
場所08
後半
前半
場所09
後半
前半
場所10
後半
前半
場所11
後半
前半
場所12
後半
前半の増減平均後半の増減平均

Tab.6 通路上 12 の構成要素への注視回数割合（上：全員、中：開放型、下：閉鎖型）（12 名）
総観察時間
場所12

序盤 1/3
中盤 1/3
終盤 1/3
総観察時間

場所12

序盤 1/3
中盤 1/3
終盤 1/3
総観察時間

場所12

序盤 1/3
中盤 1/3
終盤 1/3

天井

柱

植栽

掲示物 カーテン

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

1.22% 10.98% 12.80% 16.46%
4.35% 6.52% 13.04% 10.87%
0.00% 13.33% 14.67% 21.33%
0.00% 7.94% 12.70% 9.52%

壁0.00% 16.46% 7.93% 34.15%
0.00% 8.70% 10.87% 45.65%
0.00% 13.33% 4.00% 33.33%
0.00% 23.81% 14.29% 31.75%

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

天井

柱

照明

植栽

掲示物 カーテン

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

2.74% 12.33% 17.81% 17.81%
8.33% 12.50% 12.50% 0.00%
0.00% 15.79% 18.42% 23.68%
0.00% 0.00% 22.58% 12.90%

0.00% 8.22% 5.48% 35.62%
0.00% 8.33% 12.50% 45.83%
0.00% 5.26% 5.26% 31.58%
0.00% 12.90% 9.68% 41.94%

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

天井

柱

椅子

植栽

掲示物 カーテン

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

0.00% 11.54%
0.00% 3.13%
0.00% 11.11%
0.00% 11.63%

30.77%
40.63%
33.33%
32.56%

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

壁

壁

通路

通路

窓

窓

照明

通路

窓

照明

8.97%
6.25%
8.89%
2.33%

17.95%
28.13%
22.22%
16.28%

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

机

机

机

机仕切り

机仕切り

机仕切り

21.79% 8.97%
12.50% 9.38%
17.78% 6.67%
25.58% 11.63%

椅子

椅子

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

天井
-1.68
-1.27
0.96
-0.96
0.00
0.00
0.00
0.00
1.08
-1.08
0.00
0.00
0.06
-0.55

柱

壁

通路

窓

机

椅子

5.51
-5.06
-0.27
-0.10
4.90
-5.98
-0.30
0.45
-1.08
1.51
-4.35
0.00
0.74
-1.53

-8.38
1.27
-1.10
-3.15
-2.99
-0.91
3.81
-7.71
5.38
-8.03
6.81
-5.40
0.59
-3.99

0.04
-2.53
9.20
-9.28
6.06
0.87
-10.04
1.27
-5.38
12.06
1.62
-1.97
0.25
0.07

1.30
1.27
-13.05
16.07
2.40
1.06
-9.07
12.86
-1.08
-7.59
10.46
-11.81
-1.50
1.97

2.81
1.27
-7.55
7.40
-3.13
-4.66
1.46
-2.99
1.08
0.51
4.64
10.48
-0.12
2.00

-2.42
10.13
9.20
-9.70
-8.49
9.36
13.10
-9.89
-2.15
4.33
-12.32
-1.59
-0.51
0.44

0.00%
0.00%
0.00%
0.00%

Fig.14 通路上 12 における注視点方向頻度分布（左：観察時間序盤、中：観察時間中盤、右：観察時間終盤）（12 名）

Fig.15 考察から得られた場所選考時の階層的認知構造

-4- －
－ 116

小公園の地域機能分担における多基準評価と整備の意思決定支援モデルの構築
東京都足立区パークイノベーション推進計画を事例として

修士

正会員

吉田俊介 （早稲田大学）

はじめにに着目した研究は武田ら 3) 造園学分野を中心に、土木

1-1 研究の背景

計画学の川合ら 4) など多様な研究領域での蓄積があ１.

