２０２１年（第３２回）

優秀卒業論文賞 ・ 優秀修士論文賞

受賞論文梗概集

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。

2021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］
住環境をめぐる「関心圏」の空間構造とその成立背景―情報空間を介して間主観的に形成される論点と思考様式に着目して重要伝統的建造物群保存地区内の住民等組織による空き家利活用の取り組みに関する研究― 栃木市嘉右衛門町地区を対象として［正会員］関根萌 殿（秋田県立大学）

グリーンインフラ概念導入が地区連携とステークホルダーの参加意識に及ぼす影響と課題―野川流域連絡会を事例に［正会員］河井優 殿（早稲田大学）

膜天井吹出し空調の開発を目的とした膜材の通気抵抗予測モデルに関する研究［正会員］田中花梨 殿（早稲田大学）

公立小学校におけるインクルーシブ教育に向けた特別支援学級と普通教室周りの空間計画［正会員］川嶋ほのか 殿（福井大学）

横風気流の影響を考慮した
局所排気装置の捕集性能予測法に関する基礎的研究［正会員］田中美帆 殿（東京工業大学）

注視行為から見た図書館における空間利用
行動に関する研究［正会員］小森美晴 殿（大阪大学）

1900年パリ万博におけるコンコルド門のデザイン過程について―建築家ルネ・ビネの生物学的形態研究［正会員］成田知里 殿（東北大学）

ミリ波レーダーによる臥床時非接触
睡眠判定手法［正会員］小山裕史 殿（東海大学）

オフィスにおけるブース型置換換気を用いた感染症対策パーソナル空調に関する研究［正会員］鳴田千晶 殿（大阪市立大学）

昭和初期の鉄筋コンクリート造
歴史的建造物の耐震補強工法に関する一考察［正会員］鹿野奈々 殿（大阪大学）

まちなかの屋外活動の場からみる
郊外住宅地の「近隣公共域」―新型コロナウイルス流行下における複数の住宅地の巡回調査から［正会員］松田純輝 殿（東北大学）

木造戸建住宅の地震被害における深層学習を用いた調査の自動化に関する基礎的研究［正会員］篠原和樹 殿（早稲田大学）

ライズ比の大きいエアクッションの動的挙動に関する研究［正会員］山田朋幸 殿（東北大学）［正会員］周穎琦 殿（横浜国立大学）

基礎と地盤を絶縁した建物模型の振動台実験とその三次元 FEM 解析［正会員］荘健太郎 殿（大阪大学）(1)

［優秀修士論文賞］
国宝保存法時代における修理の技法と技術― 京都府・滋賀県・奈良県の事例に基づく考察

特定都市河川流域に位置する
立地適正化計画区域の耐水化に関する研究［正会員］野中康太郎 殿（日本大学）

空間の残存に着目した悲劇の記憶の継承メカニズムに関する考察［正会員］大西里佳 殿（東京藝術大学）

床の間からミフラーブへ―日本のモスク建設にみる
在来建築との折衝［正会員］大場卓 殿（東京大学）［正会員］筈谷友紀子 殿（龍谷大学）

二方向入力を受ける複合非線形効果を考慮した単純立体骨組の非対称分岐挙動［正会員］福田伊織 殿（東北大学）

施主の工事関与度に着目した新たな住宅生産方式に関する研究

高強度コンクリートの必要空気量および乾燥による耐凍害性低下現象の改善方法の検討［正会員］小野智恵子 殿（東京都立大学）

センシング技術を用いた非構造建築部材の定量的評価手法の提案［正会員］川口莉穂 殿（広島大学）［正会員］本多大希 殿（室蘭工業大学）

寺社建築の架構における意匠的操作［正会員］山本瑠以 殿（東京藝術大学）

丸太素屋根の研究

京都市における日用品小売市場の出現と市街地拡大に関する研究［正会員］日下部司 殿（京都工芸繊維大学）

蒸散モデルの改良及び都市温暖化対策のもたらす効果の将来変化の分析［正会員］和田蕗 殿（京都工芸繊維大学）［正会員］小林炎 殿（東北大学）

複合建築物に開設する保育施設の空気環境のあり方に関する研究― 横浜市における実態調査と気流解析に基づく換気性状の検討［正会員］種市慎也 殿（横浜国立大学）

人新世時代の鉱山跡地における放擲された空間の特性及び位置付け― 秋田県北鹿地域の実像と環境哲学の議論を交えて［正会員］富樫遼太 殿（早稲田大学）

滑り支承で鉄骨置屋根に接続される
RC 片持架構の構面外応答制御設計法［正会員］西川幸希 殿（東京工業大学）(2)

構造系選考部会

選考報告

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」「優秀修士論文賞」を設け、優れた論文を顕彰してきた。2021年は第32回となる。
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薦された委員27名により構成されている。
第 1 回委員会は、2020 年 12 月 2 日に開催し、応募要項について確認を行い、昨年と同じ要領にて応募論文の募集を行うこととした。応募論文 の 締切日 は 2021 年 3 月 19 日 として、2021年1月より募集を開始した。
第2回委員会は、2021年4月2日に通信審議にて開催し、関係規程、応募論文数および各部門別分類を確認し、授賞数の算出、選考部会の設置を審議した。総応募論文数 220 編のうち、応募要項の条件を満たしていないもの3 編（概要の記載方法
が逸脱：修士 3 編）を対象外として除き、選考対象論文数は、卒業論文93編、修士論文124編の合計217編で、昨年より34編増加した。応募校数は61校で、昨年より11校増加した。部門
別では、構造系 53 編（学部18編、修士35編）、計画系 127 編（学部59 編、修士 68 編）、環境系 31 編（学部 13 編、修士 18 編）、「総合」は6
編（学部3編、修士3編）であり、それぞれ前年比、構造系8 編増、計画系19編増、環境系4編増、「総合」3編増であった。
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：西脇智哉君、計画系：畔柳昭雄君、環境系：川久保俊君を選出し、選考を開始した。まず、選考要領について確認を行い、続いて各選考部会において応募論文概要の確認を行った。
第一次選考では、各部門の委員が、応募論文概要を精読し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
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、当該論文の選考に関与しないことを確認した。
第 3 回委員会は2021 年 6 月 25 日に開催し、各選考部会の選考結果報告ならびに推薦理由書が提出され、審議の結果、出席者全員の一致をもって2021年（第32回）の授賞候補論文として、卒業論文15編、修士論文15編を選定した。

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
37 編（「総合」3編含む）であった。前年と比較すると卒業論文は増減なし、修士論文は9 編の増加である。応募大学数は28 校であり、昨年に比べ10校増加した。
第一次選考では、8 名の選考委員全員が56 編すべての論文
概要を査読して三段階評価の採点を行い、評点集計結果に基づく選考部会での議論を経て、卒業論文7編、修士論文8編を第二次選考対象として選出した。
第二次選考では、それぞれの論文本文を2 名の委員が精読「論理性と明確さ」した。卒業論文においては「テーマと内容」「論文としてのできばえ」の3項目、修士論文においては「テー「豊かな萌芽性・将来性」「研究の進め方マの独創性・新規性」「結論の明確さ」「論文としてのできばえ」の5 項目の論理性」
について採点を行ったほか、総合評価を記入した。
査読・採点結果を受け、最終の部会にて授賞候補論文を選考した。第二次選考対象論文の査読担当委員から講評をいただき、特に得点が接近する論文には各委員の専門的な見地か
ら詳しい評価をいただいた。いずれの論文も高い水準であり議論は難航したが、最終的には第二次選考での採点結果に加え、総合評価、第一次選考の結果、学生本人の貢献度合いの明確さなども考慮に入れて慎重に審議し、委員の総意に基づいて卒業論文3編、修士論文4編を選出した。
応募された卒業論文・修士論文は、作成にあたっての実験・作業などの多くをコロナ禍の制限下で実施したものと推察される。しかしながら、そのことを感じさせない充実した内容のものが多く、学生各位と指導教員の努力と工夫が結実した成果に最大限の敬意を表したい。惜しくも選外となった論文についても、今後の取組みが望まれる新しい枠組みでの検討
や、社会的な要請が大きい研究テーマなど多岐にわたる内容が見られた。コロナ禍の制限がいつまで続くか不透明な状況
ではあるが、引き続き活発な研究が行われ、次年以降も高い水準の卒業論文・修士論文が数多く応募されることを期待したい。

授賞候補論文数・応募論文数（総応募論文数220編、選考対象論文数217編、61校）

卒業論文 15編（93）
修士論文 15編（124）合計

30編（217）※（ ）の数字は選考対象論文数（卒業論文等顕彰事業委員会 委員長 真田靖士）(3)（構造系選考部会 部会長 西脇智哉）

計画系選考部会

本年は、コロナ禍での不自由な研究活動が強いられた中で、研究への果敢な取組みの成果としての論文賞への応募であったと思われるが、選考対象論文数は増え、卒業論文が62編、修士論文が70編で合計132編の応募であり、昨年と比べて卒業
論文では5編、修士論文では16編の増加であった。
第一次選考では、委員13名で応募された卒業論文・修士論
文を3グループに振り分けることにより、論文1編を4～5名で3 段階評価に基づき審査が行われた。2021 年 5 月 14 日に電子会議システムにより開催された第 2 回選考部会において採点
結果の確認が行われ、評点の平均は、卒業論文は2.20、修士
論文は2.25であった。なお、卒業論文の1 編は参考文献と先行研究の記載不備につき対象外とした。修士論文では、評点の合計が2.25に満たないながらも評価「A( 優れている )」が2
つ付いた2 編を加えることとした。これに基づき、卒業論文は21編、修士論文は24編を第一次候補論文として選出した。
第二次選考では、従来どおり論文 1 編につき専門分野を考慮した2名の委員が5段階評価で審査を行った。なお、計画系
選考部会では、事前に5 項目の共通認識を決めて審査が行われた。
審査結果は6 月 16 日の第 3 回選考部会において議論された。
卒業論文は9編選出で、評点に基づき上位8編を授賞候補論文の検討対象として選出し、総合評価および評点内容、講評に基づき審議した。次点となった論文については、評点の高い
3 編を対象にして、評点の合計および総合評価、評点内容について審議して1編を選出し、合計9編を選出した。
修士論文についても、評点の合計および総合評価、評点内
容に基づき上位8編を授賞候補論文の対象として選出した。次点の論文を選出するにあたり、3 編の評点が同点であったため、これらの論文について、評点内容や総合評価を審議する

ことで1編を選出し、合計9編を選出した。
応募論文の内容は、どの論文も着想や独自性が高く秀でた研究内容で応募者の意欲が感じられた。また、応募論文の数は小幅ながら増える傾向にあり、研究内容の質的向上が期待される反面、若干字句の誤記や見落しなども散見されたため、今後は、応募の際に体裁を含めた見直し等をお願いしたい。
（計画系選考部会 部会長 畔柳昭雄）
環境系選考部会

環境系の応募論文数は、卒業論文 13 編（9校）、修士論文 18 編

（13 校）の合計 31 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 3 編、修士論文 2 編あり、これらも加えた合計36編を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概要を熟読し、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5編、修士論文4編を選出した。
第二次選考では、選考対象論文を専門が近い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 3 編、修士論文 2 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。
応募論文のいずれも大変意義深い内容をテーマとしており、
建築環境工学分野の一層の発展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
論文においては修士の研究レベルに達している論文も見られ、応募学生はもちろん、指導にあたられた教員ならびに研究協力者等の関係各位の不断の取組みの成果だと推察する。また、修士論文についてもオリジナリティーにあふれたテーマに取り組むものが多く、環境工学分野の裾野の広さを感じることができた。課題設定から研究アプローチ、結果の分析と考察まで、非常にレベルの高い論文が多く、さらに多くの論文を優秀修士論文賞として選定したいと思いながらも、決められた枠があるため止む無く議論を重ねて2編を選定した。
環境系への応募論文数に関しては、3か年連続で増加してはいるものの、依然として絶対数は他の系と比較して少ない状況にある。また、応募校にも偏りがあるのが現状である。次回は、是非幅広い教育機関からの積極的な応募を期待したい。
（環境系選考部会 部会長 川久保俊）(4)

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

住環境をめぐる「関心圏」の空間構造とその成立背景―情報空間を介して間主観的に形成される論点と思考様式に着目して1900年パリ万博におけるコンコルド門のデザイン過程について―建築家ルネ・ビネの生物学的形態研究［正会員］小山裕史 殿（東海大学）［正会員］河井優 殿（早稲田大学）
本論文は、日本ではほとんど知られていないルネ・ビネの経歴と作品について、微視的な視野で精緻に明らかにした労作である。本論文では、アール・ヌーヴォーのあり方に危機感を持ったビネが生物学で明らかにされつつあった形態の応用に関心を寄せ、1900年パリ万博のメインゲートであったコンコルド門のデザインの背景を丁寧に明らかにしている。また、深海調査によって得られた
当時最先端の科学と芸術を結びつける思想として一元論を重視していたことを指摘し、思想と形態を関連づけたことには説得力がある。今後、建築史においてビネがどのように位置づけられるのか、研究の進展に期待したい。

本論文は、明確な課題意識および目的の下で「関心圏」という独自の視点を打ち出した上で、適切な範囲と研究手法を設定している点に高い新規性がある。また、本論
文は東京のマンションにまつわる SNS での議論について、
掲示板サイトからデータを丹念に抽出し、テキストマイ
ニング分析という適切な方法を選択して丁寧に分析し、空間的な可視化も行っており、論理性と明確さが評価できる。以上、一連の分析から得た知見やマンションに関するさまざまな論点ごとに明確に議論が整理されており、今後の実務面や研究発展への有用性が高く期待される。

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

膜天井吹出し空調の開発を目的とした膜材の通気抵抗予測モデルに関する研究［正会員］川嶋ほのか 殿（福井大学）

オフィスにおけるブース型置換換気を用いた感染症対策パーソナル空調に関する研究［正会員］鹿野奈々 殿（大阪大学）

本論文は、膜天井空調に用いられる膜材を対象に、通風特性実験と CFD 解析の結果を用い、丁寧な検証を重ね通本論文は、コロナ禍におけるオフィスの換気の在り方として、パーティションを活用したパーソナル空調と置換
換気を組み合わせることで、オフィスの快適性と空気質の確保、汚染質の拡散防止など今後取り組むべき問題を極めて高いレベルで検証している研究である。
実験室による実物大実験と CFD により検討しており、丁寧な実験計画、汚染濃度の測定方法、咳マシン用模擬人体の作成など多くの斬新な工夫が特筆すべき点である。
図表も見やすく丁寧に作られており、論文としての完成度も高い。CFD 解析には若干の改善の余地が残されており、さらなる進化が期待される。

気抵抗予測モデルを構築した研究である。特に、通風特性実験では3D プリンターにより製作した試験片を用いた独自のアプローチがなされており、新たな実験手法に取り組んだ点を高く評価した。実験手法、研究成果とも新規性があり工学的な価値が高いことから、優秀卒業論文の受賞に値するものとして推薦する。ただし、当該論文で論じられた基礎特性は限定的であることから、各種性能が網羅的に整理されるよう今後の研究の進展に期待したい。

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

横風気流の影響を考慮した局所排気装置の捕集性能予測法に関する基礎的研究［正会員］小森美晴 殿（大阪大学）

まちなかの屋外活動の場からみる
郊外住宅地の「近隣公共域」―新型コロナウイルス流行下における複数の住宅地の巡回調査から［正会員］篠原和樹 殿（早稲田大学）

本論文は、局所排気装置の設計手法提案という最終目標のために、横風気流の影響下における排気フードごとの捕集性能を緻密な実験により明らかにし、さらに排気
フード下部の空間特性について、実験による風速分布、濃度分布の把握と計算による予測モデルの構築および精度検証を行ったものである。実験での現象把握からその結果を再現するための予測モデルの検討を複数の手法で実施するなど、研究全体を通して課題を一つ一つ丁寧に進める姿勢や論理展開と構成は卒業論文として非常に高いレベルであり、顕彰に値する。今後、さらなる研究の進展と研究成果の実務への展開を期待したい。

(5)

本論文は、コロナ流行下における「近隣公共域」というタ
イムリーな課題について、明確な研究目的と適切な対象地を設定した上で、地道に現地調査を実施しながらデータを収集した上で論理的に検証も行っている。本論文の成果として、近隣公共域のネットワークを実現する10の空間を明確に提示し、各種分析結果をそれぞれ明確な図式としてまとめたことは非常に有用性が高い。
本論文の地道な調査、論理的な分析に基づいた研究成果
は、ポストコロナの賑わいある郊外住宅地に向けた応用と、屋外活動に関連した新たな研究分野の萌芽性が期待される。

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

ライズ比の大きいエアクッションの動的挙動に関する研究［正会員］周穎琦 殿（横浜国立大学）

グリーンインフラ概念導入が地区連携とステークホルダーの参加意識に及ぼす影響と課題―野川流域連絡会を事例に［正会員］田中花梨 殿（早稲田大学）

ライズ比が大きいエアクッションの動的挙動において、
膜面変動と内圧変動の一次卓越周波数にずれが生じる原因を明らかにし、ライズ比と内外圧の空気密度の差を考慮した空気付加質量の計算式を提案した。また、対象振動モードの発生条件を整理し、簡易な質点モデルでも高ライズ比域に適用できることを明らかにした。各章の記述と論旨は非常に明快で、数理モデルや実験手法、数値解析手法に対する造詣の深さが読み取れる。実設計に対しても重要な工学的知見を提供しており、優秀卒業論文賞としてふさわしいものと評価する。

グリーンインフラ概念の導入による多地区・他主体での連携可能性や実装段階での課題を明らかにしようとする研究で、定量的な分析や導入可能性のシミュレーション
ではなく、活動団体の連携という視点から研究を行っている点がユニークである。抽象的な概念であるがゆえに多様な主体の連携を形成するプラットフォームとして機能しうる反面、実装化の段階で各論部分に相違が生まれやすい実態を明らかにしており、GI 概念にとどまらず、
抽象的な目標設定をベースとした連携可能性や実装課題を現実的に示しており、高く評価できる。
一方で、共起ネットワーク分析やヒアリング調査の結果が総括で十分に結実されたものとなっておらず、その点が克服されればさらに良い論文となっただろう。

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

基礎と地盤を絶縁した建物模型の振動台実験とその三次元 FEM 解析［正会員］荘健太郎 殿（大阪大学）

公立小学校におけるインクルーシブ教育に向けた特別支援学級と普通教室周りの空間計画［正会員］田中美帆 殿（東京工業大学）

本論文は、磁力によって浮上させた絶震戸建建築を対象に、基礎に設けた水平変位制御材の剛性変化による地震
応答を振動台実験および FEM 解析により分析したものである。建物と基礎を絶震する磁石相互の反発力については、電磁気学の考え方を用いて軸方向の線形ばねで表現し、解析におけるモデル化を容易なものにしている。
本論文の完成度は高く、実験と解析から得た知見および絶震建築の実現に向けての課題をまとめており、今後建
築構造システムの幅を広げるものと期待される。以上により、本論文は優秀卒業論文賞にふさわしいものと評価する。

国が推進するインクルーシブ教育システムが展開される中で、特別支援を必要とする児童に対し、普通教室、通級指導教室、特別支援学級における空間計画要件を明らかにしようとする論文である。障害種ごとの空間配慮事
項を整理した上で、2007年以降に竣工した公立小学校を分析し、インクルーシブ教育環境の整備実態を明らかにし、さらに世田谷区 4 事例の詳細調査により、空間の物理的構成や利用実態を把握することで空間計画の提案に結びつけている。緻密な分析による実態と課題の抽出とそれを受けた空間提案がなされ、今後の研究の展開にも期待できる優れた論文である。

優秀卒業論文賞

優秀卒業論文賞

重要伝統的建造物群保存地区内の住民等組織による空き家利活用の取り組みに関する研究―栃木市嘉右衛門町地区を対象として注視行為から見た図書館における空間利用行動に関する研究［正会員］成田知里 殿（東北大学）［正会員］関根萌 殿（秋田県立大学）

本論文は、近年の図書館利用の動向を踏まえ、「滞在型図書館」に着目し空間的な特徴の異なる3つの施設を取り上本論文は、卒業論文のための独自調査として全国の伝建地区に web アンケート調査を実施し、空き家の発生と利活用の状況や支援、住民組織の取組みを分析した上で、個別事例の聞き取り調査を基に知見を提示している。空き家の研究は多いが、伝建地区では景観保全や歴史まちづくりを進める中で高齢化等による継承の困難さが喫緊の課題であり、非伝建地区よりは詳細を把握しやすい。
コロナ禍で新たな局面を迎えたと考えられ、この時期の状況と課題の提示は、従来の研究との比較や今後の空き家継承に関する研究や実務への有用性が高く期待される。

(6)

げ、利用行動と空間認知の関係性を明らかにしている。
研究では、アイマークレコーダーを用いて利用者の注視
行動特性を自由歩行実験と本を探す探査歩行実験の2 通りの実験を展開し、本の探査行動においては建築空間特性よりも、配架表示や著者名表示の有無が注視行為に影響することなどを捉えている。本論文は、建築計画の研究分野に新たな方法論の導入を試みることで基礎的情報を捉えており、意義深い卒業研究成果として評価できる。

優秀修士論文賞

優秀卒業論文賞

ミリ波レーダーによる臥床時非接触
睡眠判定手法［正会員］鳴田千晶 殿（大阪市立大学）

国宝保存法時代における修理の技法と技術―京都府・滋賀県・奈良県の事例に基づく考察［正会員］大西里佳 殿（東京藝術大学）

本論文は、ミリ波レーダーを用いた介護老人福祉施設における介護者の負担軽減と入居者の QOL の向上を目指した研究である。入居者の就寝時の体動等を非接触に計測することで、睡眠および覚醒状況を判定するアルゴリズ
ムを提案している。実験において被験者属性、被験者数は限られているが、体動を考慮することで従来法と同等程度の推定精度を得ている点は評価できる。入居者や介護者が快適かつ労力を低減する環境を構築するために重要な研究である。今後は、実際の入居者の睡眠計測記録を蓄積し精度評価を行い、日中の活動量との関係を分析することを期待する。

国宝保存法時代の修理の技法と技術について、現状変更の記録から修理の方向性や実態を詳細な実例分析に基づいて明らかにしたものである。京都府・滋賀県・奈良県の事例を対象とし、修理内容の違いを明らかにし、それらが当時の現状変更の基準の不明確さとそれに対する修理技術者の裁量に起因することを指摘している。さらに、西洋技術の使用方法の違いとともに、その見えない部分
での導入と補強のための使用を明らかにしている。以上の明晰な着眼点と緻密な分析を通して、修理技術史における有意義な研究成果をあげている。

優秀修士論文賞

優秀卒業論文賞

昭和初期の鉄筋コンクリート造
歴史的建造物の耐震補強工法に関する一考察

床の間からミフラーブへ―日本のモスク建設にみる
在来建築との折衝［正会員］松田純輝 殿（東北大学）［正会員］大場卓 殿（東京大学）

本論文は、RC 造の歴史的建造物の耐震補強工法について、先行研究を踏まえ小削孔・無削孔工法に注目し、詳細図と現地調査から検討したものである。特に、文化財としての位置づけと採用される工法の相関補強に着目した点や、さまざまな特許工法の詳細を調査し全体的な傾向などを追っている点など、これまでにない視点を複数提示している。これらは研究上、興味深く有効性が高い
もので、例えば真正性よりも経済性が優先されるなどといった重要な実態を明らかにしている。テーマ選定と内容の点で特筆すべき論文で、今後の発展が期待できる研究である。

本論文は、イスラーム信者の礼拝に不可欠なモスクを日本でいかに確保し、その空間にどのような特徴があるのか、日本の全 115のモスクの分析を通して論じた力作である。日本では、少数派のイスラーム信者が定型に厳密な儀礼空間を設けるのは容易ではない。そのため、信者は在来建築の転用を試みるが、空間の制約、立地条件や景観への配慮、資金調達などが理由で、定型から逸脱することを本論は明らかにした。また、新築でも逸脱に柔軟に対応する信者の寛容さも明らかにされた。本論文はイスラームのモスクに着目しているが、その着眼点は定型を持つ空間全般に援用しうるもので、多様化する社会の理解に有用な研究として高く評価できる。

優秀修士論文賞

優秀卒業論文賞

木造戸建住宅の地震被害における深層学習を用いた調査の自動化に関する基礎的研究

施主の工事関与度に着目した新たな住宅生産方式に関する研究［正会員］小野智恵子 殿（東京都立大学）［正会員］山田朋幸 殿（東北大学）
地震被害の被災度判定に深層学習技術を活用する研究は、

近 年 非 常 に 活 発 で あ る。本 論 文 は、Classification、

Detection、Segmentation 各技術を統合し、被災度分類
から損傷率の定量的評価を一連のシステムとして提案している点が特徴であると同時に、優れた点である。存在
戸数の多い、木造戸建住宅のモルタル系外装壁のひび割れと剥落を対象としており、大変有益である。今後はより多くの部位・部材を対象とすることにより、地震被害調査の迅速性と公平性を確保する上で大いに貢献することが期待できる。

(7)

本論文は、
「施主の工事関与度」という明確な問題意識および用語の定義の下で分析材料を揃えて丹念に分析が展開され、「新たな住宅生産方式」の提案に資する知見を得ようとする点に高い独創性と新規性がある。各分析の小括や、主体間の関係性や実施フローなどの各図表はいずれも明確に示されており、一連の分析から得られた成果
として3つの新たな生産方式の図式化やその中における施主の工事関与度、これらを踏まえた結論が非常に明確であり、実務面での応用においても示唆的である。よって、優秀修士論文としての評価に値する。

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

センシング技術を用いた非構造建築部材の定量的評価手法の提案［正会員］川口莉穂 殿（広島大学）［正会員］種市慎也 殿（横浜国立大学）

タイル張り外壁の診断方法について、定量化に向けた検証を行った研究である。試験体を用いた検討においては、
ひずみ計測および打音解析によるタイルの剥離検知手法が検証されている。さらには大型の試験体、実建築物によりそれらの手法が検証されており、今後の実建築物における定量的な診断手法の確立に向けた展開が期待される。外壁タイルの剥離防止に係る診断技術の信頼性向上という社会的にも重要な課題に取り組み、多数の実験結果を明快な論旨構成によりまとめられた本論文は、優秀
修士論文賞に値するものと評価する。

本論文は、データの少ない保育施設の空気環境に着目した社会的にも意義の高い内容である。さまざまなタイプの12施設で実測を実施しており、周辺状況によって変動しやすい温湿度環境や CO2 濃度を各施設 1 日のデータで比較してよいのか疑問が残るものの、定量的に環境実態を分析している。また、換気に関する保育者の意識についての分析は新規性があり、CFD 解析によって換気経路
や室内 CO2濃度分布についての考察も行なっており、受賞に値する論文であると評価した。今後の換気設備の設計・管理指針への展開も期待される。

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

丸太素屋根の研究［正会員］日下部司 殿（京都工芸繊維大学）
文化財建造物の修理工事で建設される丸太素屋根は等閑視されてきたが、木造軸組構造史として重要な事例であ

本論文は、鉱山跡地における放擲された空間を含む多様な痕跡の比較分析を行い、放擲された空間の特性および位置付けを明らかにしたものである。多数の旧鉱山が集中する秋田県北鹿地域における鉱山跡地の土地利用状況の整理、数量化 3 類による多様な痕跡の分析、環境哲学の知見を活用した放擲された空間に対する計画学的アプ
ローチの考察などを行っている。本論文は、テーマと内容に適時性があり、また論旨展開も明快であり、今後のわが国の都市・農山漁村空間のあり方や計画論に関する議論に有益な示唆を与えるものである。

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞［正会員］小林炎 殿（東北大学）
本論文では、都市温暖化対策がもたらす効果を分析するにあたり、街路樹の蒸散効果を従来よりも精度良く予測可能な蒸散モデルを新たに開発し、さらに同モデルを組み込んだ放射・流体連成解析により、街路樹を含む都市
温暖化対策が熱中症リスクにもたらす効果を明らかにしている。蒸散モデルのパラメータの同定や放射・流体連成解析において、一つ一つ丁寧に論理展開されており、総合的に非常に高いレベルにあることから、受賞に値する論文と判断した。都市温暖化問題は喫緊の課題であり、本論文の成果の今後のさらなる発展を期待する。

(8)

人新世時代の鉱山跡地における放擲された空間の特性及び位置付け―秋田県北鹿地域の実像と環境哲学の議論を交えて［正会員］富樫遼太 殿（早稲田大学）

る。短期間で大空間を覆う仮設の建物を建設する技術は他に類をみず、わが国の建築技術とそれを担ってきた職人について重要な所見をもたらす意欲的・独創的なテーマである。関連する文字史料・絵図・図面を網羅的に収集・整理・検討し、聞き取り調査も交えて総合的な基礎
データを作成し、語源・職人・構法・構造・材料・法規・地域など多方面から考察を加えた本論文は質・量ともに充実しており、抜きん出た完成度を持つ大作といえる。

蒸散モデルの改良及び都市温暖化対策のもたらす効果の将来変化の分析

複合建築物に開設する保育施設の空気環境のあり方に関する研究―横浜市における実態調査と気流解析に基づく換気性状の検討

滑り支承で鉄骨置屋根に接続される
ＲＣ片持架構の構面外応答制御設計法［正会員］西川幸希 殿（東京工業大学）
本論文では、典型的な鉄骨置屋根体育館（下部 RC 造）が地

震時に構面外に振動し、屋根支承部・鉄骨トラス・RC

部材の損傷や構造部材・非構造部材の落下等の発生メカ

ニズムの解明と対策を扱っている。複雑な事象に対し、連続体振動理論・応答スペクトル法・等価線形化法を組み合わせた実用的な応答評価モデルを提案している。また、被災例を対象とした数値解析や模擬試験体による加振実験による検証が実施された。幅広い問題に関して詳細な記述がなされ、今後の耐震設計に活用されることが期待される。以上のことから、本論文は優秀修士論文賞に値すると考え、推薦するものである。

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

特定都市河川流域に位置する
立地適正化計画区域の耐水化に関する研究［正会員］野中康太郎 殿（日本大学）

高強度コンクリートの必要空気量および乾燥による耐凍害性低下現象の改善方法の検討［正会員］本多大希 殿（室蘭工業大学）

特定都市河川流域に位置する23自治体を対象に、立地適

正化計画区域の耐水性の状況を評価した研究である。対

本論文は、高強度コンクリートを対象として、耐凍害性に関わる必要空気量を再検討するとともに、亜硝酸カル
シウムやパラフィンの添加による耐凍害性の改善方法を実験的に評価し、その機構を分析したものである。膨大な文献調査と緻密な実験に基づいて論理が展開されており、論文の完成度は極めて高い。また、多様な実験的手法に丹念に取り組んで添加材料がコンクリートの諸物性に与える影響のメカニズムを解明しており、得られた成果は学術的に高く評価される。以上のことから、本論文は、優秀修士論文賞にふさわしいものとして推薦する。

象地域における水害履歴と治水対策を整理した上で、「被水率」「浸水曝露人口」から誘導区域の水害脆弱性を評価している。さらに、水害脆弱性の高い自治体を対象に、浸水リスクの高い建物用途を明らかにし、建物の「構造危険度」「階数危険度」から水害安全性を評価している。
立地適正化計画において災害リスクの分析、対策の検討が求められる中、本論文で提示された、都市の耐水化を
地域レベルだけでなく建築レベルで捉える手法は、有用性の高いものと評価できる。

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

空間の残存に着目した悲劇の記憶の継承メカニズムに関する考察［正会員］筈谷友紀子殿（龍谷大学）

寺社建築の架構における意匠的操作［正会員］山本瑠以 殿（東京藝術大学）
本論文は、寺社建築の軸部構造に着目し、部材がもつ構造的な役割と意匠的な効果について分析し、設計・施工

本論文の独創性、新規性は、悲劇の記憶の継承に空間のした工匠たちの意図を探ろうとしたものである。寺社建築を作品として理解しようと試みた着想と手法が独創的である。40件を超える実地調査に加え、修理工事報告書の記載に基づく改造経緯の検討、アクソメ架構図作成による立体的かつ俯瞰的な検証とアイレベルでの空間の検証がなされ、各事例の丁寧な説明は読み応えがあり、さまざまな分野に開かれた議論の枠組みを提供するだろう。
独自の視点と手法を提示した意欲的論文として高く評価できる。

残存は有効かというテーマを立て、記憶の継承のメカニ「両義的で複雑な記憶
ズムを「記憶の一元化」ではなく、を継承する」という視点で論じている部分である。それを明らかにするために、悲劇の遺産が伝統的建造物や近代建築などの歴史的資産とは異なり、明らかな建築学的価値を持たない中で、記憶の継承に結びつけていくプロ
セスを、記憶の共有からさまざまな異論を乗り越え、枠組みを拡張しながら継承されていくメカニズムを緻密かつ丁寧に分析し、明快な論旨を表出しており、優秀修士
論文賞に値する論文である。

優秀修士論文賞

優秀修士論文賞

二方向入力を受ける複合非線形効果を考慮した単純立体骨組の非対称分岐挙動［正会員］福田伊織 殿（東北大学）
近年現象の存在が確認されていた骨組のねじれ倒壊について、水平ばねを導入した単純立体骨組モデルを用いて既往の塑性分岐座屈挙動との関係性を考察し、現象の発生条件について理論的考察を提供している。問題の定義から新たな理論の導出、数値解析による妥当性のチェックまで一貫して明快な論理が備わっている。今後は、冗長性が高い実建物への適用について発展が大いに期待される。地震時の倒壊可能性という注目度の高い課題に一
般性の高い手法で回答を提示した本論文は、優秀修士論
文賞に値するものと評価する。

京都市における日用品小売市場の出現と市街地拡大に関する研究［正会員］和田蕗 殿（京都工芸繊維大学）
京都の都市史についてはこれまでに多くの蓄積があるが、本論文では、市内各所に出現した日用品小売市場を取り上げ、既存市街との関係を紐解きながら、戦後復興プロ

セスの検討を行っている。多角的で密度の高い分析作業
により、自律的・分散的に出現した小売市場が、その後の市街地形成、特に郊外地発展の先導的役割を果たした
ことを明らかにしている。さらに、私設市場開設経緯の考察を通して、都市史を計画を行う行政等の上からの目線ではなく、市街地やにぎわい形成の主体としての都市住民の側から描く姿勢が一貫しており、高く評価できる。

(9)

－目 次－●優秀卒業論文賞
住環境をめぐる「関心圏」の空間構造とその成立背景－情報空間を介して間主観的に形成される論点と思考様式に着目して－

正会員

河井 優

膜天井吹出し空調の開発を目的とした膜材の通気抵抗予測モデルに
関する研究

正会員

川嶋 ほのか （福井大学）

5

横風気流の影響を考慮した局所排気装置の捕集性能予測法に関する
基礎的研究

正会員

小森 美晴

（大阪大学）

9

１９００年パリ万博におけるコンコルド門のデザイン過程について－建築家ルネ・ビネの生物学的形態研究－

正会員

小山 裕史

（東海大学）

13

オフィスにおけるブース型置換換気を用いた感染症対策パーソナル空調に関する研究

正会員

鹿野 奈々

（大阪大学）

17

まちなかの屋外活動の場からみる郊外住宅地の「近隣公共域」－新型
コロナウイルス流行下における複数の住宅地の巡回調査から－

正会員

篠原 和樹

（早稲田大学）21

ライズ比の大きいエアクッションの動的挙動に関する研究

正会員

周 穎琦

（横浜国立大学）

25

基礎と地盤を絶縁した建物模型の振動台実験とその三次元ＦＥＭ解析

正会員

荘 健太郎

（大阪大学）

29

重要伝統的建造物群保存地区内の住民等組織による空き家利活用の取り組みに関する研究－栃木市嘉右衛門町地区を対象として－

正会員

関根 萌

（秋田県立大学）

33

グリーンインフラ概念導入が地区連携とステークホルダーの参加意識に及ぼす影響と課題－野川流域連絡会を事例に－

正会員

田中 花梨

（早稲田大学）37

公立小学校におけるインクルーシブ教育に向けた特別支援学級と普通
教室周りの空間計画

正会員

田中 美帆

（東京工業大学）

41

注視行為から見た図書館における空間利用行動に関する研究

正会員

成田 知里

（東北大学）

45

ミリ波レーダーによる臥床時非接触睡眠判定手法

正会員

鳴田 千晶

（大阪市立大学）49

昭和初期の鉄筋コンクリート造歴史的建造物の耐震補強工法に関する
一考察

正会員

松田 純輝

（東北大学）

53

木造戸建住宅の地震被害における深層学習を用いた調査の自動化に関する基礎的研究

正会員

山田 朋幸

（東北大学）

57(11)（早稲田大学）1

●優秀修士論文賞
国宝保存法時代における修理の技法と技術－京都府・滋賀県・奈良県の事例に基づく考察－

正会員

大西 里佳

（東京藝術大学）

61

床の間からミフラーブへ

正会員

大場 卓

（東京大学）

65

施主の工事関与度に着目した新たな住宅生産方式に関する研究

正会員

小野 智恵子 （東京都立大学）

69

センシング技術を用いた非構造建築部材の定量的評価手法の提案

正会員

川口 莉穂

（広島大学）

73

丸太素屋根の研究

正会員

日下部 司

（京都工芸繊維大学）

77

蒸散モデルの改良及び都市温暖化対策のもたらす効果の将来変化の
分析

正会員

小林 炎

（東北大学）

81

複合建築物に開設する保育施設の空気環境のあり方に関する研究－横浜市における実態調査と気流解析に基づく換気性状の検討－

正会員

種市 慎也

（横浜国立大学）85

人新世時代の鉱山跡地における放擲された空間の特性及び位置付け－秋田県北鹿地域の実像と環境哲学の議論を交えて－

正会員

富樫 遼太

（早稲田大学）89

滑り支承で鉄骨造屋根に接続されるＲＣ片持架構の構面外応答制御設
計法

正会員

西川 幸希

（東京工業大学）

93

特定都市河川流域に位置する立地適正化計画区域の耐水化に関する研究

正会員

野中 康太郎 （日本大学）

97

空間の残存に着目した悲劇の記憶の継承メカニズムに関する考察

正会員

筈谷 友紀子 （龍谷大学）

101

二方向入力を受ける複合非線形効果を考慮した単純立体骨組の非対
称分岐挙動

正会員

福田 伊織

（東北大学）

105

高強度コンクリートの必要空気量および乾燥による耐凍害性低下現象の改善方法の検討

正会員

本多 大希

（室蘭工業大学）109

寺社建築の架構における意匠的操作

正会員

山本 瑠以

（東京藝術大学）

113

京都市における日用品小売市場の出現と市街地拡大に関する研究

正会員

和田 蕗

（京都工芸繊維大学）

117

日本のモスク建設にみる在来建築との折衝(12)住環境をめぐる「関心圏」の空間構造とその成立背景―情報空間を介して間主観的に形成される論点と思考様式に着目して―
学部 正会員 河井 優（早稲田大学）

1章

緒言

人びとの関心の背後にある偏見や思い込みなどの思考

1-1 背景と目的様式を、掲示板上のやり取りの意味構造に基づいて分

近年の情報メディアの台頭は情報の授受以上の役析する手法を実践している点に独自性をもつ。

割を演じており、様々な個人の書き込みが集まることによって人びとの関心や問題意識が浮き彫りとなり、

2 章 対象マンションの選定とその概観

社会に対して大きなインパクトを及ぼしつつある。

マンション購入に関する日本最大級の掲示板サイト

本稿は、マンション購入検討者たちのインターネッ

である「マンションコミュニティ (1) 」を調査対象としト掲示板に着目する。ここにはマンションごとにそのて用いる。当サイトではマンションごとに掲示板がつ居住者や周辺環境に関する評価に加えて、私的・伝聞

くられているが、本稿では東京都区部内で 1000 以上的な反応が書き込まれ、膨大な量のやり取りのうちにのレスが書き込まれた 329 の掲示板を調査対象とする。
該当掲示板のマンションの分布と、書き込まれたレ話題の中心となる関心項目が形成されている。
ここでは、東京都区部におけるマンション掲示板をス数の傾向を図 1 に示す。分布の傾向としては山の手

網羅的に扱い、マンションの立地する地理と紐づける

線内と湾岸部に集積がみられる。また、東京湾岸部はことで、居住者および居住を検討する人びとの間で沸掲示板のレス数が多い傾向にある。

き上がる住環境への関心項目の地理空間的な広がり（「関心圏」と呼ぶ）を明らかにすることを試みる。こ常磐線

れにより、東京における住環境への関心の全容を把握
総武線

し、さらにはときに排除の意識を併せ持つ関心圏がど

山手線
中央線

のような社会的通念や思考様式によって成立しているかを論じる。具体的には、以下の 3 点を明らかにする。
1)東京都区部における住環境への関心項目（3 章）

京葉線

2)関心圏の空間的広がり（4 章）
3)関心圏が形成される背景（5,6 章）

レス数（件）
100000
80000
60000
40000
20000

東海道線

1-2 研究の方法
本稿は 7 章構成である。2 章では対象の選定を行っ

0 1

たのち、それぞれのマンションの分布傾向を概観する。

図1

3 章では対象掲示板の書き込みをテキストマイニング

N

5km

東海道線

対象マンションの分布とレス数の傾向 (N=329)

3 章 住環境に関する関心項目の抽出と分類により分析することで関心項目の抽出を行い、4 章で対象の掲示板 329 件分の書き込みから住環境に対すはその広がりを地理的に描写する。5、6 章では明らかる関心項目を抽出する。各掲示板の最新のレスを 1000になった関心項目のなかから 2 項目を代表例とし、掲件ずつ、計 329,000 件をテキストマイニング処理した

示板に書き込まれる語りの相互関係を解読することで、

うえでクラスター分析・整理を行ったところ（図 2）、関心圏が形成される背景を明らかにする。

34 種の関心項目が抽出された（次頁、表 1）。

1-3 研究の位置づけ

住宅広告に着目した吉江ら 1)の研究が挙げられるが、件

329

本研究の分析対象からは、住宅購入以前の住環境に対レス

329000

図2

件

関心の分類

頻出単語

500
語

抽出した単語に対してクラス
ター分析を行い
住環境に対する関心項目を抽出マンション

テキストマイニング処理を行い
頻出単語上位 500
語を抽出る。メディア表象を扱う既往研究は多数あり、例えば各掲示板でレス
を新しいものから 1000
件ずつ採集

データの取得

本研究はマンション掲示板を扱う初めての研究であ関心項目抽出のフロー

する漠然とした期待や不安、各地域やマンションへの評価を論じることができる。さらに本稿の後半では、

4 章 東京都区部における関心圏の広がり

- 1 -

－1－

関心

34
件

表1
関心項目
01. 都心アクセス
02. 駅
03. 通勤04. 周辺環境
05. 利便性06. 商業施設
07. 立地条件
08. イメージ
09. 近隣住民
10. 方角
11. 間取り12. 眺望・日当たり
13. 廊下14. 窓
15. 音
16. 駐車17. 駐輪
18. 共用空間
19. 外観20. 避難性
21. 災害22. 維持管理23. 投資24. 資産価値
25. 修繕
26. 開発27. 価格設定
28. 世帯年収
29. 地権30. 住宅ローン
31. 湾岸部の比較
32. 他マンション
33. 子育て
34. 家族

関心項目の一覧とその文章例

構成要素
池袋、新宿、渋谷
近い、遠い、駅、徒歩、距離
毎日、通勤、時間、歩く、行ける、バス、利用
近く、住む、場所、便利、環境、静か、公園、緑
利便、交通、買い物、不便
商業、施設
思う、良い、立地、条件、悪い
魅力、感じる、街、雰囲気、落ち着く、個人、意見、逆、好き、気に入る方々、地元、建設、反対、近隣、住人
東、西、南、北最上階、部屋、角、バルコニー、狭い、リビング、間取り、広い
日当たり、眺望、南側、北側
廊下、外
開ける、窓
通る、道、騒音、問題、特に、道路、音
駐車、車
自転車、置く
仕様、設備、部分、共用
外観、デザイン、綺麗、見える、写真、ありがとう
階段、安全
地震、強い、心配、安心、地盤、川、地下、水、構造、壁一部、組合、管理、担当
目的、投資
価値、資産
計画、規模、修繕地区、駅前、開発
売れる、売る、今、出る、安い、価格、高い、値段、設定
世帯、年収
地権、土地、所有
住宅、ローン
比べる、他、エリア、湾岸、地域、タワマン
ブランド、パークコート、プラウド、イメージ、高級保育園、入れる、子供、小さい、小学校、学校、近、割
家族、家、楽しむ、生活、新しい、夜、怖い、興味、持つ、程度、仕事関心項目が含まれる文章の例【池袋、新宿渋谷にまさにダイレクト !】【豊洲は供給過剰、今ある物件は駅から遠いし】【山手線の内側がエライとかじゃなく、朝の通勤通学ラッシュが逆方向で楽】【国民公園という全国に 3 つしかない公園の一つの新宿御苑が 500 メートルほどにある】【利便性とゴージャスさだと富久、周辺環境と治安の良さだと高田馬場、】【池袋は、三井は商業施設を最近２つ連投した】【立地はすみふダイレクトの方が良さそうですが】【ひなびた映画館とか生活感があって妙に落ち着くんですよね】【近隣住民の反対で止まっているそう】【タワーの南って、暑いって聞きますが どうなんでしょう】【戸数が多いから間取りも幅広くなると思いますよ】【よって眺望が期待できない低層を高値で買うのはもったいない】【廊下を短めにして部屋の広さを確保するのはいいことだと思うけど】【そうすると南側はオフィスの窓などはないのでしょうかね】【あとＪＲの音が結構影響するかもね】【ただ代官山に住むような人は車メインでしょう】【自転車であっちの方散策したときも楽しかったよ】【サウスの共用部ってどんな感じなんだろ？】【竹中施工ならデザイン面でも期待できますかね】【大地震が来たらしばらくの間、階段で登り降りせなあかんこと考えてタワマン買おうな】【最近は免震制震構造があるのでそういうのを重要視したい】【この辺りは大規模マンションで管理しっかりしてる強みかと】【天井価格じゃ日本人投資家だって新築は買わないだろう】【でも、やっぱり駅近に資産価値で大負け】【大規模修繕目の前だし、下がっても購入迷います】【再開発しやすい土地だから、今後どうなるか分からない】【北東はシエルやメトロコープと被るから価格は安め】【年収 1500 万位あれは余裕でしょうが、なかなか現実は厳しい】【土地の取得が高くついているので、いくら待っても安くは出でこないとのことです】【ローン大変な人はここらに住まないよ】【湾岸はタワマン乱立、オリンピック後は危ないかも】【ブランズよりパークホームズの方が財閥系なのでブランドは上だよね】【タワマン買って、子供を私立に行かせなきゃ世間体が悪いし】【ファミリーも生活しやすい環境が整っているそうだ】

各掲示板について、3 章で明らかになった関心項目

ら、「世帯年収」に関するレスのみを抽出し解読した。

がどれほど語られているかを特化係数 r を用いて数値抽出したレスから得られた 1512 の語りを、KJ 法に化する。さらに 1km のメッシュ図と重ね合わせ、メ準ずる方法を用いて分類すると、【所得】【販売形態】

ッシュごとに特化係数 r の平均をとり、メッシュ係数

【購入】
【住民】
【価値観】
【自らの境遇】【動機】【将来R とする。この数値データを比較・集計することでそ性】【子育て】【世帯構成】の 10 の話題に整理するこ

れぞれの関心項目における関心圏の広がりを分析した。

とができ、さらにその内容を分類し 36 の論点を得た。

特化係数 r とメッシュ係数 R は以下の式で算出した。

ところでこれらの書き込みの中には、一つのレスの該当マンション
=の特化係数 r該当マンションにおける該当関心項目を含む文章数
該当マンションにおける全文章数

地域メッシュ
の係数 R

該当メッシュ内に立地するマンションの該当特化係数 r の平均値=

中に複数の論点が連関しているものがみられる。

すべてのマンションにおける該当関心項目を含む文章数
すべてのマンションにおける全文章数

649 匿名さん 2010/06/04 10:24:16> 隣のシスナブよりも敷地が倍くらいありそうだった。
シスナブ可哀想ね。

次に、34 の関心の広がりをそれぞれ地図に描出した。

なんか年収レベルとかも違いそうだけど、
住民同士うまくやれるのかなぁ？

ここでは、東京都区部において「中心部」
「中間部」
「周

「シスナブの子とは遊んじゃいけません！」なんてね。( ケース A-165)

縁部」のエリアに沿うようにして集積がみられた (2)。

例えばこの書き込みでは、「購入者の所得」という論また際立った集積があるもの、集積の傾向があるもの、集積がなく全体的に分散しているものの 3 種類の立地傾向があることが分かった（次頁、図 3）。

いる。このような連関を分析することで、住環境をめぐる議論がどのような論点の相互関係によって構造化されているかを明らかにすることができる。

5 章 「世帯年収」に関する関心圏の成立背景
5、6 章では、際立った関心がみられる項目の中から、とくに住環境に関係が深く、居住者による切実な議論が展開されていると考えられる「世帯年収」と「子育て」を代表例として注目する。本章では「世帯年収」
に関する書き込みに着目して語りの論点の整理を行う。
まず「世帯年収」の関心圏に含まれるマンションか
ケース A( 豊島区、池袋 )ら、「世帯年収」の特ケース B( 千代田区、神田 )化係数 r が最も高い

以上のように論点の内容と連関を整理・概観すると、「世帯年収」に関する個人の発話が都市の関心へと結び付けられる際の言説として【「人格」への還元】【他者からのまなざし】【「相応性」との相違】が得られた（図 5）。ここでは代表例ひとつを取り上げる。
「人格」への還元都市において世帯年収が問題になる場面のひとつは、マンション内外における人びとの世帯年収の差異がある局面においてである。

ものをそれぞれ選定

図4点から「人付き合い」という論点へ話題がつながって

ケース C( 江東区、亀戸 )した（図 4）。次に、

382 匿名さん 2010/04/07 00:34:30
こんなに人気があるんだから、値上げした方がいいんじゃない？

ケース D( 江東区、東雲 )それぞれの掲示板かそのほうが変な方達が入ってこない分、安心出来ますね。
経済力の低い方は、失礼ですが、変な人が多いですからね。(A-70)

対象マンションの立地

- 2 -

－2－

関心項目に基づくエリア分類
中間部

中心部

周縁部

凡例
R＜1.0
1.0≦R＜1.1
1.1≦R＜1.2
1.2≦R＜1.3
1.3≦R＜1.4
1.4≦R＜1.5
1.5≦R

地権

眺望・日当たり

開発

方角

都心アクセス

間取り

廊下

駅

世帯年収

他マンションの比較

湾岸部の比較

災害

子育て

駐輪

〇集積の傾向がみられた関心項目：
外観、共用設備、住宅ローン、近隣住民、駐車、価格設定、通勤、利便性、維持管理、修繕、家族（計 11 項目）〇分散の傾向にある関心項目：
周辺環境、立地条件、イメージ、音、商業、窓、避難性（計 7 項目）

・各関心項目をメッシュに描画したのち、集積の度合いと展開されるエリアによって整理。
・関心圏は東京都区部を「中心部」「中間部」「周縁部」の 3 つに分けられたエリアに内包される形で展開している。また「中間部」のみに際立った集積がみられる関心項目は無く、「中心部」「周縁部」と共有
資産価値

図3

する形で広がっている。

投資

東京 23 区を構成する 34 の関心圏（1km メッシュ分析・際立った集積のみ描画）

この語りでは自身を相対的に高所得に位置づけたう

6 章 「子育て」に関する関心圏の成立背景

えで、世帯年収の差異が人格の差異へと変換されてい前章と同様の手順で対象を選定し、「子育て」に関する。このように所得の劣位が「変な人」という人格のるレス 1233 件を抽出し解読・整理を行うと、【学校の劣位へと結び付けられることによって、低所得者を排

選択】
【保育園】
【都市アメニティの享受】
【マナー】
【住
民】
【安心】
【行政】【居住空間】【周辺環境】の 9 の話

除することを正当化する言説が生じる。

> 年収７００万から８００万以下の方の事前登録の割合も相当高く、現実に高い
購買意欲を示している
なるほどね。
「選ばれた」だの「買えない 225 万組」とか騒いでたわりに購入層は完ぺきに庶民層だな。ふつうは都心３区とは縁がなさそうな。
ここしか買えない層が殺到したってところか。(B-232)

社会階層 (N=105)... 因みに私は繁華街ではないこの立地が逆に気に入って契約しました。
年収何千万も有るみたいな自慢話を書き込みしているかた達に何を言われようが気にしない方が良いと思います。...(A-163)

夫婦の稼ぎ

N=8

人気物件ではありがちなレスだな。
年収 1000 万円以下が 75% ？それだけの情報では 1000 万付近が 75% いても成り立つ
意味のない数字。(A-98)

200 万台で出されると、転売屋や業者、年収が低い層が入り込むから、あとあと管理組合等が大変になるから正直やめて欲しいね。
最低年収 1000 万程度で販売してもらえれば、後々資産価値を維持する上でも良いと思う。(B-26)

立地

年齢層

...この物件は最多価格帯が5,500万円台で契約者の75%は年収1,000万円以下。...
... やはり、この物件の契約者に分不相応な見栄っ張りが多いというだけではない①
でしょうか…？ (A-170)

住民

子育て

治安

販売形態

行政

ターゲット層① ここの購入層の大半は 1000 万円以下。

人間性

社会階層

将来性
維持管理

生活観

自らの境遇

経験談

学校の規模
価格帯 (N=102)

他マンションの検討

資産価値
購入方法

①

販売形態 (N=179)

評判

親の援助
(N=46)

あっ、そうですか。年収 600 万のひとは、狭いのに我慢すれば、無理せず 4200 万の 60 平米買えますね。(B-13)

距離

N=24

ローンの心配維持管理 (N=16)

居住空間

価値観
賃貸
(N=114)

家庭の祭事

N=8

生活のゆとり(N=62)

論点の検討 (N=53)

自分の年収 (N=122)
間取り

田舎者②：他者からのまなざし(N=19)③：「相応性」との相違

共用部

人付き合い

将来性 (N=25)

教育制度

家族構成

②

凡例

話題
連関の方向

論点

①：社会階級と教育の相関②：ワーク・ライフスタイルの相違への無理解③：地域イメージと実体験のせめぎあい

図 6 「子育て」に関する論点の連関模式図

駅前に魅力を感じますが、板橋駅ってのでちょっと躊躇。やっぱり港区にあこがれます。(A-116)

- 3 -

①,②

専業 / 共働き

共用部のマナー

年収 1700 万自己資金 2000 万あったら、ここよりもっと上を狙った方がいいです

－3－

②

②
生活への介入自らの境遇 (N=103)

入園の可否

②

PTA・ボランティア

生活音

保育園
評判

①,②

教育への関心N=30... 我が家も年収とかあまり変わりないくらいですが 1 億超の物件なんてとんでもないです！無理をすれば ... なんて絶対無理。...
... せっかく新築分譲マンションに住んだのに、ギリギリの生活なんてしたくない②
ですからね。(A-120)

N=10 かね。

生活観(N=27)

マナー

N=16

来年子育てのため妻が辞めるので 1200 万に落ちちゃうんだけどね。
この年収だと番町物件は流石に身の丈に合わないので、我が家にとってはちょう
どいい物件です。...(B-93)

行政

N=12
ここを購入したのは丸ノ内の商社・コンサル・金融・大手メーカー（メーカーだ
図 5 「世帯年収」に関する論点の連関( 本論より抜粋)と共働き必須）のサラリーマンがメインでしょう。医者は三井記念病院勤務の人

社会属性
受験の意思

... 以前にも書いた通り、貯蓄すらままならない分不相応な住人が多いとマンションの維持管理は将来必ず揉めて、修繕計画も頓挫しゴースト化する恐れがあるからです。...(A-217)

N=3

学童保育

住民

①

区営も都営もそうだけど、同じような立地で所得がないという理由で激安で住め
るって、古くて立地も悪いならわかるけど、なんか逆に不平等に感じない？
(B-154)

公園

生活の中の学び学区(N=19)

N=25
裏話

話題

がいるかもしれませんが、丸ノ内リーマンの中堅の標準的な世帯年収 1,500-2,500
万が中心の似た者だと思いますよ。...(B-296)

都市の雰囲気学力... 年収なんかより、俺は地方出身者が多いのが嫌だな。城南の品がなくなったのは地方出身者が増えたから。ここはそうでなければいいな。
N=3①：「人格」への還元③ ③
ついでに東京出身者じゃない人にはとっとと地元に帰ってほしい。...(A-161)
同じマンションなのに年収で差別するのは変ですよね。
節約には自信あるので、家のみ贅沢したいんです。(B-55)

公立か私立か都市アメニティ
の享受

周辺環境

③

年齢や貯蓄にもよるけど世帯年収 1500 万円なら選択肢には入ると思うよ。
むしろガチの富裕層にはそんなに人気ないと思うけど。駅前タワーのターゲット
は自営業 1 代目のプチ成功者とか地方出身のパワーカップル。(C-16)

つまるところ、検討者の懐具合次第ですよね。
N=28
余裕がある方はアウルにすればいいですし、アウルは高いから自分では手が届か
N=31
ないという方はプラウドに決めればいいですし。
連関の方向 他マンション
年収 1000 万円未満の方はプラウドが無難でしょう。(A-156)

自分の年収

治安

... 千代田区の販売希望年収がこの価格帯、千代田区も関係してるし高所得者はかなり不利かもしれないよ元々中間所得者向け物件だから。(B-10)

N=11

田舎者

③

校風・環境

N=8

凡例

生活のゆとり

間取り

割高といっても、高々 1,000 ～ 2,000 万ですよね。ここを買う人って、私のような
DINKS の 2 馬力世帯年収 1,500 ～ 2,000 万位が大半なんじゃないですか？ (B-186)

価値観
ふさわしさ

価格帯

... 現時点で年収 1000 万に満たない人が地道に1000 万円以上貯蓄したとなると、①,②
それなりの年数が掛かっていると思われます。
①,②
恐らく既に 40 歳近い方が多いのではないでしょうか？ ...(A-63)

人付き合い

変わった。
お隣の区営タワーを含め、低所得者への福祉を充実させてる感じ。(B-221)

ふさわしさ

しかもマンションのローン抱え込んでしまってるならどうゆう生活すればいいの？
極貧生活？ (A-74)

N=28

ターゲット層(N=72)

治安
(N=7)

学校の選択
安心
高齢者無料だった地域福祉バスの風ぐるまが年齢でなく、所得無い人年間千円に(N=14)

購入

人気

職業

②

への無理解】【地域像】の 3 つの言説を得た（図 6）。
N=5

行政 (N=38)

立地(N=20)

N=9

イメージ

資産価値

収入もある高所得者層が犯罪を犯す率は低所得者層よりは低い。
しかし、犯罪者の質としては高所得者層の方が、はるかにたちが悪い。
児童買春の常連は高所得者や社会的地位の高い人ばかり。(B-218)

イメージ(N=22)

連関の詳細（本論図より一部抜粋）
買えない理由を無理して言わないくてもいいよ。
動機
N はレス数を示し、N=3N=8
以上を扱う
人気
N=5

周囲の所得

学力

会階級と教育の相関】【ワーク・ライフスタイルの相違

N=23 暴行や窃盗は低所得者のが率が高いが、性犯罪はそんなこともない。

動機 (N=46)

N=12... 年収、『板橋』の話題もそう 『すていたす』が気になるからアクセス抜群だけ
ど迷うみたいなね。周りに笑われたくないからでしょ？ (A-166)

購入者の所得... 毎朝ＥＶに乗ってくる層を見ると、低層はいかにも所得低いと思われる人だが、高層は医者や役員っぽいオーラの人が多い気がする。...(B-86)

N=19

たぶん年収 1000 万以下が 4 分の 3 ってことを揶揄したいんだろうけど、買えない人の妬みというのは見苦しいね。
1 億超えるような物件だと次元が違うので買えなくても悔しくないけど、ココだと知り合いとか身近な人でも買える人は買えそうだから、なお悔しいんだろうね。
(A-184)

所得

題と 45 の論点を得た。論点の連関を概観すると【社

人付き合い(N=18)

個人の書き込み（個人的なこと＝The Personal）
は６つの思考回路を通じて共通の通念や偏見

大塚

赤羽～神田～木場

新宿

亀戸（社会的なこと＝The Social）へ成長し、

豊洲・東雲
多摩川～大井町
蒲田世「子育て
関する 」に
実態

該当なし

中間部

個人の状態

ふさわしさ

社会的通念

分相応な
居住地

5章

中心 + 中間部 眺望・日当たり、間取り、廊下、災害

し
なざ
のま
から
他者

年収によ
る自己
評価

6章

地権、都心アクセス、他マンションの比較、資産価値、湾岸部の比較、投資

元
還
の
へ
」
格
人
「

差異
の
収
年
帯

際立った集積のある関心項目

地域イメ
ワ
ージと ライーク・
実体験 タイフス
の相 ル
違

収」に
態
帯年
世 る実
「 関す

凡例

品川

〈The Personal〉
個人的なこと

二子玉川

中心部

まなざしと愛着

Canalization
回路

東陽町

除
排
の

神谷町

五反田

異
質
な
者

と
人び
する
択を
地選
居住
ら
が
な
見
を
板
示

葛西

イ
ン
タ
ー
ネ
掲
ト
ッ

上石神井～成城学園
渋谷

掲示板を閲覧する人びとの目に触れる

自身が住んでいる
居住地の擁護

教
育
と
の
相
関

〈The Social〉
社会的なこと

金町

不利
益の
憂慮

高島平～ときわ台

都市の言説

中間 + 周縁部 開発、方角、駅

図8

周縁部

ど大きな所得格差でなくとも中流層の枠組みから逸脱

世帯年収、子育て、駐輪

図7

関心圏の分布模式図 ( まとめ )世帯年収・子育てに関する関心圏の成立（まとめ）するかどうかを比較され、その差異は人格にまでつな

7 章 結言げられて論じられている。

7-1 知見の総括

7-3 居住地選好の背後にある偏見を解体するために

本稿ではインターネット掲示板の分析を通して、東本来、多数の人びとが住環境のあるべき姿について

京都区部でマンション購入を検討する人びとの住環境議論を行うことは意義のあることである。しかし本稿をめぐる関心項目の抽出と分類を行い、人びとの関心が明らかにしたのは、自分にとって不都合な人びとをが 34 の項目に向けられていることを明らかにした。

排除する言説の横行であった。

次にそれらの地理的な広がりを可視化することで、この根底には、(1)類似の所得層が集まるよう計画さ中心部ほどマンションそのものの価値に関する関心、れたマンションという住居様式の特性と、(2)それによ

周縁部ほど生活の質に関する関心圏が広がっているこって生じるマンション住民／既存住民間の所得格差のとを明らかにした（次頁、図 7）。

発生、さらには(3)「分譲マンション」という単位で形最後に、掲示板上では暗黙の裡に共有された居住地に対する偏見や社会通念が、個人の問題を地域の問題

成される地縁と排他意識の醸成、という 3 点が指摘できる。

へと一般化し接続する回路の役割を担っていることを、

この 3 つの要因の解体は、ソーシャルミックスの社

具体的な語りの例示とともに示し、6 つの回路の存在会を目指すうえでは必要不可欠である。本稿では最後を示した（図 8）。

に、上記の 3 つの問題に対して（1）大規模マンショ

7-2 住環境の「関心圏」を成立させる要因

ンという単位の再考、(2)マンション内排他意識を緩和

これらの関心圏の背景には、人びとの「所得の格差」

する流動性の獲得、(3)既存住民との相互理解を促す公が指摘できる。本稿では、所得の差異が人格の差異を共圏の計画、の 3 つの計画学的課題を提示した。

生じるという考えや、教育に対する価値観の差異やラ【補注】

イフスタイル意識の差異に影響するに違いないという(1)マンション購入検討者が利用する掲示板「マンションコ

考えが、居住地選好の根底にあることを明らかにした。

ミュニティ」https://www.e-mansion.co.jp,2020 年 7 月閲覧

そして関心圏の様々な項目が、新旧住民やマンション(2)あらかじめ 各メッシュに対し 34 個の係数 R をパラメー

内外の住民間の（実際にはさほど大きくない）所得のタにとり、クラスター分析を行うことで東京都区部を「中心差異を媒介にした偏見によって成り立っていることを部」「中間部」「周縁部」の 3 エリアに分割した。

指摘した。

【参考文献】

その背景には、高度経済成長期に形成された「一億1) 吉江俊,後藤春彦,山村崇(2015) 「首都圏における住環境

総中流」の意識があると考えられ、経済的多様性のあの価値表現としての住宅広告の「語り」の時空間的動態」 日

り方を否定したまま現在に至る日本社会では、それほ本建築学会計画系論文集

- 4 -

－4－

No80,pp.2231-2241.5)

膜天井吹出し空調の開発を目的とした膜材の通気抵抗予測モデルに関する研究
学部 正会員 川嶋 ほのか（福井大学）
2.2 実験装置および方法

1. 背景と目的 空調機からの吹出し気流は局所的な不快を引き起こ

膜材、パンチング板の通気特性を明らかにするため、しドラフトを生じるリスクがある。このドラフトを防図  に示す実験装置にて通気特性実験を行った。実験止するため、吹出し口に通気性を有し、結露の可能性

装置は、内径 D =75mm の VP 管内に送風機で空気を吹が低く、不均一な速度分布を均一化する整流効果を期

出し、試料を管軸に対して垂直にフランジに取り付け待できる布・繊維・織物等を空調用膜材として導入検大気に開放させた。流量 Q の測定は微差圧計(Halstrup,。

P26)を取り付けたオリフィス流量計(流量範囲 0～50

そこで本研究では、膜材の整流効果とドラフト防止m3/h)を 用 い 、 差 圧 ΔP の 測 定 は 微差 圧計 (Validyne,を目的として、図  に示す膜材を介した空調方式の開DP45)を用いて 30 秒間測定した。差圧 ΔP は試料より発を最終目的とする。しかし、膜天井吹出し空調の開上流へ 3D 離れた断面における静圧とし、管断面内の発にあたり室内の気流分布・温度分布を詳細に検討す

圧力分布の影響を受けないよう断面内の 4 箇所の圧力るためには、膜材の抵抗による圧力損失や、膜材表面を 合 流 さ せ た 。 流 量 条 件 は 、 Q

及び通過後の気流の拡散性状などが膜材によって異な

4,5,6,7,8,9,10,15,20,25,30,35[m /h]の計 12 条件を設定しるため、膜材の通気特性・衝突特性を明らかにする必た。この時、測定管のレイノルズ数 Re=DU/ν は 1200

要がある。そこで本論文は、まず通気特性について明～11000 の範囲に対応する。

討する事例が見られる

1), 2)=

3

らかにするため、パンチング板を比較対象として膜材の通気特性実験を行い、基礎的な通気特性データを取得するとともに、圧力損失を摩擦による圧力損失と形状抵抗による圧力損失に分離しその特性を評価できる
通気抵抗の予測モデルを構築することを目的とする。
2. 膜材とパンチングの通気特性実験
2.1 試料
実験は、表  に示す 3 種類の膜材(No.1~3)、10 種類

図  膜天井噴出し空調概要図のパンチング(No.4~13)の計 13 種類で行った。

表  試料特性

膜材は各糸が三方向に織り込まれ安定構造である

No.