特に児童向けの街区公園や児童遊園等の小規模な公る。公園設計と合意形成手法に関する先行研究には、

園空間（以下 「小公園」）では均等な公園配置・設計

近年の公園自治権の地方への委譲の背景から住民参加が心掛けられ全国で単一なデザインで整備が成されて型 WS に関する柴田ら 5) をはじめとする研究がある。

きた 1）。一定の公園ストック整備を終えた近年、政府

これまでの研究ではその必要性や研究ごとに定められは公園を再編し、質の向上を目的とした政策として進た評価軸に基づいた整備指針や課題が提示されている

2）

めている 。近年進む住民参加の公園づくりは、住民

ものの、地域全体での包括的かつ具体的な設計と迅速の関心の程度により変動する合意形成の難しさを背景

な合意形成の関わりに資する研究はなされて来なかっに様々な機能が盛り込みやすい比較的規模の大きい公た。対して本研究では特に小公園の公園機能と住民選

園での計画事例が大半を占め、小公園は再整備の対象

好、立地環境条件に着目して具体的な公園整備の意思として選ばれにくい状況にある。特に小公園は面積が決定支援モデルの構築を試みる点に新規性を有し、公少なく、1 箇所で多様な機能を発揮することが困難な園の質を高める具体的な公園再整備設計方針を探る点

場合が多いことから、近接する小公園ごとに機能を特に意義がある。

化・相互補完する、公園機能の分担が積極的に進めら

２. 日本の公園整備の歴史と特性れている。

2-1 日本の公園整備の歴史

東京都足立区は「パークイノベーション事業計画」

戦前に公園概念の導入されたのち、1920 年代より法として公園機能の分担に先駆的に取り組むことで着目律の整備が始まり、米国の近隣住区理論に基づく公園

される。これまでの画一的なトップダウンの整備方針

配置論を参考に公園の性格・規模・誘致距離・配置等

や時間と費用を要する住民主体のボトムアップではなの基準が定められた。1960 年代に入り海外諸国との一く、オープンソースの導入による行政機関の透明性・人当たりの公園面積の差が議論されると、以降国策に説明責任の向上を踏まえた具体的な計画と評価を行より全国で大々的な公園ストックの整備が進行する。

い、行政サービスの質向上を試みるフェーズに差し掛1990 年代より公園自治と質重視の公園再整備が進む。

かっている。

20 世紀末には緑地の保全整備の計画に始まり、公園の1-2 研究の目的

基本計画や活用戦略の策定主体が国から地方自治体へ

本研究では、2500 ㎡以下の街区公園および児童遊園と分権が進んだ。公園利用における社会ニーズの多様を小公園と定義しその機能分担整備に着目し、化に伴い、公園整備の力点はストックの量から質の向

1) 小公園利用住民の公園機能・施設の選好性把握

上へとシフトする。

2) 公園選好と地域条件に沿う整備の意思決定支援ツー

2-2 日本の小公園の問題点と対策手法

ルの提案

現在全国には約 10 万ヶ所（約 12 万 ha) の都市公園

3) 支援ツールに基づく既存の公園整備評価と今後の整が整備され、うち 7 割以上を小公園が占める。かつて

備方針の提示標準設計図に記載された「三種の神器」と称されるブの 3 つを目的とする。以上より社会ニーズに合致した

ランコ、砂場、滑り台が一斉に整備されたことで画一

質の高い整備へ向けた合意形成とその迅速化に寄与す的なデザインの小公園が全国に設置された。2020 年まる指針を得る。

でに全国の都市公園の 7 割が公園の標準耐用年数とさ

1-3 研究の位置付けと意義れる 30 年が経過する一斉老朽化の問題が迫り、全国住民の公園選好に関する先行研究には、公園の構成
要素、取り分け公園機能および施設と住民選好の関係的な再整備が急務である。
国土交通省は再整備の１手法としてストックの再編を－ 117 －

( 百万円）(㎡/人)

1,400,000

都市公園事業費合計

1,200,000

12 [120,000]

一人当たり公園面積

1,000,000

10.5 ㎡ 10 [100,000]
8 [80,000]

都市公園面積800,000
600,000

6 [60,000]

3750億円

400,000

4 [40,000]

2 [20,000]

200,000

0

1960

62

1873 88 19
太
政
官
布
達
第
１
６
号

[ha ]

126,332ha 14 [140,000]