試料名

正六角形の集合体から構成される三軸織物（サカセ・

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

M-3109 三軸織
M-3305 三軸織M-4006 三軸織PP43010 平行
PP43510 平行
PP44010 平行
PS43010 千鳥
PS43510 千鳥
PS44010 千鳥
PS44015 千鳥
PS44020 千鳥
PS24010 千鳥
PS64010 千鳥

アドテック製,図 ）を対象とし、開口比（見付けの面積に対する開口面積の比）が 0.3～0.4 程度のものを選定した。
パンチング板は 3D プリンタで作製し、作製精度にばらつきが見られたため、孔径 d、ピッチ l は出力されたパンチング板からノギスで計測した。パンチング
板は平行・千鳥配列の 2 種類を用意し、開口比 β は、配列

糸の幅 b 厚さ t ⼝径 d ピッチl 開口比 β 厚比t/d
[mm]

-

2.0
1.0
1.5

2000

て求めた。

S
千鳥配列：

[mm]

[-]

6.5
6.0
5.6
7.0
6.4
6.0
6.0
6.0
3.0
9.0

0.31
0.33
0.40
0.30
0.35
0.40
0.30
0.35
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40

[-]

0.273
0.291
0.190
0.263
0.263
0.263
0.263
0.263
0.263
0.395
0.526
0.556
0.169

微差圧計
(Halstrup)
1000

D=75

2

 d 
 
2 3 l[mm]

0.9 (3.30)
0.5 (1.72)
0.6 (3.16)
1.0
3.8
1.0
3.8
1.0
3.8
1.0
3.8
1.0
3.8
1.0
3.8
1.5
3.8
2.0
3.8
1.0
1.8
1.0
5.9

l

平行配列の場合は式(1)、千鳥配列の場合は式(2)によっ

3  d  
平行配列： P
16  l 

[mm]

b

(1)

d

Fan

Orifice Flowmeter
2000

2

(2)

Measurement

また孔径 d に対する厚み t の比を厚比 t/d とする。

図  三軸織物
-1-

－5－

微差圧計
(Validyne)

図  実験装置: mm

No.3 M-4006

15
10

5
0

0

2

4
6
8
Q×10-3[m3/s]

100%

25

25 80%

80%

80%

20

20

60%

60%

60%

40%

40%

20%

20%

0 0%

0%

15

15

10

10

5

5 20%

5

0

0 0%

10


図  膜材の Q と ΔP の関係 

30 100%

15

40%

10

1.1
1.4
1.6
1.9
2.2
2.5
2.8
4.1
5.5
6.8
8.2
9.6
11.1

ΔP[Pa]

20

30 100%(1) No.1 M-3109(2) No.2 M-3505(3) No.3 M-4006

Q×10-3[m3/s]

Q×10-3[m3/s]



ΔPfとΔPsの割合[%]25No.2 M-3305

20

Δ3Vの割合>@Δ3Iの割合>@Δ3V>3D@
Δ3I>3D@

1.1
1.4
1.6
1.9
2.2
2.5
2.8
4.1
5.5
6.8
8.2
9.6
11.1

25

ΔP[Pa]

30

No.1 M-3109

1.1
1.4
1.6
1.9
2.2
2.5
2.8
4.1
5.5
6.8
8.2
9.6
11.1

30

Q×10-3[m3/s]                         図  ΔP に対する ΔPf と ΔPs の割合
2.3 実験結果および考察

0.05

本研究では試料による差圧 ΔP [Pa]と流量 Q [m3/s]

No.8

0.04

(3)

No.3

No.1

c2

0.03

No.11

条件t
条件d
膜材

0.02
No.9

0.01

ここに、c1：摩擦抵抗係数[Pa・s/m3]、c2：形状抵0

抗係数[kg/m ]である。式(3)の 1 次項を摩擦抵抗によ
7

No.13
0

  (1)

る圧力損失（摩擦損失と呼ぶ）ΔPf、2 次項を気流の

No.7

No.5

No.2

c1
2

No.4

0.05

No.12

0.04

の関係を、式(3)で表される二次式モデルで評価する。

P  Pf  Ps  c1  Q  c2  Q

0.06

0.06

0.2

No.10
0.4

t/d

0.6

0.8

0.03

No.9

t/d と c1 の関係

0

平行配列
千鳥配列
膜材

No.2 No.3

0.01

1

No.6

No.1

0.02

0

0.2

(2)

0.4

β

0.6

0.8

1

β と c2 の関係

図  実験値から得た c1 及び c2

曲がりや拡大縮小による形状抵抗による圧力損失

225mm

300mm

（形状損失と呼ぶ）ΔPs とし、ΔP を ΔPf と ΔPs に分
225mm

パンチング

流 出面

225mm

離しその通気特性を詳細に評価する。

流 入面

通気特性実験によって得られた Q と ΔP の関係を
図  に示す。同流量条件に対する差圧 ΔP は開口比 βYYが増加するほど減少する傾向が見られた。

Z

式(3)の二次式モデルによって得られた ΔP に対す

図  解析モデル

X

る ΔPf と ΔPs の割合を図  に示す。低流量側で ΔPf

表  解析条件

は最大 3 割程度を占めているが、流量が増加するほscFLOW version2020
解析コード
流体物性
非圧縮性流体
定常計算、等温解析、SIMPLE法
解析方法
乱流モデル
層流
1次風上+2次風上
移流項差分スキーム
定常判定
1.0×10-5
流入流出境界条件 流入：流量規定、流出：静圧規定
壁面境界条件
ノースリップ最小メッシュサイズ
5.0×10-5 [m]トータルメッシュ数
1.27×107[個]

ど ΔPf は ΔPs に対し非常に小さいことが分かる。また ΔPf は厚比 t/d が最も大きい試料 No.2 で最大となることが分かった。よって試料により全体の差圧 ΔPと共に、ΔPf と ΔPs の割合も変化するため、ΔP を二次式モデルによって詳細に検討する必要があるといえる。

3. パンチングの CFD 解析

そこで膜材の通気特性を考察するため比較対象で

3.1 解析方法

あるパンチング板と共に、図  に厚比 t/d 及び開口比 βの各パラメータと実験によって得られた摩擦抵抗係数

前述の実験に用いたパンチング板の 3D データを用

c1 形状抵抗係数 c2 の関係を示す。摩擦抵抗係数 c1 は厚いて試料 No.9 について CFD 解析を行い、流量 Q と差

比 t/d によって、形状抵抗係数 c2 は開口比 β によって

圧 ΔP を求めた。図  にパンチング板における解析モ

顕著に変化する傾向が見られた。孔径 d によって厚比デルを示す。パンチング板の孔部分に 0.5mm（孔径のを変化させた条件(条件 d と呼ぶ)では、厚み t によって1/8）のオクタントを設定し、パンチング板表面には高厚比を変化させた条件(条件 t と呼ぶ)に比べ c1 が 2 倍

さ 0.1mm のヘキサメッシュを 4 層挿入した。パンチン

程度大きいことから、c1 は厚み t よりも孔径 d の影響

グ板前後の空間のメッシュはパンチング板から遠ざかを強く受けることが分かる。また平行配列では千鳥配るほど粗くなるようポリヘドラルメッシュで分割した。

列に比べ同じ開口比における c2 が若干大きく、形状抵壁面境界条件は摩擦を考慮するノースリップ条件とし、抗が大きいことが分かる。

ダクトの周面とパンチングの孔周面を摩擦壁面として
-2-

－6－

3

実験値

2.5

解析値

ΔP[Pa]

2
1.5
1
0.5
0

0

0.5

1 1.5 2
Q×10-3[m3/s]

2.53

図   Q と ΔP の関係の比較        (1)流速               (2)全圧                   図 
30

Re

11003

9431

25

9431

25

7860

7860

6288

6288

20

20

2201

2201
1886

1572

K

K

1886

15

1258

t/d = 0.26

10

表  t/d2

Re

11003

1572

15

1258

β = 0.4

10

新津 K=2.0(1-β/β^2)5

新津 K=2.0(1-β/β^2)5Collar K=1.42(1-β/β^2)Collar K=1.42(1-β/β^2)

0

0

0.2

0.4

β

0.6

0.8

1

(1)β と K の関係  

0

0

0.2

0.4

t/d

0.6

0.8

1

No.

試料名

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

M-3109M-3305M-4006PP43010
PP43510PP44010
PS43010
PS43510
PS44010
PS44015
PS44020
PS24010
PS64010

t/d2
[m-1]
82.6
169.0
60.1
69.3
69.3
69.3
69.3
69.3
69.3
103.9
138.5
308.6
28.7

(注)図 11 では乱流を黒、層流を白でプロットした。また風速は U=0.2～2.2[m/s]の範囲とする。

 (2)t/d と K の関係

図  パラメータが K に与える影響

2

Re
11003
9431
7860
6288
2201
1886
1572
1258

1.5

ΔPf[Pa]30

Q = 0.002m3/s におけるコンター図1

β = 0.4

乱流

0.5

0

層流

0

50

100

150

200

250

300

t/d2[1/m]

図  t/d 2 と ΔPf の関係設定した。表  に解析条件を示す。

(千鳥配列, Re=1014, t/d=0.229)及び新津ら(千鳥配列,

3.2 解析結果

Re=7000, t/d=0.2)の実験式と共に示す 4)。抵抗係数 K は

図  に CFD 解析によって得られた Q と ΔP の関係を

開口比 β が増加すると減少し、厚比 t/d が増加すると示す。解析値は実験値によく一致しており CFD 解析で増加する傾向が見られた。よって抵抗係数 K は開口比の再現性を確認できた。図  に Q = 0.002m /s における

β の変化によるだけでなく、厚比 t/d にも大きく影響さ

流速及び全圧のコンター図を示す。流速及び全圧はパれると言える。したがって厚比 t/d に対する考慮がさ

ンチングの孔部分で最大となることが確認できた。

れていない既存のモデル式では圧力損失 ΔP を十分に

4. 通気抵抗の予測モデルの提案

評価できていない。そこで本研究では、既存の抵抗公

3

4.1 抵抗係数 K の算出式に変わり二次式モデルによって圧力損失 ΔP を摩擦
3)

一般に抵抗係数 K は式(4)のように定義される 。

損失 ΔPf と形状損失 ΔPs に分離し詳細に検討していく。

1
P  K  U 2 2

4.2 摩擦損失 ΔPf(4)

 摩擦損失 ΔPf を、管路による摩擦損失 ΔPfd と抵抗体

ここに、K：抵抗係数[-]、ρ：流体の密度[kg/m ]、U：の孔部分での摩擦損失 ΔPfh に分離し詳細に検討する。

管路の面風速[m/s]である。また、抵抗係数 K は開口比

摩擦損失 ΔPf は理論的に式(6)で表すことができる 3)。

3

β の影響を顕著に受ける。この関係をモデル式にまとPf  Pfd  Pfh  c1  Q  d

めると式(5)で表すことができる。

K C 

1 



2



L1
t U
U 2  32 2 
(6)

D2
d

ここに、λ：管摩擦係数[-]、L：抵抗体から静圧測定断(5)面までの距離[m]、D：管径[m]、ν：動粘性係数[m2/s]である。式(6)より、孔径 d は 2 乗されるため摩擦損失

ここに、C：比例定数、β：開口比である。
図  に厚比 t/d 及び開口比 β の各パラメータと、実ΔPf は厚み t に比べ孔径 d の影響を強く受ける。よって

験及び解析によって得られた差圧 ΔP 及び流速 U を用本研究では厚比 t/d に変わり t/d 2 をパラメータとし摩

いて式(4)より算出した抵抗係数 K の関係を Collar ら

擦損失 ΔPf を評価することとする。表  に試料ごとの

-3-

－7－

3

0.06

0.05

膜材
平行配列
千鳥配列

2.5
0.04

三軸織
平行配列
千鳥配列

0.5
0

0.2

0.3

β [-]

0.4

0.5

No.3

2

0

り算出した ΔPf の関係を示す。ここで管摩擦係数 λ は 0.05 とした。t/d

U=0.2[m/s]

50

No.10
No.11

No.9
No.12

0.02

100

150

200

0

(1)

が増加するほど実験値は理論値の範No.3

千鳥 C=2.06

0.2

0.4

0.6

0.8

1

β[-]

t/d 2 と c1 の関係   

2

No.13

膜材 C=1.23
0t/d 2[1/m]

2

No.6

No.1

0.01

No.13
0

0.03

No.2

No.6
No.7
No.9

0.01

t/d を示す。図  に t/d と式(6)よ
2

No.1

No.11

No.10

図  比例定数 C

平行 C=2.31

No.8

No.5

U=1.2[m/s]

No.5
No.4

No.8

0.02

No.7

0.04

No.2

0.03

c2[kg/m7]1

0.05

U=2.2[m/s]

1.5

c1[Pa・s/m3]

C [-]

2

膜材
平行配列
千鳥配列

No.4

  (2) β と c2 の関係

囲に入ることが分かった。t/d が小図  予測モデルと実験値の比較

さいとき、実験値は理論値より小さくなっている。こ損失のみを抽出できていない可能性が考えられる。しれは流量条件によって孔入口での剝離状態が異なり、かし、全体の差圧 ΔP に対する摩擦損失 ΔPf の影響は小Re が大きい条件では気流が孔の周面に付着する距離

さく、c1 によって摩擦損失を抽出することによって c2が短くなっている可能性が考えられる。

は±10％程度の精度を得ることができた。

4.3 形状損失 ΔPs

よって膜材の通気抵抗は、孔径や開口比などの試料

前述の式(6)によって全体の差圧 ΔP から摩擦損失の幾何特性から予測できると考えられる。

ΔPf を抽出することができた。よって形状損失 ΔPs は、

5. まとめ

既存のモデル式を適用し開口比 β の関数として式(7)

本研究は膜材の通気特性の把握のため、膜材とパンチング板に対し通気特性実験及び CFD 解析を行い、二で表すことができる。
2C
Ps =c 2  Q

1  1
 U 2  
2 2

次式モデルを用いて圧力損失の検討を行った結果、以(7)

下の知見を得た。

図  に式(7)より算出した比例定数 C を示す。比例(1) 全圧力損失に占める摩擦損失の割合は、流量が定数 C は 3D プリンタの作製精度により多少のばらつ

大きくなるほど減少し、形状損失に比べ非常にきが見られるが、全開口比において三軸織で約 1.2 程

小さいことが分かった。
(2) 比例定数 C は三軸織で約 1.2、平行配列で約 2.3、度、平行配列で約 2.3 程度、千鳥配列で約 2.1 程度の千鳥配列で約 2.1 の値となった。

値となった。千鳥配列に関しては新津らの比例定数 Cとよく一致した。平行配列は千鳥配列に対して大きな(3) 孔径や厚みなどの試料の幾何特性から、摩擦と値となった。これらに比べ三軸織は小さな値を示して形状に分離した抵抗係数を得ることのできる通3)おり、金網に用いられる C＝0.85 と千鳥配列多孔板の気抵抗の予測モデルを提案した。

C＝2.0 の中間値に近い傾向が見られた。

今後は、CFD 解析によりさらに幅広い条件で通気デ

4.3 通気抵抗の予測モデルータを得るとともに、膜材の衝突特性についても明ら式(6)から摩擦抵抗係数 c1 に関する式(8)、式(7)からかにするため実験を行っていく予定である。

形状抵抗係数 c2 に関する式(9)が得られる。

 L1
t 1 1c1  dU  32 2   
D
2
d
 A


 1  1  1
cC 2    2 
2
2  A
 



謝辞
本研究の一部は経済産業省戦略的基盤技術高度化支援事業によるものである。

(8)

参考文献



(9)

ここに、A：管断面積[m2]である。図  に式(8)、(9) の予測モデルによって算出された c1 及び c2 と実験値の比較を示す。c1 は管路の面風速 U によって変化するが、実験値は予測モデルにより算出した範囲に概ね入ることが確認できる。t/d 2 が 70[m-1]を下回ると正確に摩擦-4-1) 蔵永真理, 山中俊夫, 前田龍紀, 北風晴都：PAC を用いた
膜天井放射空調の冷房性能に関する実験研究,日本建築学会環境系論文集, pp.255-262, 2019.03
2) 木幡悠士,福光超,柳正秀,羽山広文：膜放射ユニットを用いたタスク・アンビエント空調方式に関する研究-実大規模実験による快適性能検証について-,空気調和・衛生工学会
大会学術講演論文集, pp.173-176, 2014.09
3) 日本機械学会：技術資料 管路・ダクトの流体抵抗 ,pp.3-7, pp.109-114, 1980.08
4) 門久義,藤原良樹,細川吉延：多孔板の抵抗特性（第 1 報抵抗係数）,日本機械学会論文集, pp.1808-1811, 1984.07－8－横風気流の影響を考慮した局所排気装置の捕集性能予測法に関する基礎的研究

学部

1. はじめに ( 第 1 章 )

正会員

小森

美晴 ( 大阪大学 )章と同じ風洞にて、回流型とし実験を行った。使用し工場など生産活動を行う空間では様々な汚染物質がた排気フードの断面図を図 2 に示す。形状は Canopy

発生し、作業者の健康や作業空間の快適性に悪影響をHood、Flanged Hood、Duct 、Tapered Hood (θ = 60°)、及ぼす。従って汚染物質は空気中に拡散する前に除去

Tapered Hood (θ = 10°) の 5 つで、全て天井面からフーする必要があり、一般的に局所排気装置が使用される。

ド 下 端 面 ま で の 高 さ は 750 mm、 ダ ク ト 内 径 は 145

局所排気装置において排気量の設計が重要項目であmm、厚みは 3 mm である。局所排気装置で吸い込ん

り、設計の際、汚染源の性状や外乱条件を考慮する必だ空気は外気へ排気し、捕集したガスが風洞内へ影要があるが、従来の設計手法では設計者の経験に依存

響を与えないようにした。汚染源は等温球形汚染源

する部分が多く性能にばらつきが発生することが懸念と加熱立方体汚染源を使用した。等温球形汚染源は

1)される 。そこで本研究では局所排気装置のより明瞭

Passive Scalar Contaminant を意図し、空気と同比重のな設計手法の提案を最終目的としている。外乱条件下

He と CO2 の混合ガスを、スポンジに差し込んだガスの捕集性能予測のため、本論文では実験・フード下部

供給用チューブから発生させた。加熱立方体汚染源の気流予測モデルの検討を行った結果を報告する。

は、上面と側面に通気口を設けたアルミ製の箱の内部

2. 研究用風洞による低風速風の気流性状 ( 第 2 章 )にシーズヒーターを設置し加熱を行い、底面から差し

本章では風洞による低風速風の気流性状の把握を行込んだガス供給用チューブから等温球形汚染源と同じう。吹放し型の大阪大学研究用風洞にて、測定胴の間

混合ガスを発生させた。汚染源はフード中心軸上に固隙 3 か所に目合 0.3 × 0.3 mm の整流用網を設置し測定定し高さを変化させ、汚染物濃度は CO2 濃度測定器

した。まず風洞の軸流ファン回転数と風速の関係の把を用いて、測定胴上流と排気ダクト内にて測定し ( 図握を行い、その後表 1 に示す条件で、超音波風速計に

1 参照 )、2 点の濃度差から捕集率を算出した。

よる測定胴断面の風速分布の測定と、熱線風速計によ測定手順は、ガス供給用チューブを排気フード奥まる測定及び乱流統計量の取得を行った。結果から測定で入れ発生させ、汚染物を 100 % 捕集した場合の濃度

胴内に大きな風速分布は見られず、整流用網による乱を測定し ( 完全捕集 )、条件設定を行い濃度を測定しれの小さい気流場の形成が確認できた。しかし風速の( 通常捕集 )、捕集率を算出した。定常待ち 3 分、測時刻変動に外部風による大きな揺らぎが見られ、外部

定時間 3 分とし、平均値を捕集率の算出に用いた。

風への対策の必要性が示唆された。

捕集率 η の算出式を以下に示す。

3. 横風気流条件下での排気フード捕集性能 ( 第 3 章 )(1)

本章では横風気流条件下での排気フード捕集性能の検討を行うため捕集率測定を行った。

実験条件は表 2 に示す通りである。

3.1 実験概要

3.2 結果と考察

風洞断面図及び実験機器配置図を図 1 に示す。第 2

Case1
Case2
Case3
Case4
Case5

横風気流
風速 [m/s]
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5

軸流ファン
回転数 [rpm]
27.7
38.7
49.7
60.7
71.7

㢼ୗഃ

ࣁࢵࢳ
᤼Ẽ
CO2

㢼ୖഃ

ᩚὶ⏝⥙

ኚὶ⩼

㢼㔞ㄪᩚࢲࣥࣃ࣮
ᐃⅬ ࣇ࢓ࣥ

㢼㏿

ᐃⅬ

CO2

ᐃⅬ

He + CO2ởᰁ※(ȭ100 mmࢫ࣏ࣥࢪ )

1800

条件

実験条件 ( 風速測定 )

᤼Ẽ

750

表1

እẼ࡬

結果を図 3 に示す。図 3(a) では汚染源がフードとᅇὶᆺ㉸㡢Ἴ㢼㏿ィ
CO2 ⃰ᗘ

ᐃჾ1800(a) 主流方向

図1

風洞断面図及び実験機器配置図－9－(b) 主流直行方向[mm]

汚染源高さ[mm]

80

600 [mm](d)Tapered(θ = 10°)ᤕ㞟⋡ [%]

750

750

390

80
60
Canopy40

Flanged

20

Tapered(θ = 60°)
Tapered(θ = 10°)Duct

0 ΔH = 100 [mm]-100.0 0.1 0.2 0.3 0.4ᶓ㢼Ẽὶ㢼㏿ [m/s]

図 2 排気フード断面図
実験条件 ( 捕集率測定 )

110
100

0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5
加熱立方体汚染源
フード下端面からFlangedTapered (θ = 10°)Duct
Canopy20
Tapered (θ = 60°)
0 ΔH = 300 [mm]

40

-10
0.0

0.5

ΔH = 500 [mm]

110
100

Tapered(θ = 60°)80

Canopy

等温球形汚染源
フード下端面
100, 300, 500
からダクト吸込み面
500から

60

0.1 0.2 0.3 0.4ᶓ㢼Ẽὶ㢼㏿ [m/s]0.5(a) 等温球形汚染源(b) 等温球形汚染源( フード - 汚染源間距離 100 mm) ( フード - 汚染源間距離 300 mm)

Canopy, Flanged, Duct, Tapered (θ = 60°), Tapered (θ = 10°)382ᤕ㞟⋡ [%]

フード形状
排気量 [Nm3/h]
横風気流風速
[m/s]
汚染源

600
(d)Tapered(θ = 60°)

110
100

500

80

Flanged

60
40
20

0
-10
0.0

近いため吸込み気流が支配的となり、全条件で捕集率が約 100 % となった。図 3(b) よりダクト吸込み面とTapered(θ = 10°)Duct

0.1 0.2 0.3 0.4ᶓ㢼Ẽὶ㢼㏿ [m/s]ᤕ㞟⋡ [%]

表2

10°

60°

110
100
ᤕ㞟⋡ [%]

600(b)Flanged (c)Duct

145

40

600
(a)Canopy

145
750

250

145
750

145
750

145

0.5

CanopyTapered (θ = 10°)

Duct

60
40

FlangedTapered (θ = 60°)

20

0 ΔH = 500 [mm]-100.0 0.1 0.2 0.3 0.4ᶓ㢼Ẽὶ㢼㏿ [m/s]0.5(c) 等温球形汚染源(d) 加熱立方体汚染源( フード - 汚染源間距離 500 mm) ( フード - 汚染源間距離 500 mm)

汚染源の距離が近いほど捕集率が高くなり、ダクト開

図3

捕集率測定結果

口の位置が捕集性能に影響することが考えられる。まの空間について風速・汚染物濃度分布の測定を行った。

た Duct は Flanged、Tapered (θ = 10°) よ り も 捕 集 率 が4.1 実験概要

低くなったが、フード板の有無が原因と考えられる。

実験施設、フード形状、局所排気装置の設置方法、

図 3(c) より全形状で横風風速が 0.2 m/s を超えると捕排気方法、汚染源は捕集率測定と同じであり、フード

集率が約 0% となり、排気量ごとに捕集率が大きく低中心を通る主流方向鉛直断面上の図 4 及び図 5 に示す

下する限界横風風速の存在が示唆される。図 3(d) に測定点にて、捕集率測定と同じ機器を使用し風速及びついて、(c) と比較すると、横風風速が 0.1 ～ 0.3 m/s

CO2 濃度を測定した。測定点の移動には二次元トラにおいて捕集率が大きく向上したが、汚染源による熱バーサを使用した。また CO2 濃度は測定胴上流と各上昇流によるものと思われる。

測定点にて同時に測定し 2 点の濃度差を各測定点の濃4. 排気フード下部の風速・濃度分布 ( 第 4 章 )度とした。
風速は各点 3 分間測定し、測定断面での 2 成分の風捕集メカニズムを考察するため、フード - 汚染源間

表 2 実験条件( 風速・濃度空間分布測定 )

100
300

100
100

300
100

600

[mm]

(a) 風速分布

図4

600

170
500
100

(b) 濃度分布300

ࣇ࣮ࢻୗ➃㠃࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]ࣇ࣮ࢻୗ➃㠃
100
200
300
0

400

0.5

1 [m/s]➼⌫ᙧởᰁ※CO2 ⃰ᗘ [ppm]

図5
0700 600 500 400 300 200 100 0 100 200 300 400ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]風速分布 ( 等温球形汚染源 )

0
100
200
300
400
ຍ⇕❧᪉యởᰁ※

500
0

600

0.5

1 [m/s]700 600 500 400 300 200 100 0 100 200 300 400ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]図8

風速分布 ( 加熱立方体汚染源 )[mm]

測定点 ( 加熱立方体汚染源 )

6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
400 300

CanopyFlanged
Duct

Tapered(θ = 60°)
Tapered(θ = 10°)200 1000
100 200 300 400ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]

14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
400 300

図7
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
400 300

FlangedTapered(θ = 60°)
Tapered(θ = 10°)0
100 200 300 400
200 100ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm](a) フード下端面から 170 mm

図9－ 10 －

Duct

Tapered(θ = 60°)
Tapered(θ = 10°)200 1000
100 200 300 400ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]濃度分布 ( 等温球形汚染源 )CanopyDuct

CanopyFlanged(b) フード下端面から 200 mm(a) フード下端面から 100 mm

ࣇ࣮ࢻୗ➃㠃

CO2 ⃰ᗘ [ppm]ࣇ࣮ࢻୗ➃㠃࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]

図6

600

(a) 風速分布

測定点 ( 等温球形汚染源 )排気量382[Nm3/h]170500
汚染源
等温球形汚染源 加熱立方体汚染源
100
汚染源高さ フード下端面
フード下端面
300
500
[mm]
から
から
600
[mm]
横風気流
(b) 濃度分布0.40.3
風速 [m/s]
170

170

[mm]

Canopy, Flanged, Duct,
Tapered (θ = 60°), Tapered (θ = 10°)

CO2 ⃰ᗘ [ppm]

300

フード形状

CO2 ⃰ᗘ [ppm]

100
100

750

750

750

750

6000
5000
4000
3000
2000

CanopyFlanged
Duct

1000
0
400 300

Tapered(θ = 60°)
Tapered(θ = 10°)200 1000
100 200 300 400ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm](b) フード下端面から 340 mm

濃度分布 ( 加熱立方体汚染源 )速から合成風速及び水平面からなす角を算出した。汚(2)

染物濃度は各点定常待ち 7 分、測定時間 10 分とし平(3)均値を算出した。実験条件は表 3 に示す通りである。
4.2 結果と考察(4)

結果を図 6 ～ 9 に示す。図 7、9 について CO2 濃度測定器の精度保証範囲である 5000 ppm を超えた点の横風気流風速について、一様な横風気流 v0 m/s が、マーカーは塗りつぶしている。

ダクトの吸込み気流によって、ダクト通過中に風速分

Canopy、Tapered (θ = 60°) について、図 6 でフード布が徐々にフード下端から R m にかけて、線形にか

下端面付近のベクトルが横に逸れている点、また図 7

つ放射状に変化し、元の一様な風速分布から減少したで他 3 形状より下流で濃度ピークが見られた点から、体積分がダクトにより吸い込まれた空気量になると仮Canopy、Tapered (θ = 60°) は他 3 形状よりダクト吸込定する ( 図 12 参照 )。減少した体積は底面の半径が R

み面の位置が高く、測定点で吸込み気流より横風気流

m の円錐の 1/2 であるから、以下の式で R m を求める。

が支配的となるためと思われる。また図 8 で全ての形(5)状で上向きの風速ベクトルが見られた点と、図 9 で全従って各測定点の横風風速 vw m/s は以下の式で得る。

形状同じ位置で濃度ピークが見られた点について、汚(6)

染源からの熱上昇流の影響と考えられる。

吸込み気流風速と横風気流風速の合成風速 vc m/s は

5. 排気フード下部の気流予測 ( 第 5 章 )本章ではフード下部の気流予測モデルの検討及び式 (7) を用いてベクトル合成し、水平面からなす角 θc

CFD 解析による精度検証を行った。

は式 (8) を用いて算出した。
(7)

5.1 気流予測モデル
図 10 のようにフード下部の座標を設定し、各点で(8)吸込み気流風速、横風気流風速をモデル計算により算出し、二つの風速を合成することで気流の予測を行う。

予測計算結果と第 4 章の風速分布の比較を行ったグ

計算は第 4 章の測定結果と比較できるよう表 3 に示す

ラフを図 13 に示す。グラフの上流からダクト下端付

条件で行い、フード寸法も実験と同じとした。

近までの結果を比較すると、Flanged・Duct 共に、風

吸込み気流は、ダクト中心から距離 r m 離れた点か速の大きさは異なるが風向は概ね一致している。しからダクト中心に向かう風速 vr m/s は等しくなると仮定

し、ダクト下端付近から下流においては風速の大きさ・し ( 図 11 参照 )、各測定点での vr を Flanged は式 (2)、

風向共に大きくずれる結果となった。予測モデルにおDuct は式 (3) で、水平面からなす角 θ は式 (4) で求める。

いて横風気流を過小評価していることが示唆される。

y [m]

フード形状

計算条件
Flangedண

DuctFlanged Hoodࡲࡓࡣ Duct

Flanged Hoodࡲࡓࡣ DuctⅬ-0.3 -0.2 -0.1 0

0.1

0.2

0.3

x [m]

0[m/s]-0.1

排気量 Q[m3/h]

382

vo

-0.2
vo

-0.3

横風気流
風速 vo [m/s]

0.4

図 10

ࢲࢡࢺ୰ᚰ
r [m]
vr [m/s]
θ [°]ᐃⅬ

吸込み気流予測概要図ࣇ࣮ࢻୗ➃㠃࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]Flanged Hoodࡲࡓࡣ Ductvo

気流予測点及び座標

Q [Nm3/h]

図 11Flanged Hoodࡲࡓࡣ Duct

R [m]࣋ࢡࢺࣝྜᡂ
ᐃ್

0
100
200
300

0

400
400

300

200 1000
100 200ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm](a) Flanged Hood

－ 11 －

0.5

300

1

400

図 13

R [m]

vo

図 12

ࣇ࣮ࢻୗ➃㠃࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]表3横風気流予測概要図

࣋ࢡࢺࣝྜᡂ
ᐃ್

0
100
200
300

0

400
400

計算結果

300

200 1000
100 200ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm](b) Duct

0.5

300

1

400

解析条件及び境界条件

Case2

横風気流

フード排気
Case3
+ 横風気流

自然
流入流出

流量規定
自然
流入流出

流速規定

壁境界

流速規定

表5

流量規定

1.8

1.5

1.5

1.5

1.2

1.2

1.2

0.9
0.6

0.9
0.6

0.9
0.6

0.3

0.3

0.3

0

0

0

0.9 0.6 0.3 0 0.3 0.6 0.9
ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [m]0.9 0.6 0.3 0 0.3 0.6 0.9
ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [m]0.9 0.6 0.3 0 0.3 0.6 0.9
ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [m]解析概要

ὶ㏿ࡢ኱ࡁࡉ [m/s]ὶ㏿ࡢ኱ࡁࡉ [m/s]ὶ㏿ࡢ኱ࡁࡉ [m/s]

フード形状
CFD コード

Flanged
Duct
STREAM V14

1.8

1.8

1.8

乱流モデル

標準 k - ε モデル

1.5

1.5

1.5

計算アルゴリズム
離散スキーム
メッシュ数

SIMPLE
QUICK
5,199,044
4,782,240

1.2

1.2

1.2

横風流入境界条件
フード
風速 乱流エネルギー 乱流消失率 排気量
2 2
2 3[m3/h][m/s]
k [m /s ]ε [m /s ]Case1( 自然流入流出 )382.3
Case2 0.4
1.48829E-06 3.58974E-08 ( 壁面境界 )Case3 0.4
1.48829E-06 3.58974E-08
382.3

図 14

0.4

0

0.5

㧗ࡉ [m]

㧗ࡉ [m]

0.3

0.9
0.6

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0.9
0.6
0

0.9 0.6 0.3 0 0.3 0.6 0.9
ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [m]0.9 0.6 0.3 0 0.3 0.6 0.9
ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [m]0.9 0.6 0.3 0 0.3 0.6 0.9
ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [m]ὶ㏿ [m/s]
0

0.2

0.4

0.6

ὶ㏿ [m/s]
0.8

1

[mm]

0.1

0

図 15

1800

0.2

0.3

0.2

0.3

0

200
0

300

5
ὶ㏿ࡢ኱ࡁࡉ [m/s]400

400 300 200 100 0 100 200 300 400ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm](a)Flanged Hood(b) 主流直行方向

図 16

解析領域

5.2 CFD 解析による精度検証

ὶ㏿ [m/s]
0.4

0.5

0.2

0

0.4

0.6

0.8

1

解析結果 (Flanged Hood)100㸨ణࡋ Case1 ࡛ࡣ⮬↛ὶධὶฟ(a) 主流方向

0.1

0

900

[mm]

3600

0

0

ࣇ࣮ࢻୗ➃㠃࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]

895

1

0.3

750

ὶ
㏿
つ
ᐃ

0.8

0.3

1050

᤼Ẽ
ࣇ࣮ࢻ

1050

750

⮬
↛
ὶ
ධ
ὶ
ฟ

ᶓ
㢼
ὶ
ධ

0.6

0.6

145

＊

ࣇ࣮ࢻ᤼Ẽࠉὶ㔞つᐃ

0.4

0.9

1800

145

0.2

ࣇ࣮ࢻୗ➃㠃࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm]解析条件㧗ࡉ [m]

0

風速ベクトル図

表6

1800

Case3

1.8

㧗ࡉ [m]

Case1 フード排気

風下

Case2

1.8

㧗ࡉ [m]風上㧗ࡉ [m]

条件

Case1

フード
排気面

風速コンター図

表4

0
100
200
0

300

5
ὶ㏿ࡢ኱ࡁࡉ [m/s]400

400 300 200 100 0 100 200 300 400ࣇ࣮ࢻ୰ᚰ࠿ࡽࡢ㊥㞳 [mm](b)Duct

フード近くのベクトル図 (Case3)

め、捕集率測定及び排気フード下部の風速・濃度空間解析は実験を行った風洞を再現し、横風気流、吸込

分布測定を行った。その結果、排気量ごとに捕集率がみ気流、横風気流下における吸込み気流の 3 条件で行大きく低下する限界横風風速の存在や、フードの有無・い、予測モデルの精度検証を行う ( 表 4 参照 )。解析

ダクト吸込み面の位置・熱上昇流が捕集性能に影響す領域を図 14 に示す。解析時間の短縮のため、排気フーることが明らかとなった。さらに捕集性能の予測を目ドを設置した測定胴下流のみモデル化した。フード形

指し、フード下部の気流予測モデルの検討及び CFD

状はモデル計算を行った Flanged・Duct の 2 つを用い解析による精度検証を行った。予測モデルでは下流側た。解析概要を表 5 に、解析条件を表 6 に示す。乱流で実験値とずれがあるものの上流からダクト下部にか特性は第 2 章で算出した k、ε を用いた。

けては概ね一致する結果が得られ、今後改良を重ねる

解析結果を図 15 に、フード近くのベクトル図を図ことでより精度の高い気流場の予測が期待でき、捕集16 に示す。Case1 の結果を見ると風速分布が Flanged率予測法につなげていくことが出来るものと考える。

は半球状に、Duct は球状に広がっており予測モデルの仮定と一致している。しかし風速の大きさを比較すると、予測モデルでは CFD 解析よりも小さくなり、過小評価している可能性が示唆される。Case2 の結果では両形状で横風気流がフードで剥離し、縮流現象によりフード下端付近で大きい風速が見られ、予測モデ
ルにおいても考慮する必要性があると思われる。
6. おわりに ( 第 6 章 )本論文では横風気流条件下における局所排気措置の捕集性能予測法を確立することを目的として、横風気
流条件下における各種フードの捕集性能を把握するた記 号 表：排気ダクト内 CO2 濃度 ( 通常捕集 ) [ppm]：排気ダクト内 CO2 濃度 ( 完全捕集 ) [ppm]：測定胴内 CO2 濃度 ( 通常捕集 ) [ppm]：測定胴内 CO2 濃度 ( 完全捕集 ) [ppm]：ダクト上流端からの距離 [m]：排気量 ( 完全捕集 ) [Nm3/h]：排気量 ( 通常捕集 ) [Nm3/h]：ダクト中心からの距離 [m]：ダクト中心から r m での吸込み気流風速 [m/s]：各点での横風気流風速 [m/s]：横風気流風速 [m/s]：各点での合成風速 [m/s]：捕集率 [-]：vc の水平面からなす角 [°]：vr の水平面からなす角 [°]参 考 文 献社団法人 空気・調和衛生工学会編著：新版工場換気、第 3章局所排気装置 3.3 節、3.4 節、pp.23 - pp.33－ 12 －

1900 年パリ万博におけるコンコルド門のデザイン過程について
建築家ルネ・ビネの生物学的形態研究
学部

1.

研究の概要

正会員

小山

裕史（東海大学）

飾や構成において、生物形態がどういった過程を通しルネ・ビネ（René Binet, 1866-1911 以下ビネ）は、て応用されているのかを考察する。さらに、ヘッケル

19 世紀末のフランスで建築家として活躍し、1900 年の一元論的な思考を基に、コンコルド門のもつ一元論にパリにて開催された万国博覧会（以下パリ万博）に的な要素を考察し、その思想的背景を明らかにする。

おいて、現在のコンコルド広場とラ・レーヌ広場の接2.

研究対象としてのコンコルド門

点にあたる場所に仮設的に建てられ、メインゲートとビネは、パリ万博のコンコルド門を設計した建築家

して利用されることになる Porte Monumentale forとして知られ、花瓶やカーペットの図面の作成など、

ExpositionUniverselle in Paris 1900(以下コンコルド

デザイナーとしても活躍した。ビネは、コンコルド門門）の設計を手がける【図 1】【図 2】。

の設計他に、エルンスト・ヘッケルによる生物形態の図版を分析、研究を行い『装飾的スケッチ』に、装飾や家具として昇華させた図版を数多く残している【図3】。

【図 1】1900 年パリ万博記念ゲート【図 2】1900 年パリ万博水彩画（出（出典・参考文献【1】）典・参考文献【1】）ビネは、アール・ヌーヴォー潮流の自由で抽象的要素を多く含む建築に対して、時間の経過と共に潮流の劣化と衰退の可能性を孕んでいる事に対して危機感を【図 3】『装飾的スケッチ』家具・装飾のスケッチ(出典・参考文献[2])持ち、自由な造形を持つ建築に対し、合理的な操作と説明が行えることを重要視していたとされる。ビネの

ビネは、45 年という短い生涯の中で、パリ万博のコ

こ う し た 考 え は 、 エ ル ン ス ト ・ ヘ ッ ケ ル （ Ernst

ンコルド門の設計と、プランタンデパートの増築計画

Haeckel, 1834-1919 以下ヘッケル）の一元論的な思考の 2 つの大規模なプロジェクトを手がけた。コンコルの影響を受けたものである。

ド門のプロジェクトはコスト面や環境など、ビネにとコンコルド門の設計には、顕微鏡を通して初めて確って恵まれた環境で、設計に携わることが出来たとい認することのできる、放散虫をはじめとする微細な生える。さらに、ビネは、コンコルド門の詳細を深く理物を用いることで、ビネは、建築の有機的な造形に対解 す る た め に 、『 装 飾 的 ス ケ ッ チ （ Esquisses

し、機械的（ヘッケルが一元論の説明で用いた一元的、

Décoratives）』を出版した。一方、プランタンデパー

因果的とほぼ同意である意味をもつ言葉として使用すトのプロジェクトは、完全な増築計画が完了する前にる）思考をもって、合理的な構成を試みている。

ビネは亡くなってしまう。ビネの死後は、ビネの設計

本研究では、コンコルド門のデザイン過程を、ビネを参考に同じような意匠を再現する形で増築計画が続が影響を受けたヘッケルの生物形態研究及び一元論的けられた。すなわち、プランタンデパートの全てにビな考えとの関係性を明らかする。一次資料であるビネ

ネの思考が十分に反映されているとは言えず、ビネがの『装飾的スケッチ』に加え、放散虫に関するチャレ

目指した自然の形態を建築へと応用させた過程を知る

ンジャー号レポートをはじめとするヘッケルの原生生

うえで、コンコルド門は重要な作品だといえる。

物の研究資料の分析を行うことで、コンコルド門の装- 1 -ビネとヘッケルの交流は、1899 年にビネがヘッケル－ 13 －

に宛てた書簡をきっかけに始まる。書簡の内容には、している。これらの装飾や家具とヘッケルによる生物

ビネがチャレンジャー号の航海に関する放散虫をはじの形態のスケッチを比較し分析を行った結果、生物形

めとする生物の形態についての資料を研究し、建築や態を装飾や建築へ応用する過程において、鑑賞用の芸術的な目的のために、細心の注意を払って

1.

生物形態を平面的に、手を加えずそのまま装飾に反映させる方法【図 4】【図 5】。

研究を行い、コンコルド門の設計が、この研究に触発されたものであることが記されている。すなわち、コンコルド門の設計に対する直接的な研究資料は、チャレンジャー号の航海による放散虫をはじめとするヘッケルの研究報告書である。
『装飾的スケッチ』とヘッケルが生物の形態スケッチ を 載 せ た 『 自 然 の 芸 術 形 態 （ Kunstformen derNatur）』は、パリ万博の開催後に出版される。ビネはヘッケルに、『装飾的スケッチ』の出版はヘッケルの仕事の価値の高さを証明し、原生生物のような微細な生【図 4】A. constellatus スケッチ（出【図 5】ビネのタイルのスケッチ

典・参考文献【3】）（出典・参考文献【2】）2.

生物のもつ形態を平面的に、構成する要素を簡略化して抽出し、使用する方法【図 6】。

物を知らない人々が、芸術的な造形を理解する助けになることを伝えており、1900 年当時の大衆は、『自然の芸術形態』、『装飾的スケッチ』によって、コンコルド門への理解を深めることが可能となった。すなわち、『装飾的スケッチ』は、コンコルド門の生物形態の応用過程を分析するうえで重要である。
よって、『装飾的スケッチ』からビネの生物形態の建築、装飾への意匠決定過程を分析し、チャレンジャ

【図 6】留め金具の装飾の構成過程（筆者作成。出典・参考

ー号のヘッケルによる研究報告書を基に、コンコルド

文献【2】
【4】）

門のインスピレーションを考察することで、ビネの思

3. 原生生物を建築、装飾に反映させる過程において、考を明らかにすることができる。

生物の幾何学的な基本形態の特徴を抽出し、構成3-1.

に反映させる方法【図 7】。

形態応用の分析『装飾的スケッチ』によると、アール・ヌーヴォー
潮流における、有機的な形態を用いた建築や装飾は、設計者の個性や見方、感じ方によって表現が異なり、後に他の人物がこのような建築や装飾に共感を抱き、自分の作品に取り入れようと試みても、元となる作品に対する作り手の感性や個性を共有し、理解することができなければ、そこにはまた、模倣した人物の個性や見方、感じ方が反映されることになる。こういった【図 7】宝飾の装飾の構成過程（筆者作成。出典・参考文献【2】【4】）サイクルが繰り返されることで、本来の優美さや力は徐々に分解されていき、最終的にはアール・ヌーヴォ

以上の 3 つの方法がとられていることが確認できる。

ーそのものが死んでしまうとビネは考えていたとされビネは、平面的な装飾に対しては、生物のもつ形態において、平面的に手を加えずそのまま装飾に反映さる。
そんな危機感からビネは、有機的な形態の応用におせるか、要素を抽出して分解、融合を行い装飾の形成

いて、根源的な対象と方法が機械的に説明出来る装飾が行われている。また、立体的な構成においては、放や建築を目指す。そこで、ビネが可能性を見出した対散虫の骨格のもつ幾何学的な要素に着目し、生物形態

象が、微細な原生生物に属す放散虫といった生物達のの応用が行われている。

形態である。

3-2.

コンコルド門の分析

ビネは、『装飾的スケッチ』の中で、放散中をはじ

3-1 で挙げたビネによる生物形態の装飾、建築へのめとする生物形態を家具や装飾に反映させた図版を残構成過程の傾向をもとに、コンコルド門における生物- 2 -－ 14 －

形態の応用の分析を行なった結果、コンコルド門自体

リの紋章の要素を取り入れた装飾【図 11】や二手に伸の構成を担う大規模なものには、生物の幾何学的な基びる腕の部分に位置する台座部分に位置する労働者達

本形態の特徴を抽出する方法がとられていると考えらの彫刻【図 12】、正面アーチ頂点に位置する女性の彫れる。

像【図 13】、ドーム内部のドームと地面接合部に位置

中央ドーム部分【図 8】の構成は、C. reginæ と同系統に属す、プテロカニウム・グラウイドゥムする女性の彫像【図 14】といった生物形態に由来しない装飾の存在が確認できる。

Pterocanium grauidum【図 9】の形態が用いられていると考えられる。ヘッケルは、この形態について、基部に三つの凹んだ湾曲あり、網目が三節に分かれた
足の先まで延びているの述べている。この特徴は、コンコルド門のドームの構成に共通しており、三節に分かれた足には網目のような孔がいくつも確認ができる。

【図 8】コンコルド門中央ドーム俯【図 9】P. grauidum スケッチ（出瞰図（筆者作成）

典・参考文献【4】）また、細部の装飾には、生物のもつ形態を平面的に、構成する要素を簡略化して抽出し、使用する方法【図 11】パリ紋章の装飾（出【図 12】労働者の彫刻（出典・参考文献

典・参考文献【1】）[6]）【図 13】パリジェンヌ彫像（出典・【図 14】
ドーム内部女性の彫像（出参考文献[6]）

典・参考文献[7]）がとられていると考えられる。

パリ万博は、産業や技術の発展を展示することを目

ドームの基部にみられる装飾には、放散虫のスタウ的としている。これらの装飾には、フランスの労働者

ロ カ リ ュ ウ ム ・ ア ル ボ レ ス ケ ン ス Staurocaryum

達により需要と供給のサイクルが成立し、パリの消費

arborescens の形態にみられる中心の殻に対し交差す者達によってパリの経済が促進、そしてその恩恵はフる筋と、S. arborescens の中心に一番近い球状の殻とランス全土に波及する。まさしく、産業や技術の発展

最外殻、そして共通する中心を交差する 4 本の円錐形を称賛する意味が込められている装飾であることがわの棘の部分が抽出され、装飾のパターンを形成していかった。

る【図 10】。

4.

コンコルド門と一元論
ビネは、ヘッケルの一元論的な考え 1)に強く共感を持ち、中でも一元論における真・善・美の考え方を強く尊重している。ヘッケルの一元論によれば、放散虫のような科学技術の発展、特に顕微鏡技術の発展が無ければ知る事すらなかった存在である生物こそが一元論的な美であるとされる。
一元論的な美とコンコルド門を照らし合わせると、生物形態に由来しない装飾は、一元論的な美を指し示【図 10】ドーム基部の装飾の構成過程（筆者作成。出典・参考文献【４】したものであり、放散虫を媒体とした生物形態を用い【5】）

分析の結果、コンコルド門自体の構成を担う大規模

た装飾や建築と密接な関係性を持っていることがわかなものから、小さな装飾に至るまで、17 種類を超えるる。すなわち、コンコルド門は、一元論的な美そのも放散中の形態が取り入れられていることを確認するこのを表現しているということがわかる。

とができた。
3-3.

ビネは、ヘッケルの一元論的な宗教の要としての自生物形態に由来しない装飾

然の真・善・美を普及するという目的共感を持ち、ココンコルド門には、正面のアーチ上部に位置するパンコルド門を通して貢献しようとしていたのではない- 3 -－ 15 －

かと考えられる。

要な作品であるといえる。

また、コンコルド門の構成には、ヘッケルの唱える註）1.

ヘッケルの一元論とは、世界に存在する一つのも人間が感覚的に美を感じることのできる形態の要素でのは精神と物体両方を兼ね備えた自然と同一のものであとある、球や明るい単色といった分かりやすい単純な美する、スピノザの汎神論に、ダーウィンの進化論が統合され【図 15】や単純な形態が連続的なリズムをもって繰りてできたものである。

返すリズム的な美【図 16】、ある一点から放射状に同参考文献）

じ形態が並ぶ放射的な美【図 17】、形態が鏡像関係に

Art Nouveau Architecture and Versailles Watercolors.

位置しているものを表す左右対称の美【図 18】と対応

CTG Publishing. 参照先: https://a.co/5UvF6Lh

している。

é Binet, Gustave Geffroy. (1902-1904). Esquisses déco[1] Melanie Paquette. (2013). Rene Binet[2] Renratives. Paris: Librairie centrale des beaux-arts.

[3]

Ernst Haeckel. (2009). 生物の驚異的な形. (小畠郁夫, 編,
戸田裕之, 訳) 河出書房新社.

[4] Ernst Haeckel. (2009年 5 月 1 日). Report on the Radiolaria collected by H.
M.S. Challengerby Ernst Haeckel, M.D., Ph. D.

Professor of Zoology in the University of Jena. (David Boss
【図 15】単純な美（出典・参考文献【図 16】リズム的な美（出典・参[8]）

考文献[9]）

ard, 編) 参照先: H.M.S. Challenger Library: http://www.
19thcenturyscience.org/HMSC/HMSC-Reports/Zool-40/RE
ADME.htm[5] "Paris Exposition: Place de la Concorde, entrance gate, Paris, France, 1900", 1900. Lanternslide 3.25x4in, 3.25 x 4 in. Brooklyn Museum, Goodyear. (Photo: Brooklyn Museum, S03i1978l01_SL1.jpg[6] J. Boussod. (1900). L'EXPOSITION. Figaro illustré【図 18】左右対称の美（筆者作成）

́(122). 参照先: https://archive.org/details/figaroillustrey1【図 17】放射的な美（筆者作成）

22/mode/2up

ビネは、コンコルド門の形態を一元論的に美的要素

rde, Paris, France, 1900", 1900. Lantern slide 3.25x4iに対応したものにすることで、ビネが一元論的な考え

n, 3.25 x 4 in. Brooklyn Museum, Goodyear. (Photo: B

を持って、大衆がコンコルド門に対して感覚的に美く

rooklyn Museum, S03i2035l01_SL1.jpg [8] "Paris Expo

しいと感じるよう計画を行っていたことがわかる。

sition: main entrance gate, Paris, France, 1900", 1900.

5.

結論[7] "Paris Exposition: Place de la Conco

Lantern slide 3.25x4in, 3.25 x 4 in. Brooklyn Museu

本研究により、コンコルド門には、チャレンジャー

m, Goodyear. (Photo: Brooklyn Museum, S03i2004l01_号の航海で持ち帰られ、ヘッケルによる研究で明らか

SL1.jpg [9] https://www.alamy.com/ 画像 ID：CW9128になった放散虫の形態が、全体の構成に対しては放散[10] Anne Dymond. (2011). Embodying the Nation: Ar

虫のもつ幾何学的な基本形態の要素として組み込まれ、t, Fashion, and Allegorical Women at the 1900 Exposi

細部の装飾に対しては、放散虫の形態から平面的に要tion Universelle. RACAR: Revue D'art Canadienne, 1-素を抽出し、再構成したものが取り入れられているこ14.

とが明らかとなった。加えて、コンコルド門の構成のEmergence and Growth: René Binet’s Porte Monume

中に存在する生物の形態に由来しない装飾は、産業や

ntale at the 1900 Paris Exposition. In C. O'Mahony

科学技術の発展を表現しているものであることがわか(Ed.), Symbolist Objects: Materiality and Subjectivity

った。すなわち、コンコルド門全体がヘッケルの唱え

at the Fin-de-Siècle (pp. 220-244). Rivendale Press.

る一元論的な美そのものを表現していることが明らか[12] Robert Proctor, Breidbach Olaf. (2007). René Bineとなった。

t From Nature to Form. (SchroerAnne, 編, AstonPaul,

ビネは、一元論における哲学的な思考に基づいて、[11] Robert Proctor. (2009). A World of Things in

訳) Munich, Berlin, London, New York: Prestle Verla

コンコルド門の設計を行っていたと考えられる。つまg.

り、コンコルド門は、ヘッケルによる生物形態の研究

エコロジー、系統樹. 工作舎.

に加え、一元論的思想をも建築や装飾に取り入れた重- 4 -－ 16 －[13] 佐藤恵子. (2015). ヘッケルと進化の夢ー一元論、

オフィスにおけるブース型置換換気を用いた感染症対策パーソナル空調に関する研究
学部 正会員 鹿野奈々（大阪大学）

実験と CFD 解析による検討を行った。

給気口 (HEPA フィルター )図1

100 30×2 10
200×111070

Pa ～ Pd（咳飛沫核）

Pa ～ Pd（CO2 濃度）

実験室の構成と測定点
表12．本論文の概要

計2点

300×3
400×2

1945

350

要因となり得る呼吸や咳による飛沫核に着目し、実大700

150 65方式の性能を把握するために、本研究では空気感染の300

250 602770

み合わせたブース型の置換換気方式を提案する。この

計8点

空調機

50 [W/ 台 ] 発熱
75 [W/ 体 ] 発熱

1200

2770

排気口

600

給気チャンバー

1100

Wf

2770

ティションを活用し、パーソナル空調と置換換気を組Pa ～ Pg
（温度）

370

We

：顔前測定点（高さ 1100 mm）れる。本研究はこれに対し、オフィスに設置されるパー

20×5 100×3

Wa ～ Wl
（温度）

Wj

Pf

Wd

40 360B D Hd

模擬 PC

計 24 点

850
空調機

試験室

鮮空気を供給しつつ感染症対策を行う必要性が考えら

計8点

1850

Wk

750

模擬人体

200

2000

1475

Hb

Wc

1650

Hc

Pa A C Pc
Pb
Pd

2770

1350

Wl

2770

Ha

Pg

615

1100

ブース外
給気口

CO2 発生

ブース内
給気口

Wb

Wg
725

1350

排気位置 PeWa

空気が執務者に供給されにくく、健康や快適性、知的生産性などへの悪影響が考えられる。よって個別に新

Wh

Wi

200

た対策が多いと思われる。しかし、この方法では新鮮

330 40N

くの人が長時間過ごすオフィスでは、マスクやパー
ティションを利用することで感染症との共存を目指し

700 380

1800

仮想外気室

感染症が急速に拡大している。昨今では長期化する流行に伴い、感染症との共存が目指されている。特に多

1800

400×5

700

2019 年末に確認されて以来、新型コロナウイルス

200×2

1．研究背景と目的

実験基本条件ブース高さ [mm]章では、実際のオフィスを再現した実大実験でブース
高さと給気量を変更することにより、本システムの性

ブース内
給気量
[m3/h]

第 1 章では、研究背景と目的について述べた。第 2

能を温度・汚染物濃度分布によって検討した結果につ

1200

1500

1800

50

Case 1Case 2

Case 380

Case 4

Case 5

Case 6

110

Case 7

Case 8

Case 9表2

実験補足条件

いて述べた。汚染物は呼吸による飛沫核や体臭を模擬条件名した。第 3 章では、第 2 章により得られた実験値を用

Case 10, 11

PC 発熱なし

いた CFD 解析により実験条件を再現し、温度・汚染

Case 12 ~ 17

汚染源ブース変更

物濃度・風速分布の平面分布を算出し、より詳細な検Case 18, 19

ブース外給気なし討を行った。また、実験で実施しなかったブース下部

Case 20

ブース外給気なし、汚染源ブース変更に隙間がある条件を追加し、その効果について検討をCase 21, 22

PC 発熱なし、汚染源ブース変更

変更点行った。第 4 章ではブース高さと給気量を変更した実点を示す。各ブースで模擬 PC と模擬人体 1) を発熱さ大実験によって咳飛沫核分布を把握することにより、せた。汚染物は CO2 によって模擬し、主にブース C

本システムの性能の検討を行った。第 5 章では、総括の模擬人体の呼吸高さ 1100 mm から 2 NL/min で発として本論文の内容をまとめ、今後の課題を提示した。

生させた。表 1, 2 に実験の基本条件と補足条件を示す。
実験はブース 1 か所当たりの給気量（以降ブース内給

3．ブース高さと給気量が温度・汚染物濃度分布に気量）とブース高さを変更した 9 個の基本条件と、基与える影響の実験による検討（第 2 章）

本条件から発熱量などを変更した 13 個の補足条件を

第 2 章では冷房時のオフィスを再現した実大実験に検討した。給気は室内総給気量を 440 m3/h とした上

より、ブース高さと給気量が温度・汚染物濃度分布にでブース内給気量を変更した。ただし、Case 18 ～ 20

与える影響を検討した。図 1 に実験室の構成と測定については総給気量が異なる。また、冬季の冷房実験－ 17 －

1000
500

1500
1000

0

9 10 11 12 13 14 15
温度 (℃)

図 2 (a)

2000

1500
1000
500

500

Pa

2000

Pe

0

9 10 11 12 13 14 15
温度 (℃)

高さ (mm)Case 2
Case 5
Case 8

1500
1000
500

Wh

0

9 10 11 12 13 14 15
温度 (℃)

ブース高さ 1200, 1500, 1800 mm：鉛直温度分布
2770
2500

Pe

CO2 発生

Ha

Pa

Pc

Pb

Hb

Pd

Pe
1.5

2770
2500

2000

2000

1500
1000

0

0

0.5

1

1.5

0

1200 mm1500 mm1800 mm

0.5

1

1.5

2

2000

2000

0.5

1

1.5

高さ (mm)

2000

0

1500
1000

1500

0

Pd
0

規準化濃度 (-)

0.5

1

1.5

2

0.5

1

1.5

0

2

規準化濃度 (-)

1

80 m3/h
110 m3/h

Max : 4.27

Pc
0

0.5

1.5

1

1.5

2

規準化濃度 (-)

2000
1500
1000
500

Pb
0.5

CO2 発生ブース

50 m3/h

2

0

Pd
0

規準化濃度 (-)

規準化濃度 (-)

N

Pf

2770
2500

1000

0

Pd
Hd

500

1500

0

Pc
Hb

2

1000

Pa

500

500
2

1.5

CO2 発生規準化濃度 (-)

1000

2770
2500

0

1

1500

2770

Pb

0.5

2000

2500

0

Pe
0

2000

2770

500

Pa
Pb

2770
2500

2500

1000

Ha

2770
2500

0

規準化濃度 (-)

高さ (mm)

高さ (mm)

規準化濃度 (-)

1500

Pe

1500

500

Pc
0

温度 (℃)

測定点

ブース内測定点

CO2 発生ブース

500
2

Wh
9 10 11 12 13 14 15

2000

2

1000

Pa

0

9 10 11 12 13 14 15
温度 (℃)
3

給気量 50, 80, 110 m /h：鉛直温度分布

0

1500

500

500

N

Pf

高さ (mm)

2770
2500

1000

500

規準化濃度 (-)

高さ (mm)

高さ (mm)

1

1500

Pe

高さ (mm)

0.5

0

高さ (mm)0

ブース内測定点

1000

1000

Hd

500
0

1500

9 10 11 12 13 14 15
温度 (℃)

図 3 (a)

2000

2000

2770
2500

2000

1000

壁面
2770
2500

500

Pa

測定点

1500

ブース外
2770
2500

高さ (mm)

0

2000

2770
2500

高さ (mm)Case 6

ブース内

2770
2500

高さ (mm)Case 51500

壁面

高さ (mm)Case 42000

高さ (mm)

高さ (mm)

ブース外
2770
2500

高さ (mm)

ブース内
2770
2500

0.5

1

1.5

2

規準化濃度 (-)

Case 4 (1200 mm)

Case 5 (1500 mm)

Case 6 (1800 mm)

Case 2 (50 m3/h)

Case 5 (80 m3/h)

Case 8 (110 m3/h)

Case 4 での同ブース人体の顔前濃度

Case 5 での同ブース人体の顔前濃度

Case 6 での同ブース人体の顔前濃度

Case 2 での同ブース人体の顔前濃度

Case 5 での同ブース人体の顔前濃度

Case 8 での同ブース人体の顔前濃度

図 2 (b)

全てブース内給気量 80 m3/h

ブース高さ 1200, 1500, 1800 mm：鉛直濃度分布

図 3 (b)

全てブース高さ 1500 mm

給気量 50, 80, 110 m3/h：鉛直濃度分布であったことから給気温度を 10 ℃と低く設定した。

のプルームが汚染物の拡散を防いだためと予測され

図 2 に Case 4 ～ 6 の鉛直温度分布と鉛直 CO2 濃度る。図 3 (b) より給気量による違いを比較すると、ブー分布、図 3 に Case 2, 5, 8 の鉛直温度分布と鉛直 CO2

ス内側測定点 Pa, Pb, Pd については大きな差は見られ濃度分布を示す。各値は定常化後 30 分の平均値であなかった。しかし、Case 8 ではブース外給気がなかっる。温度はブース内外、壁面の各 1 点について示す。

たことから Pe における濃度が高くなっている。ただ

図 2 (a), 図 3 (a) より、5 条件で 3 点とも温度成層がし、ブース高さが低い Case 1 ～ 3 を比較するとブー形成されていた。温度成層は他の測定点や、条件でもス内給気量が大きいほど Pa, Pb, Pd における濃度が低同様に形成されていた。図 2 (b) より、全条件において、くなっていた。このことから、ブースが低い場合は給汚染源以外のブース内側測定点 Pa, Pb, Pd は室下部か気量による差が顕著になりやすいと考えられる。

ら上部まで汚染物濃度が低く、ブース型置換換気によって汚染物が効率的に排気されたことが示された。

４．ブース高さと給気量が温度・汚染物濃度分布に

ブース高さによる違いを比較するとブースが高いほ与える影響の CFD による検討（第 3 章）

ど濃度が低くなる傾向が見られたが、高さ 1500, 1800

第 3 章では第 2 章の実験を再現した CFD 解析を行

mm ではあまり差が見られなかった。よってブースがい、精度検証を行ったうえで、実験で実施していない

ある程度の高さ以上では、汚染物の拡散を抑制する効

各ブースの背面パーティションに下部隙間がある条件

果の差が小さくなると考えられる。ブース高さが最について検討を行った。表 3 に解析手法を、表 4 にも低い Case 4 については、Pa における濃度が全体と下部隙間のある解析条件を示す。精度検証では実験して低かった。これは汚染源と Pa の間にある模擬 PC

条件 Case 2, 4 ～ 6, 8 を再現し、条件名を Case C2, C4－ 18 －

解析手法

STREAM V14.1

乱流モデル

標準 k-εモデル

計算アルゴリズムSIMPLE

離散スキーム

QUICK

メッシュ数

4,121,480

表4

Case C5（下部隙間なし）

温度規定 [℃]

風速規定 ブース内 0.11, 0.18, 0.25
[m/s]
ブース外 0.20, 0.099, 0
流量規定

排気口

440 m3/h

CO2

2.0 L/min

1500

2

3

汚染源ブース1800

z = 1100

150

Case C11（下部隙間 150 mm）

汚染源ブース

解析条件（下部隙間あり）

床面からの隙間高さ [mm] ブース高さ [mm] ブース内給気量 [m3/h]

50Case C10（下部隙間 50 mm）

実験値＋10 ℃
y = 3350

表3

CFD コード

110

80

Case C10
Case C11
Case C12
Case C13

0

ブース内

Pa
Pb

Wk

Pc
Pd

Wc
Wj

Pf
Wd

We

Wf

N

2000

Case C5
（CFD）

1500
1000
500
0

0

1

2

3

4

2000
1500
1000
500

Pd
5

0

給気温度との差(℃)

図5

温度コンター図（Case C5, C10, C11）

Case C5（下部隙間なし）
y = 3350

CO2 発生Pg

高さ (mm)

Wl

Pe

Wa
Wb

Wg

高さ (mm)

Wh

Wi

図6

ブース外
2770
2500

Case 5（実験）

給気温度との差 [℃]

Case C10（下部隙間 50 mm）

Case C11（下部隙間 150 mm）

汚染源ブース

Pf
0

1

2

3

4

5

給気温度との差(℃)