１兆2600億円

東
京
市
区
改
正

都
市
計
画
法
旧
法

64

33

公土
園地
計区
画画
標整
準理
設
計
標
準

66

68

46 54 56

都
市
計
画
法
新
法

特
別
都
市
計
画
法

土
地
区
画
整
理
法

都
市
公
園
法

70

72
都第
市一
公次
園５
等カ
整年
備計
緊画
急
措
置
法

74

都
市
緑
地
保
全
法

76

78

第
二
次
５
カ
年
計
画

80

82
第
三
次
５
カ
年
計
画

84

86

88

90

第
四
次
５
カ
年
計
画

92
第
五
次
５
カ
年
計
画

公園導入期

法律整備期

江戸時代の遊園等が公

米国の近隣住区理論に基づく公園配

第一次 5 カ年計画では整備の足がか

第四次 5 カ年計画は来たる東海大地

国強兵・殖産興業政策
により人口が増加した

戦後整備された法律の力点は財政難により疲弊した都市公園の適切な管エーション需要を、第三次 5 カ年計
画では石油危機による低経済成長な上げられ大規模公園の整備が進行した。第五次 5 カ年計画は特に整備の園と名付けられ、のちに公園概念の規定、富置論を参考に公園の性格・規模・誘致距離・配置等の基準が定められた。

園の整備が進行した。

理にあり、都市公園整備の推進の原
動力にはならなかった。

都
市
公
園
法
施
工
令
改
正

緑
の
基
本
計
画

96

98

2000

第
六
次
7
カ
年
計
画

ストック量産整備期りを作る。第二次 5 カ年計画では公害や健康など公園環境改善とレクリ

第六次 7 カ年計画は阪神淡路大震災
図 1 公園整備年表を受け防災公園整備を強調した計画

震を想定した「防災公園」、医療費削減に資する「健康運動公園」が取り掲げ、近接する小公園ごとに機能を特化させる「機能大都市を中心に近代公

94

がらも防災公園としての避難地、避難路としての機能整備が重視された。

遅れが著しい近隣公園、地区公園および都市緑地の改善で成果をあげた。

02

04

社 第
会 １
資 次
本 社
整 会
備 資
重 本
点 整
計 備
画 重
法 点
計
画

地
方
自
治
法
改
正

06

都
市
公
園
法
施
工
令
改
正

08
第
2
次
社
会
資
本
整
備
重
点
計
画

10

12

14
第
3
次
社
会
資
本
整
備
重
点
計
画

都
市
公
園
法
施
工
令
改
正

16

都
市
公
園
法
施
工
令
改
正

18

0

第
4
次
社
会
資
本
整
備
重
点
計
画

公園自治とストック再整備期

公園整備は社会資本整備重点計画へ移行、 緩和 (2016)、都市公園設置基準決定権のである。また「都市の中の緑から緑

事業コストは削減されつつも計画内容は
作る側の論理である「事業費」からサー

地方分権など公園を自由に自治する仕組
みが整えられその実践例が増加。最新の進。緑の基本計画 (1994) の中期的な合的な整備の質が問われ始める。指定管テナンス、既存施設の有効活用に重点的の中の都市」の発想に基づき、その中核となる都市公園整備の計画を推計画としての役割も持った。

ビスの受け手である「国民」から見た成果に転換され、インフラ間の連携など総理者制度の導入 (2003) や ParkPFI 制度の第 4 次計画ではストック効果の最大化を目指して集約・再編を含めた戦略的メンに取り組む。

の再編」、自治体の判断で役割を終えた小公園を廃止、望まれる公園を整備する方針を掲げ公園の統廃合を進める「立地の再編」の 2 つに分けられる。特に後者は法的課題や合意形成にかかる時間や コストを理由に実例見は殆ど見られない為、本研究では実現可能性の高い前者を研究対象として取り扱う。
３. 対象自治体の選定と公園整備活動

図2

3-1 対象自治体の選定

４.

トイレ

⾼⽊

広場

ベンチ

スペース

ID

主要機能

A

健康

なし

あり

広い

多い

B

花

あり

なし

広い

多い

C

児童

あり

あり

狭い

多い

D

スポーツ

なし

なし

狭い

多い

E

スポーツ

なし

あり

広い

少ない

F

児童

あり

なし

広い

植栽量

少ない

G

花

あり

あり

狭い

少ない

H

健康

なし

なし

狭い

少ない

公園の組み合わせイラスト一覧

住民の公園選好の把握

小公園のストック再編に取り組む自治体は東京都内

本章では研究対象地に在住する住民の公園選好性をに集中し、うち豊島区、足立区、港区、武蔵野市の 4類型化し、分析する。選好属性別に求める公園機能の自治体が「機能の再編」に取り組み成果を挙げている。

組み合わせや効用の違いをアンケート調査とコンジョ本研究では 150 〜 500 箇所程度の小公園を保有する自イント分析から明らかにする。前章で得られた機能、治体から機能分担の蓄積が多数ある東京都足立区を研施設の分類を元に、作成した 8 つの公園イラストを用究対象とする。

いアンケートで利用者によるランク付けを実施した

3-2 足立区の公園整備事業( 図 2 参照 )。

足立区では公園基本計画の見直しにより「あだち公4-1 住民の公園選好の類型化

園☆いきいきプラン」(2011) が策定され、これを上位

アンケートより得られた各公園イラストのランキ計画に据えたパークイノベーション推進計画 (2013)

ングスコアを説明変数としてクラスタ分析を行ったでは具体的な整備計画を定め、区内 3 カ所で選定され( W a r d 法、ユークリッド平方距離 )。分類を行なった

たモデル地区で現在までに区内 22 ヶ所の小公園再整結果、5 つの類型を得た。

6)

備を終えている。

4-2 公園機能 / 施設と効用の関係

3-3 敷地の選定と対象公園の分析

前節で得られた 5 つの公園選好の類型別に、公園機パークイノベーション推進計画では、足立区の整備

能と公園施設が公園評価に及ぼす影響を明らかにする

方針適用区分に基づき土地の性格が異なる 3 つの地域目的でコンジョイント分析を行う。各公園イラストのをモデル地域として公園整備の対象としている。本研

ランキングに点数を付与し、公園機能と公園施設が持究では特に小公園に着目するため、面積の小さい公園

つ部分効用値および寄与率を算出した。

が多数存在する青井地区を研究対象とし、2500 ㎡以下

4-3 公園選好型の特徴の 28 小公園を選定し既存の機能 / 空間構成要素をま4-2 の結果に属性や公園評価の公園選好類型別の特とめた。公園機能および施設の分類は本推進計画によ化係数を加え、類型の特徴を表 1 に整理した。理解をり既に整備された公園にて採用された機能および施設促進するために各類型の命名を行い「CL1 親子遊び重を元に行い、公園機能は足立区内で再整備された公園

視型」「C L2 特定機能選択重視型」「C L3 存在重視型」の健康、花、児童、スポーツの 4 機能に区分した。

「CL4 子供自立遊び重視型」「CL5 施設重視型」と命名された。

－ 118 －

表1
名称

主要世代

性別

2.50

C1

C2

親子遊び
重視型

特定機能 20 代若年
選択
重視型

高齢層

C4

存在価値 50 代以降
重視型

中高年層

子供自立 30,40 代

C5

凡例

遊び

重視型
施設
重視型

以降の

70 代

植

0
(%)
90

0.00

花 ス
健

-1.50

児

60

高 広
植

ト

0.00

植
広

60

0

植

60

0

2.50

(%)
90

児

0.00

ト

高 広 植

60

ス

30

児童 / トイレ

0

-1.50

健

4.8

教

緑 運

4.2

9 9 7 6

話

生

3.6
3.0

(点)