精度検証結果：鉛直濃度分布～ C6, C8 として比較を行った。また、解析の際用い汚染源ブースz = 1100

2770
2500

測定点

1

た温度の実験値は一般的な置換換気の給気温度を考慮し、すべての実験値に 10 ℃加えた値を用いた。
0

図 5 に Case 5 の精度検証の結果を示す。図 5 より、

0.5

図7

ブース外は実験結果と解析結果が近い値を示した。

1.0

2.0

濃度コンター図（Case C5, C10, C11）

Case C10（下部隙間 50 mm）

ブース内については解析時にブース内の放射が考慮さ

1.5

規準化濃度 [-]

Case C11（下部隙間 150 mm）

れておらず解析結果の温度が低かった。ただし、CFDによる測定点間の傾向は実験と同様であったため、本50

150

CFD 解析を用い新たな条件の検討を行う。図 6, 7 にCase C5, C10, C11 の温度コンター図と濃度コンター図を示す。図 6 より、下部隙間がある Case C10, C11 では Case 5 よりブース上端付近の温度が低い。図 7 より、0

図8

下部隙間が大きいほどブース外の境界面高さが高く、

ブース内

0.05
風速 [m/s]

0.10

風速ベクトル分布拡大図（Case C10, C11）

125

お面

C11 における下部隙間付近の風速ベクトル分布図を拡

模擬咳

175

675

合板
1300

の場合はブース内から外に空気が出ており、下部隙間

ブース外

模擬咳発生装置

人体顔前濃度も低くなる傾向が見られた。Case C10,
大した図を図 8 に示す。図 8 より、下部隙間 50 mm

ブース内

ブース外

50

R2

350

150 mm の場合は下部隙間を介して空気がブース内外に出入りしている様子が確認できる。このことから、下部隙間における空気の出入りが室内の空気質分布に

図9

咳用模擬人体断面図

1分
測定

５．ブース高さと給気量が咳飛沫核分布に与える

模擬咳噴射時の様子

3 回咳噴霧条件設定

有用な影響を与える可能性が示唆された。

図 10

データ回収

1秒 1秒

1分

1分

定常化

10 分

1分
30 分

測定結果

影響の実験による検討（第 4 章）

図 11

測定の流れ

第 4 章では第 2 章で行った実大実験で汚染物を咳飛出口を接続する電磁弁の開放時間は 0.2 秒とした。飛沫核とした場合の検討を行った。咳は模擬咳発生装置

沫核を再現するため、水 1 L に対し塩化ナトリウム2)により発生させた。模擬咳はコンプレッサ－によっ

12 g とグリセリン 76 g を混合し、粘性をもつ模擬唾て 0.4 MPa の圧縮空気を飛沫と共に噴射することによ

液を飛沫に用いた。図 9 に咳を発生させた模擬人体のり生成している。コンプレッサーと口腔を模擬した噴断面図を、図 10 に模擬咳を噴射した際の様子を示す。

－ 19 －

108

測定点

Pa
Pb

Ha
Pc
Hb

Pe

Pd
Hd
N

Pf

106

104
103
-5

0

Pa

5
10 15
経過時間 [分]
108

106
105
104

2.0 - 5.0 µm

2.0-5.0 µm
5.0- µm

5.0 - µm2025

※線が途切れている箇所は
0 個/m3を示す

30

102
-10

-5

0

5
10 15
経過時間 [分]

20

25

30

108

Pb
個数濃度 [個/m3]

105
104
103
0

5
10 15 20
経過時間 [分]108 Pf

25

-5

0

5
10 15
経過時間 [分]

20

25

30

果と同様であると考えられる。図 12 (b) より、模擬
人体顔前の濃度は図 12 (a) と同じ高さ 1100 mm の測Pd

定点であるにも関わらず、個数濃度の変化はほとんど

106
105

起こらなかった。模擬人体の付近で測定を行っていた

104

102
-10

30

は多くの粒径で個数濃度の上昇が小さく粒径が小さい

全体の咳飛沫の拡散の傾向は第 2 章で得られた実験結ことから、汚染物は模擬人体のプルーム内に拡散する

103-5

ら緩やかに個数濃度が上昇していた。Pa, Pb について散した後、Pe にも拡散したと予測できる。よって室

107

106

上昇がみられる。Pe でも咳噴射後 5 分程経過してか数濃度の上昇に時間差があることから、先に Pd に拡

104
103

昇している。Pd については咳噴射直後に個数濃度の場合はほとんど変化がなかった。また、Pd と Pe の個

Pc

105

102
-10

107
個数濃度 [個/m3]

1.0-2.0 µm

106

103

102
-10

1.0 - 2.0 µm

107
個数濃度 [個/m3]

個数濃度 [個/m3]

107

108

0.5 - 1.0 µm

0.5-1.0 µm

105

ブース内測定点

108

0.3 - 0.5 µm

0.3-0.5 µm

102
-10

源ブース内の Pc では咳噴射と同時に個数濃度が急上

－粒径－

咳発生

107
模擬咳発生

個数濃度 [個/m3]

Pe

-5

0

5
10 15
経過時間 [分]

20

25

30

ことがなかったと予測できる。

個数濃度 [個/m3]

107

総括

106
105

各章にて得られた知見を以下にまとめる。

104

第 2 章ではブース型置換換気の性能の検討を実大実

103
102
-10

図 12 (a)

-5

0

5
10 15
経過時間 [分]

20

25

30

験により行った結果、ブースが高いほど、呼吸による個数濃度の変化：高さ 1100 mm

飛沫核を模擬した汚染物の拡散を抑制したことが分

ブース内測定点

108

Ha

咳発生

測定点

個数濃度 [個/m3]

10

Pe

6

105

Pa
Pb

104
10

3

102
-10
108

0

5
10 15
経過時間 [分]

20

25

108

Hb
個数濃度 [個/m3]

個数濃度 [個/m3]

104

10

第 3 章では、実験で実施しなかった下部隙間がある

2.0 - 5.0 µm
5.0 - µm

N

※線が途切れている箇所は
0 個/m3を示す

Hd

-5

0

5
10 15
経過時間 [分]図 12 (b)

20

25

30

効な可能性が見られたため、今後実大実験を含めたよ
第 4 章では PC 発熱のプルームとブースによる飛沫
核の拡散の抑制が確認され、第 2 章と近い傾向が見ら

104
3

102
-10

条件を CFD により検討したところ、本システムに有り詳細な検討が必要であると考えられる。

6

105

10

3

102
-10

Pd
Hd

107

6

105

10

1.0 - 2.0 µm

PcHbの拡散を抑制する傾向が見られた。

0.5 - 1.0 µm

Ha

30

107
10

0.3 - 0.5 µm
模擬咳発生

Pf

-5

かった。また、模擬 PC 発熱によるプルームが汚染物

－粒径－

107

れた。また、模擬人体顔前では人体プルームにより、
-5

0

5
10 15
経過時間 [分]

20

25

30

汚染物が顔前に拡散しにくい可能性が考えられた。

個数濃度の変化：顔前濃度以上より、呼吸による飛沫核に対しても、咳飛沫核

模擬咳はブース C の模擬人体から室東方向に噴射し、に対しても、本研究で提案したブース型置換換気の有図 1 に示す測定点において咳飛沫核の個数濃度 [ 個 /効性が示された。特に顔前付近では模擬人体によるプm3] を 1 分ごとに測定した。測定の流れを図 11 に示す。

ルームにより、汚染物の濃度が低くなることが明らか

模擬咳は室内の粒子の個数濃度が定常化した後に測定になった。現在流行している新型コロナウイルスへの間隔に合わせて 1 秒ごとに計 3 回噴射を行った。測定対策としても有用であると考えられる。本研究によは第 2 章で行った実験条件のうち、Case 2, 4 ～ 6, 8 にり、ブース型置換換気の感染症防止効果を明らかにでついて行った。

きた。今後は実用システムに向けての検討が必要と考図 12 に Case 5 での高さ 1100 mm と顔前測定点における測定点での咳噴射 10 分前から 40 分間の個数濃度の変化を示す。図 12 (a) より Pa ～ Pe で咳噴射後の個数濃度の上昇が見られた。粒径が大きいと咳発生前の状態に戻る時間が長く、大きい粒子は粒子自体の重みにより、沈下しやすい可能性が考えられた。汚染えられる。

－参考文献－
1) M. Matttsson: On the eﬃciency of displacement ventialtion, withparticular reference to the influence of human physical activity,
doctoral dissetation of University of Gävle, 1999, pp.117-1202）尾方壮行、市川真帆、堤仁美、有賀隆男、堀賢、田辺新一：
模擬咳発生装置による飛沫沈着量分布の測定、日本建築学会環境系論文集、第 83 巻、第 743 号、57-64、2018 年 1 月－ 20 －��な�の屋外活動の場���る�外住宅地の���公��������������行�に��る��の住宅地の巡回調査���
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1-2

表 2 調査概要
対象地名

山口台

万福寺

2020

古市場

2020

2020

2020

08/01

08/02

07/19

07/19

08/08

08/09

08/02

08/02

08/15

08/16

08/09

08/09

調査日

菅

（土）
調査時間

13:00

調査方法

（日）
10:00

（日）
15:00

（日）
13:00

～ 14:30 ～ 11:30 ～ 16:30 ～ 14:30
徒歩による対象住宅地内の全街路を回る巡回調査
屋外活動の行為内容、行為地点に着目

調査内容

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し、写真等を用いてその記録を行った。
住宅街に人の多い休日を対象に、

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の�定

調査対象地

2020/07/19 以降の天気が雨でない土日

備考に調査を行った。

表 1 調査対象地概要
対象地名

古市場

菅

山口台

万福寺

住所

神奈川県川崎市幸区
古市場 1,2 丁目

神奈川県川崎市多摩区
寺尾台 1,2 丁目、生田 6 丁目

神奈川県川崎市麻生区
上麻生 2,3,4 丁目、王禅寺西 6 丁目

神奈川県川崎市麻生区
万福寺 3,4,5,6 丁目、千代ヶ丘 1 丁目

面積（ha）

35

24

29

37

事業計画決定年

1943

1967

1983

2000

1948

換地処分公告年

1970

N

1987

N

2007

N

N

地図

凡例
公園
学校
幹線道路

特徴

0

500m

特徴的な卍型の交差点を中心に街路が格子状に広がっている。北側に小学校があり、街区内に複数の公園が均等に配置されている。

0

500m

南北に細長い小丘陵地の上に位置している。南北に延びる地形に沿って街路が組まれており、街区中央には公園が配置されている。

- 1 -－ 21 －

0500m

歩行者優先を方針として、歩行者専用道路が整備され、それに沿って中学校や公園緑地が配置されてい
る。
0

700m

0

500m

幹線道路を結ぶ準幹線道路を整備し、そこから住宅地が広がっている。
街区の 1/4 以上を公園緑地として整備しており、大規模公園が多い。

人数

少

多

1(n=105)

作業場
作業場

2(n=64)

まコンビニの前で立ち止まって犬の散歩の休憩
n=1 万福寺 8/9

散歩中にコンビ
ニの前のベンチに座って休憩
n=1 菅 8/16

散歩中に沿道の植え込みに座って休憩
n=1 山口台 8/2

遊び場

遊び場

歩道わきの緑地 歩 道 で 立 ち 止に入って喫煙まって喫煙
n=1 万福寺 7/19 n=1 古市場 8/15
歩道の植え込み
で虫探しする子供
n=1 古市場 8/8

3(n=88)

作業場

店舗前行列
n=13 万福寺 8/9

テラス席利用
n=19 万福寺 8/9

犬の散歩中に歩 スーパー沿いの 歩道の日陰で立
道沿いの植え込 道で立ち話
ち止まる親子み に 座 る 人 と、 n=2 古市場 8/1
n=3 古市場 8/15
そばに立つ人n=2 万福寺 7/19
道でスケート
ボードに乗る子
供と走って追いかける子供
n=2 古市場 8/1

壁を使ってバレーボール、バドミントンをする子供
n=2 古市場 8/1

道 で ス ケ ー ト マンション前のボードに乗る子 広場で遊ぶ子供
供と自転車に乗 （ス ケ ー ト ボ ー
ド 1）る子供
n=2 万福寺 8/2
n=2 古市場 8/8

広場沿いの道でスケートボード
で遊ぶ子供
n=3 古市場 8/15

住宅駐車場前の道で自転車に乗る子供
n=2 菅 8/2

住宅駐車場でプール遊び（大1 子 2）
n=3 古市場 8/15

住宅駐車場でプール遊び（大2 子 4）
n=6 古市場 8/15

店舗前行列
n=3 古市場 8/1

店舗前行列
n=10 古市場 8/8

住 宅 駐 車 場 で 住宅駐車場で洗 住宅前の舗装の修繕
DIY
車
n=1 古市場 8/8
n=1 古市場 8/15 n=1 古市場 8/15

ま交差点で自転車を泊めて水分補給する子供
n=2 菅 8/9

住宅の柵の前か 住宅前の道で立 歩 道 で 立 ち 話
ら犬を眺める子 ち話（自転車 1）
供 (2) とその飼 n=3 古市場 8/15 n=3 万福寺 7/19
い主
n=3 古市場 8/15

歩道で虫探しする子供とスケー
トボードに乗る子供
n=2 万福寺 8/9

道 で ス ケ ー ト スーパー入口のボードに乗る子 階段でカナヘビ
供 (2) と走る子 を観察する親子供 (1)（大 1 子 2）n=3 古市場 8/1
n=3 万福寺 7/19

道で一輪車にのる子供と手で押す子供
n=2 古市場 8/8

道 で ス ケ ー ト 道で一輪車に乗 道に座り込んでボードに乗る子 る子供
会話する子供供n=3 古市場 8/1
n=3 古市場 8/1
n=2 古市場 8/8

公園沿いの道から公園の花を眺める
n=1 古市場 8/1

犬を抱きながら沿道の植え込みを眺める
n=1 菅 8/2

マンションの駐車場入口前に立
ち止まる子供n=1 万福寺 8/9

道の日陰に立ち 道沿いの植え込
止まり休憩
みに入って電話
n=1 山口台 7/19 n=1 万福寺 8/2
住宅駐車場前の 住宅沿いの植込 住宅前の道で掃
道で洗車
き掃除
みの手入れ
n=1 古市場 8/8
n=1 万福寺 7/19 n=1 菅 8/9

住住宅駐車場の掃 住 宅 駐 車 場 で除
プール遊び（大n=2 菅 8/2
2 子 1）
n=3 古市場 8/15

住宅駐車場でプール遊び（大2 子 3）
n=5 古市場 8/15

住宅駐車場でプール遊び（大5 子 3）
n=8 古市場 8/15

住団地内の道で自 道沿いの緑で虫 歩行者専用道で 住宅前の植え込 町中の階段で遊転車レースをす 探しする子供
虫探しする親子 み で 遊 ぶ 親 子 ぶ子供
る子供
n=2 万福寺 8/2
n=2 山口台 8/2 （大 2 子 1）
n=4 万福寺 8/2
n=2 菅 8/9
n=3 山口台 8/2
住宅駐車場で 住宅駐車場でプール遊び（大 バーベキュー
1 子 1）
n=7 山口台 8/9
n=2 菅 8/2

凡例
ま

○○場

ランニング中に立ち止まって休憩
n=1 山口台 8/9

住宅駐車場にゴールを置いてバスケットボー 車庫前の草刈り
n=1 万福寺 8/2
ル
n=1 山口台 8/9

道に集まって遊ぶ 子 供（8）と大人（1）n=9 万福寺 7/19

交差点で立ち止 団地内の道で立
ま っ て 立 ち 話 ち話
（大 2 子 1）
n=4 菅 8/9
n=3 万福寺 8/2

遊び場

住宅駐車場にゴールを置いてバスケットボール
n=1 山口台 8/2

住宅駐車場でプール遊び（大1 子 3）
n=4 古市場 8/15

道でスケート 道で遊ぶ子供
ボード、自転車 （自 転 車 ２ スに乗る子供 (2) ケートボード 1と見守る親その他 4）と親n=3 山口台 8/9
n=8 万福寺 7/19

たまり場

ま

住宅駐車場で洗 住宅駐車場で洗車
車
n=1 古市場 8/8
n=1 古市場 8/8

たまり場

屋外活動内容n=X○○○Y/YY

住

人数 対象地名 調査日

団地内の水道で洗い物
n=1 菅 8/2
ま遊び場

6(n=6) 5(n=2) 4(n=32)

テラス席利用n=12 万福寺 8/2

店

遊び場

たまり場

深層街路

店舗前行列
n=4 万福寺 7/19

住宅前の歩道で 住宅前の歩道で植物の手入れ掃き掃除
n=1 古市場 8/1
n=1 菅 8/9

住宅駐車場で洗 住宅駐車場で洗車
車
n=1 古市場 8/8
n=1 菅 8/16

まテラス席利用
店舗前行列
n=13 万福寺 7/19 n=14 万福寺 8/2

住宅駐車場でプール遊びする
子供
n=2 古市場 8/8

住宅駐車場前の 路上で洗車
道で洗車
n=1 万福寺 8/9
n=1 万福寺 8/9

住

店舗前行列
n=6 山口台 8/9

住宅駐車場でプール遊びする
親子
n=2 古市場 8/8

住宅駐車場前の 住宅前の道で掃 住宅駐車場前の
道で洗車
道で洗車
き掃除
n=1 菅 8/16
n=1 万福寺 8/2
n=1 万福寺 8/2

住

店舗前行列
n=4 山口台 8/2

住住宅前の道で掃 住宅前の道で掃き掃除
き掃除
n=1 古市場 8/15 n=1 古市場 8/15

玄関前に座って 住宅の門の修繕
喫煙
n=1 菅 8/9
n=1 菅 8/9
ま歩道で地蔵の写 スーパーの前で真を撮る親子集まる子供
n=2 万福寺 7/19 n=9 古市場 8/15

歩道沿いの植込
みで虫の観察をする子供
n=2 古市場 8/1

マンションのエントランス前でゴルフの素振りn=1 万福寺 7/19

たまり場

住

街路深度

店

住宅沿いの歩道 店先の歩道で植 住宅前の歩道でで植込みの手入 物に水やり
植物に水やりれ
n=1 古市場 8/1
n=1 古市場 8/1
n=1 山口台 8/2
住宅駐車場で洗車
n=1 菅 8/9

たまり場

ま施設入口の階段 歩道の並木のそばで立ち止まりに座って休憩
n=1 万福寺 8/9
n=1 万福寺 8/9

ま

たまり場

住

複数人 (n=250)

施設入口の階段 施設入り口前に 幼稚園で立ち止に座って飲食まってスマホに立ち止まりn=1 万福寺 8/2
n=1 菅 8/9
n=1 万福寺 8/9

たまり場

たまり場

表層街路

ひとり (n=47)
ま道で一輪車に乗る子供と手を貸す親
n=2 山口台 8/9

道でスケート
ボードに乗る子供
n=4 山口台 7/19

場所による 3 分類

行為による 3 分類

ま：まちなか空間利用型

たまり場

住：住宅利用型

遊び場

店：店舗利用型

作業場

図 1 街路において観察された屋外活動の内容と街路深度との関係

���で�、��から 15km ��に�置する����3�

�外住��にお�る屋外活動の場の�����外で�る������市に��する���市��前� 2（前�）の�り��調査を�施した��、屋外から�業地�として��し、��まで���に宅地�活動が見られた場���路と公園に分ける�とができ

�がな�れている�とから、����と空間���がた�またまちなかの屋外活動の場の立地��を�らか�なるエ��を�り���とができる���で���にするため、対象住宅地内の��路に��道路を�と交�����団地�スト 3)�
���のニュー��ン�ス

した�路��(2)を設�し、分�を行った�ト 4)�を��し、����の�なる�か�を��（前(1)街路にお�る屋外活動�）の�り��した�

�路の屋外活動�その行�が���れた場�に�- 2 -－ 22 －

小

公園面積 S

1

表層街路

S＜1500 ㎡

1500 ㎡≦S＜10000 ㎡

空 体 操 す る 人 ベンチで話す子 ベンチに座る人
供 (n=3)8/1(n=1)8/1(n=1)8/15

空 グラウンドで遊ぶ子供 3 と親 2(n=5)8/1

設 ベ ン チ で 喫 煙 ベンチに座る老 ベンチでスマホ
夫婦 (n=2)8/1(n=1)8/1(n=1)8/1

設 ベンチでスマホ(n=1)8/1

ベンチで飲酒す ベンチに座って飲食 (n=1)8/15
る人 (n=1)8/8

表層公園

2

設 ブランコに乗る
子供 (n=1)8/8
ベンチに座る子
供 (n=1)8/15

3

街路深度

中層公園

古市場第七
公園
830 ㎡
n=6
古市場

フェンス沿いに座る子供 2 とそば に 立 つ 親(n=3)8/8

古市場第四公園
1180 ㎡
n=3
古市場

公園の塀に立って虫を探す親子(n=2)8/1
設 ベンチをテーブルにして話す子供 (n=3)8/1
遊具で遊ぶ子供
6 と見守る親(n=7)8/1

4

砂場で遊ぶ子供
3 と見守る親 2(n=5)8/1

深層公園

遊具で遊ぶ子供
2 と見守る親 2(n=4)8/1
ベンチで会話する人 (n=2)8/1

5

遊具で遊ぶ子供
3 と見守る親 1(n=4)8/8
寺尾台団地
内公園
70 ㎡
n=7
菅

6

古市場第一
公園
1380 ㎡
n=33
古市場

ベンチに座る親 虫取りをする子子 (n=2)8/2
供 (n=2)8/9
東屋で休憩する 東屋で休憩する
人 (n=1)7/19
人 (n=1)8/9
遊具で遊ぶ親子 ベンチで休憩す(n=2)7/19
る カ ッ プ ル
ベンチで話す夫 (n=2)8/9
婦 (n=2)8/9
ベンチでスマホベンチから公園 (n=1)8/9
を 撮 影 す る 人 ベンチで休む親(n=2)8/9
万福寺おや
子 (n=2)8/9
ベンチでスマホ ベンチで休む親 しろ公園
12210 ㎡(n=1)8/9
子 (n=2)8/9
n=37
万福寺

ベンチに座る親とその前で遊ぶ子供 (n=2)8/1
ベンチに集まる子供 (n=6)8/8
ブランコに乗る
子供 2 とサッカーをする子供(n=3)8/15

古市場第三公園
1650 ㎡
n=6
古市場

東屋で休む親子 水鉄砲で遊ぶ子 サッカーをする(n=2)8/2
供 (n=4)8/2
子供 (n=2)8/9

古市場第五
公園
1800 ㎡
n=5
古市場

古市場第二
公園
2340 ㎡
n=20
古市場

寺尾台第一
公園
4420 ㎡
n=63
菅

鶴亀松公園
13980 ㎡
n=57
山口台

万福寺さと
やま公園
29940 ㎡
n=16
万福寺

木登りする子供 空 公園入口で遊ぶ 空 公園わきの緑地で虫取りする子(n=2)8/9
子供 (n=2)7/19
供 (n=2)7/19
植え込みに座っテニスをする親 少年野球をする
日陰で会話する
設 ベンチに座る人
子供 12 と大人てゲームする子子 (n=2)8/16
公園内の道に(n=1)8/8
大人 (n=4)7/19
5(n=17)8/16
供 (n=3)8/8
座ってかき氷をサッカーをする
虫取りする子供
食べる親 2 と子
親 と 子 供 22 と付き添う老 少年野球を見守設 ベンチで食事す
供 (n=3)8/2
る親 (n=6)8/16(n=3)7/19
る人 (n=1)8/1
人 (n=3)8/16
散歩中に植物を芝生で走る子供
設 ベンチに座る夫 水道近くに立つ
眺 め る 夫 婦
婦 (n=2)8/2
親子 (n=2)8/16(n=1)7/19(n=2)8/2
ベ ン チ の 前 で 鉄棒で遊ぶ子供
芝生で遊ぶ親子虫取りする親子
空 バドミントンす
サッカーする親 4 と 見 守 る 親(n=2)7/19(n=3)8/2
る人 (n=2)8/2
子 (n=3)8/2(n=5)8/2
ネットをたてバ虫取りする親子
設 ブランコで遊ぶ
ブランコに乗る 鉄棒で遊ぶ子供
ドミントンする(n=2)8/2
子供 3 と見守る
親子 (n=2)8/9(n=3)8/9
親子 (n=2)8/2
親 2 (n=5)7/19
サッカーをする
山口台公園
ベンチに座って ベンチで休む老 設 遊具で遊ぶ子供
子供 (n=2)8/9
1500 ㎡
ベンチでスマホ
12 と見守る親 8
公園を眺める親 人 と 子 供
n=11(n=1)7/19(n=20)7/19
子 (n=2)8/9(n=2)8/9
設 ベンチに座る親
山口台
子 (n=2)7/19
砂場で遊ぶ親子遊具で遊ぶ子供
滑り台で遊ぶ子
2 と眺める親12 と見守る親 5
供 2 と見守る親(n=3)8/9(n=17)8/2(n=3)8/16
凡例
ベンチに座る人
公園が(n=1)8/2
接して
公園名
空 プールで遊ぶ子
寺尾台第二
いる街
公園面積
ベンチに座る男
供 (n=3)8/16
公園
路の深
人数
女 (n=2)8/2
3150 ㎡
日陰で会話する
対象地名 度を示
n=9
ベンチに座ってす。
親 3 と子供 3菅
電話 (n=1)8/9(n=6)8/16

空 日陰で水を飲む 空 公園入口に座る 空 ボールで遊ぶ子 空 公園の掃除をす 空 野球する子供 6
親子 (n=2)8/1と親 (n=9)8/9
供 (n=5)8/1
る人 (n=1)8/1
子供 (n=4)8/1

設 ベンチから子供を 眺 め る 親(n=1)8/1

深層街路

設 ベンチをテーブ
ル代わり喫煙する車いすの人(n=1)7/19

ベンチで話す子供 (n=2)8/1

古市場緑地
1280 ㎡
n=11
古市場

10000 ㎡≦S

空 公園内を歩く親 サッカーをする 野球をする親子 フリスビーする
親子 (n=2)7/19 (n=2)8/2
親子 (n=2)8/2
子 (n=2)7/19

遊具で遊ぶ子供(n=1)8/1

空 木の根元を掘る
子供 (n=1)8/8

大ベンチに座る人(n=1)8/8
砂場で遊ぶ子供(n=1)8/8

遊具で遊ぶ子供と 見 守 る 親(n=2)8/9

空 スケートボード スケートボード
で 遊 ぶ 子 供 で遊ぶ子供 2 と(n=4)8/2
親 (n=3)8/9

屋外活動の 2 類型
空 空間独自
活用型
設 設置物
利用型

図 2 公園において観察された屋外活動の内容と街路深度との関係り���利用型�
���利用型��ま��か空間利用型�

4�

����の屋外活動の����に��さ�た。そのう��ま��か空間利用型���

ま��か空間利用型が��さ�ていた空間を�近�

内�に�り�たまり場��遊�場����場�に��さ公��(3)�と�付��その空間��の��から 10 の�近�た。��に�り�������の��地の屋�で子�公��の�型�を�た。また�空間において�わ�

供の遊���の�����が�わ�ている�とが示さる��の��と 4 つの��地が�の空間�型に�って�た。そして���地の�の街路と�まった街路の間

��さ�ているかを�らかにし�そ���の��地のに�置��ら�る�深度 3 の�中間��路�空間�で屋�空間の�かさを����する�とに��した。さ�くの活�が��さ�る�とがわかった�前��� 1�。

らに近�公��の空間���が屋�活�に�える影�(2)公園にお��屋外活動の��として���の����道の���沿道空間の����植�と日陰�の 4 �を��した(���� 3)。

公園�そ�に�した街路の深度に�って���公園��中�公園��深�公園�に��する�とができ�
公園内の屋�活����内�に�って�空間独自活用

5�

��

型�
�設置物利用型�に��する�とができた�� 2�。

������地の路�空間にて���屋�活�がそして����地の���に��近い公園が���に��さ�ている�とを�見し�そ�らが�と�の中間

��利用さ�ている�とがわかった。

に�る�深度��の路�空間で��さ�る��に�る- 3 -－ 23 －

視界の効果a. 囲まれた街路

沿道空間の特性b. 公園の沿道

視界を囲い込む T 字路

道でスケート
ボードに乗る子
供 (2) と走る子供 (1)n=3 古市場
沿道空間の特性c. 敷地の余白空間

訪れたついでに立ち止まる空間

道路から分離した空間
g. 広場のような歩道

建物による日陰

歩行者優先に整備された空間

道で一輪車に乗る子供と手を貸す親
n=2 山口台囲まれた「内側」の街路空間
植栽と日陰

d. 植栽の豊かな歩道
歩道に重なる木陰

複数の動線が交わる地点

見通しの良い公園
道の幅（狭）

道に置かれた植木鉢

住宅に面した歩道

住民によって手入れされた家前空間

i. まがり角

視界の効果

j. 車道沿いの植栽

貯水池や崖など住宅以外に面した空間

屈折路の角地部分

セットバック

交通量の少ない車道

f. 軒先空間

多方向へ視界が開ける
沿道空間の特性

歩道と連続した空間

大通り沿い

視界の効果

e. まちかど

連続する植栽

歩道と車道を隔てる低木

道の幅（広） h. 歩道に面した広場
車道より広い歩道

公園の延長空間

植栽と日陰腰掛けられる植込みの段差

壁に面した空間交通量の少ない車道

図 3 「近隣公共域」の 10 類型とその特徴

�とを������������を�����と��る�https://medium.com/kenchikutouron/���������す���と�� 10 ������を(2) ���で��と������������に�る�で����に������を��る�とで�������

���������を����������と��する��������る��を��する�と�で�る���������と�る��������る�とを�す����で��に����������る�����

(3)��に���で������を���と�で�る場�

���を��する������������に��る�Public Realm�と���る���で���を�����と��る��を��する�と�で�る��で�����

�������で��������に�������る��

�ー���に��る���������と���る�を����������と����で�る������������を��する��に����������

���に��で���������ス��と����

1) 山口��,���子,���� (2017) ���������

�������������で�る�と�����でと����に��る��������に�する��� ����������で������を�とに�����

���������,Vol.82,No.737,1747-1755

����る������を��������で���2) ���,����,����� (2005) �ス�ース����とで���������ト�ー�を��������

�ス��に���市���ー��ス�ース������ �

�と���で�る������������,No.589,153-160
3) ����� �����スト����

https://www.mlit.go.jp/jutakukentiku/house/jutakukentik(1)��������ス���に���������る��

u_house_mn5_000016.html ����� 2020/10/25

��場�を������と����る��に�������

4) ����� �����ー����スト

�� 2020 � 9 ���に������������と��市�

https://www.mlit.go.jp/totikensangyo/totikensangyo_tk2_

������� �� ��������市����を��

000065.html ����� 2020/10/25- 4 -－ 24 －

ライズ比の大きいエアクッションの動的挙動に関する研究

学部 正会員 周 穎琦（横浜国立大学）
1.

び内圧の応答性状を調べ，ライズ比と内圧による影響

研究背景・目的
エアクッション（レンズ形断面を有する二重空気膜）

は，内圧（外気に対する内部空気の相対圧力）を高めを検討する。
2.

材料実験

ることで膜を張力状態とし，外力に対して抵抗する構直径 400mm，厚さ 0.1mm のポリウレタンフィルム造である。膜面の曲率を取りやすいため応力を低く抑の円形フィルムの加圧による内圧―ライズ比関係と等

えられ，クリープによる伸びをライズ増加で吸収でき

方二軸引張応力―ひずみ関係を図 1 に示す。二軸ひずるなどの特徴が挙げられる。従来の設計はエアドーム

み 16%（ライズ比 0.25）まで加圧すると，剛性は変化（一重空気膜）の知見に基づき，内圧を一定と仮定し，するものの，除荷後の残留ひずみは 1.0%程度で，ポリ過大な変形を生じさせないよう，暴風時は常時より内ウレタンフィルムは超弾性体であることが確認された。

圧を高くすることが多い。しかしエアクッションは外

3.

音圧加振実験

力を打ち消す方向に内圧と体積が変化するため，エア

3.1.

実験概要

ドームのような内圧管理が必ずしも必要ではないこと

エアクッションの基本振動特性と共振時の膜面おが近年明らかになりつつある。そのため，エアクッシ

よび内圧の応答性状を把握するために，音圧加振実験

ョンの動的挙動の解明は内圧設定を含めてより合理的を行う。パラメータをライズ比および内圧とし，実験な設計を行うために不可欠である。

諸元と計測点位置を表 1、図 2 に示す。0～100Hz の正既往研究[1][2]では ETFE フィルムを用いてライズ―

弦波の周波数を漸減させるスイープ加振と，単一の周スパン比（以下，ライズ比）0.07 以下のエアクッショ

波数の正弦波を与える特定周波数加振の 2 種類の加振

ンの弾性範囲内の共振時および動的風圧力作用時の動方法を用いた。加振時の膜面 18 点分の鉛直変位およ的挙動が検討されている。実設計では低応力と高剛性

び内圧変動の時刻歴データを取得する。なお，データを図るために，ライズ比を 0.10～0.20 程度とするのが取得のためのサンプリング周波数は 500Hz とした。

一般的である。既往研究の汎用性と整合性を向上させ

3.2.

実験結果・考察るために，高ライズ比での検証が必要である。しかしすべての試験体で，各計測点が同位相で振動する軸平面膜の加圧延伸によってライズ比 0.07 を超える曲

対称 1 波，中央点と周辺点が逆位相で振動する軸対称面を形成する場合 ETFE は降伏するため，ライズ比が2 波が励起された。膜面変位の時刻歴波形とモード形

大きいエアクッションに関する研究は少ないのが現状

表 1 音圧加振実験実験諸元

である。

膜種
ポリウレタンフィルム
膜厚t
0.1mm
直径L
950mm
内圧p
24～1440Pa
ライズ比h /L
0.04～0.25

加圧延伸 [3]によってライズ比の大きいエアクッションを製作し，共振時および動的風圧力作用時の膜面およ
公称ひずみ
5%
10%

3.50

ライズ比
0.20

950
0.25

5

00

音圧加振実験
直径950mm 膜厚0.1mm

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
ライズ比

直径L
ライズ h

⑤/⑩

3

2.0

10

237.5

公称応力σ (MPa)2.5

内圧pi (kPa)

0.15

4

3.0

②/⑦

①/⑥

②
⑦

①

⑥

③
⑧

③/⑧

2

1.5
1.0

④/⑨

1

0.5
0
0

0.05 0.1015%内圧pi (hPa)

そこで本研究では，ポリウレタンフィルムを用いて，

15

2軸単純引張2軸繰返引張
0.05

0.10
0.15
ライズ比

0.20

0.25

0
0 1%

2軸単純引張2軸繰返引張5%10%
公称ひずみε15%

上膜測定点/下膜測定点※ ①～⑩測定後，I～Ⅹを測定

スピーカー

図 2 音圧加振実験試験体概要

図 1 ポリウレタンフィルムの材料特性
- 1 -－ 25 －

状を図 3 に示す。

①

ANSYS による解析値と，石田ら[1]が提案した 2 質点モ
デルを用いた計算値と比較する。解析諸元を表 2 に示す。2 質点モデルは図 4 のように，膜面の幾何形状と釣合状態から微小変形範囲内の接線剛性をばね要素に

②

③

④

⑤

⑥

軸対称1波

0

-1.2
0
0.8

Displacement (mm)

軸対称 1 波の固有振動数について，汎用解析ソフト

Displacement (mm)

1.2

0.03

(s)

0.06

軸対称2波

0

-0.8
0

0.02

0.04

(s)

図 3 時刻歴波形・モード形状（音圧加振実験）
表 2 解析諸元
本実験の場合置換してモデル化したものである。なお，解析および計算では，ポリウレタンフィルムを等方性弾性体とし



シェル（SHELL181）
等方性弾性体式(1)より算出
E #16～58MPa ν #0.3

要素てモデル化し，微小変形範囲内の材料剛性は超弾性体

材料モデル

構成則に従い，式(1)によって見かけ縦弾性係数 E と見

膜

ヤング係数
ポアソン比

かけポアソン比 ν を求める。

空気 要素

cu

1.33～8.64 kN/m

mu

82.2 g＋付加質量（応力レベル依存）
1160＋付加質量
完全静止流体（HSFLD242）

密度[kg/m3 ]

図 5 に既往研究[4]の付加質量（式(2)）を用いて求め

ku

kair

cair

176～944 kN/m

た解析値と計算値を，実験値に対する比で示す。ライml82.2 g＋付加質量

ズ比 0.11 以下の範囲で実験値とよく一致し，ライズ比0.15 以上の範囲で実験値との乖離が大きい。そこで解klcl…式(1) 1.33～8.64 kN/m

析値と実験値の差を空気付加質量の減少に置き換え，σ：
Cauchy 応力テンソル
F：
変形勾配テンソル
C：
右 Cauchy-Green 変形テンソル
W(C)：ひずみエネルギー密度関数
J：
ヤコビアン

ライズ比による補正係数 k をかけた付加質量計算式(3)を提案する。図 5 に提案式による結果もあわせて示す。
提案式(3)によると，低ライズ比域ではエアクッション

ku,cu,kl,cl 上下膜剛性,減衰係数kair,cair
空気剛性,減衰係数
mu,ml

上下膜質量

図 4 2 質点モデル

付加質量の算定（軸対称 1 波の場合）の直径の 0.131 倍の高さに対し，高ライズ比域では直既往研究>@

提案式

…式(3)

…式(2)

径の 0.021 倍の高さに相当する領域の空気が付加質量として作用する。
付加質量の相当領域

 高ライズ比域で空気付加質量が減少する一因として，動および膜面変位のスペクトル分布を示す。ライズ比1.1

体では，膜面変位より内圧変動の 1 次固有振動数の方がやや高い。さらに，ライズ比 0.12 以上の試験体では，実験値に対する比1.2

動数が概ね一致する。一方，ライズ比 0.08 以上の試験る現象が確認された。これはエアクッションの体積が

風洞実験

4.1.

0.8
軸対称1波 解析値(既往式)
軸対称1波 計算値(既往式)
軸対称1波 解析値(提案式)
軸対称1波 計算値(提案式)

0.7
0.6

0.05

2.0

Amplitude (Pa*sec)

4.

0.9

1.5

考えられる。

k = 0.16

1.00.5

内圧変動によって固有振動数以外の膜面変位が卓越す増大するにつれ，空気と膜との連動性が弱まるためと

0.021Lk=1

位相成分が減少するためと考えられる。図 6 に内圧変0.07 以下の試験体では，膜面変位と内圧の 1 次固有振0.131×0.16=

0.131L

空気が膜に作用する圧力の加速度と膜の加速度との同

0.10

0.15

ライズ比

内圧の1次卓越
軸対称1波
軸対称2波

を踏まえ，動的風圧力に対する挙動を把握・評価する

上膜の高さにおける風速が大きく乱れ強さが小さい気流 A（風洞断面の高さ 500mm に縮流）と，上下膜における風速および乱れ強さの等しい気流 B（風洞断面の01.2

Amplitude (10-2mm*sec)

ズ比および内圧とした。各試験体に対して，下膜より

ライズ比
0.04
0.08
0.12
0.25

内圧

ライズ比
0.04
0.08
0.12
0.25

変位

0.5

前章で検討されたエアクッションの基本振動特性ことを目的とし，風洞実験を行う。パラメータをライ

0.25

図 5 実験値に対する解析値・計算値の比

1.0

実験概要

0.20

0.8

0.4

高さ 1000mm）作用時の膜面 10 点分の鉛直変位および内圧変動の時刻歴データを取得する。試験体諸元、計- 2 -－ 26 －

0050Frequency(Hz)図 6 音圧加振実験内圧・変位スペクトル

100

測点位置および気流プロファイルを表 3、図 7 に示す。

の内圧と体積の変化によって膜面の振動が抑制された

なお，データ取得のためのサンプリング周波数はと考えられる。

500Hz として，送風開始から終了まで全体で 131 秒間

図 9-1 と図 9-2 から，気流 B より気流 A の方が，全計測を行った。

風速域で内圧降下率（初期内圧に対する内圧降下量の4.2.

比率）および内圧変動率が大きいことが読み取れる。

実験結果・考察4.2.1.

図 9-3 から，気流 A より気流 B の方が，内圧降下率に

時刻歴による分析

すべての試験体で初期内圧に比べ風圧力作用時の対する内圧変動率の比が大きく，さらにその関係は 3

内圧が低いことが確認され，負圧を受けてエアクッシ

次多項式(4)に近似でき，式(4)を用いて内圧降下率に対ョン内部の空気の体積が増加していることがわかる。

する内圧変動率の比の上限を把握することができる。

図 8 に風速 U=6.6m/s 時の内圧変動率（風圧力作用

図 10-1 にライズ比 0.05 と 0.20 の試験体の上下膜中時の平均内圧に対する内圧変動幅の比率）および点①

央点①⑥の初期位置に対する風荷重時の振動中心の平⑥の変位変動率（ライズに対する変位の振幅の比率）

均変位と風速の関係，図 10-2 に変位の振幅と風速の関と初期ライズ比の関係を示す。ライズ・内圧の増加に係を示す。振動中心の変位については，気流 A の作用伴い，内圧の変動率および変位変動率は減少すること

時に，風速の増加に伴い振動中心の変位量が増大する。

が読み取れ，内圧・ライズ比が増加するにつれエアク

一方気流 B の作用時に，特定の風速で振動中心の変位

ッションの剛性が高くなることがわかる。また，気流量が最大となることが確認された。気流 B の風速がエ

A より気流 B の方が変位変動率が大きい一方で，内圧アクッションの同期領域内に達し，振動に伴う渦の形の変動率は小さいことが読み取れる。エアクッション成が促進されることにより，膜面に作用する負圧が増

0
250
200

height [mm]

⑤/⑩
②/⑦

①/⑥

③/⑧

5

I [%]

10

15

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
ライズ比

25

500

U/U0

風下

-200
-250

I [%]

5

300

0

10

15

20

1

U/U0

Intensity

0.5

1.0

1.5

U/U0 [m/s]

2.0

2.5

500

気流B断面高さ
1000

不等間隔乱流格子

2%

-400
0.5

1.0

1.5

U/U0 [m/s]

2.0

気流B
気流A
0.05
0.05
0.10
0.10
0.15
0.15
ライズ比
0.20
0.20

1

3

4

5

6

U [m/s]

7

0.001

8

1

0

2

3

4

3

4

風速 [m/s]

5

6

7

8

7

4

風速 [m/s]

5

6

7

8

0.06

0.05
0.08
0.10
0.12
0.15
0.18
0.20

0.04

0

0.02

0.04

0.06

0.08

内圧降下率

0.10

0.12

図 9-3 内圧降下率―内圧変動率
0.5

気流A
0.8
上膜①
下膜⑥
0.6 気流B
上膜①
0.4
下膜⑥

0.4

気流A
上膜①
下膜⑥

0.3 気流B
0.2

0.2

-0.2
1

気流A

0.05
0.08
0.10
0.12
0.15
0.18
0.20

上膜①
下膜⑥

0.1

0

3

0

ライズ比

式(4)

気流B

0.08

0

8

1.0

0

2

0.25

0.02

図 9-2 内圧変動率―風速

気流A
上膜①
0.4
下膜⑥
気流B
0.2
上膜①
下膜⑥

1

6

U [m/s]

-0.2

2

5

振幅 [mm]

0.1

気流A
気流B
0.05
0.05
0.10
0.10
0.15
0.15
ライズ比
0.20
0.20

1E-4

0.6

気流A
上膜①
0.3
下膜⑥
0.2 気流B
上膜①
下膜⑥

振動中心変位 [mm]振動中心変位 [mm]

2

ライズ比

0.10

0.01

図 9-1 内圧降下率―風速

0.4

-0.1
1

0.12

振幅 [mm]

1E-4

0.20

x：内圧降下率＝内圧降下量／初期内圧
y：内圧変動率＝内圧変動幅／風作用時の平均内圧

2.5

内圧変動率

0.01

0.15
ライズ比

…式(4)

Flow B
0

0.1

内圧変動率

内圧降下率

0.1

0.10

内圧降下率／内圧変動率の上限

-300

-500

0.05

図 7 風洞実験 試験体概要・気流プロファイル

0.001

4%

図 8 内圧降下率・変位変動率―ライズ比関係（U=6.6m/s）-200
気流A断面高さ⑦ ⑥ ⑧
整流メッシュ

0.01

0.001

0

-100

点線部の縮流テーパーと乱流格
子は気流A時のみ設置
② ① ③

0.1

6%

100

Flow A0

内圧変動率 変位変動率
気流A
気流A①
気流B
気流A⑥
気流B①
気流B⑥

25

200

height [mm]

④/⑨

0

400

100

-100

風上

幅はあまり変化しない。

風洞実験
直径400mm 膜厚0.05mm

00

20Intensity増大する。ただし高ライズ比域で，乱流 A 作用時の振

5

変位変動率

400
100

流 A と一様流 B 作用時とも，風速の増加に伴い振幅は

10

内圧変動率

膜種
ポリウレタンフィルム
膜厚t0.05mm
直径L400mm
初期内圧p 020～1800 Pa
ライズ比h /L
0.04～0.25

大したためと考えられる。変位の振幅については，乱15初期内圧pi (hPa)表 3 風洞実験実験諸元

20

0
2

3

4

風速 [m/s]

5

6

7

8

1

2

3

4

風速 [m/s]

5

6

7

8

図 10-1 点①⑥振動中心変位―風速（ライズ比 左：0.05 右：0.20） 図 10-2 点①⑥変位振幅―風速（ライズ比 左：0.05 右：0.20）- 3 -－ 27 －

4.2.2.

スペクトルによる分析

安定現象が確認されなかったが，より低い内圧の条件

図 11 にライズ比 0.04 の試験体の膜面変位と内圧のでは振幅の増大が発生する可能性が考えられる。

スペクトル分布を示す。内圧および風上風下点②③⑦

5.

総括⑧が同一周波数（気流 A 中 19Hz，気流 B 中 15Hz）で



音圧加振実験によってエアクッションの共振時卓越し，上下膜の中央点①⑥がエアクッションの 1 次の挙動を調べ，0.08 以上の高ライズ比域で膜面変固有振動数 35Hz で卓越した。図 12 に代表点の鉛直変

位と内圧変動の 1 次卓越周波数のずれが確認され位と変形モード（断面図）を示す。膜面変位の時刻歴た。これを踏まえ，ライズ比と内外部の空気密度波形から，風上風下点②③と⑦⑧が逆位相での振動がの差を考慮した空気付加質量の計算式を提案し，確認された。中央点①⑥は逆位相での振動と同位相でFEM による固有値解析および 2 質点モデルの高の振動両方が確認された。逆対称モードと軸対称 1 波

ライズ比域への適用を可能にした。

モードが同時に励起され，連成フラッターが発生して風洞実験によって 2 種類の動的風圧力に対するエいると考えられる。本実験では，このような不安定現

アクッションの応答性状を調べた。内圧が大きく

象が気流 A のライズ比 0.06 以下，気流 B のライズ比変動する一方で膜面各点の振幅が小さいことが0.05 以下の試験体で確認されたが，それ以上の試験体確認され，エアクッションの内圧と体積の変動には生じなかった。

よって膜面変位の振動が抑制されたと考えられる。また，ライズ比が過度に低いまたは高い場合，

比較的高周波域にも膜面変位の卓越が見られ，その周

1 次固有振動数より周波数の低い逆対称の振動の波数は風速によらずライズ比の増加に伴って減少した。

発生が確認された。逆対称モードの発生ライズ比

また時刻歴波形から，高ライズ比の試験体でも逆対称域は風速および乱れ強さ分布に依存する。

モードの発生が確認された。各試験体で見られた卓越謝辞
本研究を行うにあたり，大嘉産業㈱に試験体材料を提供して頂きました。ここに感謝の意を表します。
参考文献
[1] 石田瑛涼，角田啓輔，河端昌也：ボイル・シャルル法則を考慮した円形エアクッションの挙動に関する研究 その 2
動的挙動および軸対称 1 次モードの振動モデル，日本建築学会学術講演梗概集 構造 I (2019)，pp.877-878，2019．
[2] 信成義仁，鈴木彩音，河端昌也：ボイル・シャルル則を考慮した円形エアクッションの挙動に関する研究 その 4：
動的風荷重時の応答性状の把握・評価，日本建築学会大会
学術講演梗概集 構造 I (2020)，pp.863-864，2020．
[3] 河端昌也，丁乙碩：ETFE フィルムの延伸立体成形に関する研究 : その 1 延伸立体成形の概要，日本建築学会大会
学術講演梗概集 構造 I (2008)，pp. 931-932，2008．
[4] 小河利行，熊谷知彦，黒川雄太，田渕浩司，中山昌尚，増田圭司：振動する膜屋根に作用する空気の付加質量，日本建築学会構造系論文集 77(674)，pp.585-591，2012．

モードが発生しやすい領域で，それ以下および以上の領域は軸対称モードより逆対称モードが発生しやすい領域と考えられる。低ライズ比域の逆対称モードは，
軽量かつ低剛性のエアクッションに対して大きな風圧力が作用し，ねじれフラッターが発生したことに起因すると考えられる。一方高ライズ比域は，風上側に周期的に作用する正圧によるガスト応答およびライズ比の増加によりエアクッションの 1 次モードが軸対称から逆対称へ転じたことに起因すると考えられる。
本実験の条件では高ライズ比の試験体で顕著な不Amplitude [10-2mm*sec]

0

気流B
風上下点

4
3

気流A
風上下点

変位

0

①
⑥
②
③
⑦
⑧

20

Frequency [Hz]40

図 11 風洞実験 内圧・変位スペクトル

ライズ比0.25

0.4

-0.5
0.5

⑦

⑧

-0.5
0

0
0
0.05

ねじれフラッター

0.10

点①

軸対称

曲げフラッター16060

図 12 時刻歴波形（ライズ比 0.04）

- 4 -

0.13
0.05
逆対称①領域

0.10

150 Hz

1次固有振動数

気流
A

40
0

100

気流B

80

気流A
気流B

－ 28 －

50

図 13 変位の高周波域卓越

0.15 s

逆対称

120

①
⑥
②
③
⑦
⑧

気流A
変位
気流B

0.2

0

中央点

0

Amplitude (10-3mm*sec)

0.6

気流A気流B2
1

0Frequency (Hz)

2

5

③

0.8

気流A
内圧

4

②

気流A気流B
Displacement (mm)

6

1.0

0.5

内圧

気流B
内圧

1次固有振動数

Amplitude [10-1Pa*sec]

8

ライズ比0.15
ライズ比0.10

B でライズ比 0.05～0.18 は，逆対称モードより軸対称

ライズ比0.25
ライズ比0.10
ライズ比0.20

係を図 14 に示す。気流 A でライズ比 0.06～0.13，気流

ライズ比0.10

周波数および軸対称 1 波の固有振動数とライズ比の関

ライズ比0.15

図 13 に膜面変位のスペクトルを示す。全試験体で0.18

軸対称1次固有振動数（曲げ）
逆対称（ねじれ）①
逆対称（ねじれ）②

0.15
ライズ比

軸対称領域

0.20

0.25

逆対称②領域

図 14 卓越周波数と固有振動数の関係

基礎と地盤を絶縁した建物模型の振動台実験とその三次元 FEM 解析学部 正会員 荘 健太郎（大阪大学）

1. はじめに試験体は建物模型、ネオジム磁石、変位制御材、およ

近い将来に発生が懸念される設計用レベル 2 地震動

びアクリル製の土槽からなる。建物模型はアルミニウ

を上回る大振幅地震動に対して、既存の免震・制震技

ム製の基礎、鋼製の柱、および真鍮製の上部構造から

1)。敷地に到来した地震動なり、2 階建ての戸建て住宅を想定している。建物模は基礎と地盤との相互作用により建物に入力される。

型の基礎固定時の 1 次固有振動数は 10.5Hz で、基礎

そこで、基礎底面と地盤を絶縁状態にし、揺れの伝達と上部構造を合わせた質量は約 13.9kg である。土槽経路を人為的に絶つことができれば建物の揺れは大幅と基礎底面にそれぞれ 4 枚の磁石を向かい合うようにに低減される。そのための方法として、圧縮空気 2),3)ま取り付け、その反発力によって基礎を絶縁させた。図4), 5)を用いた建物の浮上がある。圧

3 に建物模型が浮上している様子を示す。磁石の残留

縮空気を用いたものは近年住宅を中心に適用された例

磁束密度はカタログ値より約 1.2T、上下の磁石間の距がある。宮本ら 5)は永久磁石を用いて模型構造物を磁離は実験の実測値で 14mm である。基礎側面を支持す

気浮上させている。本研究では文献 5)のアイディアをる変位制御材は、既報 6)でも用いたアクリル酸マグネ

発展させ、基礎側面を軟質かつ高靭性の高分子系の変シウムポリマーを使用した。変位制御材の一軸圧縮試

位制御材で支持した磁気浮上建物を、図 1 に示すよう

験における応力－ひずみ関係を図 4 に示す。本材料はな基礎絶縁構造(「絶震」構造)として提案している 6)。

大ひずみまで高い線形性をもつことが分かる。本実験

本論文では、新たな地震応答低減法である「絶震」

では、基礎と変位制御材の接触面積を基礎側面の面積

構造の有効性を、戸建て住宅を想定した 1 層建物モデに対して「100％」と「50％」の 2 種類で変えて応答ルを用いた模型振動台実験と 3 次元 FEM 解析の両面結果を比較した。応募論文概要では「100％」の実験結から明らかにすることを目的とする。

果のみを示す。図 2 に加速度の計測位置を示す。入力

2．模型振動台実験

地震動は告示波 (極稀・乱数位相)の時間軸を 1/5 倍し2.1 実験条件たもの(RDM 波)と、熊本地震 KiK-net 益城地表 EW

 実験は大阪大学所有の小型振動台を用いて実施した。

成分の最大速度を 50cm/s に基準化した後、時間軸を試験体の断面図と写真をそれぞれ図 2 と図 3 に示す。

1/10 倍したもの(MSK 波)を用いる。実験では、これら術の限界が指摘されている

たは磁石の反発力

建物基礎

応力(N/mm2)

0.005

変位制御材

地盤
磁石

0

図1 基礎絶縁構造 「絶震」構造
の模式図
上部構造

柱

5

基礎

50 70 60 70 50
200

5

-5

変位制御材

磁石

(unit:mm)

図2 試験体断面図(b) 浮上している様子

図3 実験時の様子- 1 -－ 29 －-515

ひずみ(%)
図4 1軸圧縮試験結果

RDM波1.0倍

0

5

10

15

20

Time(s)2530

MSK波1.0倍

Acc.
(m/s2)

25 65 110 20

土槽(a) 試験体の様子

0Acc.
(m/s2)

加振方向

加速度計

試験体1
試験体2
試験体3

0

2

4

6

8

Time(s)10

図5 入力地震動の加速度時刻歴波形

の波形の振幅を 0.2 倍、0.5 倍、1.0 倍、1.5 倍の順によって比較して示す。RDM 波、MSK 波ともに、1.0漸増させながら、RDM 波と MSK 波を交互に入力し倍以下の入力に対しては、入力振幅による卓越振動数た。図 5 に振幅 1.0 倍の RDM 波と MSK 波の加速度や増幅率の変化はあまり見られない。一方、1.5 倍の入時刻歴波形を示す。

力に対しては、卓越振動数は低く、最大増幅率は小さ2.2 実験結果

くなっており、非線形化が確認できる。

図 6 に上部構造頂部の水平加速度の時刻歴波形を、3．模型振動台実験のシミュレーション解析

基礎固定条件と比較して示す。RDM 波、MSK 波とも

3.1 基礎－変位制御材間を密着条件とした検討に、0.2 倍入力と 1.5 倍入力のそれぞれにおいて、基礎

3.1.1 解析条件
2 章の実験のシミュレーション解析を、三次元有限絶縁モデルの応答振幅は基礎固定モデルに比べて小さ

要素法を用いて行う。解析コードは LS-DYNA を用いくなっている。
図 7 に入力に対する上部構造頂部のフーリエ加速度

る。また、MSK 波を入力した実験を対象とする。

振幅比(F.S.R.)を、基礎固定条件と比較して示す。RDM

図 9 に解析モデル図を示す。基礎は剛体のソリッド

波、MSK 波ともに、0.2 倍入力と 1.5 倍入力のそれぞ

要素、上部構造は線形の質点系でモデル化する。柱にれにおいて、基礎固定モデルに比べ基礎絶縁モデルのは基礎固定時の加振結果に適合するように、基礎固定

卓越振動数は低く、最大増幅率は小さくなっている。

時の 1 次固有振動数が 10.5Hz、減衰定数が 0.74％と

図 8 に基礎絶縁モデルにおける入力に対する上部構

なる水平剛性と粘性減衰を与えている。変位制御材は造頂部のフーリエ加速度振幅比(F.S.R.)を、入力振幅に弾性体のソリッド要素でモデル化する。変位制御材の基礎固定Time(s)
0

5

10

15

20

25

Acc. (m/s2)

4

Time(s)2468Time(s)
0

5

10

15

20

25

30

0.2倍

0

-30

30

1.5倍

0

(a)RDM波

0-4Acc. (m/s2)

0.2倍

0

-5

基礎絶縁

30

Acc. (m/s2)

Acc. (m/s2)

5

1.5倍

0

-30

10

30

(b)MSK波Time(s)
0

2

4

6

8

10

図6 上部構造頂部の水平加速度時刻歴波形
基礎固定
1.5倍

0

Freqency(Hz)

20

0

0.2倍

Freqency(Hz)0(a)RDM波

0

20

50

1.5倍

F.S.R.

F.S.R.

050

F.S.R.

0.2倍

F.S.R.

50

基礎絶縁

50

0

Freqency(Hz)

20

0

0

(b)MSK波

Freqency(Hz)20

図7 入力に対する上部構造頂部のフーリエ加速度振幅比
0.2倍入力0.5倍入力0

1.0倍入力1.5倍入力

F.S.R

12

F.S.R

12

0

Freqency(Hz)

20

0

0

(a)RDM波

Freqency(Hz)(b)MSK波

図8 入力に対する上部構造頂部のフーリエ加速度振幅比(基礎絶縁モデル)- 2 -－ 30 －

20

ヤング係数は一軸圧縮試験結果に基づくは、実験結果に比べて振幅を大きく与えている。

0.0278N/mm2 とし、ポアソン比は 0.4994 とする。ま 図 12 に入力に対する上部構造頂部のフーリエ加速

た、変位制御材には剛性比例型減衰を与え、連成系の度振幅比(F.S.R.) を実験結果と比較して示す。1.0 倍

1 次固有振動数における減衰定数を 10%とする。変位

以下の入力による解析結果(密着条件)の卓越振動数は、制御材の側面および底面は固定端とする。また、基礎

実験結果とよく対応している。一方、1.5 倍入力による－変位制御材間は密着条件とする。

解析結果の卓越振動数は、実験結果に比べ高い。
3.2 基礎－変位制御材間の剥離を考慮した検討

磁石の鉛直抵抗は線形の軸ばねとしてモデル化する。図 10 に磁石の反発力－磁極間距離関係を示す。

3.2.1 解析条件

図中の「実験値」は、磁石の上に錘を載せて磁石間距

1.5 倍入力時の実験結果で確認された試験体の非線離を測ったものである。また、「理論曲線」はクーロン

形化は基礎と変位制御材の剥離が原因であると考え、の法則の面積分に基づく反発力－磁極間距離関係であ

基礎－変位制御材間の剥離を考慮した解析を行う。本り、両者は概ね対応している。解析で用いる磁石 1 個

解析では接触面に働く引張力がある引張応力(以下、あたりの鉛直ばね定数は、実験時の磁石間距離 14mm

「引張破断応力」と称する)に達して初めて剥離が生じに対応する理論曲線の接線の傾きである、3.48N/mm

る条件を設定する。また、剥離発生後の摩擦係数は 0.4を採用する。

とする。
図 13 に MSK 波 1.5 倍入力時の入力に対する上部

3.1.2 解析結果
 図 11 に上部構造頂部の水平加速度の時刻歴波形を構造頂部のフーリエ加速度振幅比(F.S.R.)を、引張破断実験結果と比較して示す。1.0 倍以下の入力による解応力 n を変えて比較して示す。図 13 より引張破断応

析結果は、振幅はやや大きくなるが、位相は実験結果

力を n=0.0038N/mm2 とした解析結果が実験結果とよとよく対応している。一方、1.5 倍入力による解析結果

く対応しており、以下では得られた n を用いた解析を
100

上部構造
質点

柱
線形ばね

変位制御材
弾性体

柱 線形ばねf0=10.5Hz
h=0.74%

基礎 剛体

0

磁力
線形ばね

(a)全体図図9 解析モデル図(b)断面図Acc. (m/s2)

Time(s)

3

3.5

4

4.5

5

5.5
1.0倍

0
-6

Time(s)3

3.5

4Acc. (m/s2)

0

6

-3
8

4.5

0

0

Frequency(Hz)

20

0.5倍

Time(s)
3

3.5

4

0

-8

Time(s)3

3.5

4Frequency(Hz)

20

0

1.0倍

0

Frequency(Hz)20

図12 入力に対する上部構造頂部のフーリエ加速度振幅比

- 3 -

4.5

5

5.5

実験

F.S.R

0

5.5

0

16

0.5倍

5

16

1.5倍

F.S.R

16

4.5

1.5倍

5
5.5
図11 上部構造頂部の水平加速度時刻歴波形

F.S.R

F.S.R

0.2倍

実験

0

解析(密着条件)

1640

磁極間距離(m)30.2倍

Acc. (m/s2)

Acc. (m/s2)10

図10 磁石の反発力－磁石間距離関係

解析(密着条件)

-1

解析モデル
理論曲線
実験値

反発力(N)

加振方向

上部構造
質点

－ 31 －

00Frequency(Hz)

20

行う。

礎絶縁構造の安定化につながっていることがわかる。

3.2.2 解析結果

なお、基礎のロッキングによる磁極間距離の変化は、

図 14 に基礎－変位制御材間の剥離を考慮し、引張破断応力を0.0038N/mm2 とした解析より得られた上最大でも約 14.3％に過ぎないことを確認している。
4. 結論

部構造頂部の水平加速度の時刻歴波形を、実験結果と本論文では、基礎底面を絶縁した構造の地震応答低比較して示す。入力振幅によらず、解析結果は振幅と減効果を明らかにすることを目的として、模型振動台

位相の両面で実験結果とよく対応している。

実験と 3 次元 FEM 解析を行った。

図 15 に 1.5 倍入力時の変形図を示す。ただし変位①

模型振動台実験では、基礎絶縁モデルは安定したを 10 倍に拡大している。基礎と変位制御材の間に一応答を示し、入力振幅によらず、基礎固定モデル

部剥離が見られる。また、変位制御材が基礎の水平、に比べ上部構造を長周期化させ、加速度応答を大

鉛直両方向の変形に抵抗している。これより、変位制幅に低減することができた。

御材が建物模型の動きに対して 3 次元的に抵抗し、基②の面積分より評価できることを示した。

16
実験

③

F.S.R

n=0
n=0.0038

よらず、実験結果を再現することができた。

Frequency(Hz)0

ることを明らかにした。

図13 上部構造頂部のフーリエ加速度振幅比

 今後の課題としては、実大建物への適用に向けて、

実験

Acc. (m/s2)

1

Acc. (m/s2)

3

Acc. (m/s2)

位制御材に使用する材料の調査などが挙げられる。
参考文献

Time(s)

3

3.5

4

4.5

5

5.5

-3

8

び設計法に関する研究会：大阪府域内陸直下型地震に対
2)

3

3.5

4

4.5

安田正志，佐藤栄児，山田学，梶原浩一，早津昌樹：負Time(s)

剛性リンク機構と空気浮揚機構を直列に用いた 3 次元免

5.5震装置の開発(試作実験装置の概要と E-Defense 加振装

5

1.0倍

置による実大 3 次元地震波加振実験の報告) ，日本機械学会論文集，83(851) ，2017.

Time(s)

3

3.5

4

4.5

5

5.5
1.5倍

3)

株式会社三誠 AIR 断震システム：エアー断震住宅パンフレット

4)

片村立太，水野孝之，金光陽一，渡辺和英：磁気浮上式
除震装置の研究（その 6）3 次元除震装置の H∞ディジ

0-8

大阪府域内陸直下型地震に対する建築設計用地震動およする建築設計用地震動および耐震設計指針，2015.3.