4.8 緑

45

4.2

26 13

10 6

機 ト 高 広 植

運

生

3.0

4.8
4.2

15 6 14 13

生

教

話

イ

3.6

安全や健康に対して肯定的な意
子供を 見が多い。スポーツコートは占

休憩
散歩

高

会話

緑 運

生

教 話

防
イ

3.6
3.0

中

運動

機 ト 高 広 植

4.8 緑

45

11 16 11 17

機 ト 高 広 植

運

教
生

話

防

3.6
3.0

イ

中

バランス

運動

C2

1

4
1

小公園の場所
の選択

3

1

5
2

1

2
3

5

4

2

D

区分割線

トイレへのニーズが非常に高い。機能評価に対してはバラン
スよく分布している。

住民の公園選好型
分布の選択

B2

C1

安全や居心地の観点からスポーツ公園に反対する人が多い。

シーが高い。

(点)
4.2

A

より広い公園や地域イベントに対して高い関心を持つ。子供のための公園が必ずしも良いとは考えず、新しい公園への期待が感じられる。

視界に対する意見が比較的多子供を い。自由記述より何もない空間
や体を支える遊具へのこだわり
遊ばせる など遊び教育に対するリテラ

公園機能・施設の組み合わせの選択

B1

防災

(点)

52

低

STEP1. 組み合わせの選択
その他自由意見遊ばせる 有に当たるとの意見が多く評価
が低い。

防
運

4.2

機 ト 高 広 植

中緑・イベント4.8 緑

13 13 12 9

イ

教 話

(点)

54

イ

防

3.6
3.0

防

子供教育

機 ト 高 広 植

30

児童 / スポーツ
花

(点)

30

(%)
90
ト 高 広

花
健

1.50

中高年層

高

ス

0.00
-1.50

ト

児
ス

1.50

両方

児

健康 / 花

2.50

0
(%)
90

花
健

30

利用
主な
頻度 利用目的

公園の捉え方69

30

花 / スポーツ

1.50

両方

60

2.50

-1.50

子育て層
50 代 ~広花 / スポーツ

両方

寄与率
(%)
90

ト 高

-1.50 健 児

1.50

層と 80 代 男性

ス

0.00

2.50

C3

花

1.50

子育て層 女性

5 つの公園選好性の分類

部分効用値の分布
高評価公園

小学校

公園機能・公園場所・対象選好型の組み合わせ

STEP2. 組み合わせの評価
100m メッシュ
年齢別人口分布健 : 健康公園 花 : 花公園 児：児童公園 ス : スポーツ公園
機 : 公園機能 ト : トイレ有 高：高木ベンチ有 広 : 広場スペース有 植：植栽多い
緑 : 緑豊かな景観 運 : 運動やレクリエーション 生：生物多様性維持 教 : 子供の教育 話：コミュニケーション 防：防災 イ：地域イベント

100m メッシュ
緑被分布

1

3

2

4

人口分布と公園選好型の人口構成の一致度

５. 小公園の機能分担シミュレーションモデルの構築
本章では、前章で得た公園選好型別の公園機能・施設による効用値を用いた小公園の機能分担シミュレー

機能 / 施設の全体効用値

6

公園選好型の分布バランス

緑被分布に対する
植栽量の補完度

公園機能の分布バランス

5

既存施設との一致度

ションを行い、整備シナリオ毎の評価を行う。機能分担を視覚化し、地域住民との合意形成の基盤として利各区内での平均値を求める用されることで公園の質向上と意思決定支援となるこ

６区全体での中央値を求める
組み合わせの６評価軸の総合評価とを目的とする。
5-1 シミュレーションモデルの構築

STEP3. シミュレーションの実行

本研究では公園配置理論に当たる近隣住区論に習い、遺伝的アルゴリズムを用いて解を絞り込む ( 全 6 パターン）

対象地を 4 つの小学校区で分割し、さらに近接する最50~100 程度の優良解が絞り込まれたらシミュレーション終了

大 6 公園のグループ分けを行うことで全 6 カ所の区で

図 3 シミュレーションフロー

シミュレーションを実行する。図 3 にフローを示す。
モ デ ル の 構 築・ 実 行 に は R h i n o c e r o s お よ び

表 2 シミュレーションの評価軸
No

分類

名称

Grasshopper を用いた。
15-2 シミュレーション評価軸の設定

社会シミュレーション評価に際して「既存の空間条件への適合」「公園機能分担による効用の最大化」の 2 点に留意し、社会、バランス、経済、環境の 4 種類 6 項
構成の変化 、あるいは緑被率4)に応じた公園整備を

選好型の⼈⼝構
成の⼀致度

公園選好型・機2

目の評価軸を設定した ( 表 2 参照）。周辺環境や人口3)

⼈⼝分布と公園

3

社会

⼿法
注9)

いる区域の

し、各年齢世代の⼈⼝⽐と公園選好型

⼩公園に公園選好型 の各年代の構成割合をそれぞれ乗算しを割り振るためた数の総和主とする公園選好型

能/施設の分担に の設定に偏在が組み合わされた公園選好型の属性と機よる全体効⽤値無いように分布させ 能/施設から導かれる部分効⽤値の総和

の合計

るため
主とする公園機能のバラ

公園選好型の分設定に偏在がンス

布バランス

無いように分布させ 求めた数の総和

バラ

公園機能の分布ンス

バランス

公園選好型の1~5の数の差を総当たりでるため行うことの必要性は既往研究で示唆されており、本研究では既存の空間条件として人口分布・緑被分布を用⽬的より構成が⼀致して 100mメッシュの⼈⼝分布地図を作成

全⼩公園の全体効⽤

4いる。

値の合計を利⽤者による社会的指標として捉え、社会評価を

公園機能に1~4の数をあてがいその差を総当たりで求めた数の総和最⼤化させるため
既存公園機能/施

5-3 シミュレーションの実行と結果

5

経済

表 2 にシミュレーションのパラメータを示す。割り

提案機能分担/施設との⼀致度

より緑の少ない地域に植栽量の多い
⼩公園を割り振ため既存と提案の公園機能/施設の一致項目
数の総和

公園機能および施設 100mメッシュの緑被分布地図を作成

注

当てる小公園、公園選好型、公園機能、公園施設の組
み合わせは全 1.36228e51 通りと一般的なコンピュー

設と

6

環境

緑被分布におけについて既存の公園

る植栽量多寡のと整備の⽐較から経 栽量の項⽬に応じて「多い＝1点」「少補完度済的な負担を減らす ない=2点」をそれぞれ乗算した数の総
ため

ターでは総当たり計算ができる量ではないため、選出

10)