0
-6

1)

0.5倍

0

6

Acc. (m/s2)

電気信号により制御ができる電磁石による検討や、変

0.2倍

0
-1

変位制御材が建物模型の動きに対して 3 次元的に抵抗することで、基礎絶縁構造の安定化につなが20

解析(剥離を考慮)

3 次元 FEM 解析では、基礎－変位制御材間の剥離を考慮することで、大加振も含めて入力振幅に

密着条件

④
0

有限大の磁石の反発力の特性をクーロンの法則

タル制御，日本建築学会大会学術講演梗概集，pp.827-828，

Time(s)

3

3.5

4

4.5

5

図14 上部構造頂部の水平加速度時刻歴波形
剥離

5.5

北海道，1995.8.
5)

宮本裕司，島村淳，藤井達，星澤府美子，柏尚稔：基礎
底面の絶縁と複合改良地盤の埋込み効果による地震応答

変位制御材

低減に関する基礎的研究，日本建築学会構造系論文集，
78(691) ，pp.1559-1567，2013.9.
基礎6)

森川大地，宮本裕司，中野尊治，佐藤綾香：基礎底面を絶縁した建物の地震応答低減に関する研究，その 1～2，
日本建築学会大会学術講演梗概集，構造 II，pp.755-758，

図15 変位制御材の変形の様子

2020.9．

- 4 -－ 32 －

ØÎZÂµÕ¬Æ_|ukc5\£¾ÀÄ4<?
重要伝統的建造物群保存地区内の住民等組織による空き家利活用の取り組みに関する研究¼*e§±5n>À84Ý/?¸»-栃木市嘉右衛門町地区を対象としてroÌÛ³uk@Ò3-2
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行政

時期

住民等組織

その他

1979 ■蔵の建物の確認調査実施1985 ■栃木市周辺町並み調査実施
1988 ▼栃木市誇れるまちづくり

計画調査報告書策定
Ⅰ 1990 ■栃木市歴史的町並み景観
形成要綱制定(景観形成地区：30ha)
町■栃木市町並み景観形成並
1992
補助金交付要綱の制定
み

保存 2000 ■景観形成地区拡大変更
期(嘉右衛門町も含む48ha)
2001 ■街並み景観形成事業実施

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考える会

講習会、地元イベン

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視察研修会、歴史 トへの参加、木工工
作教室の実施等的資料の発掘等

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8T3ťƞC2010 ■市の伝建地区条例制定■伝建保存審議会の設置

会員が中心となり立上げ

2010年終了
2011

東日本大震災伝建地区選定に向けた流れ

ネ2012 ■嘉右衛門町を伝建地区

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に選定する
◯嘉右衛門町を重伝建地区に

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選定する

ク 2014 ■嘉右衛門町伝建地区
まちづくり計画策定
形

後継者の育成を

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の為発足

の開催

空
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クリーン作戦、地域おこし協力隊

かえもん暮らし「かえもん暮らしƑǖ@ĳǀYĵ<ţ

発見会」開催NPO法人化歴史的風致「かえもん暮らし

：主体

：災害

：活動

：組織発足経緯t  ¿d4v1+roÌÛ³uk5pS]5n>À8

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の現場発見会」
開催

：取り組み

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開催

3wpǸ?ňǸY)現在に至る■：市の動き ▼：県の動き ◯：国の動き ã¼*e§±+8Ʊ*T)Sȉ%ċǶ①

「かえもん町家」「かえもんダダダ」

維持向上支援法人に指定

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三昧」の開催指定EÎ®*ðËµ?ù-{i  $

2015年11月終了

花いっぱい運動、
空き家利活用の取り組み
先進地研修会等の継続を目的として発足
主催として「そば

期
凡例

高校生蔵部

空き蔵を活用3年間 したイベント

嘉右衛門町地区

まちづくり協議会の事務局、嘉右衛門町地区のPR活動
家
利 2019 ■歴史的風致維持向上計画認定活
用 2020始動

プロジェクト

まちづくり協議会

策定

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小山工業高等専門学校
伝建地区防災計画の目的実現■栃木市嘉右衛門町伝建地区
味噌工場跡地保存活用計画

2018ËøEċǶąCRT1V

伝建地区に関する 住民への相談会、 「クラモノ。」の開催
街歩きツアー、市
活動を始めるとの合同勉強会等「子供例幣使行列」@EǨĺ*÷Ã38L8ðチャリティーを目的として発足
コミュニティによる防災力
クラモノ向上を目的として発足
実行委員会

成 2015期 2017 ■栃木市嘉右衛門町伝建地区
防災計画策定Ⅲ

写真① 「かえもん暮らし発見会」(2018) チラシ

嘉右衛門町地区の伝統的建造物の一部が被害を受けるとちぎ蔵の街職人塾

目的として発足?

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うだちの会

栃木例幣使街道を景観形成地区拡大2007 ■伝建地区選定に向けへの働きかけ
約9年間
基本方針決定Ⅱ

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：関連

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Ⅱ
ネ
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ワ
ー
ク
形
成
期

凡例

「伝建地区防災プロジェクト」
共同調査とちぎ蔵の街職人塾
小山高専
意見交換
地域内の
金銭支援
談
相
つながり
勉強会
・
理
高校生蔵部
等
修
が発生
会
験
体
行政
協働 高校生地域住民
金銭支援 官民一体

情報提供
クラモノ

実行委員会

情報提供

嘉右衛門町地区まちづくり協議会

栃木例幣使街道を イベント 大町
考える会

：行政

：自治会

協力

：その他の主体：住民等組織：行動：空き家に関係する行動

嘉右
衛門町

泉町

協働
：研究開発プロジェクト：関係：連携t  4',?S]Ü5Ã)>

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かえもん暮らし(9名)とちぎ蔵の街職人塾

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空き家バンク制度等を活用した公的サポート

設計事務所A

防災プロジェクト代表

大学教員 大工 大工

スペースで

建築設計

働く

経営者

まちづくり協議会

建築設計

2018年
嘉右衛門町へ
移住：メンバー：他組織への所属

- 4 -

設計・工事

所有者 相談
都市計画

：加入年

：関係

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かえもん暮らし
提案・交渉

：補足

提供

空き家情報

地域住民

相談
持ち寄るor 紹介
街歩きで発見 設計・工事

建築士、大工 等

情報共有

2019年

2018年 (設立年)：主要メンバー連携

デザイン

嘉右衛門町地区

スタッフ

提供

栃木市

事務所内の

建築設計 建築設計*ĊǙƣëE½ĝ

利用

希望者

不動産契約の橋渡し

不動産業者

t  (&;A=-5§iCKOF

グリーンインフラ概念導入が地区連携とステークホルダーの参加意識に及ぼす影響と課題
ー野川流域連絡会を事例にー
学部

正会員

田中花梨（早稲田大学）

1章

はじめに

動している団体の代表として野川流域連絡会を対象と

1-1

研究背景

する。流域連絡会とは、東京都建設局により東京の

近年、グリーンインフラ ( 以下、GI) に対する関13 河川に設置された河川に係わる環境と歴史・文化や心が高まっている。GI とは一般に自然環境が有する機計画・工事・管理などについて情報や意見交換を行う

能を活かした社会資本整備や国土管理を行う新たなイ組織である 4)。野川は国分寺市の姿見の池を源頭水源

ンフラの概念である 1)。日本においても少子高齢化・とし世田谷区において多摩川に合流する一級河川であ

人口減少による低未利用地の増加、気候変動に伴う災る。本研究では、野川流域に広く分布する各地区で活害リスクの増加などの背景から GI が注目されている。

動する市民団体・個人・行政の連携に着目する。そこ

グリーンインフラ研究会は GI を「自然環境や多様なで野川での活動に関与するこれらの主体が参加する野生き物がもたらす自然の資源や仕組みを上手に活用す

川流域連絡会を対象とする。野川流域連絡会の活動範ることで、現代社会の課題を解決し、豊かで魅力ある囲を図 1 に示す。野川流域連絡会は野川とその支川で

2)

未来社会を築く」 ことと定義している。事例としてある仙川と入間川を含めた野川流域で活動しており、雨水貯留浸透基盤が設置された横浜市グランモール公流域での GI の導入の取り組みを先進的に行っている

園、水源の森の取得や複数のビオトープが設置されて流域連絡会である。野川流域会では、定期的な会議やいる荒川流域、屋上に農地やビオトープが置かれていフィールドワークが積極的に行われていることに加る横浜市総合庁舎などがあげられる。また、河川など

え、定められた原則とルールに従って会議が取り行わの大規模な空間への GI 導入では、複数の地区を超えれているため、GI 概念導入検討に関する議事が数多くて水と緑がつながっていることから多地域・多主体の記載されていた。
豊島区

3)

連携・協働が重要とされている 。日本のこれまでの

小平市

河川環境整備では、GI に先駆けて河川環境の維持に重

中野区
武蔵野市

国分寺市
小金井市

点を置いた多自然川づくりや、NPO などによる流域環

杉並区
三鷹市

国立市

境の管理などが既に取り組まれてきたが、今後 GI 概念導入を契機とした広域での河川環境づくりと管理、

渋谷区

府中市

野川
入間川

日野市

これを支える主体の協力関係作りが望まれている。
多摩市

1-2

仙川

調布市

研究目的

世田谷区
狛江市

稲城市

目黒区

本研究では現在 GI 概念導入が推進されている日本
多摩川の河川の代表として野川を調査対象とする。以下の 2

町田市

0

点を調査することで GI 概念導入の多地区・多主体の

2km

図1

活動範囲

プラットフォームとしての機能と GI 実装に向けた問題点を明らかにすることを目的とする。

3章(1) 野川流域連絡会に所属する各主体の発話内容の分遷

類と、GI 概念導入前後に見る多地区・多主体連携の変GI 概念導入前後にみる多地区・多主体連携の変

本章では野川流域連絡会における GI 概念導入前後

遷 (3 章 )の議事録を対象とし、発話内容を整理・検討すること(2)GI 概念導入による主体の参加・連携意識の変化とで、GI 概念導入にみる多地区・多主体連携の変遷を明

GI 実装に向けた課題点 (4 章 )らかにする。
3-1

2章

調査対象と分析の方法

本章ではまず、GI 概念導入前後の 2014 年から 2019

対象事例の選定と概要

本研究では GI 概念導入を検討しており、流域で活年の間に野川流域連絡会で行われた会議の発話内容を－ 37 －

整理する。GI 概念導入前後の 6 期から 8 期を通して連

上記の期間において主に湧水・自然再生・流量・雨水携の変遷を把握するために、上記期間における全 35

貯留浸透・下水道・河川整備計画の 6 つの項目に議事

会議分の発話内容をまとめて KHcoder(Version3) を用

内容を分類することができた。

いた共起ネットワーク分析を行い、発話内容をいくつ下水道かの項目にわける。

降雨

次に、共起ネットワーク分析から得たグループごと

雨水浸透に発話内容を時系列を横軸に、空間軸を縦軸に、地区

合流
道路

設置

の描画数を 90 以上に設定、前処理として「グリーンインフラ」や「浸透桝」などの会議の発話内容となる単語を強制抽出する語に指定、分析の対象外の単語として「月」、「日」、「回」などを指定した共起ネットワー

行政

事務局

観測
研究所

結果

現在

流量

施設

図2

ク分析の結果を図 2 に示す。サブグラフ検出の結果、
団体

データ

中央
測定
湧水
浸透
ワークショップ 方法
助成
自治体
貯留
地下水
セミナー
堰
雨水
涵養
参加
貯留浸透
生きもの
利用
湧水
野川流域 水環境
保全
緑
連絡会
世田谷ダム
ダム
凡例
崖線
展開
活動
プロジェクト 野川
400
頻出数: 200
事業
上流 下流
再生
用水路
グリーン 河川
サブグラフ(1)
改修
インフラ
整備 区間
グループ
自然
自然再生
コミュニティ外
勉強 整備計画
コミュニティ内
河川整備

共起関係の閾値を出現頻度 30 以上の語、共起関係

都民の発言

流量

水量
改善 水質

対策

行政

発話内容の分類

凡例

目標

下水道

豪雨 豪雨対策対応

市民間と主体間の連携に着目し整理した。
3-2

下水 処理

計画

共起ネットワーク図

複数の主体による発言

講師

内容

主体の連携

地区の連携

おおおお

グリーンインフラ概念の導入
6期

期

場所

通水を目指した
清掃開始の報告

砂川用水

7期

８期

＊

用水路再生が提案のままの状態であることの懸念

用水復活の要望

野川流域外＊

各自治体の用水路と ＊ 玉川上水再生に向け用 ＊野川をつなぐ策の提案
水路マップの直しの要望

玉川上水
上流全域

3 面張りを自然に戻す要望

多自然河川化の要望

協力要請

＊
復元の要望

恋ヶ窪用水

提案や要望の増加＊＊＊

用水路再生のための現地歩きの提案

用水復活の要望

復元の要望

国分寺
立中央研究所

小金井
小金井

第一・第
二調節池

流域全体との関り
自然再生事業の実施報告

自然再生事業への参加要請

現地調査の報告＊
用水路再生のための現地歩きの提案

小金井用水

府中

用水路活用の取り組みの説明

け

か

っ

き

狛江

協力要請

自然の再生と創出の要望

下流全域
下流

用水路再生の要望

協働

上流

自然保護の行
政協力の報告

神明橋～
谷戸橋

世田谷

＊
左岸側の自然保護の要望

多自然川づくりの流域全体への拡張の要望＊
生態系ネットワークの形成の要望

流域全体

図3

＊
自然再生の要望

自然再生に関する地区と主体の連携の変遷

グリーンインフラ概念の導入
期

場所
上流全域

6期
優先度の低さの懸念

7期
整備計画がありながら未改修であることに対する懸念

GI の視点から早期改修の提案

河川改修見直しに意見提出の提案

結合
現在ある整備計画の早期事業化の要望
第一・第
二調節池

流域を超えた連携
野川河川整備計画改定を踏まえた視察会の実施報告
協働

子供が遊べない
下流全域
下流
世田谷

鴈追橋～
中野田橋

3 面張りを河川整備により解消する要望

活発な議論と連携
比較

野川大沢調節池
三鷹

未改修区間をつなぐ要望

野川河川整備計画改定を踏まえた視察会の実施報告
子供が遊べる

中流

８期
未改修区間の整備の進め方について疑問

未改修区間をつなぐ要望

日立中央研究所
上流 国分寺小金井

未回収区間を整備し下流につなげる
ことで野川を GI と位置付ける提案

GI の思想を取り入れた整備の検討
野川河川整備計画改定を踏まえた視察会の実施報告

図4

河川整備計画に関する地区と主体の連携の変遷－ 38 －

規模拡大工事についての説明

3-3

発話内容ごとにみる地区と主体の連携の変遷

入前後の地区や主体の連携の変化や広がり、各主体や本節では議事録から抽出した 6 つの項目に着目し、上下流間での積極的に取り組まれている議論内容の違各項目ごとに発話内容を整理する。6 つの項目ごとにいを明らかにした。本章では、野川流域連絡会に参加

作成した図の 1 部として図 3 に自然再生に関する地区

する都民委員・団体委員・行政委員へヒアリング調査と主体の連携の変遷、図 4 に河川整備計画に関する地を行い、各主体が認識する GI 概念を詳細に把握する

区と主体の連携の変遷を示す。各項目ごとの議事録のとともに GI 概念導入プロセスへの参加が各主体の連分析から、GI 概念導入が地区と主体の発話を活発化さ

携意識に与える影響と GI 実装に向けた課題点を明らせていることが明らかとなった。また、GI 概念導入はかにする。

地区同士と流域全体に関する議論と連携を活発化させ

4-1ていることも明らかとなった。特に湧水の項目におい調査の対象と分析の方法

調査の概要を表 3 に示す。

表3

ヒアリング概要

実施日時 2020 年 10 月 15 日、
16 日、17 日、18 日、
21 日、22 日
調査方法 対面式ヒアリング
調査対象 世田谷区 都民委員
国分寺市 都民委員
世田谷区 団体委員
小金井市 団体委員
調布市
団体委員
狛江市
行政委員
調査項目 ①GI の認識②GI 概念導入プロセ
ス参加による意識の変化③GI 概念導入時の困難ては流域全体での連携が活発化している。自然再生のヒアリング対象者を各主体か項目においては流域全体との関わりと連携が新たに生ら 1 人以上、上流・中流・下まれている。河川整備計画の項目においては上流域で流域からそれぞれ 1 人以上選の議論と連携の活発化と、流域全体の連携を新たに生出し、対面式のヒアリングをみ出している。GI 概念導入により、視野を広げた議論、

行 っ た。「GI の 認 識 」「GI 概積極的な発言や行動、議論の深化が促進されたことが念導入プロセス参加による意

明らかとなった。

識の変化」「GI 概念導入時の3-4困難」に関する自由意見を収集した。各調査項目ごと主体の発話内容や発言数の特徴

議事録の全発話内容に対する共起ネットワーク分析
により分類された各項目での発言者に着目すると、項のヒアリング結果を図 5 に示す。
4-2

各主体の GI の認識

目ごとで地域別の発言数の差 ( 表 1) や主体別の発言

各主体の GI の認識に関するヒアリング結果を図 5

数の差 ( 表 2) が伺える。地域別にみると湧水・自然に示す。各主体の GI に対する見方は前向きな意見、

再生・流量・河川整備の項目では主に上流域での発話

後ろ向きな意見、理解できないという意見があげられが行われていることがわかる。雨水の項目では上下流た。前向きな意見としてはこれまでの活動が認められ域、下水道の項目では全域での発話が多くみられた。

たことに対する喜び、分野を統合して取り組む動きが主体別にみると都民委員・団体委員はどの項目におい大転換であることなどがあげられた。後ろ向きな意見ても発話数が多く、連携を生む主体となっている。特に都民委員は湧水・自然再生の項目において発話数・

都民委員

団体委員

国 国分寺市 世 世田谷区

小 小金井市

連携数が多く見られる。一方で行政委員は雨水・下水

調 調布市の項目での発話が特に多くみられ主体ごとに関心内容が大きく異なることが明らかになった。以上より関心ごとが異なる各主体が参加することで野川流域連絡会
が知識や意見の交換の場となる可能性を示していた。
項目ごとの地域別の発言数の差

小

国

新しい発想

小

大賛成

調

GI の範囲がわからない世

公認されたようで嬉しかった世

時代の大転換言葉だけ

国

多自然川づくり小

自然資源の活用国

自然を生かした開発や整備調

河床整備工事時の環境保全小生物資源を使った子供の教育、
社会コミュニケーション作り

世

雨水の活用、地
球温暖化の防止策

狛

生物多様性と環境保全

世

自然の力
を賢く使う

GI 概念導入プロセス参加による自治体の活動内容の変化と意識の変化

湧水

自然再生

流量

雨水

下水道

河川整備

上流

21

12

10

9

6

12

中流
下流

8
3
上

0
4
上

1
0
上

4
10

7
9
全

3
2
上

主体

GI 概念の理解

国

項目
地域

表2

狛 狛江市

GI の認識GI への意見表1

行政委員
世 世田谷区

項目ごとの主体別の発言数の差

個人の変化

組織の変化
変化なし

小

自然資源の活用を考えられるようになった

自治体の変化世

全体のバランスを考えるようになった世

違う立場の人のことを考えるようになった

国

多分野の協働世

調

変化なし

GI 概念導入時の困難

項目
湧水

自然再生

流量

河川整備

15

14

4

雨水
5

下水道

都民

8

5

団体
行政

9
0

6
1

5
0

4
17

4
8

5
0

野川流域連絡会の仕組み
国

手法

行政を巻き込む仕組みがない
小具体的な戦略と行動への接続方法の未整備

小GI の取り組みの絞り込みの不足

調

法制度を考えるべき世

ヨーロッパ型のみの GI

委員の意識

4 章 GI 概念導入プロセス参加が各主体の連携意識に与える影響と GI 実装に向けた課題点
前章では、議事録にみる発話内容のうち GI 概念導国世

参加意欲の低さ

調

GI の意味の理解不足

調

新たな思想への興味不足

世

世

小

市民の行政
に対する要
求型の対話

意識の食い違い

図 5 「GI の認識」「GI 概念導入プロセス参加による変化」「GI概念導入時の困難」に関する自由意見－ 39 －

は上流域でのみあげられ、具体的には GI という言葉きな意見が多い一方で、下流では前向きな意見のみがだけで中身が伴わないことに対する懸念であった。理聞かれた。個人の意識だけでなく自治体の活動内容の解できない意見の理由としては GI の対象となる範囲

変化がみられるのは下流だけである。すなわち、上下が川を限定するものか、市全体を含むものかが曖昧で流間の認識の差が流域全体の具体的な方策を示せなくあることであった。また、各個人が理解する GI の概なっていることが示唆される。原因として GI 概念導念はどれも自然を活かすという考えが根底にあるもの

入以前から河川環境整備の取り組みが各団体で行われの、その活用方法に関する考え方は全員の意見にばらており、GI が包括的な概念であるために各個人が GI

つきがみられた。具体的には、河川整備時の自然保護を多様な方向から捉えていることが考えられる。また、や自然活用、多自然川づくり、雨水の活用、地球温暖

ヒアリング対象者からは野川流域連絡会の仕組みや行化の防止策、子供の教育、社会コミュニケーション作

政の体制、各委員の参加姿勢、具体的な手法の絞り込

り、分野を統合する考えがあげられた。

み不足などが GI 概念導入時の困難としてあげられた。

4-3

GI 概念導入プロセス参加による自治体の活動内容の変化と各個人の意識の変化
GI 概念導入プロセス参加による自治体の活動内容

5章

総括

5-1

研究のまとめの変化と各個人の意識の変化に関するヒアリング結果

以上より、GI 概念導入後の変化として「地区・主体を図 5 に示す。自治体の行動の変化としては世田谷区の発話と連携の活発化」、「異なる自治体間の協働」、「主で今まで関わることのなかった異なる分野のコミュニ

体の河川環境に対する意識の向上」がみられたことか

ティ同士の協働ができるようになったことがあげられ

ら、GI 概念導入が多地区・多主体のプラットフォーム

た。個人の意識の変化は、雨水浸透桝など１つの取りとして機能したといえる。また、GI 概念導入時と GI組みについてしか考えられていなかったことが複数の実装に向けた問題点として「GI の包括的な概念だけが分野を俯瞰して全体を考えられるようになった、都民

先行し、GI の認識が個人ごとで異なる」、「各地域ごと

が行政の立場になって物事を考えられるようになっで実現される GI の空間像が考えられない」、「行政がた、生物のことだけでなくそれを役立てる方法を考え実現させる手段を持っていない」という課題が明らかられるようになった、というものであった。一方で、となった。

GI 概念導入前から環境保全の考えがあり、GI の概念

5-2

が曖昧であることから意識の変化はないという意見も今後の展望

野川流域連絡会の事例では GI 概念が導入されたこあげられた。

とにより、連絡会が広域・多主体の連携を生むプラッ

4-4

トフォームとして活用されることが明らかになった

GI 概念導入時の困難

GI 概念導入時の困難に関するヒアリング結果を図 5が、GI 概念が包括的であるが故の問題も散見された。

に示す。困難としてあげられた要素は野川流域連絡会

今後 GI の実装に向け GI 概念の整理と共有、そして GIの仕組み、委員の意識、手法に分けられる。野川流域

実装へ向けた道筋の提示、さらには実装段階における連絡会の構造的な問題点として、行政を巻き込む仕組

主体間の連携方法に関する知見の蓄積が求められる。

みがないことがあげられた。委員の意識に関しては委【参考文献】

員同士の意見の食い違いや市民の行政に対する要求型

1) 岩浅 有記 , 西田 貴明 (2017), 「人口減少・成熟社会にの対話、委員の参加意欲の低さ、GI の意味の理解とおけるグリーンインフラストラクチャーの社会的ポテン

GI に対する興味の不足があげられた。手法に関してはシャル」, pp.321-326, 67, 日本生態学会誌

具体的な GI の戦略や行動を絞り込めていないことが

2) グリーンインフラ研究会 , 三菱 UFJ リサーチ＆コンサル

あげられた。

ティング , 日経コンストラクション (2020), 「実写版！グ4-5

リーンインフラ」, pp16-24, 日経 BP

小括

本章では、各主体の GI の認識と GI 概念導入プロセ

3) グリーンインフラ研究会 , 三菱 UFJ リサーチ＆コンサル

ス参加による自治体と各個人の変化から、GI 概念導ティング , 日経コンストラクション (2017), 「決定版！グ入が河川空間において自然を活用するべきという共通

リーンインフラ」, pp99-268, 日経 BPした考えや、流域全体を俯瞰して議論する姿勢を主体

4) 東 京 建 設 局 , 流 域 連 絡 会 , 日 本 語 , https://www.

にもたらしていることが明らかとなった。一方でヒアkensetsu.metro.tokyo.lg.jp/jigyo/river/kankyo/

リング全体からは、上・中流では GI に対する後ろ向

ryuiki/index.html, 2020.11.1 閲覧－ 40 －

公立小学校におけるインクルーシブ教育に向けた特別支援学級と普通教室周りの空間計画
学部
１. 序

正会員

田中美帆 ( 東京工業大学 )育を行うものから 1 人 1 人に合わせ柔軟な支援を行う

公立小中学校の障害者支援は、2007 年に特殊教育
注 1)

ものへと変化している中、近年増加している ‹ Ⅰ：普、近年はインクルー

通教室 › で過ごす特別支援を必要とする児童に対するが推進されてきた。障害を持っ空間の建築計画的課題について扱っているものはいまた児童生徒はその種類・程度に応じて、Ⅰ : 普通教室

だ少なく、一般の公立小学校の ‹ Ⅰ：普通教室 ›、‹ Ⅱ：

から特別支援教育へと転換し
シブ教育システム

注 2)

及びその周り、Ⅱ : 通級指導特別支援学級

注 4)

注 3)

で使用する教室、Ⅲ :の教室、Ⅳ : 特別支援学校

注 5)

通級指導教室 ›、‹ Ⅲ：特別支援学級 › に焦点を当てのいこれらの計画要件を考察することは新規性があると考ずれかで学校生活をおくる。このうち〈Ⅱ：通級指導

えられる。

教室 / Ⅲ：特別支援学級〉は一般の公立小中学校に設

２. 障害種ごとの特別支援のための空間の配慮事項

置され、児童の障害の状況により〈Ⅰ：普通教室〉と文部科学省による特別支援学校施設整備指針、小学

行き来している。図 1 はⅠ～Ⅳの関係を表したもので校施設整備指針、国立教育政策研究所によるインクある。近年、特別支援教育の対象となる障害種が拡大

ルーシブ教育システム構築支援学校施設データベース

され、社会的な理解が進んだこともあり、対象となるの事例全 109 件の内容、国立特別支援教育研究所のイ

児童生徒は増加傾向にあるが、全学校に〈Ⅱ通級指導

ンクルーシブ教育システム構築支援データベースの事教室〉や〈Ⅲ：特別支援学級〉は設置されておらず、

例全 422 件の内容から、特定の障害の種類ごとに必要設置されていても多様な児童に対応するための空間整

な配慮や整備した空間に関する内容を抽出し、障害種

備には課題がある。本研究は、集団生活や義務教育のごとに整理した。表 1 は、特別支援教育の対象となる始まりである公立小学校を対象とし、特別支援を必要

障害種を、必要な配慮内容が類似しているものごとにとする児童に対し、〈Ⅰ：普通教室〉，〈Ⅱ：通級指導1) 視覚障害 / 聴覚障害、2) 知的障害、3) 肢体不自由教室〉，〈Ⅲ：特別支援学級〉における空間計画要件を/ 病弱・身体虚弱、4) 言語障害、5) 自閉症 / 情緒障

明らかにすることを目的とする。〈Ⅳ：特別支援学校〉

害 / 学習障害 / 注意欠陥多動性障害の 5 つに分類し空については、通う児童の障害が比較的重度であり、一般の公立小学校との関わりが薄いため扱わない。図 2
は本研究の構成と調査概要である。
〈Ⅲ：特別支援学級〉に関する建築計画分野の研究
では、[4] は自閉症児を中心とする特別支援学級の教1章 序
2章 障害種ごとの特別支援のための空間の配慮事項
・障害の種類ごとの配慮事項
調査①：障害種ごとの必要な配慮・空間に関する文献調査
対象 ⑴、⑵の特定の障害種に対する記述（3）,(全109件)・⑷(全422件)の内容
資料 ⑴小学校施設整備指針⑶インクルーシブ教育システム構築支援学校施設データベース⑵特別支援学校施設整備指針⑷インクルーシブ教育システム構築支援データベース
内容 障害種ごとに必要な配慮と具体的な空間
4章 世田谷区立小学校への現地調査
3章 2007年以降竣工の公立小学校における特別支援教育・インクルーシブ教育環境の整備実態-学校空間の使い方の実態と課題・要望・実際の教育現場での課題
調査期間 2020年10-11月
調査②：2007年以降竣工の公立小学校の平面図分析
調査③-1：世田谷区の特別支援教育
対象 2007年以降に竣工した公立小学校(120校)
資料 新建築,School Amenityに掲載の平面図に関するヒアリング調査
対象 世田谷区教育委員会事務局職員
内容 ⅠとⅡ/Ⅲの配置・移動距離,Ⅰ周りの＋α空間
内容 世田谷区の特別支援教育への取り組み
調査③-2：教育現場の課題と要望に関する現地調査
対象 世田谷区立小学校4校（A小,B小,C小,D小）教員
内容 学校空間の使い方、課題点、要望・障害種別に必要な配慮の空間対応

育方法の傾向と教育空間の構造化の動きを明らかにした。また、[5] ～ [8] の研究報告では、生徒の観察調査から特別支援学級の教室環境や運営実態を分析している。特別支援教育の在り方が特定の場所で支援・教5章

結図2 研究構成及び調査概要

Ⅱ：通級指導教室

Ⅲ：特別支援学級
先生同士の
情報交換等

週1回1～2h程度の頻度で通う

行事・一部の授業等で交流
図1 特別支援教育における学び場の種類とそれぞれの関係－ 41 －

一般の公立小中学校とは別の都道府県立学校

Ⅰ：普通教室及びその周り

Ⅳ：
特別支援学校

一般の公立小中学校

間に関する配慮内容を整理したものである。また、令5) 自閉症 / 情緒障害 / 学習障害 / 注意欠陥多動性障害

和元年度の小学校 ( 国・公・私立合計 ) の〈Ⅱ：通級

これらの障害に対する配慮としては、〈Ⅰ：普通教

指導教室〉および〈Ⅲ：特別支援学級〉の障害種ごと室〉,〈Ⅱ：通級指導教室〉,〈Ⅲ：特別支援学級〉やの児童数を元に、特に配慮を行うべき場所を判断し、それらの周辺において、視覚刺激・騒音の排除やクー「対応する場所」として表 1 の中に示した。

ルダウンスペースの確保等が必要となる。

1) 視覚障害 / 聴覚障害

実際の学校では、〈Ⅰ：普通教室〉，〈Ⅱ：通級指導

視覚障害 / 聴覚障害に対する配慮は、児童が学習を教室〉,〈Ⅲ：特別支援学級〉のどこで支援を受ける

行うⅠ～Ⅲ全ての教室において、騒音の排除・軽減やかは児童個人の障害の症状や程度、教育委員会と保護十分かつ適切な照度の確保が必要となる。また、児童者との相談により決定されることが多い。さらに、各が支障なく学校生活を送れるよう、点字ブロック・誘

学校の空間整備状況と、教職員の指導方針・空間活用

導設備などの視覚情報 / 聴覚情報の提供は学校全体での工夫により過ごし方が決まる。

整備する必要がある。

３. 2007 年以降に竣工した公立小学校における

2) 知的障害特別支援教育 ・ インクルーシブ教育環境の整備実態

知的障害に対する配慮は、〈Ⅲ：特別支援学級〉に特別支援教育が本格的に開始された 2007 年以降において日常生活に関する指導を行うための空間・設備竣工した公立小学校全 120 校の平面図を用いて、2 章( シャワー室、多目的トイレ、更衣スペース等 ) が必で整理した障害種別に必要な配慮事項の空間対応につ要である。また、〈Ⅰ：普通教室〉やその周り、〈Ⅲ：いて分析する。図面分析を行った小学校は、建築雑誌

特別支援学級〉においては、学習への集中を促すため『新建築』および『School Amenity』で全階の平面図の視覚刺激の軽減や騒音の排除・軽減、クールダウンが掲載されているものを対象とした。対象校全 120 校

スペースの確保等が必要となる。

のうち、〈Ⅱ：通級指導教室〉のみを設置している学

3) 肢体不自由 / 病弱 ・ 身体虚弱校は 13 校、〈Ⅲ：特別支援学級〉のみを設置している

肢体不自由 / 病弱・身体虚弱に対しては、学校全体

学校は 84 校、〈Ⅱ：通級指導教室〉と〈Ⅲ：特別支援において車いす・歩行器の使用を前提とした基本的な学級〉の両方を設置している学校は 23 校であった。

バリアフリー整備や余裕を持った広い空間、体温調節〈Ⅲ：特別支援学級〉のみを設置している学校 84 校が苦手な児童のための空調設備等が必要がでる。また、のうち〈Ⅲ：特別支援学級〉の設置場所が不明な 6 校〈Ⅲ：特別支援学級〉には、臥位・座位での活動を行を除き、〈Ⅲ：特別支援学級〉を一箇所にまとめて配

うためのカーペット敷きの空間等が必要である。

置している学校 74 校をみる。図 3 は、
〈Ⅰ : 普通教室〉

4) 言語障害と〈Ⅲ：特別支援学級〉との学校内の配置・移動距離

言語障害に対する配慮は、発音・発語の練習をするの特徴を明らかにするために、各校の〈Ⅲ：特別支援〈Ⅱ：通級指導教室〉,〈Ⅲ：特別支援学級〉において、学級〉配置タイプを表 2 の観点で分類したものである。

練習に使用する鏡や練習後の手洗い・うがいのためのゾーン同士の平面的な関係を軸に見ると、〈Ⅲ：特手洗い場、人の顔が適切に見えるような照度の確保が別支援学級〉を〈Ⅰ：普通教室〉と別階や別棟もしく必要となる。

は間に別のゾーンを挟むなどして離して配置する［う］
タイプの数と、〈Ⅲ：特別支援学級〉を〈Ⅰ：普通教室〉

分類

表1 特別支援教育の対象障害種と必要な配慮・空間

障害種

必要な配慮

具体的な空間・十分な照度や静寂さ ・校舎の端に教室を配置
・二重窓、二重扉、防音壁等の確保
1) ①視覚障害
・移動、非常時の避難が②聴覚障害
・点字ブロック、誘導設備等行える様にすること
・視覚情報/騒音の排除 ・校舎の端に教室を配置
・日常生活に関する学習 ・シャワー室、多目的トイレ
2) ③知的障害を行うための空間
・EV、スロープ、手すり、・車いすや歩行器の階段昇降機使用に考慮した空間
・高さ調節可能な机・洗面台④肢体不自由3) ⑤病弱・身体虚弱 ・臥位、座位での活動 ・カーペット敷きの教室をするための空間
・体温調節の苦手な・空調設備
児童への配慮
・発音、発語の練習を・鏡、手洗い場、明るい教室
4) ⑥言語障害するための空間・二重窓、遮光カーテン等⑦自閉症
・視覚情報/騒音・静かな場所に教室を配置
⑧情緒障害
の排除
5) ⑨学習障害
・ついたてで区切った・クールダウンスペース
学習スペース⑩注意欠陥の確保・相談室、アルコーブ等
多動性障害対応する場所

Ⅰ・Ⅱ・Ⅲと隣接して配置する［い］タイプの数が同程度であった。［い］タイプでは、〈Ⅲ：特別支援学級〉を校舎の端の方に配置している学校が多く見られた。一方で、

Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ〈Ⅲ：特別支援学級〉を校舎中央に配置している学校
や、〈Ⅰ：普通教室〉ゾーンと一体的に計画している［あ］

Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ

タイプの学校も少ないながら見られ、様々な〈Ⅲ：特別支援学級〉の配置の仕方が模索されている。

Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ

さらに、〈Ⅰ : 普通教室〉で過ごす情緒障害等の児童が精神的に疲労した際に気持ちを落ち着かせる校舎

Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ

場所（クールダウンスペース）が求められる。＋α空間は、近年の多様な学習スタイル展開のためのグルー－ 42 －

プ・習熟度・少人数・個別学習等の空間と併用するこ〈Ⅱ：通級指導教室〉や放送室等をクールダウンスペーとができる。

スとして使用していたが、〈Ⅰ：普通教室〉の近くにもっ図 4 は、〈Ⅰ：普通教室〉周りの＋α空間の大きさと余裕のある空間が必要であるという意見があった。

と〈Ⅰ：普通教室〉との位置関係の特徴を明らかにす

特別支援教育が本格的に開始された 2007 年以降にるため、計 208 タイプの＋α空間を表 3 の観点で分類

竣工の校舎 ( C 小、D 小 ) においても、〈Ⅱ：通級指導したものである。なお、1 校の中に複数のタイプの＋教室〉の個別指導用教室の不足は老朽校舎同様に課題

α空間がある場合は、複数カウントしている。

であった。また、〈Ⅱ：通級指導教室〉専用の教室が廊下を広くとる [a]-[A]1 タイプが最も多く、56 件あった。続いて多い [b]-[B] タイプや、[b]-[A],[a]-表2 〈Ⅲ：特別支援学級〉と〈Ⅰ：普通教室〉の位置関係の分類観点⑴ゾーン同士の平面的な関係[ B ] 等のタイプは〈Ⅰ：普通教室〉の余裕教室を使用〈Ⅲ：特別支援学級〉ゾーンが〈Ⅰ：普通教室〉ゾーンのしている場合があり、これらのタイプは将来学級数の⑵階の関係増加により普通教室利用され、消失する可能性が懸〈Ⅲ：特別支援学級〉が〈Ⅰ：普通教室〉と念される。一方で、低学年の〈Ⅰ : 普通教室〉周りに小さな DEN（[c]-[D] 等）、中学年にオープンスペース

校では将来＋α空間が消失することなく、クールダウ
ンスペースとしての活用が出来る。
- 学校空間の使い方の実態と課題 ・ 要望 全学校に〈Ⅱ：通級指導教室〉を整備し 注 6)、特徴的な取り組みを行なっている東京都世田谷区を対象
い、実際の教育現場での課題点を考察する。表 4 は現地調査校の概要である。

級〉の 3 種類の空間とその関係についての計画要件を、
図 5 にまとめる。また、校舎の新旧による空間の整備
状況と課題の違いを表 5 にまとめる。
1970-1980 年代竣工の老朽校舎 ( A 小、B 小 ) では、〈Ⅱ：通級指導教室〉における個別指導教室の不足が課題であり、1 つの大きな教室をパーテーション等で分けて使用したり、家庭科室や相談室等の別の用途の

普普

普

(8件)

(24件)

普普普普

普普普

普普普

﹇
う
﹈

(1件)

普普普普

凡例

普普普普
普普

﹇
い
﹈

まず、4 校の教員へのヒアリング調査より、〈Ⅰ：普通教室〉,〈Ⅱ：通級指導教室〉,〈Ⅲ：特別支援学

普普

ⅢがⅠゾーンと離れているに、4 校の現地調査及び教員へのヒアリング調査を行［ア］：全て同じ階にある［イ］：一部同じ階にある［ウ］：全て別の階にある〈Ⅰ：普通教室〉と〈Ⅲ:特別支援学級〉の階の関係
Ⅲが全てのⅠとⅢが一部のⅠとⅢが全てのⅠと[ウ] 別の階にある[ア] 同じ階にある[イ] 同じ階にある
(4件)
(4件)

ⅢがⅠゾーンと隣接している４. 世田谷区立小学校への現地調査

ⅢがⅠゾーンの中にある多様な空間を設けている学校も見られ、このような学﹇
あ﹈〈Ⅰ：普通教室〉
ゾーンと〈Ⅲ：
特別支援学級〉ゾーンの平面的な関係（[a]-[C] 等）、高学年に少人数教室（[b]-[C] 等）と［あ］：中にある［い］：隣にある［う］：遠くにある

普普普普

(23件)

(10件)

普普普普

普普普普

普 〈Ⅰ：普通教室〉〈Ⅲ：特別支援学級〉

図3 〈Ⅰ：普通教室〉と〈Ⅲ：特別支援学級〉の位置関係

表3 〈Ⅰ：普通教室〉周りの＋α空間の分類観点⑴〈Ⅰ：普通教室〉と＋α空間との位置関係［a］：前面にある［b］：横面にある〈Ⅰ：普通教室〉の［c］：中にある⑵＋α空間の大きさ［A］：大きい［B］：同程度〈Ⅰ：普通教室〉の大きさと比較して［C］：半分程度［D］：［C]未満※＋α空間がない学校は[E]とする教室を個別指導教室として使用したりといった対策を空間の有無行っていた。しかし、パーテーション等では音を完全大きさ [A]Ⅰより大きい [B]Ⅰと同じ程度 [C]Ⅰの半分程度 [D] [C]未満[a]-[A]1 (56件) [a]-[B] (13件) [a]-[C] (24件) [a]-[D] (10件) [E]に遮ることが出来ないといった問題や、別用途の教室
いといった問題があり、本来は〈Ⅱ：通級指導教室〉
別支援学級〉において、トイレの故障や建具の立て付

[b]

凡例

が難しい状況であった。廊下にベンチを設置したり、(5件) [b]-[B]

普普

普

普 普 普

普 〈Ⅰ：普通教室〉

普普(24件) [b]-[D]普普[c]-[C]

ワークスペース、多目的スペース、DEN等の＋α空間

普

普 普 普

(2件)

普 普

(7件) [c]-[D]普 普 普

図4 〈Ⅰ：普通教室〉周りの+α空間－ 43 －普 普 普(40件) [b]-[C][c]

さも課題である。〈Ⅰ：普通教室〉周りにおいては、
余裕のある空間が少なくクールダウンスペースの確保[b]-[A]

Ⅰの中けの悪さによるすきま風、雨漏り等の教室内環境の悪

普 普 普

(7件)

普普普

Ⅰの横面

専用の個別指導用教室が必要である。また、〈Ⅲ：特〈Ⅰ：普通教室〉との位置関係の使用はその教室が空いている時でないと使用できな

普普普普[a]-[A]2 (15件)

Ⅰの前面

[a]

[E]+α空間がない〈Ⅰ：普通教室〉周りに+α空間がある

普 普

(5件)
普

学級数の増加で＋α空間がなくなる(Eタイプになる)可能性があるタイプ

注釈：
注 1）2006 年の学校教育法施行規則改正を受けて、障害種ごとに学籍を固定して小集団における指導を行うものから、幼児児童生徒一人一人の教育的ニーズを把握し、個人に応じた適切な指導を行うものへと改変した。[1]注 2）インクルーシブ教育システムとは、「障害のある者と障害のない者が共に学ぶことを追求するとともに、個別の教育的ニーズに応える指導を提供できる、多様で柔軟な学び場を整備する」という理念。[2]注 3）通級による指導は、通常の学級に在籍し、週 1 ～ 2 回
程度通級指導教室へ通い障害の状態に応じた個別の指導を受ける。[1]
注 4）特別支援学級は、特別支援学級に在籍し、基本的な学習を特別支援学級で行うものであり、通常の学級とは行事や一部の授業等で交流を行う。[1]注 5）特別支援学校は、障害の程度が比較的重い子どもを対象として教育を行う学校であり、市区町村ではなく都道府県が設置する。[1]注 6) 情緒障害、学習障害等の児童が対象。その他の障害が対象の通級指導教室は一部の学校に設置されている。
参考資料：[1] 文部科学省 : 特別支援教育[2] 文部科学省：中教審初中分科会報告 (2012.7)[3] 渡辺昭彦，滝沢雄三「精神薄弱児養護学校における問題
点の部位別分析 : 養護学校の建築計画に関する研究 - その 1」
日本建築学会論文報告集，No.258，pp.71-81，1977.8[4] 西島衛治，関沢勝一，野村歡，佐藤平「自閉症児の教育方法に対応した教育空間の分化傾向と物理的空間の構造化への動向」日本建築学会計画系論文集 , Vol.68，No.564，
pp.165-172，2003.2[5] 龍神勇佑，小野田泰明，坂口大洋「小学校特別支援学級の教室環境と学級運営に関する研究：仙台市におけるケー
ススタディ」日本建築学会大会学術講演梗概集，V o l .2009，
pp.327-328，2009.8[6] 大木啓義，鵜口和也，志波文彦，竹下輝和「児童の一日の活動から見た特別支援学級における空間利用の特徴：特別支援教育施設の空間計画に関する研究 (1)」日本建築学会大会学術講演梗概集，Vol.2010，pp.267-268，2010.7[7] 平井百花，森田真梨，小野田泰明，坂口大洋「小学校における特別支援学級の位置類型 : M 県の特別支援学級の 実 態 か ら そ の 1」 日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集，Vol.2011，pp.429-430，2011.7[8] 平井百花，森田真梨，小野田泰明，坂口大洋「小学校の特別支援教育環境と児童の行為 : M 県の特別支援学級の 実 態 か ら そ の 2」 日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集，Vol.2011，pp.431-432，2011.8用意されていても、音が反響しすぎるため壁沿いにカーテンを引いて対策をしているという様な、適切な環境の教室となっていないという問題も挙げられた。
〈Ⅰ：普通教室〉周りにおいては、学級数の増加に伴いどんどん余裕のある空間が消失するという問題を抱
えている。
５. 結
本研究は、1）障害種による必要な学校空間の特徴、
2）2007 年以降に着工した小学校の空間配置と普通教室周りの空間の特徴と傾向、3）現状の実態と課題を分析することで、インクルーシブ教育を推進していく上で重要と考えられる計画要件を明らかにした。
今後の課題としては、大規模な校舎改修は困難な学校が多い中、既存の学校施設をどのように活用していくかが課題であるとともに、本研究で対象としなかった中学校・高校におけるインクルーシブ教育への対応の仕方と小学校との相違などに注目していく。
謝辞
本研究のために調査にご協力いただいた、東京都世田谷区
教育委員会と各世田谷区立小学校教員のみなさまに心より感謝申し上げます。

表4 現地調査対象校の概要
児童数
竣工年 敷地面積 延床面積 調査日時
学級数
学校名 Ⅲの Ⅱの有無 タイプ
11/12(木)17471
A小あり 巡回校1974年 5,890m² 6,075m²
14:00-16:30(うち特支4) (うち特支1)
11/9(月)
1981年
5,436m² 6,324m²
20
なし 拠点校 660
B小15:30-18:00
11/19(木)321026
19,568m² 10,896m²
C小
2012年
あり 巡回校(うち特支4) (うち特支4)9:30-11:00
11/19(木)15
2019年 12,446m² 7,608m²
D小なし 拠点校 469
15:00-16:30※特支：〈Ⅲ：特別支援学級〉

表5 現地調査対象校の空間の整備状況と課題
A小空間の整備状況Ⅰ：クールダウンに使えるような空間はなし
Ⅱ：プレイルーム1つ、学習室2つ、職員室
Ⅰ：廊下にベンチあり
Ⅱ：普通教室の半サイズの教室が1つ
Ⅲ：広い教室2つ、普通教室の半サイズの教室1つ、
職員室

課題
Ⅰ：クールダウンスペースがない

B小
老朽校舎

C小 D小
新校舎

Ⅱ：個別指導のための専用教室が不足
Ⅱ：広いプレイルームがない
Ⅲ：教室うちの1つが入りにくい位置にある・老朽化による建具の立て付けの悪さ、雨漏り・トイレが和式便所のままの所があり使いにくい
Ⅰ：児童数増加による改修で空いている空間が減る
Ⅱ：個別指導のための専用教室が不足

Ⅰ：2階の教室にはベランダあり
Ⅱ：プレイルーム１つ、個別指導用の教室1つ
Ⅲ：教室3つ、大きめの多目的室1つ、職員室
Ⅰ：ワークスペース(余裕教室)、個別支援室等あり Ⅱ：教室で音が反響しすぎる
Ⅱ：プレイルーム1つ、個別指導用の教室2つ、職員室
Ⅰ：普通教室周りについて Ⅱ通級指導教室について Ⅲ特別支援学級について ・学校全体について

一般の公立小学校
個別学習室
・カーテン等を窓、ドア前につける
・同じ時間に指導をする児童の数だけ必要・窓はある方が良い場合とない方が良い場合がある

Ⅱ：通級指導教室
職員室

プレイルーム収納・バランスボール、マット、トランポリン等の大きな遊具もしまえる程度の大きさ
・数人で軽い運動を行える広さ

普通教室

普通教室内の小空間

・廊下から中が見えない様にする(カーテン等)
・机、椅子を置き自習ができる様にする

・知的障害
・自閉症
等の児童

Ⅲ：特別支援学級

・積極的な交流を重視するなら普通教室ゾーンの中央に配置
・静寂さ確保を重視するなら離れた位置に配置

・机、椅子が4つ入る程度の大きさ
・メディアコーナーになっていてもよい

Ⅰについての凡例
計画要件
図4 インクルーシブ教育に向けた概念図

・専用のものが必要

Ⅱについての
計画要件

多機能トイレ
シャワー室
更衣室

職員室

Ⅰとの位置関係について－ 44 －

先生同士の
連携

教室

・可動間仕切り等で大きさを変えられるとよい
・収納は児童から中が見えないようにする
・窓にカーテン・色々な大きさの教室があるとよい
Ⅲについての計画要件近くにあると良い

EV・防音をする

行き来する
児童の特徴

（公立小学校とは別の都道府県立等）

小教室

Ⅳ：特別支援学校

・専用のものが必要
・普通教室前面
・椅子、机等を設置
・クールダウンに使用する際はパーテーション等で区切る
・ある程度の距離はありつつ通いやすい位置に配置
・普通教室前or中・近くに配置する場合は低学年
・児童が完全に隠れない様注意の教室近くがよい
オープン
ベンチを置く
DEN
スペース
・情緒障害
・学習障害
等の児童
Ⅰ：普通教室及びその周り注視行為から見た図書館における空間利用行動に関する研究

学部

1. 研究の背景と目的

正会員

成田

知里（東北大学）動きに着目し、アイマークレコーダ ( 以下 EMR) を用いた

近年、高度情報社会への変化や少子高齢化に伴い、 探索行動実験を行い、注視形態を５つに分類して基礎的
公共図書館の在り方は多様化している。特に「滞在型知見を示している。また、空間の特性と空間認知の関図書館」では館内で長時間楽しむことが主要な目的と係に着目し、空間の特性と人の行動を結び付けたものなり、様々な目的で訪れた来館者が快適に過ごすため

に三浦

文 -1

文 -5

による研究があるが、屋外歩行中の認知に。しかし、そ留まっている。実際の生活では同一の空間において様々の評価の手法は入場者数などの量的指標や印象評価がな行動が展開されているが、こうした多様な行動と空多く、利用者が空間をどのように受け入れ、行動に反間認知を結び付けた研究は見当たらない。佐藤ら映させているかといった基本的な部分が必ずしも理解の研究ではせんだいメディアテークを歩行する際の注されているわけではない。

視を分析し、空間の重要な要素であるチューブが空間の豊かな空間が必要とされる ( 植松 )文 -6

建築計画の分野においては施設における利用行動と、 把握の際に様々なスケールの情報を与え、行動のフェー
行動者の空間認知についてそれぞれ研究が行われてき文 -2ズによって異なる形で認知されていることが明らかとはなった。これは利用行動に応じて空間の捉え方が全く図書館内での利用者の滞在利用に着目し、滞在場所の異なる可能性を示唆している。特に、近年、建築的工

分布や行為内容から滞在利用の傾向を示している。脇夫が施され、様々な目的で利用される図書館において、た。図書館における利用行動について、中井ら

文 -3

は複合図書館を対象とした利用者意識調査か

建築空間の特徴や利用行動による空間認知の違いを明ら滞在するうえで家具が重要な要素であることや館内

らかにすることは重要であると考えられる。そのため、の明るさが利用選択の理由となることを示した。これ

本研究では利用行動研究と空間認知研究の間を捉えるらの研究ではある行動を行う際に選択される空間にはことを狙い、空間認知の中でも中心的行動である注視

坂ら何らかの特徴があることを明らかにしている。一方、 行為に着目し、図書館における複数の利用行動と空間
行動の主体が実際にどのように空間を認知しているかは言及されていない。
空間認知についての研究
では、北濱ら文 -4が視線の

表 2 調査方法

A
図
書
館
B
図
書
館

C
図
2-1
2-2
書
自由歩行：
ジャンル指定 著者名指定の館
一 般 的 な 動 き の探索歩行： 探索歩行：
調査 2

調査 1

調査内容

表 3 被験者データ 注 1
被験者 年齢 性別 調査日a 注 2 20 代 男 10 月 15、16 日
20 代 男 10 月 16 日b
50 代 男 10 月 16 日
c
20 代 女 10 月 15、16 日
d
30 代 女 10 月 15、16 日
e
20 代 男 12 月 16 日
f
50 代 男 12 月 16 日
g
20 代 男 12 月 16 日h
30 代 女 12 月 16 日
i
20 代 女 12 月 16 日
j
30 代 女 12 月 22 日k
20 代 男 12 月 22 日l
50 代 男 12 月 22 日m
20 代 女 12 月 22 日n
20 代 男 12 月 22 日
o認知の関係を科学的に明らかにすることを目的とする。
2. 調査の概要
本研究では 3 つの図書館において ( 表 1)、EMR を用いた行動実験を行い、複数の利用行動中の注視の特性を調査した ( 表 2)。調査 1 では空間の建築的特徴と空間認知の関係を把握するため、自由歩行を、調査 2 では図書館において最も想定される本を探すという利用の 中 で の 空 間 大体の位置を 明確な位置を 注 1) 被験者は各図書館の利用経験がない、把握探す場合の空 探す場合の空 または数回程度の人とし、その他条件は設けない。注 2)EMR のデータ抽出に限界があった(5 分程度 )間把握
間把握ためここでの分析からは除いている。

行動時の空間把握をみるため、探索歩行を対象とした。
探索歩行は 2 回行い、調査 2-1 ではジャンル指定本の表 1 調査対象概要
A 図書館

蔵書数：499,096 冊
貸出数：1,397,679 冊
書架構成：独立低書架

利用者数：410,678 人
延床面積：8366.5 ㎡
作家名配架表示：あり

B 図書館

蔵書数：269,903 冊
貸出数：568,537 冊
書架構成：壁式書架

C 図書館

利用者数：175,961 人
延床面積：18,351 ㎡
作家名配架表示：なし

蔵書数：534,534 冊
貸出数：861,097 冊
書架構成：独立書架

利用者数：320,591 人
延床面積：6,698 ㎡
作家名配架表示：あり

壁が極力配置されていない特殊な空間で、広いワンフロ 壁式書架に囲まれた空間である。異なる書架の高さや配 従来型のグリッド状に並ぶ柱によって空間が構成されてアには渦を巻いた構成で書架が配置されている。また、 置構成によって空間が構築されている。ポップやフロア いるが、閲覧空間は、ソファ型や机などの学習席、畳コー
光や空気を調整するグローブという環境装置を配置する マップによる情報は少なく、本のジャンルのまとまりご ナーが設置されており、様々な目的での滞在に合わせたことで、滞在しやすい環境が目指されている。
とに書架の操作を行うことで空間を差別化している。
空間がつくられている。

-1-－ 45 －

探索、調査 2-2 では著者名を指定した本の探索を行っ施設における被験者の対象別注視時間割合を分析する。

た。被験者は、各施設 5 名ずつとした ( 表 3)。注視のA 図書館 ( 図 4.a) の調査 1 では、グローブや本棚上

定義は 1/60sec あたり 4.5 度以内の場合 ( 鈴木 )

文 -7

と

を注視している割合が高い。一方で、調査 2 では本棚し、注視対象は映像より目視で判断した。

や配架表示への注視が増加し、グローブや本棚上への3. 各施設における利用行動による注視傾向の変化

注視は減少している。自由歩行では低い独立書架の上各施設における利用行動による注視傾向の違いをみで光を拡散させるグローブを認識しながら歩行しているために、対象別の注視時間割合を得て分析を行う。

るが、探索では空間下部の書架などから情報を読み取っ(1) 被験者の注視時間割合のばらつきており、自由歩行と探索歩行で注視されている対象が全体の傾向をつかむため、被験者ごとの注視時間割
合のばらつきを整理した。A 図書館の調査 1( 図 1) で全く異なり、利用行動に応じて注視傾向がダイナミッ
クに変化していた。

はグローブや本棚上、本棚への注視時間割合は被験者

B 図書館（図 4.b）の調査 1 の自由歩行では本棚へのごとにばらつきがあるものの、他の対象はある程度ま注視が最も多い。調査 2 の探索歩行でも、本棚への注

とまっており、類似の傾向がみられる。B 図書館の調視が多く、調査 1 と調査 2 で大きな変化は見られない。

査 1( 図 2)、C 図書館の調査 1( 図 3) においては A 図書

高い壁式書架に囲まれているため、視野の大部分を書館よりばらつきが少なく、被験者全体で共通の傾向が架が占めることになり、利用行動の種類に関わらず、ある。調査 2 についても同様に被験者のばらつきを整

常に本棚への注視が最も多くなったと考えられる。

理し、類似の傾向があることが確認できた。

C 図書館 ( 図 4.c) においても配架表示への注視が調(2) 各施設における歩行中の注視対象

査 2 で増加しているが、調査 1 と調査 2 で注視対象のさらに利用行動による注視傾向の変化をみるため各構成にあまり変化はない。約 1500 ㎜から 2000 ㎜の独

(%)

グローブ
マップ

本棚上
検索機

天井
家具

本棚
柱

独立書架
床

壁式書架
壁・窓

配架表示
階段

書店本
その他

調査 1
調査 2-1
調査 2-2
0

10

30

50

100(%)

a.A 図書館 ( 被験者 d)
調査 1
調査 2-1
調査 2-2030

50100(%)

b.B 図書館 ( 被験者 h)

その他

階段

壁・窓

床

柱

検索機

家具

フロア
マップ

配架表示

本棚

本棚上

天井

グローブ

図1

10

調査 1
調査 2-1
調査 2-2

A 図書館調査 1 の注視時間割合のばらつき

0

(%)

10

30

50

100(%)

c.C 図書館 ( 被験者 l）
図4
調査 1

① ②

0min

③④

⑤

1min

⑥

本棚上

グローブ

⑦⑧

⑨

3min

2min

図5

本棚

⑩ ⑪

⑫

4min

5min

進路変更箇所

A 図書館注視対象時系列変化 ( 調査 1)

その他

階段

壁・窓

床

柱

検索機

家具

フロア
マップ

書店本

配架表示

本棚

本棚上

天井

図2

各図書館の対象別注視時間割合⑨

B 図書館調査 1 の注視時間割合のばらつき

(%)

⑩

⑧

⑦

⑥

⑪
⑤

⑫

①
④

その他

階段

壁・窓

床

柱

検索機

家具

フロア
マップ

配架表示

本棚

本棚上

天井

図3

②
③

図6

C 図書館調査 1 の注視時間割合のばらつき-2-－ 46 －

A 図書館被験者 d 歩行経路

進路変更箇所
注視対象

独立書架

調査 1

0min

1min

2min

3min

図7

B 図書館

4min

壁式書架

6min

5min

書店本

7min

調査 2-1

本棚
配架表示
本棚上
グローブ
フロアマップ
家具
人
展示・ポップ
その他

8min

被験者 h 注視対象時系列変化

10s

0s

20s

30s

40s

20s

30s

40s

調査 2-2

本棚
配架表示
本棚上
グローブ
フロアマップ
家具
人
展示・ポップ
その他

10s

0s

図 11

A 図書館

被験者 e 注視対象時系列変化 ( 開始 40 秒 )調査 2-1

図8

B 図書館

本棚
配架表示
本棚上
フロアマップ
家具
人
展示・ポップ
階段
その他

被験者 h 注視の動き

調査 1

本棚

柱

配架表示

0s

10s

20s

30s

40s

10s

20s

30s

40s

調査 2-2

0min

2min

1min

図9

C 図書館

3min

4min

5min

本棚
配架表示
本棚上
フロアマップ
家具
人
展示・ポップ
階段
その他

6min

被験者 k 注視対象時系列変化

立書架が規則正しく配置0s

された構成のため、調査

図 12

②

③

2 では書架と配架表示か

本棚
配架表示
本棚上
フロアマップ
家具
人
展示・ポップ柱その他⑤

ことが考えられる。

20s

30s

40s

20s

30s

40s

調査 2-2

本棚
配架表示
本棚上
フロアマップ
家具
人
展示・ポップ柱その他⑥

違いに影響していることが示唆された。

10s0s

以上より、書架の構成が利用行動による認知の被験者 l 注視対象時系列変化 ( 開始 40 秒 )調査 2-1①④

ら情報を読み取っていた

B 図書館

図 10

C 図書館被験者 k 歩行経路

10s

0s

図 13

4. 自由歩行時の空間把握
注視対象の変化が行動とどのように関係しているかみるため、自由歩行時の経路変更と注視の関係を時系

C 図書館

被験者 k 注視対象時系列変化 ( 開始 40 秒 )( 図 10)、均質に並ぶ柱によって位置把握が行われていると考えられる。

列で分析する。

以上の分析から、自由歩行では、書架構成や空間のA 図書館において注視対象時間割合が多い本棚、本特性が注視傾向に影響していることが示唆された。

棚上、グローブに絞り時系列変化 ( 図 5) をみると、そ5．探索歩行時の空間把握

れらの対象への注視が行き来していた。また、進路変(1) 探索開始時の空間把握

更時（図 5、6 ①～⑫）はそれら 3 つ以外の窓やグロー

探索開始時の注視傾向をみるため、探索開始 40 秒間

ブ内の家具などの対象を注視している場合が多く、④を取り出し、注視対象時系列変化を詳細に分析する。

は窓を見ながら、⑧では壁や窓を見ながら、⑩ではグ

A 図書館 ( 図 11) では、調査 2-1、2-2 の両方でフロローブ内の家具を見ながらの進路変更が行われており、 アマップ、グローブ、本棚上を注視しながら本棚へア
進路変更時に注視対象を切り替えていた。これらの注

プローチしている。低い独立書架で構成される空間で視の切り替えは、渦状に配置された書架の配置ルールあるため、フロアマップだけでなく、書架上部のグローが切り替わるために起きることが示唆された。

ブやサインなど様々な対象から情報を得ていた。

B 図書館では、壁式書架と独立書架への注視が行き

B 図書館 ( 図 12) では、調査 2-1、2-2 の両方で、本来していた ( 図 7)。実際の注視の動きをみると進路に

棚とフロアマップへの注視が点在している。書架とフ対して手前の書架と奥の書架への注視を行き来しながロアマップから情報を読み取っていると考えられる。

ら進路変更を行っており ( 図 8)、書架の高さや配置がC 図書館 ( 図 13) では調査 2-1、2-2 の両方でフロア空間を認知する際に重要であることが示唆された。

マップへのまとまった注視がみられる。本棚がグリッ

C 図書館は、本棚が主に注視されているなかで、柱ド状に規則的に配置され、メリハリがなく、フロアマッ

や配架表示への注視が時折みられた（図 9）。歩行経路

プに情報が一極集中しているためだと考えらえれる。

をみると、進路変更前に柱を注視している場合が多く

建築空間の書架構成によって探索開始時の注視傾向-3-－ 47 －

被験者 e
調査 2-1は異なることが明らかになった。
(2) 本棚への注視傾向

本棚
配架表示

被験者 f
調査 2-2

本棚周囲における探索の方法をみるため、本棚と本

1min

0min

図 14

棚配架表示に対象を絞り、時系列で分析した。
A 図書館では調査 2-1、2-2 の両方で配架表示を利用

2min

3min

A 図書館注視対象時系列変化 ( 調査 2)

被験者 l
調査 2-1

本棚
配架表示

被験者 l
調査 2-2

して本の位置をしぼっていた ( 図 14)。
C 図書館でも、本棚と配架表示を交互にみる注視が

0min

2min

1min

図 15

C 図書館注視対象時系列変化 ( 調査 2)みられた ( 図 15)。さらに本棚への注視を詳細に見ると、
調査 2-1 では本棚を無作為に注視しているが ( 図 16)
調査 2-2 では著者名表示を活用してさらに本の位置を絞り込む様子がみられた ( 図 17)。
一方、配架表示の少ない B 図書館では探索のほとん

図 16 C 図書館 被験者 l 注視の動き ( 調査 2-1)

どが本棚を注視して行われていた ( 図 18)。実際の注視をみると、調査 2-1( 図 19) では手前の低い独立書架を注視した後、奥の高い独立書架を注視し、高さの異なる複数の本棚を辿るように注視することでジャンルのまとまりを探索していた。一方、調査 2-2 では本の背表紙を詳細に注視し、1 冊を特定しようとしており( 図 20)、目的の異なる本棚への注視を行っていた。
探索においては、本を探すという利用目的のために、

図 17

C 図書館

被験者 l 注視の動き ( 調査 2-2)
本棚
配架表示

被験者 f
調査 2-1
被験者 i
調査 2-2
1min

0min

建築空間による差ではなく、配架表示や著者名表示の

図 18

2min

3min

B 図書館注視対象時系列変化 ( 調査 2)

有無が大きく影響していることが分かった。
6．総括
以上の分析から明らかになったことをまとめる。
複数の利用行動時の空間認知の仕方を見ると、利用行動の違いにより、空間認知の仕方が大きく変化する

図 19

B 図書館

被験者 f 注視の動き ( 調査 2-1)

図 20 B 図書館被験者 i
注視の動き ( 調査 2-2)

場合と、利用行動ごとの変化が見られない場合があっ

参考文献

た。低い独立書架を配置し、空間上部に空間のまとま(1) 植松貞夫：滞在型図書館〈「施設」のなかの住居〉、建築雑誌、りを示す要素や光源が設置された構成の場合、利用行

1995.3

動に応じて空間認知の仕方が変化していたが、高い書架に囲まれた空間では利用行動ごとの注視対象にはあまり変化が見られなかった。このように、利用行動に応じた空間認知の変化には、建築空間の特性が影響し(2) 中井孝幸、秋野崇大、谷口桃子：図書館における利用者
属性からみた座席の選択行動と過ごし方ー「場」の公共図書館の施設計画に関する研究ー、日本建築学会計画系論文集第
82 巻第 741 号、2017.11（3) 武脇卓磨、脇坂圭一：複合図書館における空間構成と利ていた。また、探索開始時の注視傾向についても建築

用者意識からみた滞在場所の空間特性、日本建築学会大会学

空間の書架構成によって情報を読み取る対象が異なる

術講演梗概集、2016.8

ことが明らかになった。一方で、本の探索時には建築(4) 北濱亨、三浦利章、岡崎甚幸、篠原一光、田村仁志、松

空間の特性よりも、配架表示や著者名表示の有無が注

井裕子：迷路探索歩行時の注視と歩行に関する研究、人間工学、視に大きく影響することがわかった。

1999.6独立低書架、壁式書架、従来型独立書架と書架構成の異なる３つの図書館を対象としたことで、書架構成
や空間的特徴が空間認知の仕方に影響することが示された。また、自由歩行と探索歩行という目的の異なる行動を比較したことで、人間の行動の目的が対象の見方に影響し、それに応じて空間認知の仕方が切り替わるという空間認知の新たな一面を捉えることができた。

(5) 三浦利友：車両通行の多い街路空間での経路選択と探索
行動、日本建築学会計画系論文集、2014.9(6) 佐藤知、小野田泰明、坂口大洋：新しいユニバーサルスペー
スにおける施設利用者の空間把握特性に関する研究、日本建築学会大会学術講演梗概集、2011.8(7) 鈴木利友、岡崎甚幸、徳永貴士：地下鉄駅舎における探索歩行時の注視に関する研究、日本建築学会計画系論文集、2001.5-4-－ 48 －

ミリ波レーダーによる臥床時非接触睡眠判定手法
学部

正会員

鳴田

千晶（大阪市立大学）

1.