し、各セルの緑被率に公園施設の植和した組み合わせを前節で定めた 6 つの評価軸で評価を

5-4 既存整備の評価と整備シナリオ作成行い、その値を根拠に遺伝的アルゴリズムを用いて優(1) 既存整備の評価

良解の絞り込みを行う。本アルゴリズムは大量の組み図 4 では研究対象の既存 28 公園 ( 以下「28 公園」）

合わせが発生する事象に向き、次節では結果として絞と実際に整備を終え、かつ地域でまとまって整備されられた全 450 通りの解を分析する。

た 9 公園（以下「9 公園」）それぞれについて既存整備－ 119 －

選好型
バランス

Balance of park
preferences

凡例 Legend
整備済
9公園

Refurbished
9 parks

既存
全28公園
Existing all
28 parks

人口分布一致度

Demographic
matching

全体効用
合計値

Sum of utility
value

既存整備
一致度

Existing facilities
matcing

機能バランス

Balance of parkfunctions

緑被分布
補完度

Green coveragecomplementarity

1.00

0.50

６. まとめ

0.25

6-1 本研究の成果

0.00

本研究で得られた知見を以下にまとめる。

図 4 シミュレーションの評価軸別結果
選好型
バランス

Balance of park
preferences
1.00

Social evaluation priority

優
先

N=
114

Balance evaluation priority

バ
ラ
ン
ス
評
価
優
先

N=
114

Existing matching priority

優
先

N=
40

Demographic
matching

1.00

全体効用
合計値

Sum of utility
value

0.95

既存整備
一致度

Existing facilities
matcing

Balance of parkfunctions

0.71

0.83

1) 住民アンケートのコンジョイント分析に基づき機能
緑被分布
補完度

Green coveragecomplementarity

0.68

係性よりクラスター分析を行い 5 つの公園選好タイプ
2) 公園 / 機能に対する選好性と地域情報に基づき、ビ

0.00

1.00

と公園構成要素に対する選好性の関係を記述した。関に分類し、選好性に基づく公園整備の基盤を作成した。

0.48

0.93

0.88

0.75

0.57

ジュアルプログラミングを用いて地域で公園機能を分0.89担するツールを構築し、4 つのシナリオ別に公園整備

0.69

0.68

の方針と設計のフレームワークを可視化・評価した。

0.50

以上より、市民ニーズと土地利用から求める公園像

0.25

0.00

0.85

0.75

1.00
0.74

0.84

を元に議論の基盤となる設計フレームワークの可視化

0.89により、より透明性の高い議論と議論の迅速化および

0.65

0.50

地域単位での具体的な都市デザインに貢献する公共空0.25間設計手法の構築といった成果を得た。

0.00

Green coverage complementarity priority

1.00

環
境
評
価

機能
バランス

0.25

1.00

経
済
評
価

人口分布
一致度

0.75

0.50

により社会、バランス、経済、環境 4 項目 6 軸の評価を総合的に高められることが示唆された。

0.75

-0.25

社
会
評
価

れる。社会評価を重視して公園機能分担を進めること

0.82

0.82

0.75

0.76

0.76

0.89

1.00

6-2 課題と展望
今後の課題として、様々な環境でデータ収集を行

0.50

優
先

0.25

N=
32

0.00

い、より多くの市民の公園機能 / 要素の選好性と属性の関係を記述・蓄積する必要がある。また、職業や将図 5 シミュレーションのシナリオ別評価結果

来の人口推移などのパラメータも考慮に入れた詳細な評価をバイオリン図および箱ひげ図を重ねて示した。

モデル化、オープンデータ利用を通じて他の市区町村

バイオリン図の膨らみは評点の分布を示している。示での小公園設計へ応用可能な手法である。データシー

す。6 つの評価軸のうち、本研究で定義された概念をトを活用した自治体や民間団体を通じたワークショッ

除いた 3 評価軸で評価を行う。常に 9 公園の評価が 28

プにおいて具体的に運用することでシステムの検証と公園よりも高く、シミュレーション結果と既存整備のフィードバックを重ねる必要がある。蓄積された活動評価値の比較からは、今後地域での小公園の機能分担を活かし、市民中心視点の都市公共空間のデザインを通じた評価向上の必要性が示唆された。

ツールとして改善・活用されることを期待する。

(2) シナリオ作成と評価
シミュレーション結果から 6 つの評価軸それぞれを優先するシナリオ作成し、評価軸間のトレードオフ関
係を分析する。シミュレーション結果を 0.0 〜 1.0 の値に換算し各々の評価が 0.8 以上を優先基準とした計
4 つのシナリオの評価分布と評価最大値を分析した（図参考文献
1) 武田 史朗 , 山崎 亮 , 長濱 伸貴 : テキストランドスケープデザインの歴史，学芸出版社

2010.

2) 国土交通省 都市局公園緑地・景観課 : 新たなステージに向けた 緑とオープンスペース政策の展開について（案） ,2016.04.
3) 武田 ゆうこ，藤原 宣夫，米澤 直樹 : コンジョイント分析による都市公園の経済的評価に関する研究，ランドスケープ研究 : 日本
造園学会誌 : journal of the Japanese Institute of Landscape

5 参照）。分析より、6 つ全ての評価軸を満たす解は存Architecture，第 67 巻，第 5 号，pp.709-712，2004. 03/31.

在せず、一つの優先評価軸を定めることで自ずとその

4) 川合 史朗，所 功治，大野 栄治 : コンジョイント分析を用いた都他の評価軸のヒエラルキーが定まる傾向がある。特に第 23 巻，pp.67-77，2006.

社会評価を優先するシナリオでは「選好型バランス」

5) 柴田 久，西原 敬人，石橋 知也 : 合意形成プロセスと完成した空市公園の機能別の経済評価に関する研究，土木計画学研究・論文集，

間デザインの質的事後評価にみる住民参加型整備事業の課題に関するの評価を著しく低下させるが他の評価を一定の高さに考察 : 福岡市における参加型 13 公園を事例として，土木計画学研究・維持できる傾向が確認された。一方でバランス、経済、論文集，第 24 巻，pp.353-361，2007.

環境評価を優先するシナリオでは分散が大きく安定して各評価を高める整備を進めることが難しいと推察さ

6) 東京都足立区 : みどりと公園推進室パークイノベーション,2018 https://www.city.adachi.tokyo.jp/midori/documents/
innovationsuishinkeikaku.pdf (2020.03.13 閲覧 )－ 120 －