はじめに

れば、入居者の QOL 向上をはじめ、介護の質の向上、介護者

1)

背景の負担の軽減に資することが期待される。ミリ波レーダーは

現在、多くの人が睡眠の質に問題を抱えている。睡眠の質

非接触型のため、介護施設だけでなく在宅介護でも適用でき、の低下は日中の活動量や注意・記憶・免疫機能に悪影響を及

ベッド上での就寝に限らず様々な臥床状態にも対応可能なた

1)

ぼし、結果として QOL の低下にもつながるとされている 。

め、個人のライフスタイルを阻害することのない見守り手法

介護施設では少数の職員で夜間業務に取り組む必要があり、となることが期待される 2)。睡眠の質に関する医学的、生理

また職員による個室内の入居者の状況確認の訪室が入居者の学的研究は発展しているが、睡眠の質の改善には日中の生活

睡眠を妨げる場合がある。在宅介護でも被介護者の睡眠の質

行動や生活環境、住宅や起居空間に対する建築学分野の研究の低下のために、早朝覚醒や徘徊などが生じ、頻繁な介護がも必要である。ミリ波レーダーによる睡眠計測手法の有効性必要となった結果介護者自身も不眠に陥ってしまうなど、介が示されれば、睡眠の質と日中の行動や生活環境との関係を

護者・被介護者双方に睡眠の質の低下がみられる点で一層深解明する研究の端緒となる点に本論の意義がある。

刻である。睡眠の質を改善するには、睡眠時間や睡眠覚醒状況を計測して蓄積し、睡眠研究の知見の援用により睡眠に影2.

目的響を与える要因の解明を行うことが有効となる。介護施設の臥床時の睡眠覚醒状況を心身の負担なく継続的に計測する入居者の睡眠の質を改善しようとする場合、日中の生活状況手法としてミリ波レーダーを用いた非接触睡眠判定手法の有や日光への曝露、活動量、活動内容、食事などへの介入と睡効性を検証することが目的である。具体的には被験者の就寝

眠の関係を継続的に捉えることで、より良い睡眠をもたらす

時の体動や位置を計測し睡眠覚醒状況を判定するアルゴリズ

生活や居室環境が明らかになると期待される。そのためにはムを導出することにより非接触非侵襲な睡眠計測手法を提示

1 日～数日の短期の計測では不十分で、一定期間継続的に睡する。

眠を捉える必要がある。持続可能な睡眠計測のためには、被験者が心身の不快を感じることがなく、努力や忍耐を要しな

3.

方法

い計測手法が条件となる。普段通りの生活の中で、身体や寝1)

手順

台に干渉せず建物側から入居者の睡眠を捉え、計測が意識さ

寝室における寝台上の被験者の体動をアクチグラフとミリれないほど居宅環境に溶け込む見守り手法が理想である波レーダー双方により同時に計測する。アクチグラフ注1)はア(Table 1)。

クチグラフ社の加速度ロガーである。
睡眠/覚醒判定のために
様々な睡眠研究で利用されている測定手法で、一定の信頼性

接
触

非
接
触

Table 1 見守り手法の比較が確立されている 3）これらの記録データを対照して回帰分析

終夜睡眠ポリグラフ検査
装着型センサー
マット型センサー
カメラ型センサー、赤外線

長所
非常に詳細な分析
可能
心拍数・活動量計測
可能
設置が容易
不快感少
動画で具体的な行
動確認が可能を行う手法によりミリ波レーダー固有の睡眠判定アルゴリズ

ミリ波レーダー

表面を被覆可能建物側にのみ設置

短所
高コスト、負担大ムを導き、その有効性を検証する。以下の手順を採る(Figure
着脱・充電の手間
つけ忘れ
汚損の可能性
定期交換が必要
プライバシーの侵
害
レンズの定期清掃
個人の判定不可

1)。
①

ミリ波レーダーを天井面に設置し、アクチグラフを被験者に装着してもらうことにより双方の体動記録を採取する。

②

計測期間の双方の体動記録を二分割し、一方を学習データ、他方を試験データとして用いる。

③

アクチグラフの体動記録をCole-Kripke 式 4)に適用し、入居者の身体拘束につながりかねない入眠時や睡眠時の訪

臥床時の全単位時刻（分）について D 値を算出して睡室をなくし、睡眠覚醒状況を日常的に把握する手法が得られ眠覚醒判定を行う(𝐷𝐷 ≥ 1は覚醒、𝐷𝐷 < 1は睡眠)。

- 1 -－ 49 －

④⑤③で求めたアクチグラフの睡眠覚醒判定データを目的

また被験者の生活行動の種類や起床、就寝時刻などを生活

変数、ミリ波レーダーの学習データを説明変数とした

時間調査票に時系列に沿って記録してもらった。これらのこ重回帰分析を行う。

と以外は普段どおり生活してもらい、実験期間の後に双方の注2)得られた係数からミリ波レーダーの睡眠覚醒判定式

体動記録と調査票を回収した。

を導出し試験データを適用する。
⑥③で得られたアクチグラフの睡眠覚醒判定データと⑤4.

結果で得られたミリ波レーダーの睡眠覚醒判定データを比1)

計測データの集計較する。

ミリ波レーダーとアクチグラフによる計測データ数の集計
結果を Table 2 に示す。ミリ波レーダーの 1 秒未満間隔の記①計測

録をアクチグラフの計測間隔に合わせるために平均値によりミリ波レーダー
計測データ 二分割

②データの分割試験
データ

1 分間隔に間引いた。就寝と起床の時刻は被験者自身によるアクチグラフ記録を用いた。

計測データ 二分割

学習
データ

学習
データ

③アクチグラフ
睡眠/覚醒判定

試験
データ

Table 2 計測データ数
センサー
アクチグラフミリ波レーダーCole-Kripke 式④重回帰分析
学習
データ

データ
全データ数
全データ数
1 分ごとのデータ数

Subject α
9,687
433,400
1,542

Subject β
9,785
240,622
2,989

Total
19,472
674,022
4,531

アクチグラフ判定データ

2)⑤ミリ波レーダー
睡眠/覚醒判定

計測データの分割

得られたデータを前半の三日（Laα1～Laα3・Lrα1～Lrα3,

ミリ波レーダー用 睡眠/覚醒判定式

Laβ1～Laβ3・Lrβ1～Lrβ3）と残りの日数（Laα4～Laα5・⑥比較
比較

ミリ波レーダー

Lrα4～Lrα5, Laβ4～Laβ7・Lrβ4～Lrβ7）で二分した

アクチグラフ

判定データ

判定データ

（Table 3,Table 4）。ここで、Laα/β はアクチグラフによる被験者 α/β の計測データを、Lrα/β はミリ波レーダー

Figure 1 研究手順のフロー

による被験者 α/β の計測データを指す。

各手順の詳細は 2)意向で述べる。
Table 3 被験者αの計測データ数
2)

アクチグラフ ミリ波レーダー

実験

La𝛼𝛼1
La𝛼𝛼2
La𝛼𝛼3

α)2020 年 10 月 17 日～24 日、β)2020 年 11 月 25 日～12
月 2 日の 2 期間の各 1 週間にわたり、それぞれ 1 名の高齢者

La𝛼𝛼4
La𝛼𝛼5

および中年者を被験者として、アクチグラフおよびミリ波レ
注3)ーダーを用いた臥床時の体動計測を行った 。アクチグラフ
は非利き手手首に実験期間中入浴時を除き常時装着してもら

Lr𝛼𝛼4
Lr𝛼𝛼5

日付

就寝-起床時刻医n[分]10/18-10/19

23:13:00~5:11:00

284

10/19-10/20

22:31:00~5:01:00

316

10/20-10/21

22:33:00~5:01:00

319

10/21-10/22

23:03:00~5:03:00

359

10/22-10/23

22:33:00~5:06:00

264

計

1542

Table 4 被験者βの計測データ数った。ミリ波レーダーの発信、受信を行う基板は Figure 2 のように被験者が寝室の寝台上で臥位時に、胸部の真上付近に

Lr𝛼𝛼1
Lr𝛼𝛼2
Lr𝛼𝛼3

アクチグラフ ミリ波レーダー

La𝛽𝛽1
La𝛽𝛽2
La𝛽𝛽3

位置するように天井面に設置した。

La𝛽𝛽4
La𝛽𝛽5
La𝛽𝛽6
La𝛽𝛽7

5.8 ㎝
Millimeter-wave radar

Lr𝛽𝛽1
Lr𝛽𝛽2
Lr𝛽𝛽3
Lr𝛽𝛽4
Lr𝛽𝛽5
Lr𝛽𝛽6
Lr𝛽𝛽7

日付

就寝起床時刻n[分]11/25-11/26

22:25:00~06:07:00

463

11/26-11/27

22:04:00~06:08:00

485

11/27-11/28

00:00:00~06*26:00

387

11/28-11/29

23:03:00~06:43:00

461

11/29-11/30

23:08:00~06:09:00

422

11/30-12/01

22:27:00~06:15:00

469

12/01-12/02

23:07:00~06:00:00

302

計

2989

3㎝
AC

アクチグラフは 3 軸方向の加速度ベクトルの合成値（vm:vector magnitude)を記録する。ミリ波レーダーは直近 6 秒の体動の相対値（mf: Movement Fast）と、直近 20 秒の体動

Figure 2 ミリ波レーダー設置の模式図の相対値（ms: Movement Slow）の 2 種類の計測データを記録- 2 -－ 50 －

𝐷𝐷2 = −0.401 + 0.955 ∗ 𝐴𝐴−4 + 1.134 ∗ 𝐴𝐴−3 + 1.032

する。値は検出域全体に対する体動検出ドップラーセル（約∗ 𝐴𝐴−2 + 1.260 ∗ 𝐴𝐴−1 + 2.514 ∗ 𝐴𝐴0

5.14 ㎝間隔）の割合を表し0～100 のスカラー量で表される。

+ 1.178 ∗ 𝐴𝐴+1 + 1.314 ∗ 𝐴𝐴+2

はじめに mf と ms の vm に対する相関を求めた(Figure 3)。p値(有意水準α=0.05)は ms と vm ともに 0.0 であった。以後

𝐴𝐴−4 ~𝐴𝐴+2 判定時点の4 分前～2 分後のmf の値𝐷𝐷 ≥ 1 覚醒と判定のミリ波レーダーによる睡眠判定では、vm に対してより相関が強い mf を用いた。

𝐷𝐷 < 1 睡眠と判定

これらの判定式 D1、D2 にミリ波レーダーによる体動記録を適用して睡眠判定を行った。また Cole-Kripke 式を用いてア

12000

12000

10000

10000

8000

8000

6000

クチグラフの vm の値から睡眠判定を行った。Table 5 は有効性確認研究手法による各値をまとめたものである。ここで一の判定が一致したサンプルの割合、感度とはアクチグラフの

2000

2000

0

vm

致率とは全サンプルに対するアクチグラフとミリ波レーダー

4000

vm

6000

4000

0

50

100

ms

0

判定が睡眠のサンプルのうちミリ波レーダーの判定も同じく
0

50

mf

100

睡眠となるサンプルの割合、特異度とはアクチグラフの判定
が覚醒のサンプルのうちミリ波レーダーの判定も同じく覚醒

y=81.078x-541.77
r=0.63y=189.92x+30.706
r=0.77となるサンプルの割合である。

Figure 3 ms/mf と vm の相関

Table 5 D1・D2 の有効性検証結果の比較
判定式

3)

アクチグラフの睡眠判定

アクチグラフ4)

アクチグラフによる vm をCole-Kripke 式 に適用して算出
ミリ波レーダーした D 値に基づいて睡眠判定を行った。

一致率[%]
感度[%]
特異度[%]

𝐷𝐷𝑎𝑎𝑎𝑎 = 0.00001(404𝐴𝐴−4 + 598𝐴𝐴−3 + 326𝐴𝐴−2+ 441𝐴𝐴−1 + 1408𝐴𝐴0 + 509𝐴𝐴+1

6)+ 350𝐴𝐴+2 )4)

Daf, D2

Laα4,5Laβ4～7
Lrα4,5
Lrβ4～7Laα1～3Laβ1～3
Lrα1～3
Lrβ1～3Laα4,5Laβ4～7
Lrα4,5
Lrβ4～7

87.00
83.05
91.77

85.16
87.30
83.31

85.23
73.97
98.82

86.91
75.73
98.82

離床を区別した場合の重回帰分析による睡眠判定式の導出

𝐴𝐴−4 ~𝐴𝐴+2 判定時点の4 分前～2 分後のvm の値
𝐷𝐷 ≥ 1 覚醒と判定

Daf, D1

Laα1～3Laβ1～3
Lrα1～3
Lrβ1～3

被験者が就寝後に中途覚醒し離床していたことから、離床

𝐷𝐷 < 1 睡眠と判定に対応できるよう分析方法を更新した。被験者が離床した場

重回帰分析による睡眠判定式の導出

合、アクチグラフは被験者の手首に装着されているため被験ミリ波レーダーの体動記録による睡眠判定式の導出のため者の動きを検知して覚醒と判定するが、ミリ波レーダーは寝に、手順②で二分割した前半 3 日と残りの日数の 2 群の体動

台上の体動を検知しないため誤って睡眠と判定してしまう。

記録を、一方を学習データ、他方を試験データとした。また

これを解決するためミリ波レーダーによる被験者までの距離

学習データと試験データを入れ替えることにより 2 通りの睡の記録を併せて用いることで離床を判定するようにした。

眠判定式を導出した。なお重回帰分析の目的変数はアクチグ

被験者αとβについて、それぞれの全計測期間の就寝から

ラフによる D 値、説明変数はミリ波レーダーの体動記録であ起床までのミリ波レーダーから被験者までの距離の平均値をるので互いに独立で相互作用はない。

求め、その平均距離の 1/2 以上の場合は寝台上の臥床、1/2 未
満の時は離床または寝台上での起き上がり（覚醒）と判定し

5)

ミリ波レーダー体動記録による睡眠判定

た。この被験者までの距離は検知域内で体動を全く検知でき

手順 4)の重回帰分析によって、ミリ波レーダー用の 2 通りの判定式を得た。

ない場合は 0 と記録される。手順④と同様に重回帰分析により 2 通りの判定式を得る。

𝐷𝐷1 = −2.824 + 0.929 ∗ 𝐴𝐴−4 + 1.193 ∗ 𝐴𝐴−3 + 1.291∗ 𝐴𝐴−2 + 1.558 ∗ 𝐴𝐴−1 + 2.82 ∗ 𝐴𝐴0+ 1.027 ∗ 𝐴𝐴+1 + 1.425 ∗ 𝐴𝐴+2

7)

離床を区別した場合のミリ波レーダー睡眠判定

判定式によりミリ波レーダーの体動記録について睡眠判定を行い有効性を検証する。
ここで離床の場合は覚醒と判定し、その他の寝台上の臥床時のデータを睡眠判定式に適用した。

- 3 -－ 51 －

離床の区別した場合の、Laα1～Laα3・Lrα1～Lrα3,

眠見守りの観点では、睡眠判定の信頼性が高い、すなわち安Laβ1～Laβ3・Lrβ1～Lrβ3 を学習データとした時の判定式

全側に判定が偏移していることを意味する。同様に感度は実D3、Laα4～Laα5・Lrα4～Lrα5, Laβ4～Laβ7・Lrβ4～

際の睡眠を正しく睡眠と判定する確率を示すため感度の高さ

Lrβ7 を学習データとした時の判定式 D4 は次の通りである。

は覚醒判定の信頼性を示す。本論の感度は 80.05～88.53%とTable5 と同様に有効性検証の各値を Table 6 にまとめた。

特異度と比べてやや劣るが一定の信頼性が確認された。これ
らの値をより向上させるためには被験者の数や計測期間を増

𝐷𝐷3 = −2.662 + 0.769 ∗ 𝐴𝐴−4 + 1.046 ∗ 𝐴𝐴−3 + 0.975 ∗𝐴𝐴−2 + 1.248 ∗ 𝐴𝐴−1 + 2.376 ∗ 𝐴𝐴0 + 1.267 ∗ 𝐴𝐴+1 +1.139 ∗ 𝐴𝐴+2

𝐷𝐷4 = −1.573 + 1.231 ∗ 𝐴𝐴−4 + 1.562 ∗ 𝐴𝐴−3 + 1.119 ∗𝐴𝐴−2 + 1.521 ∗ 𝐴𝐴−1 − 1 + 2.659 ∗ 𝐴𝐴0 + 1.090 ∗ 𝐴𝐴+1 +0.645 ∗ 𝐴𝐴+2

𝐴𝐴−4 ~𝐴𝐴+2 判定時点の4 分前～2 分後のmf の値

ミリ波レーダー
一致率[%]
感度[%]
特異度[%]

ためこれらの解決は今後の研究に委ねたい。本手法は既存の装着型やマット型、赤外線カメラ型と比べて心身に負担を与えず、運用や維持管理が容易な点に優位性がある。介護施設での実証には至らなかったが、本手法は介護施設における入居者の身体拘束を防ぎ QOL を向上させ、介護者の負担の軽減
積することで日中の活動量や起居環境と睡眠の質との関係のTable 6 D3・D4 の有効性検証結果の比較
アクチグラフら介護施設現場での計測や介入、被験者の選定が制限されたに資することが期待される。本手法により睡眠計測記録を蓄𝐷𝐷 ≥ 1 覚醒と判定 𝐷𝐷 < 1 睡眠と判定

判定式

加させることが有効と考えられる。目下のコロナ禍の影響か

Daf, D3

解明につなげる。

Daf, D4

Laα1～3Laβ1~3
Lrα1～3
Lrβ1～3Laα4,5Laβ4～7
Lrα4,5
Lrβ4～7Laα1～3Laβ1～3
Lrα1～3
Lrβ1～3Laα4,5Laβ4～7
Lrα4,5
Lrβ4～7

87.00
84.43
90.11

84.72
88.53
81.42

87.40
80.05
96.28

87.88
83.60
91.57

謝辞
長期間の実験にご協力くださった被験者およびご家族の方々に謝意を表します。

注釈

5.

1)

結論

などで使用実績が多く、これを用いて多くの文献が発表されてい以上より体動計測にミリ波レーダーを用いる非接触の睡眠る。オープンソースプログラムを用いており検証(validation)が判定手法の有効性が示された。ミリ波レーダーにより長い時間にわたって生じる遅い体動と短い時間に生じる速い体動の確立されている。一般の歩数計などでは検知されない微細な体動（0.01G 以上）の計測能がある。
2)

双方を計測したが、速い体動の方が睡眠判定に有効であった。

就寝中のある時点での被験者の状態を、その前後の体動の測定値から算出して数値で示す式。得た値の大きさからその時点での被験者が睡眠状態であるか覚醒状態であるかを判定する。

体位変化などの緩慢な体動は睡眠中に生じる場合があること、覚醒中の意識的な動きはより敏捷となることなどが原因であ米国アクチグラフ社の加速度ロガーで、ACSM（米国体力医学会）

3)

実験に先立ち大阪市立大学生活科学研究科研究倫理委員会の承認（承認番号: 20-29）を得た。

ると推測される。睡眠判定式を導出する回帰分析において学
習データと試験データを交換することにより２通りの式を得、参考文献

４通りの組み合わせの一致率、感度、特異度を算出したとこ

1)

ろ、概ね良好な値で異なる組み合わせによる値の間で齟齬は見られなかったことから睡眠判定式の妥当性が確認された。
ミリ波レーダーと被験者の距離の記録から離床を考慮した分2)析を行うと、特異度は 83.31～98.82%から 81.42～96.28％へとやや低下したが、感度は 73.97～87.30%から 80.05～88.53%へと向上した。すべての値が 8 割を上回り睡眠判定精度の向上がみられた。中でも特異度が 81.42～96.28%と高かった。

3)

これは実際の覚醒状態を高い精度で覚醒と判定し、誤って睡眠と判定する確率が低いことを示している。一方で睡眠中で4)あっても所定の体動が計測された場合に誤って覚醒と判定している場合があることが推測される。これは睡眠と判定された場合は、実際に睡眠状態である可能性が高いということであり、夜間の中途覚醒や徘徊行動の前兆を捉えようとする睡- 4 -－ 52 －

平成30 年 国民健康・栄養調査結果の概要, 厚生労働省, 2020,
(
オ
ン
ラ
イ
ン
),
入
手
先
<https://www.mhlw.go.jp/content/10900000/000688863.pdf>, (参照 2021.1.14)
Takamasa Kogure, Shuichiro Shirakawa, Masato Shimokawa,Yuji Hosokawa: Automatic Sleep/Wake Scorning from Body
Motion in Bed: Validation of a Newly Developed Sensor
Placed under a Mattress, Journal of PHYSIOLOGICALANTHROPOLOGY, Vol.30, No.3, pp.103-109, 2011
廣内美香, 松下大輔 : 介護施設入居者の個室内行動のミリ波レーダーによる同定, 日本建築学会技術報告集, Vol.64,
pp.1258-1263, 2020-10
Cole RJ, Kripke DF, Gruen W, Mullaney DJ, & Gillin C J :Automatic Sleep/Wake Identification From Wrist Activity,
American Sleep Disorders Association and Sleep ResearchSociety sleep, Vol.15, No.5, pp.461-469, 1992

昭和初期の鉄筋コンクリート造歴史的建造物の耐震補強工法に関する一考察
学部

正会員

1. 序章

2．補強工法1-1 研究の背景

2-1 当初材との区別

松田純輝（東北大学）

歴史的建造物の価値を認定する制度は数多く存在し、公開部分に補強材が取り付けられた建物に対象を絞り、これらの制度は、単に建物を歴史的価値があるものとして補強材の見せ方について3つのタイプに分類した。Ⅰ型は認定し記念する単なる称号ではなく、現状変更する場合

当初材と仕上げ、材料等で区別している区別型、Ⅱ型はには届出の提出を義務付けたり、場合によっては、専門家

当初材と同化している同化型、Ⅲ型は当初材を撤去してによる指導を行ったりすることで歴史的価値の保存を守る

同じ厚みで新設する置換型である（図1）。分類した後、公という役割を持つ。

開部分のⅠ型、Ⅱ型、Ⅲ型の補強材割合を算出し、図でしかし、これら建造物を守る条例や法律はあくまで最低まとめた（図2）。「重要文化財耐震診断・耐震補強の手引」

限の指針を示すだけに留まっており、主に建物の存続がでは、「補強材と当初材を区別すること」、つまりⅠ型補強

危ぶまれた際の方針であると言える。耐震改修は、リノベが望ましい補強方法としている。

ーションのような活用保存と比べれば少ない改変で済むこ

分析の結果、図2で示すように認定制度ごとに保存の考とが多く、今では免震工法や高強度材の普及で目立たせえ方が 概ね異 なると いうこと が 判明した。「 指定文 化財

ない補強が十分に実現可能である。よってこの場合にはよ（赤）」「横浜市認定歴史的建造物（青）」はⅠ型の補強材

り厳しい制約を設けることが可能ではないだろうか。

が多く、「登録文化財（橙）」はⅡ型の補強材が多い。

現在、耐震補強における保存の原則を示したものは、重「横浜市認定歴史的建造物」は横浜市の歴史的町並み

要文化財の耐震補強の原則について取り決めた「重要文に重要な建物を認定する制度で、景観的な側面が強い制化財耐震診断・耐震補強の手引」のみに留まっている。こ度であるが、当初材との区別を行う事例が多かった。これの手引によれば、「補強材と当初材を区別すること」「補強は、発足した当初からのメンバーだった吉田鋼市が、「当方法が可逆的であること」が歴史的価値の保存において初は景観というので、内部は問題にしない、ということでも重要であることが示されている。 *1)本研究ではこのことを踏あったのだけれど、実質はあまり文化財保存と変わらない。

まえ、各認定制度を受ける建造物の耐震補強における保内部も注文を付けてやってきました。そういう意味では、文存の考えと、保存を可能にする小削孔若しくは無削孔工化財と多少は違うにしても、それとほとんど並行したような法の開発の現状について明らかにすることを目的とする。

形で走ってきた、という感じがします。」 *2)と述べており、指定文化財とかなり近い保存制度であるために同じ区別方

1-2 研究の対象・方法

法がとられていると納得がいく。

本研究では、1981年に現行の耐震基準法が施行された

国登録文化財のうち、旧文部省は庁舎から市民開放ス

後で耐震改修が行われた関東の改修事例のうち、竣工図

ペースに、東京深川食堂は食堂から江東区観光案内所

面が入手できた15件の昭和初期RC造建造物の耐震補強に用途変更を行っているため、リノベーションと一緒に補事例を対象とする（表1）。これらの事例について、補強材

強材も同じ材料で仕上げたことが考えられる。一方で用途の工法・配置、当初材との区別、可逆性について現状を変更を行わなかった「興風会館」でもⅡ型の補強が行われ明らかにした後、裏付けるために現在の耐震補強工法のていることから、「登録文化財」は積極的な活用を推進して

特許データ分析を行った。

いるようにかなり寛容な保存制度であるため、当初材との

所在地

竣工年

①日本橋高島屋

東京

1933(S8)2004②国立科学博物館

建物

東京

1931(S6)

2005

③大隈講堂

東京

1927(S2)

2007

2007

④千葉市立美術館

千葉

1927(S2)

1994

1995

⑤横浜地方気象台

神奈川

1927(S2)

2007

⑥興風会館

千葉

1929(S4)

2001

⑦広尾小

東京

1932(S7)

2005

⑧旧文部省

東京

1933(S8)

2007⑨旧東京市深川食堂

東京

1932(S7)

2008

⑩安田講堂

東京

1925(T14)

2014

⑪学士会館

東京

1928(S3)2019⑫聖路加病院

東京

1933(S8)

1998

⑬旧十思小

東京

1928(S3)

2001⑭横浜情報文化センター神奈川

1929(S4)

2000

⑮横浜税関

1934(S9)

2003

神奈川

改修年

認定制度
国指定文化財市指定文化財

認定・登録年
2009

区別はあまりされていないことが分かる。

2008

Ⅰ型.区別型補強

Ⅱ型.同化型補強

Ⅲ.置換型補強

興風会館

安田講堂

2005
1997
2000

国登録文化財

2007
2008
1996
2003

都選定歴史的建造物
市認定歴史的建造物

1999
2004
1998
2001

表1.対象建物と基本情報

聖路加病院

横浜気象台

凹凸で区別

素材で区別

図1.補強材タイプの類型化- 1 -－ 53 －

補強材のタイプ別割合

Ⅰ型

Ⅱ型

躯体を傷めないことのできる補強であることが望ましいと筆Ⅲ型者は考える。

120
100
80
60
40

建物名称

Ⅰ型

聖路加病院

開口部閉塞34 あと施工アンカー

低

1999

横浜情報文化センター

RC壁新設12

?

?

2000

旧十思小

スリット2

※既存躯体に削孔

低2001

RC壁新設２

鋼管コッター工法

中ブレース２

鋼管コッター工法

中フレーム62接着系アンカー低横浜地方気象台

ブレース11

接着工法

高

2005

早稲田大学大隈講堂

ブレース4

接着工法

高

2007

旧文部省

ブレース1

接着系アンカー低2007

国立科学博物館

開口部閉塞12 あと施工アンカー

低

2008

低

2009

低

2014

20
0

横
浜
税
関

横
浜
情
報
文
化
セ
ン
タ
ー

日
本
橋
高
島
屋

早
稲
田
大
学
大
隈
講
堂

横
浜
地
方
気
象
台

聖
路
加
病
院

国
立
科
学
博
物
館

千
葉
市
立
美
術
館

旧
東
京
市
深
川
食
堂

興
風
会
館

旧
文
部
省

東
京
大
学
安
田
講
堂

横浜税関

旧
十
思
小

日本橋高島屋

図 2.建物別.各タイプの割合

東京大学安田講堂

接合方法

可逆性 改修年

RC壁新設6

あと施工アンカー

ブレース5

あと施工アンカー

低降伏点鋼

あと施工アンカー

フレーム5

樹脂カプセルアンカー

2003

表2.Ⅰ型補強材の接合部

2-2 可逆性
次いで、補強材の可逆性について分析する。Ⅱ型、Ⅲ型の補強は当初材と区別せずに一体化させるので、今後

3．工法開発の現状
3-1 特許工法の抽出方法

取り外しを考慮していない補強といえる。そこで、Ⅰ型の補これまでに出願された耐震補強工法の特許について、強材の接合部分に着目し、可逆性の分析を行った（表2）。

特許庁が取りまとめている特許情報をもとに分析を行った。

横浜税関については、補強箇所がSRC造だったことによ選定方法は簡易検索でヒットした計 1426 工法の内、既り、従来のあと施工アンカーでは骨組内の鉄骨が邪魔に存躯体に付加できるもので、プラントなどの球形建造物や、なり必要な削孔深さがとれないという課題があった。 *3)その橋梁など径が大きすぎる柱、港湾施設など海風による劣ため、浅い削孔で十分な定着が確保できる「鋼管コッター化対策といった、一般建築から外れると判断した工法を除工法」が採用された。鋼管コッター工法は、あと施工アンカ

くものとし、計 342 工法を対象とした（図 3）。

ー工法と比べて、浅い削孔で、少ない削孔箇所数で定着

すべてを網羅しているとは限らないが、抽出した特許件を確保できるため、当初材への影響はあと施工アンカーと数を年代別にすると阪神・淡路大震災を機に特許数が急比べて小さくて済むものの、複数の削孔がやはり必要であ増している傾向からみてとれるため、概ね補強工法を網羅る。横浜地方気象台では、既存柱梁の老朽化が激しいたできていると考えられる（図4）。

め、アンカーの削孔により躯体を傷めると耐力が著しく低

従来のあと施工アンカー工事よりも既存躯体への削孔*4)下する恐れがあった。 そこで、当初材には手を付けず、を減らす工法は33件で、削孔を減らす工法が8件、無ア補強材を定着させるために接着工法が採用された。このンカー工法で全く削孔の必要がない工法が25件だっ

接着工法は既存骨組の内側にエポキシ樹脂を塗り、補強

た（表3）。無アンカー工法について開発を行った特許

材との定着を図るものなので、既存躯体に削孔を設けずは、エポキシ樹脂による接着工法と、金物で骨組を覆に補強ができる。大隈講堂も同様に接着工法が採用され

い、溶接によって補強材を接合させる鋼板巻き立て工ている。これは取り付けられた40個の補強材の内、機械室法に二分することができた。

め、公開部分に設置する少ない補強材に大きくコストを割

調査方法
・特許庁が運営している「特許情報プラットフォーム| J-PlatPat」の簡易検索

くことができたのではないかと考える。
Ⅰ型の補強を行った 10 事例のうち、既存躯体への削孔に配慮した事例は、「接着工法」と「鋼管コッター工法」の 2工法を採用した計 3 事例しかなかった。小削孔の接合方法が少なかった理由には、アンカー施工と比べてコストが・「耐震改修AND工法」

出願件数の推移403530「耐震AND補強ANDコンクリート」 25の２つの検索ワードで調査

・港湾施設、橋梁、原子炉建屋などの特許工法を除外

20

15
10

・新設建物で活用する工法を除外

5・全ヒット総計1426件数、0

対象となる342工法を調査

高くなることや、アンカー以外の接合方法では接合部分の図3.調査方法
接合方法

定着力に問題があるといったことが挙げられる。
可逆性の考え方は、既存躯体と全面に渡って密着して*5)いなければ高いとする考え や、アンカー程度の削孔は認めるべきといった考え方 *6)はあるが、今後さらに劣化が進行することを考えると、なるべく当初材を残せること、既存
- 2 -

1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019

や事務室等の非公開部分に30個設置することができたた

図4.出願件数の推移
件数

接着

20

鋼板巻き付け5

コッター/シアキー

4

アンカー(小型化/最少化)

3

その他

1

計

33

－ 54 －

表3.小削孔工法の内訳

3-2 小削孔を目的とした特許工法
このうち、小削孔を目的とした工法は33工法あり、そのめられており、アンカー径は約 13 ㎜以上と規格で決まって方法は大きく分けて4つに分類できる。そのほとんどが接いる。そのため、既存躯体に少なくとも約 60 ㎜以上の削孔着工法の改良を目的としたものだったが、中には鋼板を既深さが必要になる。鋼管コッターは、主に骨組内の鉄骨が存骨組に巻き、溶接によって補強材を取り付けることで既妨げになる SRC 造骨組にアンカーを打ち付ける際の代替

存躯体への削孔をなくす「鋼板巻き立て工法」や、アンカ工法として開発された工法で、鋼管コッターを用いると削ーの代わりにアンカーよりも径の大きい「コッター」や「シア

孔深さを 25～30mm に浅くすることができ、既存躯体へのキー」と呼ばれる定着部材を取り付け、浅い削孔で接合力

削孔を大幅に減らすことができる*8)。
その一方で、コッター溝を削孔するにはコアドリルを使っを強化する工法の開発などが見られた。それら工法ごとに特徴と課題をまとめると、以下のようになる。

た大掛かりな工事となり、移動性、施工性が悪いという課

・接着工法

題があった。シアキーは、その問題点を改善した工法であ

既存躯体への削孔を指摘した工法は1996年熊谷組がり、既存躯体に埋め込む溝を作る作業はコアドリルでなく、開発した「耐震補強構造」で初めて見られる。この工法は、コンクリートカッターで行うことができるのが利点である。こ既存骨組の内側に合わせてフレームを設け、フレームと骨れにより、削孔が浅く、手間を少なくすることができる。

組の間にモルタルを充填して定着を図るものであった。ししかし、これらのコッター/シアキー工法は定着深さが浅かし、これは充填したモルタルが割れて枠体が離れる危険

いため、コンクリートのコーン状破壊の直径が小さく、耐力性があり、従来工法と比べればアンカーの数は減らせるがが小さいという課題がある。これを改善するために、コッタ*7)

やはりアンカーの打ち付けが必要な補強方法であった 。

ーやシアキーの境界部分に平板を取り付けて接着面積を接着工法の一番の課題は、エポキシ接着部分の剥離に増やし、コーン状破壊の直径を大きくすることで、躯体へ

よって枠体が離れてしまうことであり、その課題を解決するの負担を小さくするといった開発が行われている*9)。

ことに向けて、研究が進められていると言える。
接着部分の剥離は、補強コンクリ―トが引張強度を迎え、・アンカー(最小化/小径化)

ひび割れが発生することで発生するため、繊維補強コンク

一つ目は、T形鋼を既存躯体にボルトで定着させ、T形

リートやスリットにより補強壁の靭性能を高める工法や、既鋼と後打ちコンクリートの噛み合い作用によって既存骨組

存躯体と補強材の隙間に押圧チューブを挟めたり、膨張と一体化する工法である。既存躯体には、T形鋼を定着さ性モルタルを充填したりすることで補強材にプレストレスをせるためのボルト量だけで済むため、従来のあと施工アン

かけて引張に強くする工法などの開発がある。

カーよりも本数を減らすことができる*10)。

また、接着効果を向上させるため、エポキシ樹脂に代え二つ目は、あと施工アンカーのアンカー径を非常に小さて付着強度が高い水硬性モルタルを使用した工法や、既くした特許工法である。必要削孔深さは、アンカー径に比存躯体に浅い欠き込み部分を複数削孔して、ダボ効果に例するため、アンカー径を小さくすることによって必要な削よりすべり耐力を増加させるなどの工法がある。しかし、後孔深さも浅くすることができる。あと施工アンカー・連続繊

者は可逆性の観点からはあまり望ましくない改良である。

維補強設計・施工指針では、最小アンカー径を13㎜以上とすることが定められているが、本工法ではアンカー径を6～10mmに非常に小さくすることが認められている*11)。

・鋼板巻き付け工法
鋼板巻き立て補強と同じように、柱に鋼板を巻き付け無フレームを溶接、ボルト接合で一体化させることで、既存・圧縮ブレース工法「前記軸力導入機構６を操作して補助ブレース５に軸圧縮躯体に削孔を設けずに補強材を設置させることができる。

力が導入され、前記補助ブレース５の軸圧縮力で前記屈既存躯体に削孔を設けなくて済むが、骨組にモルタル

曲状態の主ブレース４の折れ点４ａにその偏倚ｅを押し戻を使って鋼板を一体化させているため、可逆性は低い工

す作用を生じさせて主ブレース４にも軸圧縮力を導入し圧法といえる。

縮ブレース構造を構成することを特徴とする*12)。」収縮モルタルで一体化する。取り付けられた鋼板に補強

ブレースにかかる力は圧縮力のみであり、アンカーを取り付けなくても補強材としての機能を発揮することができる。

・シアキー/コッター

これによれば、接着工法での課題であった、接合部の引あと施工アンカーの定着深さは、接着系アンカーだと直径の 12 倍以上、金属系アンカーだと直径の 5 倍以上と定張力による剥離を防ぐことができると考える。

- 3 -－ 55 －

・特許

・接着部分の引張作用時の剥離・靭性の高い繊維コンクリートを使用
・既存開口と接着材間に凹凸を作りダボ効果
・接合部押上用チューブによるプレストレス
etc

接着工法

・高コスト
・施工手間、工期が長い・壁付柱には削孔が必要。
・鋼板と既存骨組をモルタルにより一体化可逆性が低い。

鋼板巻き工法歴史的建造物の耐震補強において、補強材の見せ方
をⅠ型（区別型）、Ⅱ型（同化型）、Ⅲ型（復元型）に・梁のみアンカー接合にする
・エポキシ樹脂を膨張性モルタルで代用・接着剤を減らすために中間材を挟む
etc

・高コスト

小削孔工法

4．まとめ

・問題点

分類した後、可逆性が必要とされるⅠ型補強の接合部分に着目した。その結果、可逆性の高い工法を採用し・炭素繊維による代替案
・鋼板巻き箇所の最少化ている事例は10事例の内3事例しかなく、普及が進んでいないこと現状を明らかにすることができた。
また、工法特許の開発状況を見ると、これまでに出願さ・アンカー径の限界(13mm以上)
・6~10mmのアンカーの開発
・削孔は必要・施工が手間（アンカー打ち込み数が増える）

小径化

請している事例は全体の7％しかなく、ほとんどが「短工期」

・境界面に平板を取り付ける・コーン状破壊・コアドリルを使う大規模工事が必要（コッター）
・削孔は必要シアキー・コッター

れた計343工法の調査のうち、削孔を減らす工夫で特許申「振動・騒音」といった「居ながら施工」ができる工法の開発

・コンクリートカッターで容易に削孔できる形（シアキー）に向けられていた。このような無アンカー工法の開発の遅れが、歴史的建造物の不可逆的改修に繋がっているのではないかと筆者は考える。特に無アンカー工法の高コスト・屈曲した主ブレースと補助ブレースからなる。
・圧縮力のみが作用し、接着部分の剥離の心配がない。

圧縮ブレース工法

化を抑える画期的な開発はまだないと言え、2014年に竹中工務店が出願した圧縮ブレース工法は接着部に引張力が作用しないように形状が工夫されており、接着部分の図 5.小削孔工法の類型化

脆性的破壊を防ぐことができるのではないかと今後さらに3-3 耐震工法のニーズ

低コストでかつ定着力のある接合方法の開発が進められ

歴史的建造物の耐震補強の可逆性が担保されていなることが期待される。

い原因について、耐震補強工法特許から考察を行った。

今後はさらに改修事例の幅を広げて、修復事例の地域

無アンカー工法の開発は、主に接合部分で脆弱な破壊

格差や助成制度等も考慮に入れ、可逆的な工法が普及さを起こさないようにすること、より低コストで定着を図ることをれていくための方法を保存制度の分野にも切り込んで模課題として開発されているが、全体に占める小削孔目的の索していきたい。

特許は7％しかなく、開発が遅れていると言える。

*1) 文化庁文化財部参事官『重要文化財（建造物）耐震診断・削孔に配慮した工法が少なかったのは「居ながら補強」

耐震補強の手引』2013。*2) 横濱歴史資産調査会「横濱歴に着目した工法開発が大部分を占めており、削孔の軽減

史を生かしたまちづくりの 25 年」、2013。*3) 国土交通省関を目的とした工法の開発が遅れているのが一因と考える。

東地方整備局営繕課『横浜税関本関事業記録集』2003。*4）

これから可逆性の高い工法が普及されるために、無アン

国土交通省関東地方整備局営繕部 「横浜地方気象台事業記

カーでも接合部分の脆弱破壊を起こさずに、低コストで行録集」、2007。*5）田中和幸、羽生修二「近代日本の RC 造建

える定着工法の開発が進められることが望まれる。

築における修復技術と理論に関する研究」日本建築学会計画

発明の効果

系論文集、第 76 巻第 660 号、495-502、2011。*6）湯本桂「旧

10%

短工期

3%

低コスト

6%

振動・騒音
小削孔

33%

6%

靭性

6%
7%

小断面

12%

開口

16%

施工性

について」日本建築学会技術報告集、第 20 巻第 46 号、11111115、2014。*7) 株式会社熊谷組「耐震補強構造」特開平 09317200、1997 年 12 月 9 日、p2。 *8) 戸田建設株式会社「既その他存建物の耐震補強工法」特許 3384992、2001 年 11 月 16 日、

図 6.「期待される効果」の分析

p4。*9) 株式会社安藤・間「既存建物の耐震補強構造及び工

外付け補強工法の推移法」特許 5981224、2013 年 12 月 9 日、p3。*10) 鹿島建設
株式会社「既存構造物の補強構造」特許 4016522、2000 年
8 月 29 日、p4∼5。*11) 株式会社安藤・間「耐震補強構造体
及び耐震補強工法」特許 6018783、2013 年 8 月 29 日、
p1~2。
*12) 株式会社竹中工務店「鉄筋コンクリート造建物の耐震

1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
2017

100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%

東京科学博物館の耐震補強工事に見る文化財的価値の保存

内部補強

外付けブレース

外付けフレーム

図 7.外付け補強工法の割合

補強構造及び耐震補強工法」特開 2012-229581、2012 年 11月 22 日、p2。

- 4 -－ 56 －

木造戸建住宅の地震被害における深層学習を用いた調査の自動化に関する基礎的研究
学部
1.

はじめに

正会員

山田

朋幸（東北大学）

住宅データベース

被害建物調査現場

大規模地震発生後に実施される建物被害認定調査
は，各種被災者支援策の質と量を決定する重要な指標であるため，調査の迅速性，正確性，公平性を保ちながら定量的かつ詳細な判定が求められる。これらを満アップロード足する判定技術として，近年では深層学習を利用した
画像分類技術 1)の開発が行われている。しかしながら，

Detection AI
全景画像撮影これらの研究は深層学習を用いた画像認識技術の中でも Classification 技術を適用した被害ランクの定性的分

検出画像送信類に留まっており，損傷に関する定量的なデータを得ることは難しい。そこで本研究では，損傷状態の高速

オブジェクト検出

Crack?
Spalling?

かつ詳細な評価の実現を目的とし，建物被害認定調査

剥落画像送信Noise?

における損傷率算定の自動化技術について検討する。
2.

Segmentation AI (Spalling)

検討対象および検討手法概要
国内で着工数の最も多い木造戸建住宅のうち，被害Classification AI

認定調査において構成比の最も高い外壁について，損

ひび割れ画像送信

傷種別としてモルタル系外装材の剥落およびひび割れ

図-1を取り上げ，検討対象とする。新たに開発する被害認

本研究の画像診断手法

Real
Image

定技術では，深層学習を利用した画像認識における代表的な 3 分野（Classification，Detection，Segmentation）の技術をすべて活用する。図-1 に本研究の画像診断手Discriminator

Noise

Generator法を示す。はじめに，ドローンや調査員から送信された被災建物の全景画像に対して Detection 技術を用い

図-2て損傷位置を矩形枠で検出し，矩形枠の位置情報を有0.8

する切り出し画像を生成する。次に，全景画像にはノ

0.7

Score

が高いため，Classification 技術を活用し，損傷として切り出された画像が，誤検出画像か正しく検出した画Predicted Labels(Real / Generated)

GAN の学習の流れ
Discriminator (Spalling)

0.5
0.4
0.3
0.2

像かを分類する。その後，正しく検出できた画像に対Generator (Spalling)

0.1

して Segmentation 技術を適用し，ピクセルレベルで損0

傷を検出する。最後に，検出した損傷と全景画像を重ね合わせることで損傷率を算定する。

Generator (Crack)

0

2000

図-3

木造戸建住宅地震被害画像データベースの構築

Generated
ImagesDiscriminator (Crack)

0.6

イズとなる物体が多く映り込み誤検出が生じる可能性

3.

Segmentation AI (Crack)

4000
6000
Iteration

8000

10000

DCGAN の学習プロセス

実イメージか偽イメージかを識別する Discriminator の本研究では，木造住宅の地震被害画像データセット

2 種類のネットワークから構成される。Generator は，の生成にあたり，データ補強として Deep Convolutional

Discriminator が実イメージと認識するようなデータ生

Generative Adversarial Network（以下，DCGAN とする）成を目指し，Discriminator は実イメージと偽イメージ

を 用 い た 。 DCGAN の 学 習 の 流 れ を 図 -2 に 示 す 。

を正確に識別することを目指す。この両者が競い合う

DCGAN は，ノイズを入力して偽イメージを生成する

ように学習することで実イメージに近い画像を人工的Generator と，生成されたイメージが事前に与えられたに生成することが可能になる。剥落，およびひび割れ- 1 -－ 57 －

被害画像の学習プロセスを図-3 に示す。互いのネット
ワークの Score が 0.5 に近いほど，Discriminator が実イ

DCGAN

メージと偽イメージの違いを区別できず，実イメージ

画像生成に近い画像が生成されていることを表す。図-3 より，Chroma Keying

両モデルとも概ね学習に成功したことが確認できる。
図-4 に Detection AI および Segmentation AI の学習用データセットの作成手法を示す。DCGAN による生成画
像を建物全景画像ならびにモルタル系外装材の外壁画

Segmentation AI Dataset

Detection AI Dataset

像にクロマキー合成することで，Detection AI および

図-4 学習用データセット作成手法（Detection AI，Segmentation AI）

Segmentation AI の学習用データセットをそれぞれ作成
した。図-5 に Classification AI の学習用画像例を示す。
Classification AI の学習用データセットは，剥落，ひび
Wall

Roof

の 最 大 の 特 徴は ， 複 数 の 畳 み 込 み 層を ま た ぐ Skip

ReLU

Batch Norm.

𝑥𝑥𝑥𝑥

Classification AI には，ResNet50 2)を用いる。ResNet50

𝐻𝐻𝐻𝐻(𝑥𝑥𝑥𝑥)

通常の畳み込み層

ReLU＋
𝐹𝐹𝐹𝐹(𝑥𝑥𝑥𝑥)

逆伝播時の勾配の消失を防ぎ，非常に深いネットワー

ResNet の Residual モジュール

クの学習が可能な構造になる。この多層化構造により，ResNet の構造

FC

物体クラスの確率を出力
出力層(識別）
FC

Conv

ReLU

Conv

Batch Norm.

Network）と呼ばれる CNN 構造を採用していることが・・・

Pooling

図-6

表現能力の向上や，認識精度の改善が期待できる。
RCNN は，物体候補領域の抽出に RPN（Region Proposal

𝐻𝐻𝐻𝐻(𝑥𝑥𝑥𝑥) = 𝐹𝐹𝐹𝐹(𝑥𝑥𝑥𝑥) + 𝑥𝑥𝑥𝑥

Batch Norm.

渡すこと（Residual モジュールと呼ぶ）によって誤差Conv(3×3)

𝑥𝑥𝑥𝑥

くのではなく，処理結果に加えて入力自体を次の層にReLU

Conv(3×3)

ように畳み込み層などの処理結果を次の層に渡していBatch Norm.

connection を導入している点である。図-6 上段に示す

Detection AI には，Faster-RCNN 3)を採用する。Faster-

Crack

Classification AI の学習用画像例
Conv(3×3)

いて概要を説明する。

Spalling

図-5

深層学習モデルの構築
本研究で適用した深層学習モデルの構築手法につPlant

Batch Norm.

4.

Window

Conv(3×3)

能性のある外壁，屋根，窓，植物の画像を収集した。

ReLU

割れの被害画像に加えて，Detection AI で誤検出する可出力層(回帰）物体領域の矩形を出力
馬人

特徴的であり，検出の高速化，高精度化が期待される。
学習の流れ 4)を図-7 に示す。まず，画像全体をモデル

RPN

畳み込み層

の途中の畳み込み層まで処理を行って全体の特徴マッ

CNN（全結合層）

プを得る。その後，RPN によって，物体候補領域を取得する。その際，物体候補領域を一定サイズに変更する（RoI プーリングと呼ぶ）。この特徴マップをモデル
入力画像の残りの FC（Fully Connected）層以降に入力し，出力層では何のクラスかについての識別とあわせて物体位

物体候補領域

図-7

RoI プーリング

特徴マップ

同じサイズに変換

Faster-RCNN の構造

置の回帰を行うことで物体検出を実現する。
Segmentation AI には，Deeplabv3+ 5) を採用する。
Deeplabv3+ は ， 図 -8 に 示 す よ う に Spatial Pyramid
Pooling Module と Encoder-Decoder 構造を組み合わせたネットワークである。Encoder では複数のスケールでSpatial Pyramid Pooling を適用することでマルチスケー

0.5×

2×

0.5×

2×

0.5×

2×

0.5×

2×

0.5×

2×

Image

Prediction(a) Encoder-Decoder

Spatial Pyramid Pooling

Spatial Pyramid Pooling
0.5×

8×

0.5×

4×

0.5×

0.5×

Image

0.5×
0.5×

4×

0.5×

Prediction(b) Spatial Pyramid Pooling

Image

Prediction(c) Deeplabv3+

ルの豊富なコンテキスト情報を抽出し，Decoder では
詳細なオブジェクト境界を回復することが期待される。
- 2 -－ 58 －

図-8

Deeplabv3+で採用される各種構造の概要

深層学習モデルの精度検証

100

2.5

80

2

60

1.5

たモデルを用いて学習を行い，学習精度と認識精度を評価して高精度な損傷検出器を構築する方法について

Accuracy

3 節で作成した学習用データセットと 4 節で構築し

40
0

説明する。
深層学習モデルの精度は，検証用データセットの学

TrainingAccuracy

20

ValidationAccuracy
0

10000
Iteration

図-9

習精度と認識精度の 2 点を確認することで総合的に評

Loss

5.

TrainingLoss
ValidationLoss

1

0.5
0

0

10000
Iteration

学習精度の変遷（Classification AI）

価する。本研究では，検証用データセットに実被害画
像データセットを用いる。DCGAN による生成画像からなるデータセットを学習したモデルが，実被害画像
に対して高い認識精度を示すことができるかを確認するためである。
学習精度は，各 Iteration の Accuracy と Loss の変遷

Original Imageを監視することで，正しく学習が行われているか確認

Ground Truth

Predicted Result

図-10 Detection AI 検出例（上：Recall=1，下：Recall=0.5）

する。Classification AI の場合を例に，図-9 に学習精度の推移を示す。Iteration が多くなるにつれ Accuracy は100％に，Loss は 0 に収束し，良好な学習が行われたことを確認した。また，他のモデルについても，検証用データセットの Accuracy と Loss がそれぞれ収束した時点で学習を終了した。
図-11

認識精度は，式(1)の Recall，式(2)の Accuracy を用い

Grad-CAM 手法を用いた可視化画像例て評価する。検出精度の指標である式(1)は，1 に近いほど検出漏れが少ないことを表す。Detection AI におい

0.9141ては，損傷の検出漏れが損傷率算定の過小評価につながるため避けるべきことと判断し，検出漏れを厳密に評価する Recall を精度評価に採用する。一方の式(2)は，0.9911

Classification においてはすべての検証用画像に対して
正しく分類できた割合を表し，Segmentation においては 1 に近いほど誤検出と検出漏れが少ないことを表す。

Original Image

図-12

そこで，Classification AI と Segmentation AI には，
Accuracy を用いて認識精度の評価を行う。
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 =𝐴𝐴𝐴𝐴𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝐴𝐴𝐴𝐴 =𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇
𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 + 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹

𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 + 𝑇𝑇𝑇𝑇𝐹𝐹𝐹𝐹
𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 + 𝑇𝑇𝑇𝑇𝐹𝐹𝐹𝐹 + 𝐹𝐹𝐹𝐹𝑇𝑇𝑇𝑇 + 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹

Ground Truth

Predicted Result

Accuracy

Segmentation AI の認識精度

切な判定結果を与えるような撮影条件や撮影手法を明らかにしていく必要がある。

(1)

Classification AI は，学習に用いていない画像を各ク
ラス 20 枚ずつ用意し，合計 120 枚について分類を行(2)った結果，Accuracy が 0.967 となったことから高い検ここに，TP：正確に損傷を検出した割合，TN：正確に出精度であることを確認した。ここで Grad-CAM6)手法

背景を検出した割合，FP：誤検出の割合，FN：検出漏を用いて Classification AI が分類の根拠とした領域をれの割合である。

赤色で可視化した。その結果を図-11 に示す。各クラス

Detection AI の検出結果例を図-10 に示す。Recall がの特徴部位を分類根拠として適切に選んでいることが1 の検出結果と Recall が 1 でない検出結果を比較する

読み取れ，モデルの分類精度の妥当性が確認された。

と，Recall が 1 ではない画像は損傷部分が不鮮明な画

Segmentation AI の 検 出 結 果 例 を 図 -12 に 示 す 。

像や正面から撮影されていない画像で構成されていた。

Accuracy が 0.9 を超えていることから，高精度な損傷

つまり，Detection AI の検出精度は，撮影距離や解像度，検出器が構築されていることを確認した。

撮影角度などのパラメータに左右されることが示唆さ6.

れた。今後，高精度な画像に対して Detection AI が適- 3 -実被害画像での検証と外壁損傷量評価への展開
作成した損傷検出器を用いて，図-1 の画像診断手法－ 59 －

に沿った損傷領域評価を行った。2016 年に発生した熊合を算定する。具体的には，外壁面毎に損傷率を算定

本地震の被害写真を用いた一連の操作を図-13 に示す。

する式(3)により損傷率の算定を行う。Segmentation AI

Detection AI では 4 箇所が損傷として検出されておにおいて検出された損傷部位の最大幅を 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 の水平り，そのうち 1 箇所は誤検出であるが，ひび割れや剥幅と定義し，高さは軒高として外壁を分割し，外壁損傷率を算出すると図-13 の例では 48.17%となった。

落について漏れなく矩形枠で検出した。
次に，誤検出を含めた 4 箇所の切り出し画像が𝐷𝐷𝐷𝐷𝑅𝑅𝑅𝑅 =Classification AI へ送られ，損傷か誤検出かを分類する。
誤検出であったルーバー付き窓の部分は，この段階で「窓」と判定され，誤検出箇所と損傷箇所を正しく分類できた。ここで，切り出し画像に対して Grad-CAM

𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑× 100 (%)
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅

ここで，𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 ∶ 外壁面積，𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 ∶ 損傷面積である。
7. まとめClassification，Detection，Segmentation を段階的に統手法を用いると，剥落およびひび割れについては各損合した画像処理に基づく地震被害認定自動化システム

傷部分を，窓については窓隅各部を分類判断根拠としを提案した。DCGAN による生成画像を学習して構築ていることが読み取れ，Classification AI の分類精度のしたモデルでも実被害画像に対して高い認識精度を示

妥当性が確認された。

すこと，Grad-CAM で分類根拠が適切であることを確

続いて，剥落およびひび割れと判定した 3 箇所の切認しながら，ピクセルレベルでの損傷領域抽出によりり出し画像が Segmentation AI へ送られ，矩形枠内の損被害認定における損傷率算出が可能なことを示した。

傷領域をピクセルレベルで抽出する。ひび割れに関し【参考文献】ては，換気口の輪郭部も検出しているが，実際のひび

1)

割れ部分を漏らさず精緻に検出した。また，2 箇所の剥落部分について正確に検出したことを確認した。ここで判定領域内に生じた穴などのノイズを除去する一
般画像処理を施すと，すべての検出結果の Accuracy が0.9 を超え，高い検出精度であることが確認された。最後に，Detection AI で得た矩形枠の位置情報をもとに，ノイズ削除を施した損傷画像を建物全景画像に合成することで最終的な損傷領域抽出画像の統合結果を得た。
損傷領域抽出結果をもとに，損傷量の定量的評価を試みる。本研究では，地震保険損害査定指針 7)を参考

2)
3)
4)
5)
6)
7)

に，外壁の損傷面積が外壁全体に占める割合で損傷割

上岡洋平，田中聡：深層学習による建物被災写真を用いた建物被害判別モデルの検討，日本建築学会大会学術講演梗概集，構造 II，pp.669-670，2018.9
K.He et al.: Microsoft Research：Deep Residual Learning for
Image Recognition,
https://arxiv.org/pdf/1512.03385.pdf (Accessed: 14 Jan 2021)
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https://arxiv.org/pdf/1506.01497.pdf (Accessed: 14 Jan 2021)
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2016
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Separable Convolution for Semantic Image Segmentation,
https://arxiv.org/pdf/1802.02611.pdf (Accessed: 14 Jan 2021)
R. R. Selvaraju et al.：Grad-cam: Visual explanations fromdeep networks via gradient-based localization, InICCV,
pp.618–626, 2017
一般社団法人日本損害保険協会：地震保険損害査定指針，
2019.1

Spalling

Spalling(3)

Accuracy = 0.9546

検討対象画像最終的な損傷領域抽出結果
Crack

Accuracy = 0.9714
Window𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑1

Accuracy = 0.9576
Detection AI による検出

切り出し画像図-13Classification AI
による分類結果

Segmentation AI
による検出結果

実被害画像を用いた損傷領域評価- 4 -－ 60 －𝐷𝐷𝐷𝐷𝑅𝑅𝑅𝑅 =𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑2

𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑3

𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑1 + 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑2 + 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑3
× 100 = 48.17%
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅

外壁面損傷率算定画像

国宝保存法時代における修理の技法と技術�
京都府・滋賀県・奈良県の事例に基づく考察��修士� 正会員� 大西� 里佳（東京藝術大学）� �
�
１．序章� ����� �� �

���� 研究の背景�

古社寺保存法から国宝保存法にかけて「地方技師制」という文化財建造物の保護行政が採られていたことに文化財建造物の保護制度が始まった古社寺保存法着目した。さらにその中で、国宝保存法時代に行われ、のもとでは「現状維持修理」を基本に修理事業が行わ修理前後の保存図が残されている事例を研究対象としれていたが、国宝保存法になると根本修理による「復た。対象の件数と年代の内訳は、京都府��件（古代��

原的修理」が多くなった。その理由は、第四条で現状

中世���近世��）、滋賀県��件（中世���近世�）、奈良を変更する行為（以下現状変更と示す）が許可制にな

県��件（古代��中世���近世�）である。�

ったことにより、調査が綿密に行われたからである。�

�

また明治時代以降日本にもたらされた西洋技術は、

２．修理の実態と現状変更� � � � �� � �� � �����

修理技術にも取り入れられていた。特に小屋組に鉄骨���� � 現状変更�

トラスを挿入し、小屋組を大幅に取り替えた事例が確� 現状変更の記録の内容から、見えない部分の変更は認されている。それらは「修理前の構造体を尊重しな対象ではなかったが、修理箇所によって許可を得ていい方法」として、初期修理の欠点と評価されており、るか否かの違いが見られた。さらに現状変更の許可を国宝保存法時代には現状変更の規制によって、トラス得ていても復原の根拠が明らかでない場合もあった。

の挿入は終わったと考えられている。しかしながら、以上のことから、現状変更の基準が明確には定められ修理事例をもとに示されたものはない。�

ていなかったことが判明した。�

���� 研究の目的と方法����� � 屋根�

� 本研究は現状変更が許可制になった国宝保存法のも� 修理の実態を見てみると、屋根では形態と屋根葺材とで用いられた修理の技法や技術を考察したものであの変更が、ともに復原を目的に修理されていたことがる。現状変更が慎重に審議されるようになったため、三府県で共通していた。しかし復原をする際に、建物その記録によって修理の様子を知ることができるようから痕跡が見つからない場合は、同時代�同地域�同様になった。つまり図面からだけではなく、詳細な記録

式の建物を参考にしており、その基準は明確ではない。

が少ない修理の実態を確認することが可能になった。�

また根拠が明確に示されていない場合にも現状変更のそこで修理前後の図面を比較して 注�、修理内容を検許可が得られており、建物外観を大きく変更していた。�

証し、さらに現状変更の記録と照らし合わせて考察す

また棟の両端の反りを増すことが共通して見られることによって、文化財建造物の初期の修理の状況をたが、その補強方法は異なっていた。特徴的な技術が把握することができると考える。�

棟芯材を設ける方法である（図�）。近世建築には棟芯

文化財修理において、法隆寺や東大寺など代表的な材を設けて棟積みを支える技術が確認されており、修事例を取り上げたものはあるが 、それ以外の記録が理でも京都府と滋賀県の事例で用いられていた。しかわずかな修理内容を検証したものはない。また初期のし近世建築の少ない奈良県では、棟芯材がほとんど用

西洋技術が修理技術として述べられたものはなく、

注�

いられず、棟木のみで反りを支えていた。また棟芯材

どのように導入され使用されていたのかを考察した。�

は反りの補強だけではなく、鬼瓦引付金物を用いて鬼���� 研究の対象�

瓦を緊結することで、棟飾りや鬼瓦を固めることも容� 京都府・滋賀県・奈良県は修理件数が多く、継続的易になった。� 以上のことから、修理時の建築技術とに修理事業が行われていた。そのため三府県でのみ、修理技術の関係性は深いことが明らかになった。�

注�

- 1 -

－ 61 －

鬼瓦引付金物
鬼瓦引付金物

棟芯材
棟芯材

棟木
棟木

では修理前から近世の技術である桔木吊金物が用いられていたため、既に強固なつくりであった。一方で奈

修理後
修理後

�

良県では事例のほとんどで軒の納まりが変更されたものの、補強金物は用いられなかった。滋賀県では�割の事例で部材の納まりは変更せずに、桔木と茅負をアン
グルで緊結することで、接合部を強化した。�

修理前
修理前
図 1

このように三府県で修理技法が異なっているのは、棟の反りと棟芯材（京都：高山寺石水院五所堂）

建立年代と建立当時の建築技術が関係しており、修理���� � 小屋組�
� 小屋組では三府県ともに、母屋を丸材から角材に取替え、角材でも屋根勾配に沿っていたものを鉛直に直し、母屋の本数を調整して間隔を均等にするなど構造面での是正が図られていた。しかし京都府の近世建築の修理では母屋の取替も半数であり、本数や間隔の変化も�割程度でしかみられず、梁も�割で取替えられていなかったため、近世建築の構造の大幅な改変は不要だと判断された、と推測できる。�
また小屋組の中でも特に、軒の荷重を支える工夫に特徴がみられた。桔木を太く長いものに替え、桔木を支える土居桁を成の高いものに替えることで、軒を支えた。さらに軒先に新たに鼻母屋を設け、軒の納まりも変えることで、軒廻りを強固な構造にした。京都府

時の建築技術も取り入れていたことが明らかになった。�
���� � 床組・基礎�� 床組について、京都府では構造の改変が少ないが、滋賀県と奈良県では構造の改変や根太・床束の間隔の変更がほぼ全ての事例でみられたため、近世にすでに構造的な発達が行われており、完成形に近かったと考えられる。つまり建立年代の構造に影響している。�
一方で基礎の補強は三府県で共通しており、①割栗石などによる地業、②コンクリート基礎の付加、③土台・基壇の変更が行われ、基礎の強化が図られていた。
これは大正�年に施行された史跡名勝天然記念物保存法のもとで行われたものであるため、規制がまだ厳しくなかったことが影響していると推測できる。

付加さ れた材//付加された材
小屋組
小屋組
①
： ナシ
① 母屋の取替
母屋の取替 ：ナシ②： アリ
② 間隔の変更
間隔の変更 ：アリ③
： アリ
③ 桔木の取替
桔木の取替 ：アリ

撤去さ れた材/ /撤去された材小屋組
小屋組① 母屋の取替
母屋の取替 ：アリ
： アリ①
② 間隔の変更
間隔の変更 ：アリ
： アリ
②

小屋組
小屋組
①母屋の取替
母屋の取替 ：アリ： アリ①
②間隔の変更間隔の変更 ：アリ
： アリ②

③ 登り梁の取替：アリ
登り 梁の取替： ア リ③④ 土居桁の取替：
土居桁の取替： 新
新④④
ナシ④ 土居桁の取替：
土居桁の取替：ナシ

修理後
修理後
軒先
軒先
⑤ 納ま
納まりの変更：ナシ⑤
り の変更： ナシ⑥ 鼻母屋の取替：
鼻母屋の取替：ナシ⑥
アリ

補修さ れた可能性のある 材補修された可能性のある材③桔木の取替
桔木の取替 ：アリ
： アリ③
④土居桁の取替：アリ
土居桁の取替： ア リ
④

修理後
修理後
軒先
軒先
⑤
⑤納まりの変更：アリ
納ま り の変更： ア リ⑥⑥鼻母屋の取替：
鼻母屋の取替： 新新軒先
軒先⑤⑤ 納まりの変更：ナシ
納ま り の変更： ナシ⑥⑥ 鼻母屋の取替：ナシ
鼻母屋の取替： ナシ

母屋
母屋

修理後
修理後

母屋
母屋

母屋
母屋

桔木
桔木

桔木
桔木

土居桁
土居桁

桔木
桔木
土居桁
土居桁

京都府：大徳寺仏殿
京都府：
大徳寺仏殿

修理前
修理前
図 2

滋賀県：園城寺食堂
滋賀県： 園城寺食堂

修理前
修理前

三府県における修理前後の小屋組の比較- 2 -－ 62 －

修理前
修理前
奈良県：法隆寺東院礼堂
奈良県： 法隆寺東院礼堂

３．西洋技術の導入� � � � � � � � ����� � 斜材�
� 修理で付加された斜材を、①トラス�②筋違�③方杖�

�

④振れ止め、の�つの考え方に分類できた。�
ト
ラス
トラス

筋違
筋違

方杖

振れ止め
振れ止め

�

図 6

勝手神社本殿（滋賀県）

桁行・梁間断面図（昭和 4 年解体修理/応永 7 年建立）
知恩院小方丈（京都） 勝手神社本殿（滋賀） 高木神社本殿（滋賀） 長弓寺本堂（
奈良）
知恩院小方丈（京都）
勝手神社本殿（滋賀）高木神社本殿（滋賀）長弓寺本堂（奈良）

図 3斜材の使用方法の分類

�
方杖は滋賀県と奈良県でのみ確認され、材の端部の京都府では、①トラスのような斜材が解体修理の半数以上で用いられていた。斜材を棟束や母屋束に固定し、�字状や�字状のトラスのように設けることで、小屋組全体の変形を防いだ（図4）。そのため実際には、

補強や接合部の強化のために使用された（図7）。さらに奈良県では方杖の応用として、台形に組んだ補強材を使用したことが特徴である。それらを大梁の上に設けて、棟束や母屋束が乗った小屋梁を補強した。�

振れ止めや筋違の役割を果たした。このように京都府
では見た目がトラスのような斜材が用いられたが、修�

理前の構造をトラス構造に替えているわけではなく、
あくまでも補強材として使用されたことが判明した。�
図 7

�

図 4

建仁寺方丈（京都府）

當麻寺金堂（奈良県）

桁行・梁間断面図（昭和 9 年解体修理/文永 5 以前建立）

桁行・梁間断面図

以上より、斜材は補強のために使用され、構造本体（昭和 12 年解体修理/文明 19 年建立、文禄移築）は維持されていたことが判明した。しかし京都府の一�
ただし京都府の一部の事例では、鉄骨トラスが挿入されたことが確認できた（図5）。斜材の使い方も併せ�て、トラスの使用は全く無�部の事例では依然鉄骨トラスが使用され、さらに解体
修理の半数以上ではトラスのような補強方法も採用されていた。つまり国宝保存法時代は「既存の構造を評価する」過渡期であったと考えられる。�

くなった訳ではなく、終焉��を迎えたと考えられる。�

���� � 補強金物�

�

� 補強金物をみると、京都府では修理前から用いられ�ていた近世の金物を修理の際にも再用し、さらに西洋

�
図 5技術を導入していたことが特徴である。特に桔木の固

蓮華王院本堂（京都府） 鉄骨トラス

定にはボルトを用いており、桔木と固める梁が離れて（昭和 7 年解体修理/文永 3 年建立）

いる場合は長いボルト（図�）、隣接している場合は羽�
振れ止めは三府県で共通した技法として確認できたが、中でも滋賀県では振れ止めを多用した。桔木や登梁などの、斜めに設けられた材の上に立つ母屋束同士を繋いで小屋組の変形を防いだ（図6）。また桁行方向には筋違を用いることで、棟通りの安定化を図った。�

子板ボルトを用いて桔木尻を固めた（図9）。ボルトは複数の部材を貫くことで、より強固に固定することができるため、使用箇所に合わせて適当な金物が選択されていたことが明らかになった。これは近世から既に多様な金物を使用していた影響だと考えられる。�

- 3 -－ 63 －

また軒先では、桔木吊金物が継続して使用され、必以上から補強金物の使用も、建立時の建築技術を考要以上に西洋の金物に取替えなかったことも判明した。�

慮されていたため、三府県で異なる使用方法が確認で桔木と梁が離れている場合
桔木と 梁が離れている 場合

きた。また西洋の金物の使用方法は、建物の構造に合桔木と梁が隣接している場合
桔木と 梁が隣接し ている 場合

わせて修理技術者が適当に判断していたと推測できた。�

羽子板ボルトボルト��

４．結章� � � � � � � � �（�）現状変更の実態�

桔木吊金物

左：図 8

ボルト（大徳寺法堂）

右：図 9

羽子板ボルト（知恩院大方丈）

� 意匠面の多くは復原を目的に修理が行われていたが、修理箇所によって復原の根拠の程度に差がみられた。
特に屋根などの後世の改変が多い箇所では、根拠が明らかではないものの復原的な修理が重要視された。一�

方で構造面では、小屋組や基礎などの見えない部分は、滋賀県では西洋の補強金物を多用していたが、その創建当時の姿に含まないと認識し、現状変更の対象で使用方法は模索中であった（図10）。特に桔木をボルはなかった。� つまり現状変更の許可が必要な修理のトで固定する方法は�段階に年代で区分でき、桔木の基準や、許可がおりる基準が明確でないために、許可安定化が目指されていた。また桔木と茅負をアングル制になったものの修理技術者の裁量に委ねる部分が大で緊結することで、接合部の安定化が図られた。近世

きかったことが明らかになった。�

以降は桔木と飛檐垂木を緊結するが、あまり補強が効（�）修理の技法と技術�

果的でないものの修理前の接合箇所は変えずに桔木と� 補強方法の選択は建物の建立時の建築技術の影響が茅負を緊結させた。つまり「中世の建築技法を継承し大きく、各府県で軒先の補強の工夫が行われた。主にた」という点に着目できる（図11）。�

共通していた点は、長く太い桔木・成の高い土居桁へ�

左：図 10

小屋組内のボルトの多用（石山寺東大門）

右：図 11アングル（園城寺食堂）

より強固な小屋組に改められた。そのため近世の段階
で小屋組や軒廻りの強化が既に行われていた、京都府の近世建築では小屋組の改変が少なかった。�

（3）西洋技術の導入

�

西洋技術は小屋組や基礎などの見えない部分で導一方奈良県では、使用箇所を限ってボルトを多用し入され、建物の構造強度を高めようと試みられた。たていた。しかし修理前から、桔木の固定や軒先に金物だしそれらは補強のために用いられ、構造本体は維持された。そのため現状変更が許可制になったことによが用いられていなかったため、修理でも軒先には金物を使用しない方法が採られた。そのため軒の出が深い
場合には土居桁と丸桁をボルトで固定し（図12）、軒荷重が大きな場合には尾垂木と梁をボルトで固定する
ことによって（図13）、軒の変形を防いだ。�
軒の出が長い場合軒の出が長い場合の取替、軒先の母屋の追加、母屋束の追加、であり、り、「既存の構造を尊重する意識」がされ始めた。�
�【注】�．主な先行研究は、源愛日児『木造軸組構法の近代化』（中央公論美術出版、�������）、西澤英和『耐震木造技術の近現代史』（株式会社学芸出版社、����������）であ

軒荷重が大きい場合軒荷重が大きい場合る。�．清水重敦『建築保存概念の生成史』（中央公論美術出�版、����������）、青柳憲昌『日本近代の建築保存方法論』（中央公論美術出版、����������）などを参考とした。�．
文化財建造物の修理の際に修理前後の図面が作製され、これ（ 法隆寺三経院及び西室）
ボルト
ボルト
ボルト
ボルト（ 百済寺三重塔）
左：図 12 ボルト（法隆寺三経院及び西室）

右：図 13ボルト（百済寺三重塔）

を保存図と呼ぶ。主要図面が��版のケント紙に墨入れで製図されたもので、文化庁が保存する。（出典：『新建築学大系
��� 歴史的建造物の保存』株式会社� 彰国社、����������）- 4 -－ 64 －

床の間からミフラーブへ
日本のモスク建設にみる在来建築との折衝
修士

正会員

大場

卓（東京大学）0. 序：なぜ床の間はミフラーブになりえたのか用いる。(デジタル大辞泉より)

0.1 研究の背景と目的

0.5 既往研究

イスラームは厳格な宗教と捉えられがちである。し日本のモスクは、店田らによる一連のモスク調査等

かし、その礼拝空間にあたるモスクには、しばしば転社会学の視点で研究されているが、建設に至る経緯の用が見られる。たとえば、日本では民家を転用し、キ

記述にとどまる。建設方法と空間に着目した研究は、

ブラ（メッカの方向）を向いていないにも関わらず、

宇高雄志 4 による神戸モスク研究のみで、歴史的モス

床の間を聖なるニッチ(ミフラーブ)にしている事例がクを除く 100 件以上の日本のモスクの全体像はいまだある。ミフラーブは基本的にキブラを向いて上部にア

明らかにされていない。

ーチのかかった半円形の凹みである。凹みという点で0.6 本論文の構成は共通性があるが、床の間はミフラーブの定型から大

本論文は以下 5 章ならびに序章、結章より構成されきく逸脱している。この事例は、モスク建設の姿勢がる。1 章ではモスク史研究を再利用の視点からレビュ

厳格というよりむしろ、在来の建築文化との折衝におーし、本研究の位置づけを明確化する。次に 2 章で日いて寛容・柔軟であることを示唆している。この点に本のモスク建設における再利用、特に転用の割合等を着目し本論文では、モスクにおける定型からの逸脱が明らかにした後、3 章で転用モスクの分析を通して、どのように生じるのか、日本を事例に明らかにする。

どのような経緯で定型からの逸脱が生じるのかを考察

0.2 研究の対象する。4 章では新築モスクの分析を通して、転用した

日本のモスクは、1935 年に最初の事例が確認できる

モスクの建て替えにあたる新築事例にのみ逸脱が見ら

ものの、その建設数が増加したのは 1990 年以後で 、れることを示した後、5 章でその逸脱が転用モスクかモスク建設黎明期にある。本研究では、「ISLAM のホーら継承された可能性を、事例をもとに考察する。

ムページ 2」に掲載されている 98 件に既往研究ならび

1. 再利用の視点から捉えなおす世界のモスク史にインターネット上に記載があった 17 件を足した 115

1.1 定型的なモスクの構成要素

1

モスクは身体を清め、メッカに向かって礼拝すると件のモスクを調査対象とする。

いう行為のための空間である。礼拝の方向(キブラ)を

0.3 研究の方法
店田廣文らによる「日本のモスク調査 3」等既往研

示すミフラーブ(壁龕)、究、Google Map の Street View や掲載写真、各モスク

礼拝を主導する人物が座が運営するホームページ等インターネット情報の精査、るミンバル(説教壇)、礼16 件の実地調査、取材依頼を行った 21 件の内返信が拝時刻を呼びかけるためあった 12 件に対するインタビュー調査に基づいて、全のミナレット(尖塔)とドモスクのデータシート作成および情報整理を行うことーム等を伴う定型的な構

で、各モスクの建設の過程およびその空間や装飾を包成が存在する(図 1)。

括的に明らかにする。

1.2 モスク史に見られる再利用

図 1 定型的モスクの構成要素

モスク史における再利用の事例は多く、そもそも先

0.4 用語の定義「モスク」：イスラームの礼拝堂。アラビア語ではマス述の構成要素の多くが再利用を契機に形成されたとい

ジド、「ひざまずく場所」を意味する。本論文では建物う。また、シリアがイスラーム化した初期に建設されを所有しているものをモスク、借りているものをムサたダマスクスのウマイヤ・モスク(714 年)、スペインッラー(礼拝室の意)と称す。「折衝」：利害関係が一致

がイスラーム化した初期に建設されたコルドバの大モしない相手との問題を解決するために、かけひきをす

スク(786 年)も、それぞれ既存建築転用と部材転用とること。また、そのかけひき、という一般的な意味でいう再利用によって固有の空間を形成した 6。こうし- 1 -－ 65 －

た再利用は大規模な事例に限らない 7。異文化混交の

内 94 件(82％)が転用によりモスクを建設している。残歴史であるモスク史では、転用や部材転用、増改築とり 20 件(18％)は外部資金の調達に成功し、新築でモス

いった再利用の事例が特に各地域のモスク建設黎明期

クを建設していることが明らかになった。
また、つくばモスクのように、礼拝者数の増加に伴に多く見られる。

って転用モスクを取り壊し、新たにモスクを新築した

1.3 近現代欧米のモスク建設と再利用
欧米や韓国等は日本と同様、過去 100 年でモスクの建て替え事例が 7 件見られた。現在建て替えを検討し建設数が一気に増加している。アメリカでは、2000 年ている事例は 5 件あった。また、同じ動機をもちながから 2011 年にかけて建設されたモスクは 56％が新築

ら転用モスクを大規模に改修しなおす事例も 3 件確認であったが、2000 年以前のモスクは転用が 68％を占めできた。以上のように、8ていた 。またドイツでは、ケルン中央モスク(2018 年)

既存建築の使用から転等、近年大規模な新築事例が増加しているが、以前は用へ、そして一部では多くのムスリムが職場や住宅付近の既存の空間を活用

転用から新築への段階

9

した「裏庭モスク」で礼拝をしていた 。現代におい的な移行が見られるても、モスク建設の多くは再利用から始まっている。

(図 2)。

1.4 小結：再利用のモスク史における本研究の意義

2.3 小結：最初の選択肢としての転用

図 2 段階的な空間の更新

以上のように各地域のモスク建設黎明期には再利用

モスク建設黎明期の日本では、最初の選択肢としてが多く見られ、それが各地域固有のモスク形成に密接転用が選ばれ、その後空間の更新に伴い新築の事例がな関係をもつと考えられる。しかし、そのプロセス、増加していくことがわかった。この背景には、礼拝空つまり再利用に至る判断、在来建築との関係、再利用間の必要性と継続性、礼拝者数の増加傾向等がある。

時の手法や所作の創造性が精査されているとは言えな

3. 転用モスク：在来建築のモスク化

い。その精査のためには、施主や設計者らの思考、さ3.1 用途と構成要素に基づく介入手法の分析

らに既存建築や敷地、構法や法規等多様な因子の絡ま転用以前の用途に基づきモスクを類型化し(図 3)、

りあいの全体像を分析することが必要だと考える。近モスクの構成要素に着目して各類型の分析を行った。

現代にモスク建設数が増加した国々でも、依然としてモスクの構成要素としては、キブラ壁、礼拝室、沐浴

上記を扱った研究はない。よって現在進行形の、モス室、動線、外観の五つに分けて分析を行っている。

クと在来建築との折衝を見るべく、日本のモスクを対象として分析を行う。
2. 日本のモスク建設史
2.1 社会変動に応じる日本のモスク建設
日本のムスリムは、戦前期ソ連を逃れたタタール人
やインド人商人、バブル期日本に出稼ぎにきたパキス
タン人やバングラデシュ人、2000 年代以後技能実習生
や留学生として増加したインドネシア人等、社会変動に応じたモスク建設主体の変化に伴って、コミュニテ

図 3 各類型における介入のアイソメトリックダイアグラム

ィを拡大、資金を調達し、モスクを建設してきた。

3.2 礼拝方向と面積の確保

2.2 日本における礼拝空間の段階的な移行と更新

基本すべてのモスクに備わる沐浴室は、水で身体をここでは、店田らの既往研究および各モスク運営の清める空間であり、冬季を鑑み室内にあることが望ま

ホームページ、Google Map の掲載写真、Google Street

しい。事務所転用型では、位置を確認できた 16 件中View の年代比較をもとに、建設方法を含む各モスクの12 件が室内に沐浴室を設置している。しかし、床面積

建設史を分析する。

が概して狭く礼拝室の面積確保が難しい戸建住宅転用

日本のムスリムコミュニティは、集団での礼拝空間

型では、位置を確認できた 16 件中 3 件のみが室内となを迅速に確保するため、まず既存建築を借りて礼拝空っている。沐浴室の位置が、面積の確保に影響を受け間とすることが多い。そこで資金集めを行い、次の段ていることがわかる。これは、ミンバルの位置に関し階として自らが所有する礼拝空間の建設を目指す。購ても同様である。ミンバルは礼拝方向を示すミフラー

入してすぐ礼拝できることもあり、調査した 114 件のブの脇に設置されるものだが、両者を設置する事例の- 2 -－ 66 －

うちミンバルをミフラーブの中に収めてしまう割合に4.2 転用モスクとの共通性着目すると、事務所転用型では 17 件中 7 件、概して

気候、構法に加え、敷地や法規

狭い戸建住宅転用型では 14 件中 13 件となっていた。

等との折衝は転用同様新築でも求このように、空間構成および構成要素の設置方法は、められる。特に設計施工一貫型は在来建築との折衝に基づく礼拝室面積の最大化に強く（図 6）、在来の構法に従うことで影響を受けている。

建設費を抑える特徴を持つ。その結果、正面にのみ装飾を貼り付けた外観となり、転用モスクと類似

図 6 無装飾の名古する。また、ミフラーブは外に凸

屋モスク側面部をもつ事例が 27 件中 14 件と多い。こうした事例も一部海外で見られるが、一般的とは言えない。転用と図 4 類型に基づく構成要素分析の例：ミフラーブの設置方法

同様、礼拝室の面積を最大化するためと考えられる。

3.3 構成要素の実現にみる寛容さ

4.3 新築モスクで強まる構成要素

定型的なモスクに見られる構成要素をすべて備える

新築モスクでは、構成要素の実現割合が高い。ドー事例はあるが、ドームの設置が 13 件にとどまるなど、

ムやミナレットの設置は、転用で約 14％であるのに対設置に対する固執は見られない。また、デザインにおし、新築では約 50％で見られた。それ以外に壁面に正いても同様に、本棚を二つ並べただけでミフラーブと対する空間、壁面の中央に穿つミフラーブ等も、日本する事例があり、その許容範囲の広さがうかがえる。

のムスリムが目指す定型的な構成であった。

さらに、在来建築の空間を活用することによる構成要

4.4 転用を経た新築モスクに見られる非合理的な逸脱

素の実現も見られた。例えば御徒町モスクは、屋上に新築モスクを分析していくと、敷地に余裕があるに飛び出した階段室を、ドームをのせ壁面に塔を描くこもかかわらず、建物がキブラを向いていない事例があとでミナレットとしている。また、大塚モスクは、屋ることがわかった。さらにその隅にあたる部分はあえ上に設置されていた貯水槽を、鉄板で囲うことでドーて隅切されている（図 7）。これは礼拝室面積の最大化

ムとしている。そして三原モスクは、礼拝方向に位置や定型的な構成要素の実現に反する。他の新築では敷した床の間を、アーチなどの装飾を付加することでミ

地に余裕がある場合、建物自体がキブラに向いている

フラーブとしている(図 5)。これは定型的なミフラー

上、たとえ隅に祈る場合でも隅切は見られない。海外

ブとは異なり礼拝方向とはずれた方向を向く。また 22

でも新築モスクはキブラに正対するのが基本である。

件も見られた室の隅にミフラーブを見出す事例も、管このような、定型から逸脱したように見えるデザイン

見の限り海外では見られず、定型的なミフラーブとはは、他の新築事例にもあるが、それらは共通して転用異なる(図 4)。在したモスクの建て替えであった。

来建築に見出す構

4.5 小結：転用時の名残が見られる新築モスク

成要素のデザイン

新築モスクの設計手法は、礼拝方向と面積の確保をは、定型的な枠組重視しつつ、構成要素の実現力を高めていた。ただし、

みからの逸脱の可転用モスクを経た事例に限って、新築ではわざわざ採能性をもっている。 図 5 見出しにより生まれる要素

用しないような逸脱が確認できることがわかった。

3.4 小結：在来建築を取り込む転用モスク

5. モスクの更新における継承の可能性

転用モスクの介入は、礼拝方向と面積の確保を合理

5.1 なぜ新築でも隅に向かって祈るのか（つくば）的に追求する一方、構成要素の実現には柔軟である。

工場を転用したモスクの建て替えとして 2019 年にそのデザインに対する許容力が極めて高いため、在来建設された新築つくばモスクは、敷地に沿って建物の建築との折衝による定型からの逸脱が生じている。

向きが決定され、室の隅に向かって礼拝をするように

4. 新築モスク：敷地・構法・法規との折衝なっていた。さらにその隅は隅切されている。この特4.1 設計主体と構成要素に基づく設計手法の分析

徴は元々使用していた転用モスクと共通する(図 7)。

設計者と施工者の関係に着目して、新築モスクを設

施主および設計者へのインタビューに基づくと、上計施工分離型 6 件、設計施工一貫型 14 件、施主主導プ記の特徴は施主の決定に基づいていた。礼拝方向を室

レハブ型 7 件の三つに分類した。

の隅にすること、およびその隅を隅切することは、礼- 3 -－ 67 －

拝室と駐車場の面積を効

ットの設置等とともに、室の中心線にあわせて擬柱 4

率的に確保しつつ費用を本が挿入された。これによりこれまで許容されていた削減するためと施主は語柱配置における中心性の欠如が修正され、礼拝空間をった。確かにキブラに従更新していく中で、定型的な構成に寄せていく作用がい建物の向きを決めると、読み取れる。ただし、施主によると、この擬柱の挿入

屋外で駐車可能台数が減

は日本人の設計者による提案とのことであった。

少してしまう。ただし、5.4 小結：逸脱の継承メカニズム

隅を埋めたとしても駐車

モスクの更新を経たとしても、転用モスクで生じた可能台数は変わらず、む定型からの逸脱は継承されうる。この背景には集団的

しろ隅を埋めることで礼な意識の変化が考えられる。一方で、より定型に近い

拝室面積を増やすことはデザインに改修する場合もある。ただし、必ずしも利可能である。加えて、こ用者の意図ではなく、在来建築家の存在もモスクの変容を考えるうえで重要な存在であることが分かった。

の隅に柱を落とせば、構造合理性が高まり、コストも削減できると設計者

図 7 転用(上)と新築(下)のつ

6. 結：在来建築との折衝を通じた定型からの逸脱

くばモスク平面図比較

転用がモスク建設黎明期の中心的な手法であること、は語った。設計の多くが面積の合理的な活用に基づいそしてその転用に見られる寛容なデザイン手法が、在て決定されている一方、隅切はその合理性から説明さ来建築との折衝に基づく定型からの逸脱を生じさせてれえないものであった。この隅切に類例はなく、転用いることが明らかになった。また、たとえ礼拝者数のモスクの外観がまさに隅切を有していたことをふまえ増大に伴い建て替えたとしても、その逸脱は継承されると、転用モスク時には敷地境界に従ってうまれた特うる。以上のようにモスク建設には、在来建築を取り徴が、その制約が取り払われてなお、継承、再生産さ込んで定型から逸脱し、さらにそれが新たな定型になれたと考えられる。

る可能性すらあると言えよう。今回は日本を事例に検5.2 床の間は真にミフラーブになりうるか（日立）

証したが、この現象は日本以外でも観察されると予想

住宅を転用していた日立モスクでは、2015 年に別敷地での建て替えが計画された。その際のイメージパー
スを見ると、本来キブラはこのパースの視線方向だが、それとは異なる向きのミフラーブが室の隅に位置している(図 8)。これは日立モスクに元々あった床の間を想起させる。設計者は当時日本に留学中のインドネシ
ア人だが、インドネシアにも日本の他の新築モスクにも類例はない。隅に祈るその他の事例は、キブラに正対して壁とニッチを設けミフラーブとし、礼拝方向と一致させている。このパースが公に掲載されたことをふまえると、日立モスクの礼拝コミュニティは、転用の結果やむなく生じた床の間ミフラーブという逸脱すら違和感なくとらえ、継承したと考えられる。

され、今後の海外事例研究への応用が期待できる。
〈注釈〉1)店田廣文.2015.『日本のモスク滞日ムスリムの社会的活動』.山川出版社.2)「イスラムのホームページ」.参照
2021/1/12.http://islamjp.com/.3)店田廣文,岡井宏文.2008,2009.「日本のモスク調査 1,2－イスラーム礼拝施設の調査記録―」.4)宇高雄志.2017.『神戸モスク:建築と街と人』.東方出版.5)加藤耕一.2017.『時がつくる建築:リノべーションの西洋建築史』.東京大学出版会.6)スチールラン・アンリ(著),神谷武夫(訳).1987.『イスラムの建築文化』.原書房.7)Wayne A. Bougas.
1992.‘Surau Aur:Patani Oldest Mosque’Archipel,volume43.
pp.89-112.8)Ihsan Bagby.2012.The American Mosque 2011.
Islamic Society of North America.9)石川真作.2010.「「裏庭モスク」から「統合・文化・教育センター」へ -ドイツの都市
におけるイスラーム団体 VIKZ の黎明期と現在-」.人間学研究:京都文教大学人間学研究所紀要 11.pp.55-69.
〈図版出典〉図 1, 2, 3, 4, 5, 7 上：筆者作成. 図 6：「早稲田大学滞日ムスリム調査プロジェクト」. 参照 2021/1/11.

図 8 転用日立モスクと新築日立モスク設計案の比較

https://imemgs.com/. 図 7 下：日栄商事株式会社提供. 筆者
が一部加筆修正. 図 8 左：「Ar Rahman Mosque in Hitachi -5.3 逸脱を修正するのは誰か（横浜）工場を転用していた横浜モスクは礼拝の継続性を重Japan」World Beautiful Mosque Pictures. 参照：2021/1/13.

視し、2020 年に大規模改修を行った。ドームやミナレ

図 8 右：「Hitachi Masjid Japan」Facebook. 参照：2021/1/13.

- 4 -－ 68 －

施主の工事関与度に着目した新たな住宅生産方式に関する研究

修士

１．研究概要正会員

小野智恵子（東京都立大学）

表１ 用語の定義
業者施工

1.1 背景と目的
近年住宅工事において、工事作業の一部を自らの手で担いたいと考える施主が増えつつある。しかし、施主が部分的に工事作業を行う場合、工務店などの事業者は日程調整・作業に関する技術的指導・資機材調達の補助など、今までの住宅工事にはない新たな業務を行う必要がある。さらに、施主の作業量や作業内容によって、事業者の業務内容は変化するため、従来の方法で住宅生産を行なってきた事業者は、新たな生産体制の整備に苦慮している。今後、施主が施工に関与可
能な住宅生産方式を確立するには、幅広い属性の施主に対応可能な業務体制を考慮する必要がある。

専門工事業者が工事作業を行うこと。

『施主施工』 施主が工事作業を行うこと。
『作業参加』
業者施工の施工管理を担う事業者から施主へ、建物の占有権が移転すること。本研究では施主が工事費の支払いを完了した時期を指す。

引渡し

表２ 各工事について施主の作業が確認された事例数（n=28 複数可）
構造・雨仕舞レベル
基礎

建方

屋根

３

５

６

下地レベル

仕上げレベル

外部 外壁
内装
外壁 内部 内装
造作
断熱
建具 （下地）（下地）（仕上） 建具 （仕上）
５

５

９

１1

９

９

２０

２４

表３ 施主施工の範囲から見た作業タイプの分類（n=28）
施主の作業
タイプ

施主が作業する工事範囲
構造・
雨仕舞

仕上げ

事
例
数

施工会社
との契約
有
無

施主が作業する
期間の幅

●

17

17

0

2日

～

●

●

5

4

1

3ヶ月

～

2年

●

●

6

1

5

6ヶ月 ～

10年

下地

終盤関与型
後半関与型
全体関与型

●

6ヶ月

本研究は、施主施工を扱う住宅工事における業務内といった工事序盤に発生するものから、内装仕上げや容や役割分担から、事業者の業務体制モデルを提示造作といった終盤に発生する工事まで、工事の種類はし、既存の生産方式に対する各モデルの位置付けを、多岐にわたっていた。内装仕上げや造作工事を行なっ

施主の作業量・業務量を軸に探ることで、工事に対すた事例が 7 割を超えており、多くの施主が目に触れるる施主の関与度と生産方式との関係性を明らかにする部分に対して作業を行なっていた。

ことを目的とする。

２.２ 施主施工の範囲
施主施工で行われた工事範囲を表３に示す。仕上げ

1.2 研究の流れ
まず、文献調査で施主が行う工事作業の幅を確認しレベルのみを施主が作業する「終盤関与型」17 事例、た。次に、WEB 調査で得られた事業者のうち、施主施下地レベルと仕上げレベルの作業を施主がする「後半工を扱った実績を持つ事業者を対象としたヒアリング関与型」5 事例、全部のレベルに対して施主が作業す調査から、事業者の特性及び施主施工に対して行われる「全体関与型」6 事例に大別される。

た業務内容を詳細に明らかにした。さらに、それらの終盤関与型は、自宅の内部全域の仕上げ作業を行な

検討結果から、施主施工を扱う住宅生産のプロセスにうものから、壁や床、造作の一部に対して仕上げ作業

おいて、事業者が業務を円滑に実施するための検討事をするものまで、作業の幅は広い。全ての施主が施工項を抽出し、望ましい業務体制と、業務内容から相対会社と契約を結び、仕上げ以外の工事や作業しない部

的に導き出した施主の工事関与度を提示することで、分の仕上げ工事を施工会社に委ねている。

両者の関係性を明らかにしている。

後半関与型でも終盤関与型と同様に、内装の下地・

２．住宅工事における施主施工の現状

仕上げを全て行う施主から、壁や床の一部に対して下インターネット検索で施主施工にまつわるキーワー

地・仕上げの作業をするものまで、作業量に幅が見らドに該当した書籍・雑誌から、施主施工が行われた住れる。6 事例中 5 事例の施主が施工会社と契約を結び、宅事例を抽出した。そのうち施主の作業内容が確認で部分的に作業を行なっている。

きた 28 事例を対象に、施主施工した工事の種類や範全体関与型では、工事実施に資格が必要な電気・水囲、施工会社との契約の有無などを把握した。

道・ガス工事を除くほぼ全ての工事を施主が自らの手

２.１ 施主が作業した工事の種類で行っている。作業にとどまらず、材料の発注等も自施主が行った工事の種類を表２に示す。基礎や建方ら行い、各専門工事業者にその都度助言を求めていた。

－ 69 －

契約
形態

３．施主施工を扱う事業者の特性

業務範囲

２章と同様の条件で、施主施工を扱う事業者 110 社

事業
者を抽出し、HP に実例と施主支援の概要について記載が設計施工一括設計監理
・工事管理

a, c, d, e,f, h, j
施主ある 11 社に対してヒアリング調査を行った。
３.１ 業務形態

登
場
人
物
の
契
約
関
係

業務形態は 4 つに大別される（図１）。設計監理と工事管理を担う事業者 (7 社）は自社に職人を持たず、下請けの専門工事業者を取りまとめている。技術指導を円滑に行うために、特定の専門工事業者との協働関

設計施工
一括会社

設計施工分離設計監理・工事管理
・内装工事作業

設計監理

コンサル

g, k

b

i

施主

施主

設計施工
一括会社
（自社職人）

設計事務所

施工会社（構造・外部）
専門工事
業者

専門工事
業者

施主

コンサル会社
設計事務所

施工会社

施工会社

専門工事
業者

専門工事
業者

図１ 事業者の業務形態

係を有する事業者も見られる。設計監理・工事管理に

またほぼ全ての事業者が、自社の方針に施主の力量・加えて、内装工事の専門工事作業を行う事業者（2 社）

作業時間等が合うか、初回相談時に確認しており、受では、施主への技術指導を自社の多能工が担う。

け入れの可否を慎重に判断していることが伺えた。
３.３ 施主が作業可能な工事の種類

設計監理だけを担う b 社の代表は工事管理業務の経験があり、現場に対する知識を持っている。加えて、作業可能な工事の種類に制限を設けていない事業者

業者施工範囲のみを確認申請図面に記載する等の設計

は 3 社見られる（表４）。うち a 社では、構造・雨仕舞

的な工夫により、施主の工事作業を実現している。i

レベルの作業が可能な施主を、職人や建築関係者に限社は、業者施工の実施に必要な専門技術を補うコンサ

定している。一方 h 社と j 社は、施主の能力よりも施ルティング業務と、技術指導等の作業支援を行なって主の要望を重視している。7 社が構造・雨仕舞レベルいる。業務形態が、実施可能な施主支援の内容に影響に対する施主の参加を制限しており、うち 5 社は瑕疵を及ぼすことが明らかになった。

担保責任を負うことを理由としている。素人の施主を

３.２ 施主施工に対する方針

新築工事で引き受ける場合、瑕疵担保責任が発生する
構造・雨仕舞レベルの工事までを業者施工とし、責任各社の方針を表４に示す。a・b・c・f 社は施主から要望があった際に施主施工を引き受けている。g・j・

範囲を明確にすることが望ましいと考えられる。

k 社では、打ち合わせ時に施主施工を提案しているが、

４．施主施工における業務の実態

工事作業の実施については施主に委ねられている。i

施主施工を扱う工事では、竣工時期と引渡し時期が社は施主施工を支援するコンサルティング会社である

一致しない場合が散見される。そのため「業者施工とため、d・e 社は標準仕様を用意しているため、h 社は施主施工の線引き時期」に着目し、業務の内容・役割

会社の方針から、施主施工を必須としている。扱い始

分担・実施時期について整理する。

めた経緯や業務形態を元に、各社は方針を決定してい４.１ a 社の業務実態（図２, 図３）
a 社において施主は、工期内で a 社が指定した日にることが明らかになった。
●：参加実績有

表４ 各事業者の概要と施主が作業可能な工事の種類
施主施工を扱い始めた経緯

ID

設立年

c

2001年 作業を希望する施主がいた

施主施工に
対する方針
要望があれば可能

ー：参加実績無

作業範囲の
決定方法
任意

×：参加を禁止・非推奨△：実績はあるが参加非推奨

施主が作業可能な工事の種類

構造・雨仕舞レベル

下地レベル

禁止・非推奨の理由

仕上レベル

躯体 屋根 外部 外壁 断熱 内装 外壁 内部 内装 造作
建具 下地
下地 仕上 建具 仕上

施主の要望

ー

国産木材の流通増加ため材の消費者を増やしたい

支援サービスなので
必須
作業が前提

所要日数／
品質・安全の確保

安全面と品質面の担保が難しい自由な家づくりへの関心／

要望があれば可能

任意

施主の時間・技量

瑕疵担保責任を負う必要がある

施主が介入できない

要望があれば可能

任意

施主の時間・技量

瑕疵担保責任を負う必要がある

施主施工の需要を指導費 業者施工費
コストダウンできない

i

2013年

b

1998年 作業を希望する施主がいたf

2008年 建設業界の分業体制に疑問g2010年 取り込もうと考えた

予算削減の手段として提案

推奨

指導難易度／
施主の要望k

2018年 分業・過程の非開示に疑問

提案するが必須ではない推奨

工程の進行度合い瑕疵担保責任を負う必要があるd

2003年 作業支援に需要を感じた

作業ありきの仕様

必須

標準仕様

瑕疵担保責任を負う必要があるe

2003年 施主施工を広めたい

自身が作業した経験から作業ありきの仕様だが範囲は相談

必須

標準仕様／
施主の時間・技量

瑕疵担保責任を負う必要があるa

1995年 目指して会社を設立

要望があれば可能

任意

施主の時間・技量

ー

推奨

安全性／
施主の要望

ー

必須

取得技能に関する
施主の要望

ー

j
h

／自身が作業した経験から自身が作業した経験から

自由な家づくりの実現を

2015年

住宅生産の分業体制に疑問／自身が作業した経験から

2012年

設計者・施工者・施主、3者の分離に疑問を感じた

提案するが必須ではない必ず行う－ 70 －

a

業務形態：設計監理・工事管理

内装仕上 ( 壁 )竣各工事頭に講習a 社下請け

広範囲の施主施工に付き添い

工

作業
日程

了

業務形態：設計監理・工事管理

し

査

技術
指導

外部工事完 内装仕上 ( 床 )・設備取付図３【a 社】
施主の支払い先と費用項目の変化

精算

施主支給品の材料代返金

工事頭に講習

了

竣
渡

検

工

作業
日程

原則参加不可f 社が決定（工程内で作業）

査

呼ばれたら講習

工事頭に講習工d

外壁塗装・設備取付

技術
指導

施主施工範囲の決め方：標準仕様
追加指導代

断熱・内装下地・内装仕上 ( 床・天井 )

外部工事完
引

工

作業
日程

各工程の頭に講習

渡しd 社が決定（工程内で作業）

内装仕上 ( 壁・天井 )・造作・内部建具

竣了
各工程の頭に講習

施主が決定（ー材料代）
ー施工費 [ 人件費 ]施主
販売＋設備機器代会社
工事費＋道具代（設計料込）
ー設備機器代＋設備機器代ー設備施工費＋設備施工費[ 人件費 ]
[ 人件費 ]
ー施工費
[ 人件費 ]
専門工事業者＋道具代＋追加指導代 （電気・給排水）[ 人件費 ]

精算

完

着

工事費
（設計料込）

f社

施主が決定

支払完

工事
作業

販売会社

図５【f 社】
施主の支払い先と費用項目の変化

参加方針：必須

業務形態：設計監理・工事管理

材料代
は必要に
応じて
返金

し

図４ 【f 社】工事の流れと各業務の担当者

費用（＋材料代）＋道具代

施主

内装仕上 ( 壁・天井 )・造作・内部建具
完 引

着

a社

施主施工範囲の決め方：施主の時間・技量

参加方針：任意

支払完

工事
作業

ー材料代
ー施工費 [ 人件費 ]（＋施工補助費 [ 人件費 ]）渡

図２ 【a 社】工事の流れと各業務の担当者

f

工事費（設計料込）

工 検

a 社が決定（工程内で作業）

参加非推奨

費用

販売会社

内装仕上 ( 造作タイル )
完 引

着

＋材料代

施主

支払完

工事
作業
技術
指導

施主施工範囲の決め方：施主の時間・技量

参加方針：任意費用

検各工程の頭に講習

査（追加講習は有料）

工

d社

施主が決定

（d 社が日程誘導）図７【d 社】
施主の支払い先と費用項目の変化

図６ 【d 社】工事の流れと各業務の担当者

作業を行っている。施主の作業範囲に制限を設けてい

工事手順も工夫している。

ないが、大半の施主が内装仕上げや造作工事を行なっ

例えば、設備の取付が絡む床仕上げ工事と全ての設ている。面積が小規模な工事が大半のため、作業の冒

備機器の取付工事を先に行うことで、要資格の専門工頭に職員が講習を行なうことで施主は工事作業を完遂

事が引き渡し後に発生することを防いでいる。

できる。しかし、作業量が膨大になる場合は下請けの費用の支払いは引渡し時に完了するが、施主施工範

専門工事業者を手配し、職人に施工補助を依頼する。

囲が広いため、引渡し後も材の購入に関する費用のや

a 社は、施主が多くの作業を自力で行うこと以上に、無理のない範囲で施主が達成感や満足感を得ることを重視している。そのため、原則引渡しは竣工後に行なっている。

りとりがその都度発生している。
４.３ d 社の業務実態（図６, 図７）
d 社は施主の作業が必須であり、作業範囲や技術指導について取り決められた独自のマニュアルに沿っ費用項目を見ると、施主施工範囲の人件費が差し引て、施主は長期間作業を行う。施主に所有権を移せる

かれるが、補助する職人を追加する場合もあり、一概

外部工事完了時を引渡し時期としているが、建物登記に人件費が下がるとは言いきれない。

と絡む完了検査までは作業日程を施主に一任せず、期

４.２ f 社の業務実態（図４, 図５）

限内に終わるよう調整している。さらに d 社が手離れ

施主は主に下地レベルから仕上げレベルの作業を引渡し後に行うことができる。職員による技術指導は作できるよう、要資格で職人が必須の設備工事は、住宅全般と分離した発注としている。

業冒頭での出張にとどまっており、多くの施主が自力専門工事業者と発注能力の乏しい施主が衝突する場

で広範囲の施工を行なっているため、施主施工範囲を合も多く、d 社は引渡し後の手離れに苦慮している。

確認申請図面に記載しない場合が多い。完了検査を引

また、道具や仮設物の貸し出しも順次行うため、竣工

渡し時期の要と位置付けており、手離れができるようまで業務が発生する。しかし、施主施工範囲が広いた－ 71 －

完了検査後施主の工事関与度

工事の流れ

材料

業務分担
廃棄物 道具

終盤・
後半

両者

事業者 事業者

設監・工管
・工事作業

終盤

両者

事業者 事業者

コンサル

終盤

両者

両者

事業者の
業務形態

作業タイプ

設監・
工管

支払完

外部工事完了

完
竣 了 引
工 検 渡
査 し

着
工

構造・雨仕舞：原則参加不可下地：指導に慣れた職人が作業→施主も作業可能

外部工事完了設備取付時期下地・仕上げ：設備絡みの面材は工程内で作業構造・雨仕舞：原則参加不可外部工事完了支払完

設備取付時期

完了検査前

外部工事完了引
渡し

着工責任に影響しない
簡易作業のみ

技術指導
・作業日

技術指導
・作業日

・付き添い体制を準備
・作業日数は制限

支払完

完了検査前

着
工

引渡し時期

長
期
作
業
方
式

引渡し時期

自
立
作
業
方
式

竣工後

体
験
重
視
方
式

引渡し時期

生産方式

完 引
了 渡
検 し
査

竣
工
・自立した施主と契約・追加指導の体制準備

技術指導
・作業日

完
了
検
査

竣
工

・指導回数のマニュアル化
・完了検査までの日程調整

・道具のリース準備
・作業の長期化を施主に念押し

図８ 3 つの業務体制モデルと各方式で想定すべき施主の工事関与度

事業者の
業務形態

作業タイプ

設監・
工管

事業者

材料

業務分担
廃棄物 道具

終盤・
後半

両者

事業者

両者

設監

終盤

施主

施主

施主

事業者の
業務形態

作業タイプ

設監・
工管

後半・
長期

材料

業務分担
廃棄物 道具

両者

事業者

両者

直営方式

め、内装に関わる大半の施工費は差し引かれている。

100%

５．施主の工事関与度を踏まえた住宅生産方式の検討

工
事
管
理
業
務
に
お
け
る
施
主
の
分
担
量

５.１ 業務体制モデル別の工事関与度の提示
引渡し時期を要点として、事業者の業務体制モデル
を 3 つ提示する（図８）。作業体験を重視する方式では、工期内に簡易な作業を行なう。そのため、作業への付き添いや技術指導の体制の整備が重要となる。施主が自立して作業を行う方式では、設備工事を検査前に済ませた上で、完了検査後に引き渡すのが望ましい。さらに引渡し後の業務を最小限にすることが重要であ

自立作業
方式

長期作業
方式

コスト・時間面で非現実的体験重視方式

0%
材工一式
請負方式

0%

セルフ
ビルド
方式

専門性が高く施主だけでの
作業困難
責任を
負えない
ため
元請工事
業者の
介入不可

事業者の負担大施主の工事作業量100%る。施主が長期の工事作業に対して継続的に補助を受

図９ 施主の工事関与度に着目した新たな生産方式の位置付け図

ける方式は、外部工事の完了後に引き渡すことを想定

式の間に位置付けた。

している。引渡し時点で完了検査を終えていないた

各生産方式が共存することで幅広い施主の作業量のめ、引渡し後も多くの業務が継続して発生することが違いに対応可能となる。また、検討範囲は各生産方式予想される。そのため、工事請負に加えてコンサル業が対応可能な最大範囲である。実際に事業者が取り入務を設定し、要資格の専門工事業者による設備工事等れる際は、負担を最小限にするため、狭域で想定するを調整するのが望ましい。

のが望ましい。

５.２ 新たな生産方式の位置付けの検討

６．まとめ

図８で示した施主の工事関与度から「施主の作業

施主施工を扱う住宅生産における業務体制を詳細に

量」「工事管理業務における施主の分担量」の 2 軸を把握し、多様な業務体制モデルと両者の関係性を提示設定し、各生産方式の位置付けを検討する（図９）。

した。円滑な施主施工の実施には、事業者の生産方式

や、セルフビルドに適した工事関与度の施主の受け入れが重要である。

方式の間に付置される。体験重視方式は施主の作業量・事業者は採用した生産方式の特徴を踏まえた上で、施管理業務量がともに少ない事例から、材工一式請負の主の見極めや業務分担の取り決めを行う必要がある。

横に位置付けた。自立作業方式は、自力で作業を完遂

今後、施主施工を扱う住宅生産方式を増強するためできる施主が、管理業務について一部を担っていた事には、作業量や業務分担量の定量化による、より実態

例から体験重視方式の上部に位置付けた。一方で長期に即した業務モデルの構築と、施主の力量を見極める

作業方式は、施主の作業量増加に伴い範囲が右寄りと指標の作成が必要となろう。

各業務モデルは材工一式請負方式

１)

なるが、発生した専門性の高い工事では施主の管理業
務量が減少することから、体験重視方式と自立作業方

参考文献
１）「建築生産」 古坂秀三 理工図書 2009 年－ 72 －

センシング技術を用いた非構造建築部材の定量的評価手法の提案
修士 正会員 川口 莉穂（広島大学）
1. はじめに減少しており，タイルと躯体のひずみの追従性が失わ

建築物の長寿命化が進行する中で，建築物の維持管

れた，すなわちタイルと躯体の接着一体性が低下した

理はより重要となり，点検・診断技術に対する需要もことが示された。このことから，19 サイクル目の載荷

高まってきた。外装タイルは外壁仕上げ材として汎用

でタイルの剥離が発生し，それを不連続なひずみ履歴される材料であるが，剥落危険性を秘めており，そのという形で検知したと考えられる。

健全性を確認する必要性は高い。そこで本研究では，
タイル張り外壁の剥離検知手法に着目し，実験・検討を行った。従来のタイル張り外壁点検手法は，打診や目視といった点検者の主観による官能検査が主流であ)%*

り，定量性に欠ける。そこで本研究では，ひずみ計測，
および打音解析による定量的剥離評価手法を提案する。
2. ひずみ計測による剥離検知手法
タイルの剥離を引き起こす駆動力は，躯体と張り付

埋め込み型
ひずみゲージ

け材あるいはタイル間のひずみ差に起因する。本章では各層のひずみを計測することで，剥離の発生を検知することを目的とした。ここでは，ひずみ差の発生原

図 1 試験体概要

した実験を行った。



本研究では，外力付加時におけるひずみ計測による剥離検知性能を検証するため，実験室における小型試
験体での静的・動的実験，および実大三次元震動破壊実験施設における，実大 RC 構造物振動実験を実施した。ここでは，実験室での静的載荷実験，および実大
三次元震動破壊実験施設での振動実験について概説する。

躯体ひずみ(μ)

2.1. 外力負荷による剥離の検知

躯体縦



























図 1 に示すタイル張り試験体を作製し，繰り返し圧加させた。各荷重サイクル終了後には，打診を行い剥離の有無を確認した。FBG によって取得した縦方向ひ
ずみ履歴を図 2 に示す。19 サイクル目においてタイル
表面のひずみに急激な変化が生じた。また，その後の打診検査で剥離とみられる異常音が確認された。
図 3 において 19 サイクル前後で近似直線の傾きが－ 73 －

タイル引張ひずみ(μ)

ンサ(FBG)を使用し，タイルおよび躯体表面に縦・横がある。圧縮載荷は 3MPa から開始し，2MPa ずつ増     
サイクル



図 2 FBG ひずみ履歴
剥離前
剥離 サイクル目
剥離後縮載荷を行った。各層のひずみ計測は，光ファイバセ

あり，接着界面において剥離の起点となりにくい利点

タイル縦




(1) 静的載荷実験

2 方向貼り付けた。FBG は約 250μm と非常に細径で

躯体内部













\ [\ [






躯体引張ひずみ(μ)



図 3 タイルと躯体のひずみの関係

タイルひずみ(μ)

因として地震等の外力および日射による熱変形を想定

(2) 動的載荷実験
実大三次元震動破壊実験施設において，実大 RC 構
造物の振動実験 1)を行い，光ファイバセンサを用いたひずみ計測手法の地震時における剥離検知性能について検討を行った。

図 6 1F-⑥ひずみ履歴（健全部）

図 4 試験体概要
本実験の試験体は図 4 に示す 3 層の実大 RC 構造物である。外装タイルはモルタルまたは弾性接着剤を用

図 7 1F-①ひずみ履歴（剥離部）

いて，構造物の一部に施工した。タイル剥離検知用の打診において終始健全と判定された 1F-⑥において

光ファイバセンサは 1F と 3F の①～⑥，2F の①～④

は，終始下地とタイルのひずみが同じ挙動を示し，タに設置した。光ファイバセンサは接着剤を用いて，下イルの接着が健全であることがわかる。一方で，150%

地コンクリート表面およびタイル表面に貼り付けた。

加振後に打診において剥離と判定された 1F-①におい使用した光ファイバセンサは，図 5 に示す外径 150μては，150%入力途中にひずみ挙動に変化が見られた後，

m の FBG センサである。１本のセンサで複数の検知

タイルと下地のひずみにひずみ差が生じ，以降加振を部を設けることが可能で，湾曲させることにより多方加える毎にひずみ差が増加していった。

向のひずみを取得することができる。本実験では，1F

また図 8 に 1F-①縦におけるタイルと下地のひずみの①～④，3F の①～④において，図 5 のように FBGを示す。タイルと下地のひずみは 150%加振時のひずを設置し，縦・横 2 方向のひずみを取得した。

みの急激な変化点を剥離点として剥離前後に分類した。
剥離点としたひずみの変化点の前後において，近似直線の傾きが減少しており，タイルと下地のひずみの追従性が失われたことがわかる。この結果から，この時点においてタイルと下地の接着一体性が失われたと判断でき，光ファイバセンサによるひずみ計測によって，地震時における外装タイルの剥離も検知することができると示された。

入力した地震波の位相は，JMA 神戸波の NS 成分を使用した。地震波の大きさは終局限界状態を 100%とした際の 20%（使用限界状態），100%，150%1st，150%2nd（最大余震レベル），160%である。また，振動方向は図 4 内に示すようにタイル面に対し，水平方向である。人工地震波 100%，150%1st，160%入力後に，目視でのひび割れ調査，及び打診棒によるタイル

タイルひずみ（μ）

図 5 光ファイバセンサの設置状況

剥離前




剥離後

\ [







\ [ 










下地ひずみ（μ）



図 8 タイルと下地のひずみの関係（1F-①縦）の打音検査を行った。

－ 74 －

2.2. 熱負荷による剥離の検知

各サイクル終了後のタイルと躯体の残留ひずみ差

日射等の温冷乾湿ムーブメントによっても，剥離はを図 10 に示す。図に示すように，加熱中心部におい発生する。ここでは，ラバーヒーターを用いた部分的て，34 サイクル以降から残留ひずみ差が急増した。図

温度負荷による促進劣化実験を通して，光ファイバセ

11 確認すると，34 サイクルにおいてタイル表面のひンサの剥離検知手法の適用性を検討した。

ずみが不連続な挙動を示していたことから，この時点

温冷繰り返し負荷は，20℃一定の室内で上限温度まにおいて剥離が発生したと考えられる。この結果から，で上昇(60 分)➝上限温度一定(60 分)➝20℃まで下降

ひずみ計測による剥離検知は，熱負荷による剥離に対(60 分)➝20℃一定(60 分)を 1 サイクルとして，ラバーしても有効であることが確認された。

ヒーター上限温度 40℃，50℃，60℃，70℃，80℃，

3. 打音解析による剥離検知手法

90℃，100℃，110℃20 回，120℃20 回の 47 サイクル

3.1. 小型タイル外壁試験体における打音解析を実施した。試験体概要を図 9 に示す。部分的温度負2.2 節で使用した試験体において，0，17，27，37，

荷試験では，加熱部の接着一体性が低下することが分

47 サイクル終了後の加熱中心部における打音を録音かっているため，ⅰ～ⅴの位置のタイル表面および躯した。図 11 に，最大音圧および図心周波数を示す。図

体表面のひずみを取得した。

心周波数は，フーリエスペクトルと x 軸によって描かれる図形の図心の周波数である。ひずみ計測によって剥離が検知された 34 サイクル以降，最大音圧は増加ⅴ

し，図心周波数は低下している。この結果から，最大音圧および図心周波数により定量的に剥離が評価でき

ひずみ取得位置る可能性が示唆された。

図 9 温度負荷試験体
ⅰ 加熱中心ⅱ 加熱端部

ⅳ 非加熱端部右ⅴ 非加熱中心残留ひずみ差(μ)

ⅲ 非加熱端部左




























LQLWLDO 110℃ 110℃ 120℃ 120℃
⑩



⑳

⑩

⑳

















LQLWLDO 110℃ 110℃ 120℃ 120℃
⑩

⑳

⑩

⑳

図 12 打音解析結果（加熱中心部）



3.2. 実タイル外壁における打音解析



打音解析の有効性を確認するために，実構造物のタ

イル外壁を対象に打音解析および接着強度試験を行った。対象外壁は一般的な RC 造建築物のモルタル張り








  
サイクル







タイル外壁である。予備調査で打診により健全タイルと剥離タイルに分類した後，健全判定タイルおよび剥離判定タイルから各 7 箇所を選定し，打音を録音した。

図 10 残留ひずみ差推移


打音の録音後，試験治具を取り付け，油圧式簡易引張タイル
躯体

約 μ


ひずみ(μ)











平均最大音圧 G%

ラバーヒーター

平均共振周波数 +]ⅰⅱⅲ ⅳ

試験機による接着強度試験を行った。以下に，一連の検討から剥離評価に有効であると判断した評価指標に



ついての解析結果を示す。



図 13 に示すように，実構造物のタイル外壁におい

ても，剥離部では最大音圧が増加する結果が得られた。



また，最大音圧と接着強度には強い相関関係も確認さ












図 11 34 サイクル目ひずみ拡大図

れ，剥離の進行を最大音圧によって定量的に評価できる可能性が示された。この技術を高精度化することで，未然にタイルの剥離を予測できる可能性も見込まれる。

－ 75 －

図 12 で説明した図心周波数や，既往の研究で有効性が指摘されている共振周波数 2)についても検討を行ったが，図 14 に示すように，健全か剥離かの定性的な判定には有効であったものの，接着強度との相関性
は最大音圧と比較して希薄な結果であった。
また，剥離③および健全③のフーリエスペクトル図を図 15 に示す。健全判定タイルでは，顕著なスペク
トルの卓越が見られないが，剥離判定タイルにおいては，低周波において顕著なスペクトルの卓越が見られ

平均最大音圧 G%
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
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
健全    

剥離

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図 13 平均最大音圧と接着強度の関係

リエスペクトルからも判定が可能であるとわかる。
振周波数および図心周波数と同様，難しいと言える。

ⅰ

る。これらの特徴から，剥離の有無に関しては，フー
一方で，剥離の進行についての定量的な評価は，共G%

共振周波数 +]



また，健全判定タイルにおいて顕著なスペクトルの卓越が現れないことから，健全状態において，最大のス

ペクトルをもつ周波数で判断を行っている共振周波数

は，ばらつきが生じると考えられる。よって，周波数

解析による剥離検知指標としては，図心周波数を用い健全判定タイル

ⅰ
ⅱ
ⅲ
平均

1㎟

ここで，最大音圧による評価の妥当性を補強するデ剥離判定タイル    ータとして CWT（連続ウェーブレット）コンタ図を図

健全判定タイル




剥離判定タイル

ることがより望ましいと考えられる。

図心周波数 +]

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





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ⅱ
ⅲ
平均

    1㎟

図 14 共振周波数および図心周波数と接着強度

16 に示す。図より，健全タイルでは短期間で周波数ピークが移り変わるのに対し，剥離タイルは長時間にわたり低周波での周波数ピークが持続していることが確認できる。つまり，剥離タイルの打音時には多くの周
波数帯の音波が継続するため最大音圧が大きくなると考えられる。
4. まとめ図 15 フーリエスペクトル図

本論文では外装タイルの剥離検知手法について検討を行った。得られた知見をまとめる。
1）ひずみ計測手法によって，外力および熱負荷による剥離を検知できる。剥離が生じると，ひずみに不連
続な挙動が現れ，タイルと躯体のひずみにひずみ差が生じる。
2）打音解析手法によって，剥離を検知することができ

図 16 CWT コンタ図る。評価指標としては，最大音圧が最も接着強度との相関性が高く，剥離の有無のみならず，剥離の進

参考文献

行についても定量的評価を行える可能性が高い。共1）国立研究開発法人防災科学技術研究所：首都圏を中心と振周波数，図心周波数，フーリエスペクトル図，CWT

したレジリエンス総合力向上プロジェクト サブプロジ

コンタ図を用いても，剥離の有無については，検知ェクト（c）「非構造部材を含む構造物の崩壊余裕度に関す可能であるが，接着強度との相関性が最大音圧と比るデータ収集・整備」(2019 年度)成果報告書，2020.5

較して希薄であるため，剥離の進行についての定量

2）添田智美，藤沼智洋：外装タイル剥離診断装置の開発に関評価に関しては，最大音圧が最も有効であると考えする基礎研究，日本建築学会構造系論文集，第 81 巻，第られる。

729 号，pp.1779-1787，2016.11－ 76 －

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－ 77 －

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蒸散モデルの改良及び都市温暖化対策のもたらす効果の将来変化の分析
修士
1.

正会員

小林

炎（東北大学）なモデルであり、大気飽差、日射量、気孔コンダクタ

はじめにンス、境界層コンダクタンスを変数として蒸散量を求

近年深刻化する都市の暑熱化への対策の一つに樹1)。樹木がその周辺の物理環境

める((1)～(4)式)。Ward モデルは、植物生理学的知見にに及ぼす影響の一つに、蒸散に伴う潜熱放散を含む熱合致し、予測精度の高い 9)Jarvis 型 10)の気孔コンダクタ

収支への影響がある。樹木蒸散量を予測する数値モデ

ンスモデルの中でも比較的新しく提案されたモデルでル（以降、蒸散モデル）の一つである𝛽𝛽法は、気象学

あり、理論モデルの精度検証 11)のための比較対象にも分野で広域の気候解析において蒸発散量予測に用いら用いられている。Ward モデルでは大気飽差、日射、土木の活用が挙げられる

はこれを街区スケー

壌含水率の 3 つの物理環境変数がそれぞれ組み込まれルの解析に応用し、単木樹木からの蒸散量及び潜熱をた経験的なストレス関数の積で気孔コンダクタンスを予測するために使用した。しかし、𝛽𝛽法は湿度と風速求める((5)~(8)式)。

れていたモデルであり、吉田ら

2)以外の物理環境値や、物理環境の変化に応じて変化す
る植物生理作用の影響が考慮されない 注 1)。
このことを踏まえ、筆者ら 3)は植物生理作用を表す

𝐿𝐿𝐸𝐸𝑒𝑒𝑒𝑒 =気孔コンダクタンス（物理環境や植物体内の水分状態

Ω=等に応じて開閉する葉表面の気孔に関して、その気孔開閉度に伴う水分の通りやすさを示す値）が変数として組み込まれた蒸散モデルである Penman-Monteith 法
4)等に、Ward ら

5,6)

𝐿𝐿𝐸𝐸𝑃𝑃 = 𝐴𝐴𝑝𝑝 × (Ω𝐿𝐿𝐸𝐸𝑒𝑒𝑒𝑒 + (1 − Ω)𝐿𝐿𝐸𝐸𝑖𝑖 )𝑠𝑠(𝑅𝑅 − 𝐺𝐺)
𝑠𝑠 + 𝛾𝛾 𝑛𝑛

𝑠𝑠 + 𝛾𝛾
𝑠𝑠 + 𝛾𝛾(1 + 𝑔𝑔𝑏𝑏𝑏𝑏 ⁄𝑔𝑔𝑠𝑠 )𝑓𝑓𝐷𝐷 = 1 − 𝜆𝜆 ln 𝐷𝐷が提案した気孔コンダクタンスを予測するモデル（以降、Ward モデル）を組み込んだ蒸散量予測式を構築し、単木ケヤキの典型的な夏期晴天日における 1 時間毎の蒸散量の総量の予測が行えるよう
3.

に、Ward モデルのモデルパラメータを同定した。

(2)

𝐿𝐿𝐸𝐸𝑖𝑖 =(4)(6)

𝜌𝜌𝑐𝑐𝑝𝑝 𝑔𝑔𝑠𝑠 𝐷𝐷
𝛾𝛾

𝑔𝑔𝑠𝑠 = 𝑔𝑔𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 ∙ 𝑓𝑓𝐷𝐷 ∙ 𝑓𝑓𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 ∙ 𝑓𝑓𝜃𝜃

−𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃)
𝑓𝑓𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = 1 − 𝛼𝛼1 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 (𝛼𝛼2𝜃𝜃 − 𝛼𝛼4 2) } 𝜃𝜃 < 𝛼𝛼4𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 {−0.5 (𝑓𝑓𝜃𝜃 = {𝛼𝛼31𝜃𝜃 ≥ 𝛼𝛼4

(1)
(3)

(5)

(7)

(8)

単木樹木蒸散量の予測精度検証

量・葉温の実測値と比較することで、これらを精度よ

まず、第 2 章で示した蒸散モデルについて、既往研
究 3)で検証された単木樹木蒸散量の予測精度を本研究においても確認する。比較対象は袖ヶ浦圃場における
単木ケヤキ樹木（図 1）の蒸散量測定値。
3.1 非定常熱収支解析の概要 表 1、図 2 に解析領域
及びメッシュ分割をそれぞれ示す。解析対象日は最高
気温が 30[℃]を超える真夏日であり、晴天日であった
2014 年 8 月 7 日とし、8 月 6 日 0 時から助走計算を含め 48 時間分の解析を実施した。図 3 に、8 月 7 日の環境条件を示す。風速（樹高高さ）、気温、相対湿度は測定値を使用し、雲量及び日照率は横浜管区気象台 12)の観測値を使用した。非定常熱収支解析における樹木に関して、樹冠に進入する放射量の低減効果については、
吉田ら 1)の提案したモデル 注 2)により組み込んだ。

く予測できるモデルとして整備することを目的とする。

3.2

加えて、このモデルを組み込んだ放射・流体連成解析① CaseBを行い、街路樹を含む各種都市温暖化対策が熱中症リ

熱𝐿𝐿𝐿𝐿𝑃𝑃 を求める。𝛽𝛽2 の値は日積算蒸散量が測定値と同樹木の蒸散に伴う潜熱放散を含む熱収支への影響を適切に評価するためには、樹木からの蒸散量の総量の予測精度に加えて、蒸散による気化冷却や葉温低下に伴う長波放射量減少が樹冠（樹木の葉が茂っている部分）の下の人間に及ぼす影響が適切に予測される必要がある。則ち、樹木の蒸散が主に樹冠の上部で起こるのか下部で起こるのかという、樹冠内の蒸散量の分布が精度よく予測されることが重要であるが、これに関する分析は未だ十分に実施されていない。
本研究では筆者ら 3)がパラメータ同定を行った蒸散モデルを非定常熱収支解析に組み込み、樹冠内の蒸散解析ケース
𝛽𝛽法（(10)式）注 1)に基づき蒸散量𝐸𝐸𝑃𝑃 及び潜スクにもたらす効果の将来変化を分析する。

程度になるように調節注 3)。

2.

② CaseW

Penman-Monteith 法及び Ward モデルの概要
Penman-Monteith 法は、水文学などの多くの分野で用

いられ

7)等

、単木の蒸散量の時間変化の予測

8)等

筆者らが同定したモデルパラメータ 3)を用いた第 2 章に示した蒸散モデルによって蒸散量𝐸𝐸𝑃𝑃 及が可能

び潜熱𝐿𝐿𝐿𝐿𝑃𝑃 を計算する。

-1-－ 81 －

非定常熱収支解析の解析領域及びメッシュ分割
解析領域（𝑥𝑥1 [m]×𝑥𝑥2 [m]×𝑥𝑥3 [m]）

N
0

10[m]

図 1 測定対象樹木

均値である。なおコナラは、ケヤキとも植物分類上近311.5×311.5×207.3

メッシュ分割（𝑥𝑥1 ×𝑥𝑥2 ×𝑥𝑥3 ）試験体ケヤキ

接した樹種である 注 4)。また、測定場所は日照が十分確

28×28×37

保され、建物による風の阻害が起きない場所である。
4.2 非定常熱収支解析の概要 表 2、図 6 に解析領域
及びメッシュ分割をそれぞれ示す。解析対象日は 2016
年 7 月 30 日とし、7 月 29 日 0 時から助走計算を含め48 時間分の解析を実施した。図 7 に 7 月 30 日の環境条件を示す。風速（樹高高さ）、気温、相対湿度は測定結果を使用し、雲量と、測定が行われなかった時間
帯の日射量、風速及び日照率は仙台管区気象台 12)の観測値を使用した注 5)。非定常熱収支解析における樹木に関しては第 3 章と同様に扱った。
4.3 樹冠の各ポイントにおける蒸散量及び葉温の予測結果
4.3.1 蒸散量の比較 図 8 (1)~(3)に樹冠の各ポイン
トにおける蒸散量測定値と予測値をそれぞれ示す。測定値をみると Top における蒸散量が最も大きく、次い
で Bottom、Middle が最も小さい。これは、比較的強い日射を受ける Top、地表面からの反射日射を受ける
Bottom、樹冠に進入した日射が減衰した後に到達する
Middle、といった各点における日射量の違いによるものと考えられる。予測値も測定値と同様に Top、Bottom、Middle の順に蒸散量が発生している。
4.3.2 葉温の比較 図 8 (4)に樹冠の各ポイントにおける葉温の測定値と予測値を示す。測定値及び予測値
ともに部位間の差は小さい。Top、Bottom、Middle の順に日射による受熱量が大きい一方で、蒸散による潜

2m

3.5m

5.3m

N

3.5m

(1) 水平面 (𝑥𝑥1 -𝑥𝑥2 )(2) 鉛直面 (𝑥𝑥2 -𝑥𝑥3 )図 2 樹木のメッシュ分割

6

0.4

4

0.2

2

0

0

0

3

6

気温 風速 相対湿度

4

40

3

30

75

20

50

10

25

0

0
0 3 6 9 12 15 18 21 24 [h]21

9 12 15 18 21 24 [h]100
相対湿度[％]

0.6

雲量[-]

8

気温[℃]

10

日照率
雲量

風速[m/s]

日照率[-]

1
0.8(1) 日照率、雲量(2) 気温、相対湿度、風速
図 3 物理環境条件（2014 年 8 月 7 日）

3.3

単木樹木蒸散量の予測結果た。以降に示す測定値は、それぞれ測定された葉の平

単木樹木蒸散量の時間変化を図 4 に示す。測定値は蒸散量のピークが 8時に現れるのに対し、CaseB では葉表面の飽和水蒸気圧𝑓𝑓𝑠𝑠𝑠𝑠 と大気水蒸気圧𝑓𝑓𝑎𝑎𝑎𝑎 の差が正午前後にピーク値を取るため 13 時にピークがみられ、午前中の蒸散量は過少に、午後の蒸散量は過多に予測されている。一方
CaseW は、蒸散量のピークが 9 時に現れ、測定値に近い時間変化を示す。

蒸散量[kg/h]

8

測定値
CaseB
CaseW

6

CC

S

2
0

2

4

6

表2

8 10 12 14 16 18 20 22 [h]4.

図5Bottom :H=3.5m

測定対象樹木及び蒸散量測定点

非定常熱収支解析の解析領域及びメッシュ分割

解析領域（𝑥𝑥1 [m]×𝑥𝑥2 [m]×𝑥𝑥3 [m]）メッシュ分割（𝑥𝑥1 ×𝑥𝑥2 ×𝑥𝑥3 ）

図 4 単木樹木蒸散量の予測結果

樹冠の各ポイントにおける蒸散量及び葉温の予測
精度検証
第 3 章で単木の蒸散量時間変化の予測精度が確認さ

Middle :
H=5m

A
A

E

W

2m

B
B

N

4

0

Top :
H=10m

13m

332.5×332.5×217
45×45×37
Top

2m

10m

13m

MiddleBottomれたモデル（CaseW）について、樹冠内の蒸散量、及13m

び樹冠からの長波放射量に関わる葉温の予測精度を検証する。

(1) 水平面 (𝑥𝑥1 -𝑥𝑥2 )(2) 鉛直面 (𝑥𝑥2 -𝑥𝑥3 )図 6 樹木のメッシュ分割

ャンパスの構内（北緯 38 度 25 分、東経 140 度 85 分）
日照率[-]にあるコナラ 1 本を対象に、2016 年 7 月 30 日 12 時か1

ら 18 時の間、図 5 に示す各測定位置（Top、Middle、
Bottom）における個葉の蒸散量及び葉温の測定を行っ

0.8

0.6

日照率
雲量

10
8
6

0.4

4

0.2

2

0

0

た。個葉蒸散量は各位置で 10 枚の葉を測定し、葉温

0 3 6 9 12 15 18 21 24 [h]

気温 風速 相対湿度

4

40

3

30

75

20

50

10

25

2

1
0

気温[℃]

宮城県仙台市にある東北大学川内キ風速[m/s]

測定概要

雲量[-]

4.1

3.5m

N

0

0

3

6

100

0

9 12 15 18 21 24 [h](1) 日照率、雲量(2) 気温、相対湿度、風速
図 7 物理環境条件（2016 年 7 月 30 日）

は葉の裏に熱電対を貼り、各位置で 4 枚の葉を測定し-2-－ 82 －

相対湿度[%]

表1

熱放散も大きくなり、その結果として葉温上昇が抑えられ部位間の差が大きく表れなかったと考えられる。

2
0

0

6

9

0

3

6

12

(1) 蒸散量_Top

8
6
4

2
0

9

12 15 18 21 24 [h]

0

3

6

9

12 15 18 21 24 [h]

図9

6
4

2

18
3

21
6

9

24 [h]
12 15 18 21 24[h](2) 蒸散量_Middle

15

31

10

27

5
0

3

6

10

9

0
12 15 18 21 24 [h]

9

-3-

600
400
200
0

3

6

9

12

15

18

21

17.5

24 [h]

17.8[g/kg’][kg/kg’]E2011 年 街路樹 14m①

5．将来の気象条件を用いた実市街空間を対象とした
メソ・ミクロ一貫解析
第 4 章において、本研究の蒸散モデルが、樹冠内の蒸散量・葉温を精度よく予測できることが確認された。
本章では、このモデルを組み込んだ放射・流体連成解
析を行い、街路樹を含む各種都市温暖化対策が熱中症リスクにもたらす効果の将来変化を分析する。
5.1 解析概要 2011 年と 2050 年の WRF によるメソ気象解析の結果 13)を境界条件として使用して、新橋の街区モデルを対象とする都市表面の非定常熱収支解
析（解析範囲：図 9 青枠）、CFD 解析を実施。CFD 解析では 2 段階の nesting 手法を用いて広域の 1 次領域で等温解析（図 9 の表示範囲全域）、狭域（2 次領域）
で非等温解析（図 9 赤枠）を実施した。街路空間に導入する対策技術は、壁面高反射、壁面緑化（図 10 赤線壁面）、遮熱舗装（図 10 青枠内車道）、街路樹 注 6)（図
10 緑枠内歩道）を選択した。
5.2 解析条件注 7)~11) 解析対象日は 2011 年と 2050 年のそれぞれ 8 月 8 日とした。非定常熱収支解析には気温、絶対湿度、下向き短波・長波放射量の 1 時間ごとの WRF 解析結果 13)を与えた（図 11）。この結果を引き継いで 13 時における CFD 解析を実施した。
5.3 街路樹(14m 間隔)ケースの絶対湿度及び WBGTの空間分布 図 12、13 に街路樹(14m 間隔)ケースの絶対湿度及び WBGT の空間分布をそれぞれ示す。まず、両年代で分布が異なるのは、流入境界条件の違いにより形成される流れ場が異なることによる。2050 年の歩道西側では、上空から地表に向かう風により歩行者高さに水蒸気が輸送されており（図 12(2)②）、この場所の WBGT が高い値をとる（図 13②）。また、日射遮蔽により樹冠下の WBGT が低い。
5.4 熱中症リスクにもたらす効果の将来変化の分析
表 3 に各ケースの熱中症リスク 注 12)（熱中症搬送率）を示す。まず対策なしの熱中症リスクをみると、温湿度の高くなる 2050 年（図 11）は熱中症リスクが 2011年の 4 倍以上に増加する。壁面高反射・遮熱舗装は熱短波(2050)
長波(2050)800015.0[g/kg’][kg/kg’]W

12 15 18 21 24[h]短波(2011)
長波(2011)(1) 温湿度(2) 下向き放射量
図 11 非定常熱収支解析の入力条件 13)14.7(3) 蒸散量_Bottom(4) 葉温図 8 樹冠の各ポイントにおける蒸散量・葉温の予測結果

対策配置箇所

1000

25
20

20

6

気温(2050)
絶対湿度(2050)

35

30

3

遮熱舗装設定箇所

図 10

解析領域

39

23

0

E
S

気温(2011)
絶対湿度(2011)

43

015
0

0

w

等温CFD解析840

葉面温度[℃]

蒸散量[mg/s]

10

3

N

非等温CFD解析

放射量 [W/m2]

4街路樹配置箇所

新橋駅

測定値(Bottom)
CaseW(Bottom)

絶対湿度[g/kg']

6

40
30
20
10
0

10

蒸散量[mg/s]

8葉面温度[℃]

蒸散量[mg/s]

10

測定値(Middle)
CaseW(Middle)

壁面対策箇所

気温 [℃]

測定値(Top)
CaseW(Top)

非定常熱収支解析(1)②2050 年 街路樹 14m

絶対湿度の水平面内分布（高さ 1.5m）

E

W

(2)

①

2011 年 街路樹 14m

14.7

15.0[g/kg’][kg/kg’]②

2050 年 街路樹 14m

17.5

17.8[g/kg’][kg/kg’]

絶対湿度の鉛直面内（W-E 断面）分布
図 12 絶対湿度の空間分布
26

①

図 13

表3
2011 年
対策なし
壁面
高反射
壁面緑化
遮熱舗装
街路樹
14m
街路樹
18m
街路樹
22m

34[℃]
[kg/kg’]2011 年②2050 年

街路樹 14m の WBGT 分布（高さ 1.5m）
歩行者空間の熱中症リスク注 12)の評価

WBGT
[℃]
28.00
28.17
+0.17
27.94
-0.06
28.13
+0.13
27.19
-0.81
27.36
-0.64
27.44
-0.56

熱中症リスク[人/100 万人/日]
0.45
0.49
+0.04
0.44
-0.01
0.48
+0.03
0.29
-0.16
0.32
-0.13
0.33
-0.12

2050 年
対策なし
壁面
高反射
壁面緑化
遮熱舗装
街路樹
14m
街路樹
18m
街路樹
22m

WBGT
[℃]
31.22
31.36
+0.14
31.23
+0.01
31.24
+0.02
30.66
-0.56
30.82
-0.40
30.90
-0.32

熱中症リスク[人/100万人/日]
2.00
2.10
+0.10
2.00
+0.00
2.01
+0.01
1.60
-0.40
1.71
-0.29
1.76
-0.24

中症リスクが対策なしと比べ増加しており、歩行者空間の放射環境が悪化した影響だと考えられる。街路樹の各ケースは対策なしよりも熱中症リスクが低く、蒸散による湿度上昇よりも、樹冠による日射遮蔽の効果が強く影響し、歩道部分の WBGT を低下させたと考えられる。2050 年と 2011 年を比較すると、2050 年の方が各対策による熱中症リスクの変化量が大きくなる。
これは、熱中症リスクは WBGT が 28℃を超えると変化率が急激に大きくなり（図 14）、変化率が大きい範囲で WBGT の値が変化した 2050 年の方が対策による熱中症リスクの変化量が大きくなったと考えられる。
6.

結論
ケヤキ樹木の典型的な夏期晴天日における蒸散量の予測が行えるようにモデルパラメータを同定したモデルを非定常熱収支解析に組み込み、単木樹木全体の－ 83 －

1 日積算値の平均値が月平均値に最も近い日とした。2050 年の解析対象日は 2011 年の解析対象日と太陽高度が同じ日を選定した。
注8）非定常熱収支解析、等温 CFD 解析、非等温 CFD 解析の解析
領域（𝑥𝑥1 [m]×𝑥𝑥2 [m]×𝑥𝑥3 [m]）はそれぞれ 800×764×200、1166.8×1028×650、341.8×179.8×500、またメッシュ分割（𝑥𝑥1 ×𝑥𝑥2 ×𝑥𝑥3 ）はそれぞれ 69×63×9、111×94×57、246×57×46 とした。
注9）非定常熱収支解析では前日の気象条件で 1 日分の助走期間を設け、計 2 日の解析を実施。地中境界条件は 500mm で伝導熱フラックスを 0 とした。また，本解析では物体表面は完全拡散面を仮定した。
注10）壁面日射反射率は高反射化で 0.6、緑化で 0.15、その他のケースで 0.2 とした。車道の日射反射率は遮熱舗装で 0.4、その他のケースで 0.1。歩道は日射反射率を 0.2 とした。また，壁面緑化のみ蒸発効率 0.1 を与えた。
注11）乱流モデルは、1 次領域では標準k-εモデル、2 次領域では
Durbin 型k-εモデルを用いた。移流項スキームは 1 次領域では一次
風上差分、2 次領域では QUICK を用いた。流入境界については、
WRF の解析結果より得られた鉛直分布 13)を与えた。流出境界については、< 𝑢𝑢1 >, < 𝑢𝑢2 >, < 𝑢𝑢3 >, 𝑘𝑘, 𝜀𝜀の法線方向の勾配を0 とした。
上空境界については、< 𝑢𝑢3 >= 0とし、 < 𝑢𝑢1 >, < 𝑢𝑢2 >, 𝑘𝑘, 𝜀𝜀 の鉛直勾配を 0 とした。地表面/壁面の境界条件に関しては、風速< 𝑢𝑢𝑝𝑝 >については滑面の対数則を使用し、乱流エネルギー𝑘𝑘については法線方向の勾配を 0 とし、地表面／壁面第一セルの粘性消蒸散量に加えて、樹冠内の蒸散量・葉温も精度よく予測できるモデルとして整備した。以下に結論を示す。
1）単木コナラ樹木の樹冠内の各ポイントの蒸散量に関して、日射をよく受ける樹冠上部で最も大きく、地表面の反射日射を受ける樹冠下部で次に大きくなり、あまり日射を受けない中部で最も小さくなるという傾向が再現された。葉温についても、樹冠内で概ね同程度の温度になる傾向が再現された。
2）街路樹を含む各種都市温暖化対策が熱中症リスクにもたらす効果の将来変化を分析し、2050 年の方が各対策による熱中症リスクの変化量が大きくなることを示した。
【参考文献】
1）弓野沙織ほか5名：日本流体力学会年会，2016. 92）吉田伸治ほか4名：日本建築学会計画系論文集, 536, pp.87-94, 2000.10
3）小林炎ほか4名：, 日本建築学会大会学術講演梗概（関東）,
pp.2337-2338, 2020.9
4）Monteith. J. L.: 19th Symposia of the Society for Experimental
Biology, University Press, Cambridge, 19, pp. 205-234, 1965
5）Ward, E. et al.: Tree Physiology, 33, pp. 135-151, 20126）Bell, D, M.: Duke University, 2011, Ph.D.thesis7）Richard, G. et al. evapotranspiration-Guidelines for computing cropwater requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56, 1998
8）Leuning, R. et al.:, WATER RESOURCES RESEARCH, Vol. 44,
W10419, 2008
9）小杉緑子:水文・水資源学会誌, 第8巻, 2号, pp. 221-230, 199510）Jarvis, P, G.: Philosophical Transactions of the Royal Society of London.
Series B, Biological Sciences, Vol. 273, Issue 927, pp. 593-610, 1976
11）清野友規:東京工業大学博士論文, 201712）気象庁, http://www.data.jma.go.jp/obd/stats/etrn/, 参照 2018. 1213）河西昌隆ほか4名：第25回風工学シンポジウム論文集，第25巻，pp.223-228，2018.12
14）岩田達明ほか3名:第18回風工学シンポジウム論文集，pp.69-74，
2005.715）王正ほか 6 名：日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）,pp.823-824, 2019. 9

𝐶𝐶 3/4 𝑘𝑘𝑝𝑝 3/2

散率については𝜀𝜀𝑝𝑝 = 𝜇𝜇𝜅𝜅ℎ𝑝𝑝 /2

温度階級別搬送率[人/100万人・日]【注釈】
注1）気象学分野で用いられていた𝛽𝛽法（(9)式）を、吉田ら 2)が街区
スケールの解析に応用した（(10)式）。𝛽𝛽法には、湿度（(9)式では比湿の差、(10)式では水蒸気圧の差）及び風速（(10)式で湿気伝達率𝛼𝛼𝑤𝑤 を対流熱伝達率から予測する場合は風速の関数）のみが組
み込まれている。
𝐸𝐸 = 𝜌𝜌𝐶𝐶𝐻𝐻 𝑈𝑈𝛽𝛽1 [𝑞𝑞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 (𝑇𝑇𝑠𝑠 ) − 𝑞𝑞𝑎𝑎 ] (9)𝐿𝐿𝐸𝐸𝑃𝑃 = 𝐴𝐴𝑃𝑃 𝛼𝛼𝑤𝑤 𝛽𝛽2 𝐿𝐿(𝑓𝑓𝑠𝑠𝑠𝑠 − 𝑓𝑓𝑎𝑎𝑎𝑎 ) (10)(11)

𝑆𝑆𝑃𝑃 + 𝑅𝑅𝐷𝐷𝐷𝐷 + 𝐻𝐻𝑃𝑃 − 𝐿𝐿𝐸𝐸𝑃𝑃 = 0 (12)注2）非定常熱収支解析における樹木による放射減衰効果を(11)式、樹冠を構成する葉表面における熱収支を(12)式に示す。葉の熱容量は十分小さいものと仮定し、熱伝導項を省略した。

1 − 𝜏𝜏 = 1 − exp(−𝑘𝑘′𝑎𝑎𝑎𝑎)とした。温度については非定常熱収

支解析の顕熱フラックスℎ𝑤𝑤,𝑠𝑠 = 𝛼𝛼𝑐𝑐 (< 𝜃𝜃𝑤𝑤 > −< 𝜃𝜃𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 >)、湿度については非定常熱収支解析の潜熱フラックスℎ𝑤𝑤,𝑙𝑙 = 𝐿𝐿 ∙ 𝛼𝛼𝑤𝑤 𝛽𝛽𝑤𝑤 (<𝑓𝑓𝑤𝑤 > −< 𝑓𝑓𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 >)を使用。
4.0
注12）東 京 23 区 の3.5
3.0
2010~2017 年の屋外にお2.5
2.0
ける熱中症搬送者データ
1.51.0に基づくリスクカーブ
0.5（図 14）を用いて、各ケ
0.0
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
ースの歩道上の WBGT の
日最高WBGT [℃]
平均値から歩道上の熱中
図 14 東京 23 区の搬送率曲線 15)症リスクを算出した。

注3）𝛽𝛽2の値は日積算蒸散量が測定値と同程度になる 0.04 とした。
注4）ケヤキはイラクサ目ニレ科、コナラはブナ目ブナ科である。

イラクサ目はバラ目の一部であり、バラ目はブナ目と植物分類上近接するものである。
注5）仙台管区気象台で測定された風速の値(地上 52.6m)を基準値に、べき指数 0.15 のべき乗則を用いて高さ 10m（樹高高さ）の風速を算出した。
注6）街路樹は配置間隔を 14、18、22m の 3 ケースを設定し、街路
樹形状はイチョウ型のモデルを用いた。樹木 Canopy モデルは吉田ら 2)が提案し、岩田ら 14)によって空力抵抗モデルが最適化されたものを使用した。
注7）2011 年の解析対象日は夏期の標準気象日として選定。
2010~2019 年 8 月の東京管区気象台の AMeDAS による気象デー
タから、降水がなく海陸風循環と判断される日を抽出。このうち、
日平均・日最高・日最低気温、相対湿度、風速および日照時間の【記号】
𝑎𝑎：葉面積密度[m2/m3], 𝐴𝐴𝑝𝑝：樹冠を構成する葉群の表面積の合計[m2], 𝑐𝑐𝑝𝑝 ：空気の比熱[J/(kg･K)], 𝐶𝐶𝜇𝜇 :経験定数（=0.09）[-], 𝐶𝐶𝐻𝐻 𝑈𝑈：
地表面上の顕熱の交換速度[m/s], 𝐷𝐷：大気飽差[Pa][kPa], E：単位
水平面積あたりの蒸発散量[kg/(m2・s)], 𝐸𝐸𝑒𝑒𝑒𝑒：平衡蒸散量[kg/(m2･s)], 𝐸𝐸𝑖𝑖 ：強制蒸発量[kg/(m2･s)], 𝐸𝐸𝑃𝑃 ：樹冠を構成する葉群における水分蒸散量[kg/s], 𝑓𝑓𝑎𝑎𝑎𝑎 ：樹冠を含むメッシュ内の平均水蒸気分
圧[kPa], 𝑓𝑓𝐷𝐷 ：飽差に対する経験的なストレス関数[-],𝑓𝑓𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 ：PARに対する経験的なストレス関数[-], 𝑓𝑓𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟：流入風の水蒸気圧（𝜃𝜃𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟の関数）[kPa], 𝑓𝑓𝑠𝑠𝑠𝑠 ：樹冠を構成する葉群表面の平均飽和水蒸気
圧[kPa], 𝑓𝑓𝑤𝑤 ：地表面／壁面の水蒸気圧（𝜃𝜃𝑤𝑤 の関数）[kPa], 𝑓𝑓𝜃𝜃 ：土壌含水率に対する経験的なストレス関数[-], 𝐺𝐺：土壌熱フラックス[W/m2], 𝑔𝑔𝑏𝑏𝑏𝑏：境界層コンダクタンス[m/s], 𝑔𝑔𝑠𝑠：気孔コンダク
タンス[m/s], 𝑔𝑔𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠：D=1[kPa]かつ PAR 飽和条件での𝑔𝑔𝑠𝑠 , 𝐻𝐻𝑃𝑃：樹冠を構成する葉群における対流熱伝達量[W], ℎ𝑝𝑝 ：地表面／壁面第一セルの鉛直方向の幅 [m], 𝑘𝑘 ′ ：消散係数[-], 𝑘𝑘𝑝𝑝 , 𝜀𝜀𝑝𝑝 ：地表面／
壁面第一セルの𝑘𝑘 [m2/s2], ε [m2/s3], 𝐿𝐿：蒸発潜熱[J/kg], 𝑙𝑙：樹冠を含むメッシュに到達した放射粒子が樹冠部分を通過する距離[m],𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃：光合成有効放射量[μmol/(m2･s)], 𝑞𝑞𝑎𝑎 ：大気中の比湿[-],𝑞𝑞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆：飽和比湿[-],𝑅𝑅𝐷𝐷𝐷𝐷：樹冠を構成する葉群に吸収される長波放射取得量[W], 𝑅𝑅𝑛𝑛 ：純放射[W/m2], 𝑠𝑠：飽和水蒸気圧曲線の傾き[Pa/K], 𝑆𝑆𝑃𝑃 ：樹冠を構成する葉群に吸収される（短波放射）日射取得量[W], 𝑇𝑇𝑠𝑠 ：表面温度[K], 𝑢𝑢𝑝𝑝 ：地表面／壁面第一セルの接線
方向風速 [m/s], 𝛼𝛼𝑐𝑐：地表面/壁面/樹冠の対流熱伝達率 [W/m2K],
𝛼𝛼𝑤𝑤 ：湿気伝達率(=7.0×10-6𝛼𝛼𝑐𝑐 )[kg/(m2・s・kPa)], 𝛼𝛼1 : 夜間の気孔コンダクタンスを考慮するためのパラメータ[-], 𝛼𝛼2 : 日射量増
加に伴う気孔コンダクタンス応答を決定するパラメータ[μmol/(m2･s)], 𝛼𝛼3 : 土壌含水率が気孔コンダクタンスに与える影響を制限するパラメータ[-], 𝛼𝛼4 : 土壌含水率が気孔コンダク
タンスに対して影響を与え始めるときの土壌含水率[-], 𝛽𝛽1,𝛽𝛽2 ：蒸発効率[-], 𝛾𝛾：乾湿計定数[Pa/K], 𝜃𝜃：土壌含水率[-], 𝜃𝜃𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟：流入
風温度(非定常熱収支解析における 13 時の気温)[℃], 𝜃𝜃𝑤𝑤 ：地表面
／壁面温度 [℃], 𝜅𝜅:カルマン定数（=0.4）[-], 𝜏𝜏：日射透過率[-], 𝜌𝜌：
空気の密度[kg/m3], 𝜆𝜆 : 飽差に対する気孔コンダクタンスの感度[/ln(kPa)], Ω：剥離率[-]-4-－ 84 －

複合建築物に開設する保育施設の空気環境のあり方に関する研究- 横浜市における実態調査と気流解析に基づく換気性状の検討 修士

正会員

１．研究背景と目的

種市

表1

近年、待機児童の増加を背景に、保育施設の設置基調査対象施設の概要表
構造

保育室の換気種類 / 実施 *2011(2011)

RC

窓開け / ×換気扇 / 〇

複合型
ワンルーム型2018(2018)

RC

窓開け / 〇
換気扇 / 〇

Yc

複合型
ワンルーム型

2008(2018)

RC

窓開け / ×換気扇 / △

Yd

独立型
個室型

2015
(2015)

RC

窓開け / 〇
換気扇 / ☆

Ye

独立型
個室型（3-5歳はワンルーム）

2012(2012)

SRC

窓開け / 〇
換気扇 / 〇Yf

複合型
個室型（3-4歳児
室はワンルーム）2013(2013)

RC

窓開け / 〇
換気扇 / ☆

Yg

複合型
ワンルーム型

1993(1998)

RC

窓開け / 〇
換気扇 / △

Yh

複合型
ワンルーム型2018(2018)

RC

窓開け / △
換気扇 / 〇

園名

施設形態

建築年
(開設年)

Ya

複合型
ワンルーム型

Yb

準は緩和され、複合建築物に開設される保育施設が多くみられる。これらの保育施設は、防犯面や施設管理

慎也（横浜国立大学）

面の制約を受け、窓開けや空調設備の自主的な環境調整が困難な場合もあり、室内の換気不足が懸念される。
また、保育施設では空気環境の管理に関する詳細な指針はなく、各園に委ねられている。これは音環境 1)や温熱環境 2)に比べ、空気環境に関する知見が少ないことや、都市部の保育施設を対象とした調査例が極めて少ないことも一因として考えられる。そのため、保育室内における空気環境の実態を把握し、子どもの発育を支える環境を整えていくことは極めて重要である。
そこで本研究では、複合型

注 1)の保育施設における空気環境のあり方について検討することを目的とし、横浜市の保育施設を対象に実態調査と気流解析を実施した。まず、環境調整行為の自由度が高く、多様な室環

Yi

独立型
個室型

2012
(2012)

SRC

窓開け / 〇
換気扇 / 〇

Yj

独立型
ワンルーム型2018(2018)Wood

窓開け / 〇
換気扇 / 〇

Yk

複合型
ワンルーム型

1987年(2007)

SRC

窓開け / ×換気扇 / 〇

Yl

複合型
ワンルーム型

1975(2014)

SRC

窓開け / ×換気扇 / 〇

境が形成される中間季に実測調査を行った 3)4)。さらに、
環境調整行為は保育士の意識の影響も大きいため、ア
ンケート結果 5)と併せて分析を行い、保育者の意識が空気環境に及ぼす影響についても考察した

6)

。気流解

析では、複合型の保育施設に多くみられるワンルーム

保育
室名
Ya0
Ya1
Ya2
Ya3
Ya4
Ya5
Yb0
Yb1
Yb2
Yb3-4
Yb5
Yc0
Yc1
Yc2
Yd0-1
Yd2
Yd3
Yd4
Yd5
Ye0-1
Ye2
Ye3
Ye4-5
Yf0-1
Yf2
Yf3
Yf4
Yf5
Yg0
Yg1
Yg2
Yh0-1
Yh2
Yi0
Yi1
Yi2
Yi3
Yi4
Yi5
Yj0
Yj1
Yj2
Yk0
Yk1
Yk2
Yl0
Yl1
Yl2

年齢 園児 保育面積[歳] 数[m 2 ]
0
7
40.9
1
16
43.4
2
12
45.6
3
21
35.0
4
21
36.9
5
18
37.0
0
6
21.4
1
10
34.8
2
12
28.0
3,4
28
57.0
5
14
28.5
0
15
107.3
1
12
2
9
0,1
12
73.5
2
9
31.0
3
10
34.2
4
11
35.2
5
10
31.3
0,1
21
80.8
2
13
34.9
3
14
56.8
4,5
28
63.2
0,1
11
35.4
2
10
21.0
3
13
41.6
4
13
32.8
5
13
35.1
0
3
32.0
1
8
62.5
2
8
0,1
2
0
1
2
3
4
5
0
1
2
0
1
2
0
1
2

11

51.2

6
8
10
12
12
12
5
9
10
5
6
7
6
7
8

32.4
30.0
29.7
30.1
30.1
29.6
17.2
30.5
23.7
32.7
56.2
24.8
21.5
21.3

* 〇：実施または使用 △：実施可だが実施なし、または設置されているが使用なし
×：実施不可または設置なし ☆：使用していると回答したが、一部の電源はオフ

型注 1)の保育室を対象に換気性状の問題点を抽出した。

保育施設の平均 CO2 濃度を図 1 に示す。機械換気型に分類される Ya,Yc,Yh 施設は、いずれも 1000ppm を超２．実測による室内空気・温熱環境の実態把握
２．１

える結果となった。Yc 施設は換気設備の電源がオフに実測調査の概要
5

なっていること、Ya,Yh 施設は保育室の排気機能がト

施設の計 12 保育施設を調査対象とし、2019 年 9 月にイレなどの隣接する室に委ねられ、十分に空気が循環

各保育室・保育エリアの温湿度、CO2 濃度、TVOC（総揮していないという換気経路上の課題が考えられた。ま

発性有機化合物）を 1 分間隔で 1 日測定した。また、

た、空気環境が良好であった窓開け換気型と機械換気

共通の在園時間を対象とするために、各施設の保育活型、窓開け換気型と併用型の平均 CO2 濃度には有意差動の流れに基づき、10 時～16 時（6 時間）の測定値を（p<0.05）がみられ、室内環境の調整方法の違いによ

実測調査は、表 1 に示す複合型 7 施設と独立型

注 1)

3),4)

る差が確認できた。次に、保育室毎の平均 CO2 濃度及を基に、窓開けや換気設備の使い方などの環境調整行

び室温の関係を図 2 に行為別で示す。同図に 95％確率

為別（以下、行為別）に分類した保育施設を、本章で楕円も併記する。その結果、機械換気型の施設では、

用いた

注 2)

。なお、筆者が 2019 年に行った調査結果

は CO2 濃度の結果についてのみ報告する
２．２

注 3)

CO2 濃度が 1000ppm を超える保育室が 57.1％存在し、。

冷暖房の使用で窓の開閉が少なくなる夏季や冬季 5)に

環境調整行為別における空気環境の実態

中間季における室内空気環境を把握するために、各はさらに深刻化する可能性がある。

- 1 -－ 85 －

３．保育室内の換気量に関する分析考えられる。そこで、実態に近い必要換気量を算出す３．１

るために、田島ら 7)の提案式より CO2 呼出量注 4)を算出

必要換気量の算出

必要換気量は、建築基準法で 1 人当たり 20m3/h（女し、必要換気量注 5)を求めた（表 2）。その結果、3 歳を性や子どもは 10m3/h）、施設運用時に求められる空気

超えると、クラス活動、昼食、起床・おやつの時間帯

調和・衛生工学会の換気規格（以下、HASS102 規格）でで建築基準法の必要換気量を超え、保育士に至っては

3

1 人当たり 30 m /h とされている。保育施設では、活動いずれの時間帯においても、HASS102 規格よりも高い強度の大きい保育者や乳幼児が対象となるため、CO2 呼値となった。そのため、現行の基準よりも多くの換気出量及び必要換気量が当該基準と比べ、大きくなると量が必要となることが窺えた。
３．２

次に換気量が必要換気量を満たしているかを確認

1294 1245

1500

1180

するために、算出した CO2 呼出量と測定した CO2 濃度の

1061
746

1000

715

726 749値を用いて保育室の換気量及び換気回数の推定を行っ

703

678

た。保育活動毎の換気量及び換気回数について、各保500

育室の値を行為別に平均化し、図 3(a)～(c)に示す。

522 507

図 3(a)の窓開け換気型では、必要換気量を十分に満

0
Yb

Yg

Yj

Ya

Yc

窓開け換気型

図1

Yh

Yk

Yl

Yd

Ye

機械換気型

Yf

Yi

たし、換気回数は 8.6～31.4 回/h であった。幼稚園で併用型適用される学校環境衛生基準（2.1 回/h）を目安にし各保育施設の平均 CO2 濃度及び標準偏差ても十分な換気状況である。

35

図 3(b)の機械換気型では、昼食から起床・おやつの窓開け換気型(n=11)
機械換気型(n=14)

時間にかけて必要換気量と推定換気量がほぼ等しくな併用型(n=18)30

り、内訳をみると必要換気量を満たしていない室もみられた。この一因として、2 章でも指摘した設計者の意図と反して換気扇を使用しない施設の存在や換気設

25
併用型

備の目詰まりによる換気量の減少が考えられる。

機械換気型

図 3(c)の併用型では、いずれの時間帯も必要換気量

20
500

1000

1500

2000

二酸化炭素濃度 [ ppm ]図2様に必要換気量を満たしてない室も一部みられた。

行為別における保育室の平均 CO2 濃度と室温

表2以上より、窓開け換気を実施できる場合には、必要

一人当たりの CO2 呼出量と必要換気量の算出値
クラス活動

年齢

昼食

午睡

起床・おやつCO 2 呼出量 必要換気量 CO 2 呼出量 必要換気量 CO 2 呼出量 必要換気量 CO 2 呼出量 必要換気量
33[ m /h ]
0歳児
1歳児
2歳児
3歳児
4歳児
5歳児
保育士( 0歳 )保育士( 1歳 )保育士( 2-5歳 )

0.002
0.005
0.009
0.012
0.013
0.014
0.035
0.035
0.042

3

[ m /h ]

3.9
8.3
15.1
21.0
23.3
24.7
61.7
61.7
74.1

0.002
0.004
0.004
0.006
0.007
0.007
0.028
0.028
0.028

3

[ m /h ]

3.9
6.7
7.6
10.5
11.6
12.3
49.4
49.4
49.4

0.001
0.002
0.002
0.003
0.003
0.004
0.018
0.018
0.018

[ m /h ]

2.6
3.3
3.8
5.3
5.8
6.2
32.1
32.1
32.1

0.002
0.004
0.004
0.006
0.007
0.007
0.042
0.028
0.028

18.5

1500
9.6

1000

8.6

1500
1000

も大きく、換気設備の使い方やメンテナンスを管理する必要性が考えられる。また、必要換気量は活動強度の大きいクラス活動の時間帯に最も高い値が求められ

25
20
15
10

500

5

0

0

0

昼食
(n=11)

午睡(n=9)

起床・おやつ(n=8)(a) 窓開け換気型
図3

るが、内訳をみると概ね HASS102 規格よりも下回って

30

500

クラス活動
(n=10)

ない場合には、換気量が不足する可能性が高いと言え

35

換気回数 [ 回/h ]2000

換気量 [ m3/h ]

2500

3000
換気回数
換気量 2500
必要換気量
空衛基準 2000

31.4

換気量を十分に満たすものの、窓開け換気が実施できる。これは、設計者が意図していない運用面での影響

3.9
6.7
7.6
10.5
11.6
12.3
74.1
49.4
49.4

※ 保育士のCO 2 呼出量は女性のみの場合としている

3000を満たしているものの、内訳をみると機械換気型と同

4.6

クラス活動
(n=13)

2.1

3000
換気回数
換気量 2500
必要換気量
空衛基準 2000

40

1500

20

1.4

1000

2.2

0
昼食
(n=14)

午睡(n=14)(b) 機械換気型

30
25

15
10

500

起床・おやつ(n=14)

40
換気回数
換気量
必要換気量
空衛基準

35

16.8

- 2 -

25

15
9.3

8.1
4.5

10
5

0

0
昼食
(n=11)

午睡(n=11)(c) 併用型

保育活動毎の換気量及び換気回数の平均値（行為別）－ 86 －

30

20

5
クラス活動
(n=8)

35

起床・おやつ(n=11)

換気回数 [ 回/h ]0

換気回数 [ 回/h ]室温 [ ℃ ]窓開け換気型

換気量 [ m3/h ]換気量の推定※数値は平均値

換気量 [ m3/h ]二酸化炭素濃度 [ ppm ]

2000

1500

二酸化炭素濃度 [ ppm ]いた。そのため、以上の結果や近年のコロナ禍を踏まえると、設計時から安全側である HASS102 規格を満たす換気量の確保が望ましいと考えられる。
４．保育者の意識が室内空気環境に及ぼす影響
４．１

アンケート調査の概要

n.s.

775

967

989

951

824

754

710

586

600
300

* p < 0.05** p < 0.01

0アンケート調査は横浜市の保育施設を対象とし、実開放群(n=14)

5)

測結果及び筆者らの既報 の結果を用いて分析する。
４．２

*

1200
900

n.s.

**

閉鎖群
(n=15)

開放群(n=14)

クラス活動

窓開け換気に対する意識の影響

図4

閉鎖群(n=15)

昼食

表3
Case1

窓の開閉に関して、開けない・1 分未満を閉鎖群、1～10 分・10 分以上を開放群として分類し、保育活動毎の閉鎖群(n=14)

開放群(n=16)

午睡

閉鎖群(n=10)

起床・おやつ窓開けの意識と平均 CO2 濃度の関係

3 章では、保育活動によって換気量及び換気回数に差がみられ、窓開け換気の効果が確認できた。そこで

開放群(n=15)

解析条件

Case2

Case3

Case4

Case5

解析領域

24 m(x) × 30 ｍ(y) × 2.8 ｍ(z) = 2,016 ㎥

メッシュ分割240 (x)×300 (y)×28 (z) = 2,016,000

乱流モデル

高レイノルズ数型

平均 CO2 濃度を図 4 に示す。その結果、昼食・午睡の流入条件

2500 [m /h] （設計換気量）

流出条件

時間帯において閉鎖群と開放群で有意差がみられ、窓初期条件

2500 [m /h] （設計換気量）
CO2濃度 430 [ppm]を開放するという意識によって CO2 濃度を低減し、良

家具配置

なし

あり

なし

あり

あり

園外活動

あり

あり

なし

なし

なし

によっては、窓開けに関して、開閉時間やタイミング
園名がルールとして設けられている場合がある。このルールの有無が保育者の意識に影響を及ぼし、CO2 濃度が低減する傾向が確認されたことから、ルールの有効性についても示唆された 。
５．複合型施設の換気性状の解析
５．１

CO2呼出量 [g/h] ※表5に示す保育活動毎に設定

表4保育の推定スケジュール（園外活動時）

7:00

7:30

9:00

9:30

Ya0

準備
51.2

順次登園
88.1

おやつ
146.6

園外活動
0

昼食
146.6

午睡
95.8

起床・おやつ

Ya1

準備
51.2

順次登園
192.5

おやつ
307.9

園外活動
0

昼食
307.9

午睡
183.5

起床・おやつ

Ya2

準備
51.2

順次登園
212.9

おやつ
252.2

午睡
149.7

起床・おやつ

Ya3

準備
51.2

順次登園
289.4

朝の会
309

園外活動
昼食
0
252.2
クラス活動
578.7

昼食
309

午睡
166.3

起床・おやつ

Ya4

準備
51.2

順次登園
313.8

朝の会
333.5

園外活動
0

昼食
333.5

午睡
178.6

起床・おやつ

Ya5

準備
51.2

順次登園
290.5

朝の会
310.1

クラス活動
580.9

昼食
310.1

午睡
166.9

起床・おやつ

Ya

6)

設計換気量
40～60％減

3

発生条件

好に維持が出来ていると考えられる。また、保育施設

k-εモデル3

調

気流解析の概要

11:00

12:00

13:00

14:45

16:00

205.6
307.9
252.2
309
335.5
310.1

順次降園
88.1
順次降園
192.5
順次降園
212.9
順次降園
289.4
順次降園
313.8
順次降園
290.5

室
調 室

2、3 章で運用面及び換気経路上の課題がみられた施設では、換気不足となる可能性を指摘した。そこで、歳児保育室

2 章において換気経路の課題がみられた Ya 施設を対象に気流解析を行い、換気性状の問題点を検討する。表

室

歳児保育室

室

3 に解析条件、表 4 に Ya 施設の基本的な保育活動を推ントランス定したスケジュールを示す。Ya 施設は機械換気型の施複合施設

設であるため、換気設備のみの換気条件とし、設計換
室

歳児保育室

気量は男女、子ども関係なく一人当たり 20 m3/h で設歳児保育室

計されている。また、平面図は図 5 であり、解析デー

トイレ
調 室

タは保育エリアの中央を代表点とし、周囲 1ｍ及び高室

さ 0.5～1.5ｍの 1 ㎥を対象としている。なお、本報でトイレ

は、Case2（園外活動）及び Case4（室内活動）の結果

歳児保育室

歳児保育室
室

について報告する。
５．２

Ya 施設の CO2 濃度分布

Ya 施設の平面図及び Case2 の 11：30 における CO2 濃
図5度の分布（h=0.5ｍ）を図 5 に示す。2 歳児エリアが最も CO2 濃度が高くなり、1400ppm 程度、4 歳児エリアが

空調設備

気設備

扇 機

気設備

Ya 施設の平面図及び CO2 濃度分布（Case2）

移しており、CO2 が滞留していた。

最も低く 650ppm 程度であり、保育エリアによって顕次に CO2 濃度が高くなった 2 歳児エリアを対象に、著な差が生じていた。また、保育室の排気機能を有す

平均 CO2 濃度の変化を図 6 に示す。Case2 は実測時とるトイレにおいても CO2 濃度が 1200ppm 程度と高く推同様の園外活動を想定しており、設計換気量を設定し- 3 -－ 87 －

二酸化炭素濃度 [ ppm ]

1500

表5

Case2（園外活動）
Case4（室内活動）
実測値

1400

換気量の有効率と CO2 濃度（2 歳児

リア）

有効率

100%

70%

65%

60%

55%

MAE

-

78

73

58

68

138

1100

最大値

1304

1308

1358

1418

1492

1644

1000

平均値

1124

1076

1079

1155

1182

1261

最小値

989

903

894

973

976

1062

1300
1200

ビル衛生

基準：1000ppm

900
800

は活動強度が大きいため、換気量が不足する可能性が

700
10:00

11:00

12:00

13:00

14:00

15:00

16:00

高いことが窺え、特に乳児の過ごす高さ（h=0.5m）で

時間 [ h ]図650%

条件別における CO2 濃度の変化（2 歳児

リア）

は CO2 濃度が高くなるため、これらも念頭に置いて設計することが必要である。

たものの、11 時から 12 時頃までの昼食時間、15 時以降の起床・おやつの時間において、1000ppm を超える結果となった。また、園外活動を室内活動に変更した
Case4 では、さらに CO2 濃度が増加する傾向がみられた。そのため現行の建築基準法の必要換気量では、換気量が不足することが確認できた。さらに、実測結果
は、Case2 よりも CO2 濃度が高く推移しており、園外活
動中や午睡時間においても、CO2 濃度の低下が少ない。
そのため、運用時の換気量は設計換気量よりも減少していると考えられ、実測値との平均絶対誤差 MAE から、換気量の有効率は 60％であると推察された（表 5）。
６．まとめ
本研究では、中間季における横浜市の保育施設を対象に実態調査及び気流解析を実施し、空気環境に関する知見を得た。これらの知見から複合型の保育施設における空気環境のあり方について以下に示す。

注
注 1) ここでは保育施設のみの建物を独立型、オフィスビル
や商業施設などに開設する保育施設を複合型とする。
また、各年齢児の保育室が別空間となっている場合を個室型、同一空間となっている場合をワンルーム型とする。
注 2) 測定不備が考えられた Yc0、Yf5、特異的な保育活動を実施していた Yd5 の測定値は分析対象から除いている。
注 3) 実測調査時に記入を依頼した換気状況記入シートを基に、在園時間の半分以上を窓開け換気する施設を窓開け換気型（独立型 1 園、複合型 2 園）、窓開け換気をしない・出来ない施設を機械換気型（複合型：5 園）、それ以外を併用型（独立型 3 園、複合型 1 園）として分類した。
注 4) 保育者及び乳幼児の CO2 呼出量は、田島らの提案する以下の式によって算出している。なお、Met 値は保育活動
毎の活動強度に応じて設定している。
PCO2 = 1.601 × 10-4 ( 60.63×Ad×Met×Ca×Cg )PCO2：呼気中の CO2 量（㎥/h）、Ad：体表面積（㎡）
Met：エネルギー代謝率、Ca：年齢係数、Cg：性別係数注 5) 室内 CO2 濃度の目標値を 1000ppm、外気 CO2 濃度を 430ppm
として必要換気量の算出を行っている。

参考文献（1）運用面でのあり方
機械換気型の施設では CO2 濃度が 1000ppm を超える保育室が 57.1％存在し、換気量の分析を通して換気量が不足している可能性が確認できた。この一因として、設計者の意図していない換気設備の使い方や換気設備の目詰まりなどが考えられ、気流解析によって運用時の換気量が設計換気量よりも減少している可能性についても指摘した。また、窓開閉などの保育者の意識によって CO2 濃度の低減が図れたことからも、宮島ら 5)が提案するように運用やメンテナンスに関するガイド
ラインを作成し、画一した管理方法を提言していくことが重要である。
（2）設計面でのあり方
機械換気型の施設の換気量が不足している一因として、換気経路や現行の換気基準の問題が挙げられた。
気流解析で検証した Ya 施設のようなワンルーム型の保育室の場合、換気設備の位置によって CO2 が滞留する点にも配慮が必要である。また、建築基準法やHASS102 規格で想定されている活動よりも保育施設で

1）志村洋子：保育活動と保育室内の音環境 音声コミュニケーションを育む空間をめざして, 日本音響学会誌,
Vol.72, No.3, pp.144-151, 20162）青木哲, 水谷章夫：岐阜地域の幼稚園における冬季の保育室内温湿度環境の実態と改善に関する研究, 日本建築学会環境系論文集, Vol. 82, No. 739, pp. 821-830,
2017.93) 種市慎也, 宮島光希, 田中稲子, 松橋圭子：中間季の都市部における保育施設の温湿度環境及び空気質の実態把握 , 日 本 建 築 学 会 関 東 支 部 研 究 報 告 集 , pp.93-96,
2020.34) 種市慎也, 宮島光希, 田中稲子, 松橋圭子, 張晴原：都市型保育施設の室内環境調整別における温湿度環境及び空気環境の実態把握, 日本建築学会大会学術講演梗概集,
pp.683-684, 2020.7
5）宮島光希, 田中稲子, 松橋圭子, 種市慎也：都市部の保育施設の建築的特徴が保育者の窓開け行為と室内外環境評価に及ぼす影響に関する研究, 人間と生活環境,
Vol.27, No.2, pp.85-93, 2020.12
6) 種市慎也, 田中稲子, 松橋圭子, 宮島光希：中間季の保育施設における換気の実態と室内環境に及ぼす影響 -横浜市の実測調査とアンケート調査に基づいて-, 人間-生活 環 境 系 シ ン ポ ジ ウ ム 報 告 集 , Vol.44, pp.85-88,
2020.127）田島昌樹, 井上貴之, 大西裕治：換気測定のための在室者の二酸化炭素呼出量の推定, 日本建築学会環境系論文
集, Vol.81, No.728, pp.885-892, 2016.10- 4 -－ 88 －

人新世時代の鉱山跡地における放擲された空間の特性及び位置付け―秋田県北鹿地域の実像と環境哲学の議論を交えて―
修士

正会員

富樫

遼太（早稲田大学）さ」を感覚的に経験することが重要であるとする。

1 章 緒言そして、数多くの痕跡が存在する地域として、1960-

1-1 研究の背景

人口減少社会に突入した我が国において、「集落の衰70 年代に急激に閉山が進行した鉱山跡地があげられ

退」「商店街のシャッター街化」「空き家の増加」「耕作

る。そこには、深刻な土壌汚染をはじめとした理由で放棄地の増加」等にみられる縮退現象の進行は加速の放擲された空間が一定数存在し、人間の生活が営まれ一途を辿っている。それに伴い、建築・都市計画分野ていた痕跡として残存する。

では、人間の生活空間を如何に守り継ぐか、もしくは

1-3 研究の目的取り戻すかを主眼に議論がなされてきたと言えよう。

放擲された空間そのものは、これまで社会的意義がしかしながら、その全てを守り継ぐことは現実的で見出されず研究対象となり得なかったが、環境哲学のなく、人間の生活空間から放擲された空間が拡大して議論に依拠することで、研究対象として扱う。その上いることも現実である。その存在に関して十分な議論

で鉱山跡地を事例として取り上げ、対象地域内の放擲なく「悪化」や「荒廃」といった価値判断を挟むのはされた空間を含む多様な痕跡の比較分析を通じて、放早計である。とはいえ日常的な生活世界で生きる我々

擲された空間の特性及び位置付けを明らかにすることが、放擲された空間の存在意義を諒解することは容易を目的とする。本稿は、「つくられた」建築に対置する、ではない。まずは、放擲された空間の実像を描出し、「ほっとかれた」空間の存在を明示することで、建築

哲学的視座からその存在意義を探る論考が必要である。

学の扱う領域を拡張するための試みである。

1-2 研究の足掛かりとなる既往議論と研究の対象

1-4 研究の流れ

まず 2 章では、対象地域内の 42 の旧鉱山の盛衰と上述の文脈で参照できる議論の展開として、人新世をめぐる環境哲学

注 1)がある。人新世において、人間

現在の土地利用の状態を概観し、放擲された空間が大の意識範囲や操作範囲の外側から起こる現象(異常気

まかにどこに存在し、「脆さ」が伴うためにはどのよう

象、原発事故、コロナ渦等)が確実に増えており、環な条件が必要になるか仮説を行う。3 章では、前章の境哲学は、人間社会の中のみで思考する限界を指摘し概観では把握仕切れなかった 3 つの大規模鉱山町におた上で、体世界」とは、あくまで人間側から名付けた

ける多様な痕跡を分析対象とする。それらの解析から、名前で、本来は自然や事物、ウイルスなどの非人間存

鉱山跡地における放擲された空間の特性及び位置付け

在が主体となる世界であり、その世界認識である。しを明らかにする。4 章では、環境哲学の議論を再び導

かし、人間の意識及び科学的認識には、客体世界のす入し、前章で得た鉱山跡地の実像と交えることで、放べてを具体的に把握することは不可能である。それで擲された空間に対する計画学的アプローチについて論も哲学者の篠原は、客体世界を自覚する唯一の手掛か説する。5 章では、研究を総括し結びとする。

りが現実に存在し、それが痕跡であり、その最たるも

1-5 研究の射程と用語の定義

本稿で用いる用語の定義を図 2 に示す。本稿の射程のが放擲された空間であると指摘する(図 1)。放擲された空間は、客体世は、各々に進行する縮退現象(本稿では鉱山の閉山)に客体世界特化した対処法の一端を担うことではなく、縮退現象

界が人間世界に表出した両義的な空間と空間の性質である、
人間社会の「脆さ(Fragileness)」が伴い、人間がその「脆に通底する放擲された空間の原則を捉えることにある。
そこで、ドゥルーズとガタリが提唱した「脱領土化/再

人
間

IVNBO

こには、放擲された

BCBOEPOFETQBDF

して捉えられる。そ放擲さ ‫֮ײ‬
れた
空間領土化」の概念を援用し、人間の生活空間がその機能や使用価値を失い、ある社会の中から疎外されていく

人間社会「脆さ」ʜ٬ମੈքͷӨ‫ڹ‬Λड͚ͨ

ことを脱領土化、その後脱領土化された空間が、一元ࡍ FY ௡೾ ‫ʹ ނࣄൃݪ‬࿐ఄ͢Δɺ
人間社会の脆弱性Λද͢ɻ

的価値を付与され、再度ある社会の秩序に沿って運用

図 1 ⼈間社会/客体世界の概念
図

- 1 -

－ 89 －

されることを再領土化とすると、縮退現象を脱領土化、それへの対策を再領土化と捉える

想定される。

脱領土化【荒地】は、2 つの鉱山跡地において、鉱滓ダムであੱ㑆ߩ↢ᵴⓨ㑆߇ߘߩᯏ⢻߿૶↪ଔ୯ࠍᄬ
޿‫␠ࠆ޽ޔ‬ળߩਛ߆ࠄ
⇹ᄖߐࠇߡ޿ߊߎߣ
GZ ㋶ጊߩ㐽ጊ

ったことを示す痕跡が確認され、鉱滓ダムの跡地が荒ᓥ᧪ߩືቇ⊛᭎ᔨߢ޽ࠅ‫ޔ‬ᓥ᧪ߩᑪ▽࡮ㇺᏒ⸘↹ቇߦ߅ߌࠆ⺰ὐω

地化していることがわかった。そこには植物が繁茂すことができる。他方で、再領土化に馴染めず脱領土化状態のまま放擲された空間も存在す
ることになり、人口減る様子が見られたが、周囲の自然と同化することなく、「空間の放擲」

Њ 再領土化ኻౣ㗔࿯ൻߦ㚔ᨴ߼ߕ⣕ ⟎ ⣕㗔࿯ൻߐࠇߚⓨ㑆߇㗔࿯ൻ⁁ᘒߩ߹߹᡼ᡋ ᭎ ৻ర⊛ଔ୯ࠍઃਈߐࠇߐࠇߚⓨ㑆߇᜛ᄢߒߡ ᔨ ౣᐲ޽ࠆ␠ળߩ⒎ᐨߦ޿ࠆ⃻⽎ᴪߞߡㆇ↪ߐࠇࠆߎߣ
GZ ૐᧂ೑↪࿾ߩ⊒↢

往時の人間の生活や生業を示す痕跡であることは認識
可能な状態であった。
以上より、自然と同化しており、かつて人間の生活

GZ ⷰశ࡮ቇ⠌ᣉ⸳ൻ

図 2 ⽤語の定義が営まれていた様子が全く認識できない場合、その空少社会において拡大傾向にあるこの現象を「空間の放間に「脆さ」が伴うとは考えにくい。つまり、「脆さ」擲」と定義し、脱領土化後の再領土化への対置概念とを伴うためには、何かしらの痕跡の形態が残存しておして設定する。なお本稿でいう「放擲」は、人間の空

り、それが人間の生活や生業によるものだと認識可能間的領域から疎外・開放された現象という意味を孕む

な必要があると考えられる。

ものであり、人間の意思を持って行われる行為として3 章 鉱山跡地における放擲された空間の特性及び位の「放棄」とは区別して用いる。

置付け

本章では、前章の概観では把握仕切れなかった 3 つ

2 章 鉱山跡地の現在の土地利用にみる「脆さ」を伴うの大規模鉱山町(尾去沢、小坂、花岡)における多数の痕ための必要条件

本章では、多数の旧鉱山が集中してみられる秋田県跡を対象とする。痕跡とは、放擲された空間の他に、北鹿地域における 42 の鉱山跡地を対象とし、資料及再利用された施設や、近代化遺産なども、痕跡にあたび現地調査から旧鉱山の盛衰と現在の土地利用を把握る。それらをヒアリング及び資料調査によって収集・した。現在の土地利用は【自然地】【荒地】【企業管理

抽出し、痕跡リスト(表 1)を作成した。それを基に、数地】【跡地利活用地】【多種用途混在地】に分類された。

量化 3 類による解析手法を用いてマトリクス上に図化

その中で、放擲された状態である【自然地】【荒地】のすることで、あらゆる痕跡の特性を比較可能な形で提「脆さ」を伴うための痕跡の形態の必要条件比較から、示した(図 3)。図中において同範囲に集中して位置し、を考察した。

かつ痕跡リストから共通した特性が把握された痕跡群【自然地】は、42 のうち 27 の鉱山跡地で確認されを囲った結果、【①歴史展示施設】【②近代化産業遺産】

た。2020 年現在、周囲の自然と同化しており、当時の【③山神社】【④消滅した生活の痕跡】【⑤負の歴史を痕跡の形態はほとんど確認されなかった。そのため、記す痕跡】【⑥半自然化した地面の痕跡】【⑦再領土化

当時の記憶や知識を持ち合わせていない限り、かつてされた地面の痕跡】【⑧環境産業施設】の 8 つ特性が示鉱山であったことを認識することは困難であることがされた。特に、放擲されており、2 章の条件から痕跡

表 1 3 つの⼤規模鉱⼭町における 81 の痕跡リスト(⼀部抜粋)ࠟ੻ʹؔ͢Δ‫ޠ‬Γ Ұ෦ൈਮ

１
尾
去
沢
鉱
山

…
‫ܗ‬
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ͦͷલ‫ޙ‬ͷ༷มΘΓΛࣔͨ͠‫ه‬Աɹɹ˔‫ه‬Աͷ໌ࣔʜࠟ੻ͷ৔ॴʹ͓͍ͯ‫ه‬Ա͕‫ޠݴ‬Խ͞Εͨ஌ࣝͱͯ͠ఏ‫͞ڙ‬Ε͍ͯΔ͔ɿ
ʲࢪઃలࣔʳʲ԰֎ඪࣔ෺ʳ
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の形態が消滅していない⑥の痕跡に着目し、痕跡リス

ような、痕跡の形態及び記憶の非局在性は、本稿では

ト及びヒアリングの追加調査から、その詳細を把握し、直接的な調査対象としなかった痕跡の要素である「雰その他の痕跡群の示す特性との比較分析を行った。

囲気」を示していると考えられる。

ᶘফ໓



԰֎ඪࣔ෺

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ൾ

7
14

④ 消滅した生活の痕跡

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68

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⑤ 負の歴史を記す痕跡
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ൻ
73

55
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30

65

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75

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21
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23

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45

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39
36

6

70



⑥の痕跡は、採掘や鉱滓の堆積によって原地形が大
ࢪઃలࣔ

33
24

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25

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27

43
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61
64

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46
49
50

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① 歴史展示施設

17


62

⑥ 半自然化した地面の痕跡

44て、土壌汚染や公害などの【環境史】を示す語りが得られた。それらを踏まえると⑥の痕跡は、IBA エムシと類似するものと考えられる。
D.不整合な感覚の喚起⑦ 再領土化された
地面の痕跡

53
66

た。また、これらの人工と自然のせめぎ合う姿に対し価値が見出されている「産業自然(Industrienature)」

57

71

51

らの人工と自然のせめぎ合う姿に対して、土壌認されャーパークにおいて、印象的かつ批評的な風景として

52⑧ 環境産業施設

63

58

ଟ༷

きく変形し、土壌汚染が懸念された土地でありながらも、半自然化している様子が確認された。また、これ

31
37



18

ᶗ

16 32
26

② 近代化産業遺産

7256

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③ 山神社

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47

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69
78

痕跡 No. ( サンプル )የ෰ᴛ㋶ጊ 0Q`ዊဈ㋶ጊ 0Q`⧎ጟ㋶ጊ 0Q`842

痕跡の形態と記憶に関する各項目 ( カテゴリー )

10

11
12

ੜ‫࢙׆‬
13

ᶙ

C.産業自然の繁茂⸥ᙘߩዪ࿷ൻ

⑥の痕跡では、半自然化した現在の形態と痕跡の記‫࢙ڥ؀‬

憶、もしくは自身の記憶や日常生活を無意識に比較し、

ᶚม༰

その不整合性から、人により様々な感情や意識状態を⸥ ᙘ ߩ㕖 ዪ ࿷ ൻ

図 3 痕跡の特性を位置付けるマトリクス図

伴う様子が確認された。これにより、1 章で述べた放その結果、本章で明らかとなった放擲された空間の擲された空間における感覚的な経験を検証することが特性を【A.痕跡の重層性】【B.痕跡の非局在性】【C.産

できた。

業自然の繁茂】【D.不整合な感覚の喚起】の項目に整理

E.地域性としての「脆さ」し、それを模式的に表したものを図 4 に示す。その上これまで述べてきたで、鉱山跡地における放擲された空間の位置付けとしA から D の特性が、て、【E.地域性としての「脆さ」】【F.建築と放擲された

環境哲学のいう「脆空間の相対的な関係】について述べ、それをマトリクさ」を醸し出している

ス図に表したものを図 5 に示す。

と推測される。
「脆さ」

A.痕跡の重層性とは何かを具体的に【風化・放擲】の形
態を持つ痕跡であるD【⑥半自然化した地
面の痕跡】として、鉱ੱ㑆滓ダムや露天掘りの跡地が挙げられた。

【風化・放擲】
された空間

リクス図の中で「脆

ᱧผ
ᕈ

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「脆さ」

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ൻ

⧎ጟ

放擲された
Υ 空間

さ」の所在を示すこと

B

歴史 Σ
的建築

関連施設跡

ないが、本稿ではマト

環境産業
施設 Φ

⸥ᙘߩ㕖ዪ࿷ൻ

図 5 鉱⼭跡地における放擲された空間の位置付け

ᯏ⢻ᕈはある程度可能である。

B「脆さ」の所在は、図 12 の中で「形態の脱領土化」

A及び「記憶の非局在化」の両方を満たす軸上にあり、それらは鉱山時代も
しくは鉱山閉山後に⸥ᙘߩዪ࿷ൻ
Τ 生活

明言することはでき

A. ࠟ੻ͷॏ૚ੑ
B. ࠟ੻ͷඇ‫ࡏہ‬ੑC. ࢈‫ࣗۀ‬વͷൟໜ
D. ෆ੔߹ͳ‫֮ײ‬ͷ‫ىש‬
.

C

↢ᵴ
ᕈ

図 4 放擲された空間の特性

2 章で得た必要条件から痕跡の形態が【消滅・放擲】

脱領土化し、再領土化された後、さらに脱領土化したにまでは至らず、【風化・放擲】の形態に伴うと考察さ痕跡であることがわかった。そのため、あらゆる時代れた。この「脆さ」の所在は、これまで地域性が見出の痕跡が上書きされ、重層しており、脱領土化/再領土

されてこなかった花岡地域の痕跡の領域と重なり、花化前後の【変容】を示した【多様】な記憶を有してい岡は「脆さ」という地域性を担う地域として位置付ける。

られると考えられる。

B.痕跡の非局在性

F.建築と放擲された空間の相対的な関係⑥の痕跡は、B.痕跡の重層性を示すことに加え、【面】

マトリクス上において、放擲された空間は第三章限的な広がりを持つ【土地】であることから、痕跡の記に位置し、第一象限に位置する建築との相対的な関係

憶は、曖昧で定まらないものとして存在する。以上のを示す。これは建築と同様に、放擲された空間が現実- 3 -－ 91 －

に存在することを明示し、今後看過できない存在である。篠原 2,3)は、素朴な対象記述だけでは表現し得ないることを示唆している。一方上述した特性は、建築等ことを、想像力の力で作品化することで、客体世界のの痕跡が示す歴史性や日常性、機能性とは異なり、人雰囲気もしくは「脆さ」の感覚を呼び起こすことが可間の意識や意図とは無関係に表出しているものであっ能であると考えている。

た。これは、放擲された空間が主体的で自発的な存在

み、放擲された空間それ自体の持つ「脆さ」や美的なであり、脱人間中心的な世界領域に位置していること

特性を、最大限に尊重したものである。これを踏まえを示唆する。

ると計画学の射程もまた、人間が放擲された空間を意

人口減少時代において、近代化に伴う建築概念を解識化すること、もしくは放擲された空間を前景化させ体しなければいけない局面が直面している。そうしたることを促すことにある。換言すると、人の想像力の時の新たなテーゼとして、放擲された空間が明示され力を駆使して、客体(放擲された空間)と主体(人間)を接た。人新世における建築学の扱う領域は、「建築」やそ続する「媒体」を計画することにあるといえる。
「媒体」の「保存」もしくは「解体」に留まらず、「放擲」をもの具体例を挙げると、映画、写真、アート作品の他に、含めた広がりを意識する必要があるだろう。

実空間での経験を促すものとして、建築、ランドスケ
ープ、イベント、鑑賞ルートの設定などが考えられる

4 章 放擲された空間に対する計画学的アプローチ

だろう。これらは、1 章で述べたような放擲された空4-1 放擲された空間における計画的余地

間を再領土化するような対策もさることながら、資本前章で得た放擲された空間の特性および位置付けは、主義経済の中で再領土化を待つ空き地や、計画された必ずしも人間にとって有意義で快適なものとは限らな

オープンスペースもまた根本的に異なるものである。

い。それでも、放擲された空間は、産業自然や、不整

我々は、「媒体」を通じて放擲された空間へと接続する合な感覚を受け入れる余地空間であり、まずはその余ことで、客体世界への自覚を高めることが重要である。

地状態を認めてかかる必要がある。
しかし不整合な感覚は、環境哲学でいう「脆さ」に5 章 結語

ついて内省し、客体世界を意識化する感覚的な経験(以本稿は、往時の人間の生活や生業を示す様々な痕跡を降、「脆さ」の感覚と呼ぶ)にまでは至っているとは言収集・抽出し、数量化 3 類を用いてマトリクス上に図化

えず、人間尺度の領域の中のみでの思考を前提としてすることで、あらゆる痕跡の特質を比較可能な形で提示いるため不整合が生じているものと考えられる(図 6) 。

した。特に、第一象限にある「建築」の対極に、「放擲さ本稿において、感覚を直接的に把握するためのフィーれた空間」が位置することこそ、本論文の真髄である。そルドワーク調査等を行ったとしても、被験者に環境哲

れは、一般に社会的意義が見出されず研究対象としても学の事前知識でも与えない限り、「脆さ」の感覚を確認

見過ごされてきた「放擲された空間」の存在を明証する結することは、困難を極めるだろう。前章で得た不整合果となった。これを受け建築学の扱う領域は、「建築」

な感覚を「脆さ」の感覚へと深化させる部分に計画的やその「保存」もしくは「解体」に留まらず、「放擲」

余地があると考えられる。

をも含めた建築概念の広がりを意識する必要性が示唆された。

客体世界 ʮ੬͞ʯΛ‫֮͢ײ‬ΔྖҬ
凡人間社会 ෆ੔߹Λ‫֮͢ײ‬ΔྖҬ
放

形態

ʲ ໘ ʳ
擲 ʲ౔ ஍ʳ
さ ʲ෩ Խɹ
ɾ์ Ꮈʳ

「
客 脆
体 さ
」

れ
た
ủ
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͞
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֮

記憶

空 ʲม ༰ʳ間ʲଟ ༷ʳʲ‫࢙ڥ؀‬ʳ‫ܭ‬ըత༨஍

ল
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人間

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߹
ೝͳ
˓‫ײ‬
֮

例

ෆ੔߹ͷ‫֮ײ‬

無
意
識

【注釈】

ʮ੬͞ʯͷ‫֮ײ‬

注 1)参考文献 1,2,3 を参照。

 ষʹ͓͚Δ‫֮ײ‬తͳ‫ݧܦ‬ͷ࣮ଶ

注 12)参考文献 16 p.121 の図をもとに、筆者が図 6 を作成。
【参考文献】

 ষͰࣔͨ֓͠೦ਤ

1)ティモシー・モートン：『自然なきエコロジー 来たるべき

客体世界
放
擲
空
間

環境哲学に向けて』 , 以文社 , 2018人間2)篠原 雅武：『複数性のエコロジー』 , 以文社 , 2016

人間社会3)篠原 雅武：『「人間以後」の哲学 人新世を生きる』 , 講談

図 6 放擲された空間における⼈間の感覚構造

社 , 2020

4-2 放擲された空間と人間を接続する「媒体」の計画

環境哲学では、客体世界を表現した作品を重要視す

4)斎藤 實則：『鉱山と鉱山集落-秋田県の鉱山と集落の栄枯盛衰』 , 大明堂 , 1980

- 4 -－ 92 －

滑り支承で鉄骨造屋根に接続させる RC 片持架構の構面外応答制御設計法
修士
1. 序

正会員

( 設計目標 )ul≦δl かつ Ml <My

避難施設として災害後も継続使用される鉄骨置屋根
体育館では，アリーナ床から片持ちで支持される RC

構面外
応答

西川

幸希（東京工業大学）

再設計(STEP1へ)(STEP1) 体育館全体を耐震設計する(STEP2) RC片持架構諸元を計算する(STEP3) 滑り支承の応答を計算する

ul

ul≦δl かつ Ml <My

片持架構の構面外応答によってルーズホール端部で衝NG突が生じ，周辺の屋根部材と支承部が損傷することが

アリーナ床

Ml

(STEP4) 設計手順を選択する(a) 架構強化型 (b) 制振型 (c) 強度抵抗型

0.5L

再設計

衝突反力
ul≦δl かつ Ml <My
を評価(STEP1へ)OKδl :ルーズホール長さ(STEP5)屋根および支承部を設計する
My:降伏曲げモーメント

知られている。しかし，その諸問題の検定は保有水平耐力計算法に含まれておらず，新築・改修を問わずそ

図1の設計法 (荷重，設計クライテリア，応答評価法を含む

x

一連の手続き) は未だ確立していない。また構面外応答
評価法は多数提案されているが 1)~4)，手順が非常に煩雑

h(i)であり実務設計への普及が難しい。本研究では改めて

RC 片持架構の構面外応答制御設計法

1
Ig(1)

h1(i)

I2(1)

…

I1(1)

…
…

1

x

面外応答制御設計法を提案し，被災体育館の数値解析

j
Ig(j)

…
…

h2(i)

滑り支承で鉄骨造屋根に接続される RC 片持架構の構

hc

2. RC 片持架構の構面外応答制御設計法の提案

Dy

EIc(i)
ρc(i)

I1(i)

…
…

…

I1(nc)nclc(b) 連続体棒モデル

図2

さ設計値 δl 以下，かつ RC 片持架構の柱脚曲げモーメ

I

ント Ml が降伏曲げモーメント My 未満とする。地震荷
重は保有水平耐力等計算法の加速度スペクトル SA(式(i )c c( i )(2))を用いる。RC 片持架構は架構全体から独立して応



アリーナ床
y

ul0

x

ρw
teq

Ml0

は滑り支承のピーク最大相対変位 ul がルーズホール長

(i )
2

(i )
c

c

L

(c) 連続体平板モデル
3 I  I  h   I  h 
 m h A 
(i )
1

Ml0

連続体置換の概要

I1( i ) I 2( i )  h ( i ) (i ) 3
2

y

(i) 3

(i )
2

(3) Ac(i ) (i ) (i ) (i )12(i ) (i )(i ) (i )
1
2
2 1

A A h
A h A h

(4)
(5)

(i )
c

RC 片持架構を板に置換する場合では，各通りの柱答すると考え Ds 値は考慮しない。RC 片持架構は曲げおよび最上階の梁諸元をそれぞれ平均した等価断面 2

降伏時の割線剛性を与えた連続体(1 本の棒または 1 枚

次モーメント Iceq，Igeq と代表高さ hg，代表幅 L/(1+ng)の板)に置換し，連続体振動理論，応答スペクトル法，で構成される直交格子を元として置換弾性板の曲げ剛等価線形化法を組み合わせて構面外応答を算定する。

性 Dx と Dy，板厚 teq を式(8)~(10)で評価する。置換弾性滑り支承設置時の ul と Ml が式(1)を満たさない場合は，板の密度 ρw は RC 片持架構の全質量 mw，代表高さ hc，(a) 式(1)を満たすまで RC 架構を強化(架構強化型)，(b)

全体幅 L より式(11)で計算する。



摩擦ダンパー支承を導入して構面外応答を低減(制振力度設計(強度抵抗型) から 1 つを選択する。

I2(nc)

Dxo

構面外応答制御を目的とし，設計クライテリア(式(1))

…

lc

hc

図 1 に設計手順を示す。本設計法は RC 片持架構の…

mw(a) RC 片持架構の各諸元

ul0

評価法の妥当性および適用範囲を検証する。

I2(i)

i

L

ng
Ig(ng)…
…

mc

結果や縮小部分模型の振動台実験結果と比較して応答型)，(c) 構面外応答反力に対して屋根部材等を許容応

設計終了

OK

hc   nc1 h(i )
n

n

c


Dx EI ceq  nc  1 L

ul ≦ δl かつ Ml < My

teq
(1) 

S A  Z  Rt  C0  G  9.8 Z  Rt (m/s 2 )(2)

12 Dx 1   x y  n (7)(6)hg  ng1 h2(i )(8)Dy  EI geq hg(10) w  m w  hc Lteq  (11)

n

g

(9)

2.2 棒の連続体振動理論に基づく構面外応答評価

2.1 連続体置換法に基づく連続体の力学モデルの構築

弾性棒の 1 次モード応答から構面外応答の支承部相

図 2 に連続体置換法の概要を示す。エネルギーの等対変位と柱脚曲げモーメントを算出する。支承が滑る

価性より，棒に置換する際の断面 2 次モーメント Ic(i)時(固定端-自由端)の形状関数 wc(x)，固有円振動数 ωc，

および断面積 Ac は式(3)，(4)より計算する。なお，各刺激係数 βc，モード質量 Mceq，モード剛性 Kceq，支承

部材諸元には鉄筋による剛性増大率および降伏時剛性部相対変位 ul0c，柱脚曲げモーメント Ml0c は無次元化

(i)

5)

振動数 λc より式(12)~(19)で計算できる。r は RC 片持架

低下率を乗じる 。
-1-－ 93 －2 c 
 1.875 
EI c( i )

c 



(i ) (i )
h

A
c
c
 c
 hc 
mceq  0.613mc(15)

2

K ceq  mceqc2

u l 0 c 
1.566  S A  c  S A   wc  hc 

M l 0 c  r   c EI2
cS A d wc  0 
EI ( i ) S r  5.506 2c A2
2
2
c dx
hc c
2

r 16  y L   2  y L    y L 
2

3

(12)

0.6

4



0.4
2

3

(18)

8

2

3

4

5

6

辺長比L/hc(b) ピン支承

7

8

K’eq
1+4γ2 Keq
Q’d ul0
W
ul0

Keq
ul0 u

u

1 E
γ= 4π dW(b) 等価線形化法(a) 等価 1 自由度系

図4

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3

応答に対する梁の影響係数 q,qp
Q
Q

Keq

heq=

-1+ 1+4γ22

等価線形化法による付加減衰評価(20)，(26)，(32)~(35)および図 3(a)(b)から求める。

wp  q p

(20)

2
hc2

Dx

(33)

wteq

wp  0.000509

(34)

2

2
q
S d wwp  0,0.5L
 4.798  Ml 0w
Mlpw r  wp Dxlc 2A
q 
wp
dx2
 p

EI c(i ) hc
(21) cp  0.0347 (22)mc

2
S d wcp  0 
M lpc r   cp EI c( i ) A2
 0.248M l 0 c
cp dx 27meq

係数 βcp，柱脚曲げモーメント Mlpc は無次元化振動数 λcp

2

6nc(棒モデル )Q’d , n= 1
(板モデル ) Q’d

端-ピン端)の形状関数 wcp(x)，固有円振動数 ωcp，刺激

2

5

1.7

Dy /Dx=1.2
1.1
1.0
0.9
0.8

1.6

辺長比L/hc(a) 滑り支承図3(17)

摩擦ダンパーで支承が移動を拘束される場合(固定 cp  3.927 
EI c(i )cp (i ) (i ) hc  c Ac
 hc 

4

(16)

(19)

より式(20)~(23)で表すことができる。
wcp ( x) (cos cp  cosh cp )(cos cp x / hc  cosh cp x / hc )(sin cp  sinh cp )(sin cp x / hc  sinh cp x / hc )

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3

0.5

EI c( i ) hc
(13) c  0.189 (14)
mc

2
c

(i )
c

0.7

係数q

付近の柱位置とする。
wc ( x ) (cos c  cosh c )(sin c x / hc  sinh c x / hc ) (sin c  sinh c )(cos c x / hc  cosh c x / hc )1.8

Dy /Dx=1.2
1.1
1.0
0.9
0.8

係数qp

0.8

構の変形形状を考慮した係数で，y は対象とする中央(35)

摩擦ダンパー導入時は，棒の応答評価と同様で Rd を(23)

乗じて式(36)により求め，柱脚曲げモーメントは支承が滑らない状態を下限値として式(37)より計算できる。

摩擦ダンパー導入後の支承部相対変位 uldc は後述すM ldw  Maximum of  Rd M l 0 w , M lpw  (37)

る応答低減率 Rd を乗じることにより式(24)で求め，柱uldw  Rd ul 0 w (36)

脚曲げモーメント Mldc は支承が滑らない状態を下限値

2.4 棒と板の応答評価の場合分け
mc ≈ mwlc /L および Ic(i) ≈ Iceq から棒と板の支承部相対として式(25)で評価する。
uldc  Rd ul 0 c (24) M ldc  Maximum of  Rd M l 0 c , M lpc  (25)変位の比 ul0c /ul0w は，式(38)の形で簡略化して表すこと

2.3 棒の連続体振動理論に基づく構面外応答評価ができる。この比が 1.0 となる q=0.409 を棒と板の応
答過大評価の閾値として定めて，q≦0.409 では棒モデ

直交異方性弾性板の 1 次モード応答から構面外応答の支承部相対変位と柱脚曲げモーメントを算出する。

ルを，q＞0.409 では板モデルを使用する。

支承が滑る時(固定端-自由端)の振動形状 ww(x,y)=wc(x)ul 0 c 
ul 0 w 5.974 q 2  q 0.409  ul 0 c ul 0 w 

×wb(y)，固有円振動数 ωw，刺激係数 βw，モード質量

2.5 等価線形化法に基づく応答低減効果の反映(38)

Mweq，モード剛性 Kweq，支承部相対変位 ul0w，柱脚曲げ

図 4 に等価線形化法 6)の概要を示す。相当ダンパーモーメント Ml0w は無次元化振動数 λb (= 4.730)より式

耐力 Q’d の摩擦ダンパーを付加した等価 1 質点系の等(12)，(20)，(26)~(32)で計算できる。また式(27)内の応価剛性 K’eq，要素減衰比  は式(39)，(40)で表し，系の答に対する梁の影響係数 q は図 3(a)より求める。
wb ( y ) (cos b  cosh b )(cos b y / hc  cosh b y / hc )(26)
 (sin b  sinh b )(sin b y / hc  sinh b y / hc )等価減衰比 heq は複素剛性法より式(41)で評価する。摩w  q2
hc2

Dx wteqmweq  0.423mw
ul 0 w(27)

w  0.00278

(28)

(29)

K weq  mweq w2

(30)

2

2.066  S A  w2 
w  S A  w  ww  hc , 0.5 L 

S d ww  0,0.5 L 
rD l S 7.265 2x c A2
M l 0w r   w Dxlc A2
w
dx 2
hc w
2

擦ダンパーによる変位応答低減率 Rd は等価周期 Teq と減衰効果係数 Dh より式(42)，Rd に対する必要耐力 Qd
は近似式(43)で表すことができる。

(31)

 

(32)

2



2

動数 ωwp，刺激係数 βwp，柱脚曲げモーメント Mlpw は式

=
Qd

-2-

－ 94 －

 1  Qd'  K eq u l 0  Teq 
Rd D


h
 T0 
摩擦ダンパーで支承が移動を拘束される場合(固定端-ピン端)の形状関数 wwp(x,y)=wcp(x)×wb(y)，固有円振

(39)

'
K
K eq  Qd' ul 0eq

nK eq ul 0ndQd'(40) heq K eq u l 0

1  1  4 2
(41)
2


Qd' 
1  25 h0
 1 
K eq ul 0 
1  25  h0  heq  

1(  0.279 Rd 3  0.653 Rd 2  0.725 Rd  0.351)

(42)
(43)

3. 被災体育館の数値解析モデルを用いた妥当性検証

滑り支承 摩擦ダンパー 鋼管トラス ピン支承 滑り支承 摩擦ダンパー 鉄骨造屋根

3.1 数値解析概要
被災体育館の立体モデルの時刻歴応答解析を用いて，
2 章の応答評価法の妥当性を比較分析する。図 5 にモデル図と軸組図を，RC 片持架構の部材諸元を表 1 に

z

y

x

示す。どちらも RC 片持架構の構面外応答が主な被害原因となった置屋根体育館であり，詳細な建物概要は

入力波

文献 3)，4)に記される。本研究では滑り支承を配置し(a) A 体育館

耐震壁

RC片持架構た原設計モデルと摩擦ダンパー支承を配置した再設計

RG2 RG3

モデルを用意する。RC 部材は武田モデルの割線剛性5.8を適用した Bilinear 履歴を設定している。図 6 に示す

4.1
3.2

5.8

5.8

5.8

図5

5.8

5.8 5.4
X9

(m)

3C2
3C3
4C2
4C3
4C4
4G2
RG2

平均値に対して約 20%ばらつくため，設計法では滑りー耐力 Qd－解析結果関係を示す。同図(a)に示すように，

12
10
8
EI Centro
6
Hachinohe4
JMA Kobe
Kumamoto
2
Taft
0
0.1
1

支承部相対変位は Qd の上昇に従い零まで低減する。一

図6

Qd の上昇に対して低減が頭打ちとなる。これは Qd が支承部相対変位(mm)200

上昇すると RC 片持架構が独立して構面外応答する状

2

態から，架構全体で構面外応答する状態に移行するためであり，摩擦ダンパーによる柱脚曲げモーメント
Mld の応答低減に下限を設けた根拠である。

3 モデル

入力地震動スペクトル5波平均(143mm)

El Centro
Hachinohe

x1.2

150

Taft

100

JMA Kobe
Kumamoto

500
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9

図 9 に 2 章の評価法と解析結果の比較を示す。図中

A
N

400
300

Qd (kN)み公式を適用し，摩擦ダンパーを押し返す力として静NLRHA を過剰に過大評価しており，この方法で応答

6.5

6.5

6

辺長比
L /h c
4.65
2.54

剛性比
D y /D x
0.67
0.99

q

qp

0.41
0.62

1.58
1.68

5波平均(281mm)

JMA Kobe

x1.2
Taft

Kumamoto
Hachinohe
El Centro

0

1

2

3

4

5

6

(b) N 体育館

時刻歴応答解析結果 (滑り支承)
El Centro
Hachinohe
JMA Kobe
Kumamoto
Taft

80

的に評価するモデルであるが，同図(a)(b)に示すように，

6.0

6.5

(d) 軸組図 -N 体育館

100

60
40

150

El Centro
Hachinohe
JMA Kobe
Kumamoto
Taft100

Qd (kN)

図7100

評価は 2 箇所の集中荷重を受ける片持梁に対してたわ

6.5

200

(a) A 体育館の NLRHA は時刻歴応答解析結果の平均である。静的1

表 2 各体育館の辺長比・剛性比
h0=0.03

固有周期(s)方，同図(b)に示すように，RC 片持架構の柱頭変位はC2
G8 G8AC10C2My
部材断面 M c
αy(mm)(kNm) (kNm)
C2(2F)
900×700 237472
0.28
C10(2F) 650×650 173545
0.33
C9(2F)
650×700 210790
0.34
C2(M2F) 900×700 225
436
0.27
C10(M2F) 650×650 154492
0.43
C9(M2F) 650×400
64
304
0.74
G8A(M2F) 750×350
43
91
0.59
G8(M2F) 750×350
43
91
0.55
G8A(RF) 750×620 132
176
0.43
G8(RF) 750×620 132
176
0.40

設計用スペクトル

SA (m/s2)

支承の応答値に対して 1.2 倍する。図 8 に摩擦ダンパ

G8
C9 C9

(b) N 体育館

My
部材断面 M c
αy(mm)(kNm) (kNm)
1000×700 454902
0.22
1000×700 425
1053 0.24
1000×700 371
669
0.28
1000×700 372
673
0.28
1000×700 374677
0.28
1000×600 274296
0.26
1000×500 227
226
0.26

支承部相対変位(mm)め，以降は変位応答を対象に比較検討する。

支承部相対変位分布を示す。位相適合した観測波でも

G8A

C10

RC 片持架構諸元(a) A 体育館

図 7 に原設計モデルの時刻歴応答解析結果における

G8

C9 C9

被災体育館の数値解析モデル
表1

曲げ降伏すると曲げモーメント応答が頭打ちになるた

50

20

評価すると不経済な断面検討を招く。また摩擦ダンパ

00ーの振動減衰を評価していないため，Qd に対して線形

100

200

300

支承部相対変位 (mm)

0
0

400

(a) 支承部相対変位-N 体育館に変位が減少する。静的評価と比べ，棒または板の評

図8

架構は，表 2 に示すように体育館の長手側かつ Dy /Dx

150

50

が 1 に近く等方的な性質を有する RC 片持架構では，

棒モデル

棒モデルがやや過大評価となり，RC 梁の剛性を考慮した板モデルの方が NLRHA と対応が良くなる。

100

-3-

150

支承部相対変位 (mm)(a) A 体育館

図9

－ 95 －

静的評価

100

板モデル
NLRHA
50

150

(b) 柱頭変位-A 体育館

150

0
0

100

200

静的評価

100

50

柱頭変位 (mm)

時刻歴応答解析結果 (摩擦ダンパー支承)

Qd (kN)200

Qd (kN)

価法は NLRHA と良く対応する。A 体育館の RC 片持る。N 体育館の RC 片持架構のような短手側かつ Dy /Dx

5.8(c) 軸組図 -A 体育館に入力する。なお，時刻歴応答解析では RC 柱脚部が3.2 解析結果の分析と評価法との比較検証

RC片持架構G85.5(m) 6.0X1に位相適合した観測 5 波で各体育館の主要な応答方向

耐震壁(b) N 体育館
G8
G8A
C10
C2
G8A G8C2C10RG4 RG4 RG4 RG4 RG5 RG24C2 4C2 4C3 4C4 4C3 4C4 4C3 4C2 4C2
4.1
4G2 4G2 4G2 4G3 4G4 4G2 4G2 4G2
3C2 3C3 3C3 3C3 3C3 3C3 3C3 3C3 3C2 4.6

3.8

入力地震動は保有水平耐力等計算の設計用スペクトルが小さいため，棒モデルで NLRHA を十分に捉えられ入力波
RC 柱梁 RC 柱梁

200

50

板モデル
棒モデル

NLRHA
0
0 100 200 300 400 500 600 700

支承部相対変位 (mm)(b) N 体育館

解析値と評価値の比較

654.4 〃 〃 654.4

690 907 967.1
屋根支持架構4.1 実験概要

アンカー
ボルト

験結果を用いて 2 章の応答評価法の妥当性を比較分析

2300

トラス
RF 梁 :
600×600
5-D13

鉄骨置屋根体育館の 1/ 2.5 縮小部分模型の振動台実

4F 梁 :
400×600
4-D13
3F(F.L.) 梁 :800×550 8-D22する。さらに，摩擦ダンパーによる構面外応答の応答低減効果を併せて検証する。図 10 に試験体セットアッ
-

振動方向

図 10

台の入力加速度の時刻歴波形と応答スペクトルを示す。
入力波は熊本地震本震の地震波データを基に告示適合波を作成し，事前の数値解析より滑り支承が滑動する

800
600 100% 入力
400
200
0
-200
-400
-600
-800
0
2
4

加速度スペクトル(gal)

けて屋根荷重から独立して軸力導入する。図 11 に振動加速度(gal)ーズ長さは±18 mm で，摩擦ダンパーは支承側部に取付

6

8

時刻(s)
(a) 時刻歴波形

ように加速度波形を 1.5 倍したものである。この波形
滑り荷重(kN)

4.2 実験結果と評価法の比較
図 12 に支承部相対変位－滑り荷重関係を示す。滑り支 承 で は 支 承 部 相 対 変 位 が 大 き く ， 特 に 同 図 (b) の100%加振の場合ではルーズホール端に接触して大きな衝突反力が発生した。一方，滑り荷重の大きいダン

図 11

40
30

を振幅倍率 100 %と定義して振幅を変化させて用いる。

-50

摩擦ダンパーによる応答低減効果が確認できた。

いる加速度応答スペクトル値は振動台上の加速度実効

10

500
0
0.01

0.2

0.4

0.6

0.8

1

固有周期(s)(b) 応答スペクトル

100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-100

15

ダンパー
支承

衝突

滑り支承

-20

-10

0

10

支承部相対変位(mm)(b) 熊本波 100%

20

支承部相対変位-滑り荷重関係
表 3 振動台実験結果
滑り荷重
Q d (kN)

加速度スペクトル
2(m/s )

支承部相対変位(mm)

1 (100%)2 (50%)
3 (75%)
4 (50%)
5 (50%)

2.16
2.88
2.28
2.41
2.98

32.26
32.88
47.70
8.79
8.97

16.56
8.77
12.87
9.40
8.68

13.90
2.70
3.53
10.90
13.97

表4

評価モデル用部材諸元
I0

部材断面 ヤング率(mm×mm) E (N/mm2 )RC柱 (3F)
400×280
RC柱 (4F)

価値の比較を示す。棒モデルの評価値は，静的評価の

1000

減衰定数
h 0 (%)

値から計算している。表 4 に応答評価に必要な部材諸元を，図 13 に評価モデルを示す。図 14 に実験値と評

1500

試験
No.

表 3 に 2 章の応答評価法との比較に関係する実験結
トノイズ加振を行って同定している。また評価法に用5

支承部相対変位 (mm)(a) 熊本波 50%

図 12h0=0.032000

実験用入力地震波

滑り支承

-10

2500

12

20
10

パー支承では，滑り支承に比べて変位が小さくなり，果を示す。同表の減衰定数 h0 は地震動入力後にホワイ

10ダンパー支承

0
-10
-20
-30
-40
-15

＋

摩擦
ダンパー
スライダー
プレート

1640

＋

-

トラス

試験体セットアップ図および支承部詳細図

滑り荷重(kN)

トラス屋根および支承部からなり，滑り支承の有効ル

柱:280×400
4-D13値より実験結果との対応が良く，本試験の範囲では実

24895

αy

φ

0.24
1.49E+09
0.23

1.18
1.18

4

(mm )

mc

あるが，妥当性を確認することができた。

6120(kg)

5. 結

m1

2678(kg)1) RC 片持架構を 1 本の棒また 1 枚の板に置換して構1640

験結果に対して 10~15 mm 程度過大評価となる場合が

2300

m2

3217(kg)

I1

(i )
4

(mm )

I2

(i )

Ic

4

(mm )

(mm )

center4

4.14E+08
4.12E+08
4.03E+08

80

実験結果
静的評価
棒モデル

60
40
20
0

1

2

3

4

5

面外応答を評価する手法は，時刻歴応答解析結果の(a) 棒モデル

平均に対し安全側で評価でき，妥当性が確認された。

【参考文献】
1) 日本建設技術高度化機構：鉄骨置屋根構造の耐震診断・
改修の考え方，技報堂出版，2015.9
2) 日本建築学会：ラチスシェル屋根構造設計指針，2016.11
3) 成田和彦，寺澤友貴，松井良太，竹内徹：エネルギー吸収型支承を用いた体育館 RC 片持架構の応答制御，日本
建築学会構造系論文集，第 80 巻，第 707 号，pp.157-165，
2015.14) 稲葉祐介，寺澤友貴，松井良太，熊谷知彦，竹内徹：各種支承を有する RC 支持架構付き円筒ラチスシェルの応
答評価，日本建築学会構造系論文集，第 83 巻，第 751 号，pp.1263-1272，2018.9
5) 日本建築学会：鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説，2018.126) 日本免震構造協会：パッシブ制振構造 設計・施工マニュ
アル第 3 版，2013

2) RC 片持架構の形状および柱梁の剛性比によって各モデルの適用範囲が異なるため，適切に応答評価す
るには応答に対する梁の影響係数 q =0.409 を閾値として場合分けする必要がある。
3) RC 片持架構の動的加振実験を行い，摩擦ダンパーによる応答低減効果が確認できた。また RC 片持架
構を 1 本の棒に置換して構面外応答を評価する手法は，実験結果に対して最大 10~15 mm 程度過大評価となるが，妥当性が確認された。
-4-

図 13

－ 96 －(b) 静的評価

支承部相対変位(mm)プ図および支承部詳細図を示す。試験体は，RC 柱梁，

重錘

滑り支承

1640

4. RC 片持架構の動的加振実験

評価モデル(柱 1 本分)

図 14

試験No.

評価モデル(柱 1 本分)

特定都市河川流域に位置する立地適正化計画区域の耐水化に関する研究

修士

1.はじめに正会員

野中

康太郎（日本大学）

2.研究概要2014 年の都市再生特別措置法の改正以降、「コンパ2-1.研究の方法

クトシティ・プラス・ネットワーク 」の都市形成に向23 自治体を研究対象として、立適策定時点の居住誘

けて各自治体では立地適正化計画（以下､立適）策定を導区域における浸水リスクへの対応や現状の対策及び進めており、2019 年 12 月時点で立適策定済みの自治

今後の対応をヒアリング調査により捉えた。次いで、

体は 275 ヶ所ある。この内、242 自治体では居住誘導

立適及び国土地理院地図の面積算定機能を用い誘導区

(1)

され、さ

域の規模を整理し被水率を算出(Adobe Photoshop のらに水害脆弱性を抱える特定都市河川流域に位置する

ピクセル数の算定機能を活用)した。また、GIS を用い

自治体が 23 ヶ所存在する。しかし、既に浸水リスク

100m メッシュの人口分布(6)と浸水ハザードエリア(7)を抱えながら市街地が形成されている地域もあり、誘が重なるメッシュを抽出し、浸水曝露人口を算出し、導区域の見直しや浸水リスクの解消を図ることは困難

23 自治体の水害脆弱性を捉えた。さらに、都市計画基で、浸水を許容した「減災型の街をつくる持続的な取礎調査（2018 年時点）データ(8)を活用し、大阪府の 7

り組みが必要」との指摘もなされてきている 1)2)。

自治体 2,095 地区(9)の浸水危険性が高い建物用途を特区域内に浸水想定区域が重なることが指摘

1)

既往研究では、立適の制度に関する研究 3)4)5)や都市化係数(10)に基づき捉え、地区毎の想定浸水深や木造建

計画マスタープランとの関係性に関する研究 6)等があ物の割合、建物の階高を捉え、水害安全性を捉えた。

り、居住誘導区域の浸水リスクに着目した研究は、人2-2.特定都市河川流域の概要

口や災害危険度の分布から、区域設定までの背景を考

特定都市河川は、2004 年制定の特定都市河川浸水被察した研究 7)があるが、誘導区域内で想定される浸水害対策法に基づき、①市街化率が約 5 割以上の都市部

被害や被災人口に関する研究及び浸水リスクを踏まえを流れる河川。②想定される年平均水害被害額が 10 億た誘導区域のあり方に関する研究は見られない。

円以上。③市街化の進展により河道・ダム整備による

また、日本建築学会においても 2020 年 6 月に近年浸水被害の防止が困難であることを要件に、国土交通の気象災害の激甚化を踏まえ、建築物の耐水技術の開大臣や都道府県知事により指定された河川。とされる。

発等が急務であることを訴える提言

8)

本研究の調査対象である 23 自治体では 7 流域が指を発表している。

こうした現状を踏まえ、浸水リスクを抱える誘導区

定され、急激な市街化拡大に伴う雨水の地中への浸透域を形成する地区や建築に対して、浸水時の被害最小阻害により、これまで広域的な浸水被害を被ってきた。

化のための減災化方策の構築に向けた研究が望まれる。
そこで本研究では、居住誘導区域に浸水リスクを抱

3．居住誘導区域の浸水リスクへの対応状況

えつつ、特定都市河川流域に位置する 23 自治体を対

表 1 に居住誘導区域の浸水リスクへの対応状況を示

象に、①誘導区域の浸水リスクに対する対応方針を捉す。23 自治体の立適を見ると、立適策定時点においてえる。次いで､誘導区域の水害脆弱性を②浸水や冠水等

4 自治体に限り、居住誘導区域に浸水ハザードエリア(2)の危険性を有した区域の割合を測る｢被水率 」とどのを含まないとする方針が設定されていた。一方、他の程度の住民が浸水の危険性に曝されるかを測る｢浸水自治体では居住誘導区域に浸水ハザードエリアを含ま(3)

曝露人口 ｣から捉える。また､③水害脆弱性の高い大ないとする方針は示されておらず、こうした背景には、

阪府 7 自治体 2,095 地区に着目し、想定浸水深、建物既に浸水ハザードエリア内に人口密度の高い市街地が(4)の構造･階数に基づき、立地適正化計画区域 の水害安形成されていることや、居住誘導区域の災害リスクの全性を捉える。そのため､④水害安全性を担保する建築取り扱いが厳格化される都市再生特別措置法等の改正を｢耐水建築：浸水しても最低限人命が守られる建物｣（2020 年 6 月）以前に立適が策定されていたことがとして定義し､地域･建築の｢耐水性(5)」の状況を捉える。 あり、居住誘導区域に対する災害リスクに重きが置か- 1 -－ 97 －

表１

れていなかったことなどがある。現在、各自治体が実

居住誘導区域の浸水リスクへの対応状況施している対策は、河川・排水施設の整備や避難訓練の実施、防災情報の周知等があるが、小牧市と枚方市
では、今後、居住誘導区域の見直しを検討している。
4．23 自治体の被水率と浸水曝露人口の人口密度
図 1 に居住誘導区域の被水率と浸水曝露人口の関係を示す。これを見ると居住誘導区域の被水率が高い地
区ほど浸水曝露人口の人口密度は高く、水害時の避難に要支援が想定される 65 歳以上の高齢者割合も高くなる傾向が見られる。特に守口市、門真市、八尾市等の大阪府の自治体は被水率も浸水曝露人口の人口密度も高い傾向が見られ、水害脆弱性の高いことが分かる。
5．大阪府 7 自治体の水害安全性
図 2 に耐水性評価の算定方法を示す。前章では大阪府の自治体において、水害脆弱性の高いことを捉えた。
そこで、大阪府の 7 自治体の 2,095 地区を分析対象として、自治体毎に浸水する危険性の高い建物の用途を特化係数に基づき把握する。次いで、ここでは、浸水深に応じた浸水被害の規模を浸水レベル (12) として定図1

義した上で、「耐水建築」の考え方に基づき、浸水によ居住誘導区域の被水率と浸水曝露人口の関係

る家屋の浮上・流出の恐れの低い木造以外の建物構造の強度（構造危険度）や緊急避難時における避難空間（垂直避難）としての安全階の確保（階数危険度）の観点から、水害安全性を捉えることとした。
5-1．浸水リスクの高い建物の用途
図 3 に守口市と東大阪市の建物用途の特化係数と被水率を例として示す。被水率の高い守口市では、特に併用住宅の特化度が高いことから店舗等併用住宅や作
業所併用住宅等の浸水リスクが想定され、東大阪市では、宿泊施設の浸水リスクが想定されることが分かる。
5-2．構造危険度
図 4 に守口市と東大阪市の建物の構造危険度を例として示す。木造建物の浸水度合いを示す｢構造危険度｣は、図 4 に示す守口市や門真市は高く、図 4 に示す東大阪市や枚方市は比較的低い。守口市や門真市では、木造建物の割合は高くないが、被水率は高く、町丁目
面積に対する建築面積も大きいことから、構造危険度は高い。また、東大阪市や八尾市では、床上浸水と床
図2

下浸水の両方を対象とした構造危険度は高いが、床上

耐水性評価の算定方法(11)浸水のみを対象とした構造危険度は限定的である。そまえると 10) 、生活への支障は少なく生命に危機は及のため、一般的な 2 階建ての木造家屋では浸水深 3mばないとされる床下浸水（浸水レベルⅠ）程度の浸水

以上、平屋建ての木造家屋では軒下以上の浸水で家屋を許容（減災）するならば、安全性の担保された居住の浮上や流出の恐れがあると指摘されていることを踏誘導区域と捉えることもできる。

- 2 -－ 98 －

5-3．階数危険度
図 5 に守口市と東大阪市の建物の階数危険度を例として示す。建物の平均階数は、7 自治体の全ての地区
で大阪府全体の平均階数（2.07 階）を上回っており、建物階数は階上高のあることが分かる。建物の安全階の浸水度合いを示す「階数危険度」を見ると、図 5 に示す守口市や門真市は高く、東大阪市では低いことが分かる。また、図 5 に示す東大阪市や大東市、寝屋川
市では、都市機能誘導区域における建物の平均階数は 図 3

守口市と東大阪市の建物用途の特化係数と被水率高く、階数危険度は低いことが分かる。
5-4．構造危険度と階数危険度の関係
図 6 に、守口市と東大阪市の建物の構造危険度と階数危険度の関係を例として示す。図 4､図 5 で構造危険度と階数危険度の高い守口市を見ると、構造危険度は40％以内で階数危険度は＋0.5 から－1.0 程度の範囲に分散する傾向が見られ、守口市は構造危険度と階数
危険度が危惧される建物が分散立地する傾向が分かる。
一方、図 6 に示す東大阪市や八尾市、大東市、寝屋

図4

守口市と東大阪市の建物の構造危険度

図5

守口市と東大阪市の建物の階数危険度

図6

建物の構造危険度と階数危険度の関係

川市、枚方市では、木造建物の浸水の恐れがない構造
危険度 0％の地区が多い。また、東大阪市を見ると、構造危険度 20%から 40%の範囲において地区が散見されるが、階数危険度±0 から－1.0 の範囲に多くの地区が分布しており、浸水する木造建物は多いものの垂直避難が可能な建物も多い状況が考えられる。
6．結論
本研究の結果を以下に要約する。
①藤沢市、相模原市、名古屋市、江南市に限り、居住誘導区域に浸水ハザードエリアを含まないこととする方針を設けており、小牧市や枚方市では、今後、誘導区域の見直しを検討していた。
②被水率と浸水曝露人口の人口密度は、守口市、門真市、八尾市等の大阪府の自治体で特に高く、65 歳以※構造危険度は床上浸水のみを対象とした結果を採用

上の高齢者割合も高い傾向を示した。
③構造危険度は、守口市、門真市が高く、東大阪市、

本研究では、「被水率」と「浸水曝露人口」の人口密

枚方市は低く、東大阪市、八尾市は、床上浸水及び度の観点から、従来明らかにされてこなかった居住誘

床下浸水を対象とした構造危険度は高いが、床上浸

導区域に浸水リスクを抱える 23 自治体の水害脆弱性

水のみを対象とした構造危険度は限定的であった。

の規模には、大きな差異があることを見出した。また、④階数危険度は、守口市、門真市が高く、東大阪市は「耐水建築」といった新たな観点からは、水害脆弱性

比較的低く、東大阪市、大東市、寝屋川市では、特が特に高い大阪府の 7 自治体の中では、東大阪市や枚に都市機能誘導区域の階数危険度が低い。

方市において水害安全性が高いことを見出した。

⑤守口市は、構造危険度及び階数危険度の低い地区が本研究の結果を踏まえ、浸水や冠水等を被る区域の少なく、東大阪市、八尾市、大東市、寝屋川市、枚「被水率」の考え方は、誘導区域を見直すことで浸水

方市は構造危険度 0%の地区が多く、東大阪市は構リスクを除外するか、浸水リスクを許容した上で誘導

造危険度が高く階数危険度の低い地区が見られた。

区域内の水害安全性向上を目指すかといった、地域毎- 3 -－ 99 －

の対応を検討する上での指標となり得ると考える。また、浸水等の危険性に曝された「浸水曝露人口」の人
口密度の考え方は、浸水する地域にどの程度の住民が居住し、脆弱性の高い高密度な都市を形成しているかといった、自治体毎の水害に対する危険性を測る上での指標になり得ると考える。こうした指標を通して捉えられる各自治体が抱える浸水リスクに対しては、誘導区域を形成する建築や地域のあり方として、在宅避難や敷地嵩上げ等の可能性の検討が重要と思われる。
次いで、浸水時に人命を守ることを最優先とした｢耐水建築｣の考え方は、更なる激甚化・頻発化が見込まれる水害に対応した減災化の指標となり得る。そのため、現状のピロティ建築や嵩上げされた建物を再評価した上で、立適の防災指針の一要素として耐水建築の推進を位置付けていくことや居住誘導区域内における耐水建築建設のための助成制度を設けることも重要2020 年 9 月時点において行政により公表されている最新の資料を参照した。尚、内水ハザードマップが公表されていない自治体の内水氾濫による浸水は考慮していない。
(8) 本研究では、データが入手できなかった大阪市を除く大阪府全自治体の都市計画基礎調査のデータに基づき分析している。尚、当該データでは、木造と土蔵造を併せて木造として建物を集計している。
(9) データが欠損している八尾市龍華町 1 丁目と東大阪市徳庵本町は分析の対象外とした。
(10) 特化係数＝（区域内に立地する用途 A の建物棟数/区域内に立地する総建物棟数）（/ 大阪府に立地する用途 A の
建物棟数/大阪府に立地する総建物棟数）から算出した。
例えば、用途 A の建物の特化係数が１を超えた自治体の区域では、大阪府全体と比較して用途 A の建物の割合が高いといった解釈ができる。
(11) 市街化区域及び誘導区域における構造危険度及び階数
危険度は、Adobe Photoshop のピクセル数の算定機能を活用し、各町丁目に重なる区域の面積を按分して算定。
(12) 浸水深に応じた浸水被害の規模は、水害ハザードマッ
プ作成の手引き 9)や耐水化建築ガイドライン 10)に基づき設定した。

になると思われる。また、現状、耐水性の低い建物の建て替え等を検討する上では、「構造危険度」や「階数危険度」の指標を踏まえ、RC 造等の耐水性の高い構造への建て替えや高層化を視野に入れる必要がある。
さらに、建物を高層化する上で障壁となることが想定される斜線制限や容積率等に関しては、今後、特区指定等による規制緩和を検討することも重要と考える。
以上より、立地適正化計画区域に耐水建築を充足させ、耐水地域ひいては耐水都市の構築を検討することも重要になると考える。
【補注】(1)「コンパクトシティ・プラス・ネットワーク」は、コンパ
クトシティ化の推進と連携して面的な公共交通ネットワークを再編し生活利便性の向上等を目指すまちづくりの理念である。
(2) 各区域に占める浸水ハザードエリア （７）の割合を被水率として算出した。
(3) 浸水ハザードエリア内に居住し、浸水の恐れのある人口と定義した。
(4) 立適の計画対象範囲の区域を指す。尚、本研究では、線引きの都市計画区域における市街化調整区域と非線引き
白地地域の土地利用の規制状況が異なることや、線引きと非線引きの都市計画区域で居住誘導区域の設定における前提の土地利用状況が異なることから、非線引きの都
市計画区域は分析の対象外とした。
(5) 浸水時に建物の浮上・流出の恐れがなく、想定浸水深に対して垂直避難可能な空間が確保されることで、人命の安全性が担保される性能を地域・建築の「耐水性」として定義した。
(6) 東京大学空間情報科学センターの平成 27 年簡易 100m
メッシュ人口データに基づき分析を行なった。
(7) 浸水想定区域（水防法）および都市洪水・都市浸水想定区域（特定都市河川浸水被害対策法）を指し、本研究では、【参考文献】
1) 「都市再生特措法改正へ 減災型まちづくり模索」，日本経済新聞，2020.4.20
2) 「浸水エリアへの居住誘導やむなし 国交省が指針作成へ」，日本経済新聞，2020.6.26
3) 酒本恭聖・瀬田史彦（2016）：「立地適正化計画と市街化調整区域の土地利用コントロールに関する論説」，都市計
画論文集，Vol.51 No3，pp.784-790
4) 浅野純一郎・上田政道（2017）：「人口フレーム枯渇都市における線引き運用と立地適正化計画の策定方針に関する研究」，都市計画論文集，Vol.52 No2，pp.220-228
5) 齋藤勇貴・松川寿也・丸岡陽・中出文平・樋口秀（2018）：「立地適正化計画策定都市での開発許可制度の方針と運用に関する研究」，都市計画論文集，Vol.53 No3，pp.11231129
6) 甘粕裕明・姥浦道生・苅谷智大・小地沢将之（2018）：「立
地適正化計画と都市計画マスタープランの計画内容の関係性に関する研究 -都市機能誘導区域図と将来都市構造
図の整合性に着目して-」，都市計画論文集，Vol.53 No3，
pp.400-407
7) 西井成志・真鍋陸太郎・村山顕人（2019）：立地適正化計
画における居住誘導区域設定の考え方とその背景-市街化区域に対する居住誘導区域の面積比率が対照的な自治体の比較を通じて-，都市計画論文集，Vol.54 No3，pp.532538
8) 日本建築学会：提言 激甚化する水害への建築分野の取り組むべき課題 〜戸建て住宅を中心として〜
https://www.aij.or.jp/jpn/databox/2020/20200629.pdf ，
最終閲覧 2021.3
9) 国道交通省水管理・国土保全局：水害ハザードマップ作成の手引き https://www.mlit.go.jp/river/basic_info/jigyo_
keikaku/saigai/tisiki/hazardmap/suigai_hazardmap_
tebiki_201604.pdf，最終閲覧 2021.3
10) 滋賀県：耐水化建築ガイドライン https://www.pref.
shiga.lg.jp/file/attachment/1020539.pdf，最終閲覧
2021.3- 4 -－ 100 －

空間の残存に着目した悲劇の記憶の継承メカニズムに関する考察
正会員

筈谷

友紀子（龍谷大学）

本研究では議論の結果残存状態が異なる 3 つの事例

１.はじめにから、関係主体による議論の経緯、保存手法、継承活１-１研究の背景と目的
悲劇の記憶はどのように継承されるのだろうか。本動の展開について分析を行う。分析にあたっては空間研究では、戦争・震災・差別・公害など悲しみの記憶の残存をめぐる議論が確認できる委員会議事録、市民に関わる記憶を「負の記憶」と位置づけ、その中でも団体が発行する機関紙や当時の新聞報道記事を用いた。

政策や社会制度を通じて抗えない構造として規定されそのほか、記憶の継承活動を行なっている団体が公開た差別や暴力に関わる記憶を「悲劇の記憶」と定義し、している資料等を参照した。

考察の対象とする。悲劇の記憶の継承手法には、語り部による伝承や資料館の設置のほか、アウシュビッツ

２.悲劇の記憶の継承をめぐる理論的枠組みと実践

強制収容所や原爆ドームのように悲劇を象徴する遺構

２-１悲劇の記憶の特徴

や場所といった「空間」の保存活用が挙げられる。し本研究で考察の対象とする「悲劇の記憶」の特徴をかしながら、悲劇を象徴する空間（＝悲劇の遺産）の仮説的に提示する。

保存においては、様々な関係者らによる議論が不可欠①被害者の存在
悲劇の記憶の継承主体として被害者の存在がまずであり、合意形成は容易ではい。
本研究では、①悲劇を象徴する「空間」がどのよう挙げられる。被害者は悲劇の当事者でもあり、語り部

なプロセスを経て保存されるのかを明らかにし、②「空活動に見られるように継承者としての役割も負う。

間」に関連する継承活動の展開を整理した上で、③「空②心情的負担により言及を忌避する傾向

間」の残存は悲劇の記憶を継承するにおいてどのよう被害主体においては被害経験及びトラウマを思いな影響をもたらすのか考察することを目的とする。

出したり、加害主体においては加害責任を回避したい

１-２先行研究の整理心理であったり、地域やそのほか社会一般においては遺構や場所といった「空間」に着目し、記憶の形成
1)

他者の死を想起することへの心情的負担から、悲劇へ過程を考察した研究は、直野(2010) による平和記念公の言及が忌避されることが少なくない。

園の形成過程と戦後の記憶形成に関する研究や、福間③社会への意義(2016) による広島・長崎における被爆遺構やモニュメ

悲劇の記憶においては、被害を生じさせた社会的要ントに関する研究があげられる。これらの研究では、因やシステマティックな暴力への反省が教訓という形

集合的記憶が形成される過程で後景に置かれる記憶がで社会一般に共有され得る。

あると指摘する点で共通しており、遺構の保存やモニ④時空間の射程の長さ/広さ

2)「悲劇」は偶発的な事件・事故とは異なり、政策やュメントの設計は記憶を一元化し定着させる行為であるとして批判の対象となっている。

社会制度を通じて暴力や差別を構造化するが為に、長3)期かつ広範な圏域で被害を生じさせる。それゆえに、

4)「記憶の枠組み」に関する研究や、後藤(2008) による「悲劇」の記憶の継承の射程は加害主体や被害主体と都市の記憶を継承する手法としての歴史的建造物の活言った当事者らの枠を超え、将来世代にまで及ぶ。

用に関する研究などが見られるものの、「空間」が記憶⑤残存空間の不完全さ

一方で、都市計画・建築分野では窪田(2014) によるの想起を促す媒体であることを指摘するに留まってお「悲劇」は政策や社会制度を通じてより広範な地域

り、社会学分野の研究蓄積で見られる遺構の保存に対で起こるのに対し、残存空間は散逸的でもとより完全する批判は未だ乗り越えていない。本研究の新規性・に残存し得ない点に特徴がある。

独自性は、悲劇の記憶の継承の観点から「空間」の残２-２本研究が対象とする悲劇の遺産に関する整理存について評価を試みる点にある。
１-３研究の方法

本研究は、「社会制度や政策を通じて抗えない構造として規定された差別や暴力」である「悲劇の記憶」- 1 -－ 101 －

を表象する空間を「悲劇の遺産」と定義する。具体的ュメント空間が創出されうることを事例から示した。

には加害行為及び被害が発生した「空間」である。こ以上の整理に基づき、本研究では、保存を経た事例とこで指す「空間」とは、建造物のみならずその他構造

して「十坪住宅」、解体を経た事例として「長崎刑務所

物等で形成される「場所」も含む。以下に、悲劇の記

浦上支所跡地」、モニュメント空間の創出を経た事例と憶が「空間」として立ち現れるパターンと「空間」のして「水俣湾」の分析を行う（表 1）。
表 1 対象事例の残存状態 5) 6) 7) 8) 9) 10)

残し方について整理を行う。
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①建造物
例えば、隔離収容を目的に設計されたハンセン病療

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D2 養所における監房などは、その用途だけでなく構造上
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の特徴から悲劇を想起することが可能である。
②敷地
差別や抑圧、暴力といった加害がシステマティックに展開されたがゆえに、建造物の配置構成そのものに

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悲劇性が立ち現れることがある。これには、隔離政策下に設けられたハンセン病療養所やドイツ・ナチスに"8よる強制収容所が該当する。

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③跡(地)

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戦争遺構・被爆遺構など、建物が破壊・滅失されたことにより生じた痕跡(廃墟や焼土)に悲劇性が見出さ

３.空間の残存を伴う悲劇の記憶の継承プロセス

れるものがある。被爆遺構である原爆ドームや浦上天

ハンセン病患者に対する隔離政策の過程で設けら主堂が、原爆による破壊の痕跡を保存することが第一れた「十坪住宅」を事例に、空間の残存を伴う悲劇のとされているように、廃墟となった空間から被害の規

記憶の継承プロセスを明らかにする。十坪住宅の保存

模や激甚さを読み解くことができる。

をめぐる議論からは、関係主体間での保存価値をめぐ④モニュメント空間

る対立と、対立を乗り越える手段としての「価値の共そのほか、悲劇を象徴する物理的空間がない場合に有プロセス」の存在が示唆された。

おいても、被害者らによって「場所」が見出されるこ十坪住宅の保存はハンセン病患者を支援するボラとが少なくない。その際、記念碑や記念広場などのモンティア団体によって進められた。しかし、ハンセン

ニュメント空間が希求される。

病施設の保存を担当する厚労省歴史的建造物保存検討

本研究は、空間の残存に着目し、「残す」という営為会は建物の傷みを理由に十坪住宅を修復保存の対象とによる効果を悲劇の記憶の継承という観点から考察すしなかった 11)。これに対し、十坪住宅の保存を進めるるものである。空間の残存を評価する指標としては、

ボランティア団体は建築士や学識など様々なアクター

世界遺産を選出する際にも用いられる「完全性」が挙と協力し、十坪住宅のエピソードからその悲劇性を明げられる。一方で、悲劇の遺産においてはその性質上、らかにしたり、患者の生きた証として前向きに評価し保存の賛否を議論する際には残存程度がすでに低いこたり、ハンセン病遺産としての価値を多面的な評価軸とが多い。そのため、本研究は空間の残し方を巡ってから明らかにした 12)13)。その成果として、厚労省歴史議論が展開されたものを抽出し、議論以前・以後の残的建造物保存検討会の下部組織で十坪住宅の保存が検存程度の変化をみる。

討されるなど、十坪住宅の保存価値は関係主体の間で２-３悲劇の記憶の継承に関する実践的取り組みと対共有されつつあることが伺える。
このようなプロセスを経て保存された空間は、ダー

象事例の選定理由
悲劇の遺産の保存活用事例を整理した結果、手法とクツーリズムとも言える観光プログラムを通じて訪問

しては主に、修復によって原型を留める凍結保存、来者に公開される。ハンセン病療養所は隔離を目的に離訪者に伝わりやすいように悲劇を想起させるデザイン

島や山中に立地したため、記憶の継承主体としての「地を加える演出保存・デジタルアーカイブや記録を作成

域」の存在が望めず、当事者である元患者らも高齢化した上での解体が選択されうることを明らかにした。

を理由に語り部としての継承活動が難しいことから、加えて、物理的空間を持たない事象であっても、モニ

観光による地域を超えた継承活動の意義は大きい。

- 2 -－ 102 －

本事例では、①悲劇の遺産においては、悲劇性およ

板に強制連行についての記載を認めないなど、保存価

び教訓が保存価値となりうるため、保存にあたっては値をめぐる対立の中で顕在化した悲劇性についての言

価値（悲劇性や教訓）を立証し共有するプロセスを要及を避けることに徹した 18)。

することを明らかにし、②地域を超えた継承活動が可本事例では、悲劇への言及を避けるなど、悲劇を共能になるという点で、空間が残されることの意義を示有するプロセスが十分でない限り、結果的に空間が残した。

存したとしても、悲劇の継承に断絶が生じかねないことを明らかにした。
展示保存範囲
平和祈念像

解体範囲

遺構

図１

長島愛生園の観光プログラム 14)

図２

遺構の解体・保存範囲 12

５.モニュメント空間が創出された悲劇の記憶の継承

４.空間の解体を伴う悲劇の記憶の継承プロセス
被爆遺構でありながら強制連行など戦時下の日本

チッソによる工場排水で汚染された「水俣湾」を事の加害性を示す「長崎刑務所浦上支所」を事例に、空例に、新たなモニュメント空間の創出を伴う悲劇の記

間の解体を伴う悲劇の記憶の継承プロセスを明らかに

憶の継承プロセスを明らかにする。

する。長崎刑務所浦上支所の遺構の解体を経るまでに

水俣湾埋立地の整備にあたり、環境庁や県らで構成

は、関係主体による保存価値の対立と、悲劇性への言される公害防止事業対策懇談会はレクリエーション施及を避けたい市の姿勢が確認できる。

設や緑地の整備、イベント開催を持ってして環境復元

長崎原爆被災者協議会らは長崎刑務支所浦上支所

を対外的にアピールすることを試みた。しかし、一部での爆死者の中に強制連行された中国人や朝鮮独立運の水俣病患者団体は水俣湾埋立地を「慰霊の場」であ動に携わっていた韓国人らがいたことから、戦時下にると位置づけ、開発を拒んだ 19)。このような対立を経おける日本の加害性をも示す遺構として保存を要望して、市は開発計画を維持しながらも当初から構想して15)。一方で、遺構の保存が検討された委員会では、いた水俣病を祈念するモニュメントの設置を具体化さ

長年平和公園を「被爆被害を祈念する聖域」として整せる。患者団体を巻き込んで水俣を祈念するモニュメ

備し続けてきた経緯から、「遺構の存在は平和公園にふントの設置を検討する委員会を発足させることで、水た

さわしくない」と退けた

16)。そのほか、発見された遺俣病患者の要望を吸い上げようと試みたともとれるが、構が建物の基礎部分であるため被爆遺構としては価値

モニュメントの設置を主に望んだのは患者らではない。

がないといった主張や、刑務所であったことを理由とむしろ、被害経験を共有しないからこそ、被害を想起・した保存への反対意見など、関係主体によって空間へ共有できる物理的な空間が希求されたと言える。

の解釈は別れ、対立が生じた

17)。長崎刑務所浦上支所

しかし、このようなプロセスを経て創出されたモニの遺構は一部展示保存されたものの、その多くが解体

ュメント空間のその後の利用を見てみると、慰霊式のされた。しかしながら、空間への多様な評価が各関係

会場としての利用や納められていた犠牲者名簿が、患主体によって行われたという点では修復保存された十者有志らによって新たに作られた碑に移されていたこ

坪住宅の事例と共通している。

とが分かった。モニュメント空間は、実物のように被戦争経験の伝承を行なう市民団体による平和公園

害を想起できるようなしつらえではないからこそ、その案内活動を見てみると、展示保存されている長崎刑の価値は「プロセス」に大きく依拠する。すなわち、

務所浦上支所の遺構を前に、戦時下の加害性に関する

空間は造形的な回答に過ぎないため、どのような悲劇

言及は見られなかった。また、当初長崎市は「市民に性を見出しどのような教訓を抽出するのかといった議は様々な歴史観がある」ことを理由に、展示用の説明論によって悲劇の記憶をめぐる認識が深めるというプ- 3 -－ 103 －

６.結論

会報（ハンセンボランティア ニュース ゆい・結・YUI）、保存責任を負う厚労省の部会資料（歴史的建造物保存等検討会資料）、
観光や教育学習の情報発信をしている長島愛生園歴史館 HPなどを参照した。

６-１結果

参考文献

ロセスに、焦点を当てざるを得ない。

本論文が明らかにし得た結果は、以下に集約できる。 1)直野章子(2010)「ヒロシマの記憶風景:国民の創作と不気味な(1)悲劇の記憶は、被害者の存在や心情的理由によって言及が忌避されることからこそ、その悲劇性や教訓といった価値を関係主体の間で共有するプロセスを強く要請し、(2)その過程で一元化できない多様な空間への評価や解釈が関係主体によって導かれる。(3)悲劇の記
憶は“よすが”としての空間を希求し、残存する空間の保存はもちろん、物理的な空間を持たない悲劇の記
憶であっても、「空間化」することで悲劇の痕跡を残す。
(4)空間の残存は観光や訪問学習という手法を通じて、地域を超えた悲劇の記憶の継承を可能とし、将来に渡って議論を喚起する可能性を残す(図 3)。
６-２悲劇の記憶の継承メカニズムに関する考察
悲劇の事象そのものは社会全体が知るところであっても、共有プロセスによって明らかにされた「悲劇性」や「教訓」が継がれなければ、継承されたとは言えない。
「悲劇」は社会制度や政策を通じて抗えない構造として規定された人災であるからこそ、「二度と繰り返さない」という誓いが立てられる。裏を返せば、社会制度や政策を通じて悲劇が繰り返される恐れがあるからこそ、「記憶の継承」の射程は広がりうる。すなわ
ち、「悲劇の記憶」は悲劇が生じた「地域」に留まらず、地域を超えて継がれるポテンシャルを持つ。このように、「悲劇の記憶」は記憶の継承の枠組みを拡大させる点において、そのメカニズムが説明可能である。
注釈(1)例えば、十坪住宅については保存を推進する市民団体の図３

時空間」『社会学評論』Vol.60,No.4,pp.500-516 2)福間良明(2016)「広島・長崎と『記憶の場』のねじれ：「被爆の痕跡」のポ
リティクス」『立命館大学人文科学研究所紀要』Vol.110, pp.111137 3)窪田亜矢(2014)「水郷の商都・佐原にける『記憶の枠組
み』についての研究-『歴史的なもの』との関係をふまえた考察」『建築学会計画系論文集』Vol.79,No.705,pp.2443-2452 4)後藤治(2015) 「建築の保存と記憶をつなぐこと」『建築雑誌』
Vol.130,No.1675,pp.6-7 5)十坪住宅「徳島路太利」修復保存事
業 〜 残 そ う ハ ン セ ン 病 隔 離 政 策 の 歴 史 〜 https://motiongallery.net/projects/yuinokai2019(最終閲覧日 2021 年 3 月 19日) 6)朝日新聞デジタル「ハンセン病患者の歴史伝える 徳島の団体寄付の住宅修復」2020 年 10 月 1 日 7)長崎の原爆遺構を記録する会(編)(2005)『原爆遺構 長崎の記憶』海鳥社 8)長崎
原爆資料館 https://nagasakipeace.jp/japanese/map/zone_
negai/urakami_keimu_ato.html（最終閲覧日 2021 年 3 月 19 日）
9)熊本日日新聞『報道写真集水俣病 50 年)』
熊本日日新聞社 p.131
10)熊本県公式観光サイト https://kumamoto.guide/spots/
detail/11733（最終閲覧日 2021 年 3 月 19 日） 11)歴史的建造物保存等検討会『第１回歴史的建造物保存等検討会資料』「資料 4
歴史的建造物調査結果(一覧)(平成 21〜22 年度訪問調査)」
https://www.mhlw.go.jp/file/05-Shingikai-10901000-Kenkou
kyoku-Soumuka/0000071865.pdf 12)ハンセンボランティア結の会(2017 年 10 月 16 日)『ハンセンボランティア ニュース ゆい・結・YUI』No,33 13)ハンセンボランティア結の会(2017 年 10 月16 日)『ハンセンボランティア ニュース ゆい・結・YUI』No.34
14)長島愛生園歴史館 http://www.aisei-rekishikan.jp/tour.
php（最終閲覧日 2021 年 3 月 19 日） 15)読売新聞 1992 年 2 月
1 日 16)平和公園聖域化検討委員会「第 4 回会議発言要旨」1992
年 2 月 17)長崎市原子爆弾被災資料協議会「第 9 回長崎市原子爆弾被災資料協議会会議録要約」1992 年 2 月 8 日 18)森口正彦(2009)「平和公園『長崎刑務所浦上支所跡』案内板回収に問われるもの-その経過と被爆遺構・案内板内容の課題-」『証言 2009 ヒ
ロシマ・ナガサキの声』Vol.23,pp.184-191 19)水俣・海の声を聞く会・代表 浜本二徳「公開質問状」1990 年 11 月 21 日

空間の残存と共有プロセスに着目した悲劇の記憶の継承プロセス- 4 -－ 104 －

二方向入力を受ける複合非線形効果を考慮した単純立体骨組の非対称分岐挙動
修士

正会員

福田

伊織（東北大学）の考え方を継承しつつ，新たに Hill4)が提案した比較体

1．序落合・荒木 1)がごく最近これまで知られていなかっの概念を適用する．また，より一般性をもつ改良したた超高層建築物の崩壊挙動を報告した．骨組下層部の単純モデルが採用され，上谷・上村 2)が報告した内容

長辺と短辺の両方向の梁端部に同時に降伏ヒンジが発を拡張した結果が示される．

生することで全体捩れ変形が誘発される現象である．
図 1 に落合・荒木 1)による解析で明らかにされた倒壊

2. 漸増捩れ倒壊の経路パラメータについてに至るまでの挙動を時系列に左から右に追って示す．

2.1 下層部変形集中現象 3)と漸増捩れ倒壊の類似点

検討建物は各層の偏心率が 0.1 以下であり，捩れ振動

上谷・上村 2)は下層部変形集中現象 3)と漸増捩れ倒が励起されにくいと考えられていたが，立体骨組の平壊の類似性を指摘したが，具体的には以下 3 点が類似

面主軸に対して 45 度方向から大振幅地震動を入力し，している．①現象は一方向(捩れ方向)への塑性残留変重力の作用による幾何学的非線形効果(P- Δ効果)を考

位累積により引き起こされる．②骨組梁端に生じた塑慮する解析を行ったところ本現象が生じた．用いられ性化は下層階に集中している (部分崩壊メカニズムがた地震動は日本の南海・東南海トラフ沿いを震源とす生じ，その影響を受ける)．③現象が確認された立体骨る連動型シナリオベースの巨大地震動想定波形の一つ

組解析においては幾何学的非線形効果(P-Δ 効果)と材を 105%に割り増したものである．本稿ではこの現象

料非線形の複合非線形性が考慮されている．上谷・上を漸増捩れ倒壊と呼ぶ．超高層建築物の倒壊は人命の村 2)はこの類似性に着目し，下層部変形集中現象の発観点はもとより経済的影響，ひいては建設技術への信生要因である塑性分岐座屈現象の観点から漸増ねじれ

頼といった観点からも避けなければならない．そのた倒壊を分析した．

め，早急に漸増ねじれ倒壊のメカニズムを解明し，リ2.2 単純立体骨組モデルと超高層骨組との関係
上谷・上村 2)は塑性分岐座屈の観点からメカニズム

スクを定量的に評価することが望まれる．
上谷・上村 2)は漸増捩れ倒壊と，動的不安定現象のの説明をするにあたり，剛体梁-柱・剛床とそれらを接一つである下層部変形集中現象 3)の類似性を指摘し，続する完全弾塑性の回転ばねで構成され，降伏後の捩

一般の塑性分岐座屈に見られるメカニズムにより完全れ剛性を考慮する弾性捩ればねが剛床対称中心に付与に対称な平面を持つ単純な立体骨組に対し対称荷重をされている単純な立体モデルを採用した．筆者が用い与える場合にも捩れが生じ得ることを示したが，本現る単純立体モデルはこれに弾性せん断ばねを付与した

象を塑性分岐座屈と捉えた場合に何が現象を支配する

ものと等価である(図 2)．実骨組からのモデル化は以下

経路パラメータであるかについては未整理のままであのように説明されることから，本モデルは骨組の終局った．本稿の目的は第一に本現象を塑性分岐座屈と捉状態を表した簡易モデルとなる．①P-Δ効果により梁えた場合における経路パラメータを再定義することで端部の塑性化が下層部に集中したと仮定し，その梁はある．第二の目的はこの議論を踏まえた上で，漸増捩

柱の拘束効果がないものとして除去する，②弾性を維れ倒壊のメカニズムについて塑性分岐座屈の観点から持する骨組上部構造は単純化のために無視し，軸力の理論を再度構築し，数値解析により裏付けることであみを考慮する．

2)

る．理論的な検討は上谷・上村 が示したメカニズム

2.3 立体骨組モデルが捩れるメカニズム
単純立体モデルは，Shanley5)が塑性座屈荷重問題の解明に際し用いた中心圧縮柱モデル(図 3 下，Shanley’scolumn)と強い類似性を持つ．Shanley’s column は剛体
棒と 2 つの弾塑性ばねから構成される 2 自由度モデル
であり，単純立体モデルも 3 自由度となっていることを除き，剛体と弾塑性ばねから構成されるモデルであ

図 1 漸増ねじれ倒壊

る．Shanley による理論解析 5)から，Shanley’s column- 1 -－ 105 －

において安定な塑性分岐座屈が生じるとき，分岐変位

これを間接的な経路パラメータと見なすことで解決でが生じる側の弾塑性ばねは負荷でも除荷でもない中立

きる．この結果，現象は塑性分岐座屈現象に類似した負荷となること，およびその後連続的に除荷が急速に問題として理論的に記述可能となる．

進展することが明らかになっている(図 3 下)．単純立体モデルにおいても同様の過程を経ると予測される．

3. 単純立体モデルを用いた塑性分岐座屈理論解析

まず，主軸斜め 45 度方向からの載荷により梁材端ばね

本章では単純立体モデルを用いて，降伏後剛性値をが二方向同時に降伏する(図 3 左上)．その後捩れ方向

経路パラメータとした塑性分岐座屈理論を再構築する．

への分岐が生じると，4 つの後面のうち 2 つの構面に3.1 単純立体モデル

は除荷が生じるが(図 3 右上)，分岐が生じる瞬間は斜

図 2 に示す偏心のない一層単スパンの単純な対称立

め方向からの負荷がそれらと相殺されることで中立負体骨組を考える．本モデルはもっとも単純な完全対称荷が実現される(図 3 中央上)．その後中立負荷から除立体骨組であり，上村・上谷が提案したモデルに水平荷への移行が生じる．以上が上谷・上村による立体骨

せん断ばねを付与したものである．図のように X , Y 軸

組が捩れるメカニズムの説明の概要であり，上谷・上を取り，モデルの各構面に(1)から(4)まで番号を付与す

村

2)は上記の挙動が生じるときの物理量が満たす関係

る．#から始まる番号は節点番号を示しており，特に#2式を，増分量釣合式から導出している．

は剛床屋根の対称中心となるマスター節点である．ス

2.4 漸増ねじれ倒壊の経路パラメータ

パン長を a ，モデル高さを h とする．柱・梁中央材は

2)

上谷・上村の報告 では前節のメカニズムの考え方が剛体とし，それぞれを完全弾塑性の復元力特性をもつ示されたが，立体骨組が捩れるメカニズムの発生を支梁材端回転ばねにより接続する．梁材端回転ばねの初配する物理変数，すなわち経路パラメータは未整理の期弾性剛性は k である．また，柱脚部および柱頭はピまま残されていた．前節までに示されたように，実骨ン支承により，それぞれ地面と剛床屋根に接続されて組における下層部塑性域の進展度合いが，現象の発生いるものとする． X , Y 方向それぞれに，ばね定数 K / 2

や単純な立体モデルへの縮約において重要な要素であの弾性水平せん断ばねが一組，骨組の重心から e の位ることが指摘できる．その下層部塑性域の進展は P-

置に取り付けられている．

Δ効果と，頂部および各層の水平変位もしくはそれら

鉛直荷重 W を各柱頭に作用させる．また剛床屋根のを生じさせる水平荷重や慣性力に依存する．したがっ

対称中心に水平荷重 H が主軸 45 度方向より作用してて，直接的に関係するのは鉛直死荷重ならびに水平変いる．水平荷重 H と平行方向を u 軸，直行方向を v 軸

位，もしくは水平荷重と言える．これは一般の塑性分とし，マスター節点を原点とする．マスター節点左回

岐座屈において荷重や変位が経路パラメータとなるこり回転軸を θ 軸として定義する．本論で間接的な経路ととも一致する．ただし，漸増ねじれ倒壊の場合これパラメータとなるモデルの降伏後水平剛性と降伏後捩ら要素は複合的に変化することから，どれか一つが現れ剛性は P- Δ 効果の一次近似を考慮してそれぞれ次象を支配するものであると一概に決定できないため，のように表される．

経路パラメータを明瞭にすることが困難だった．このK Gh = K −問題はモデル高さを固定とし，複合的に変化する要素
を幾何剛性が考慮された骨組の降伏後剛性値に縮約し，

4W
2a 2W
, K Gr = 2 Ke 2 −hh

各式の右辺第二項が P-Δ効果を表している．

図 3 単純立体モデルと Shanley’s column の対比

図 2 単純立体モデル- 2 -－ 106 －

(1)

3.2 分岐点解析

d PPEE H = h 2 K + 2a 2 k u
2a k
Gr

− 2 < K Gr < 0, h
2 2akH
2 2ak
v== 0, θ = 2ud PPEEh K Gr + 2a 2 k


本理論解析では，マスター節点 u 軸方向に制御変位2を与える．上谷・上村 2)が行った検討と異なり，マス
ター節点 v 軸方向の自由度を固定しない．第 i 構面の梁(5)

材端回転角を ϕi ，第 i 構面のせん断力を Qi とする．

d PPEE = 2a 2 kK Gh + h 2 K Gh K Gr + 4kK Gr

Hill4)による比較体の概念を適用し，増分量の釣合式を3.3.2 降伏後捩れ剛性が正値を取る場合

整理すれば速度解の唯一性の十分条件式として次式が[P, P, P, P]，[P, E,P, E]およびこれと u 軸対象の[E, P, E, P]得られる．

状態において構成則に整合する分岐後挙動が存在する．

∀

(

{(

)

u ≡ ∀u , ∀ v, ∀θ ≠ u f , K Gh u − u f

K Gr

(

) + ( v − v ) } +
2

f

)

2
θ − θ f > 0 ⇒ u f is unique.

a) [P,P,P,P]状態の整合解

2(2)

K Gh = 0  {(u > 0  −u ≤ v ≤ u )  (u < 0  u ≤ v ≤ −u )}b) [P,P,E,E]状態の整合解（[E,E,P,P]状態の u 軸対称解）

ここで右上添え字 f は基本経路解，左上添え字 ∀ は任−意を表す．次のいずれかで速度解の唯一性が破れる．

()
K = 0, K > 0, u= ( u (= u ), v, 0 ) ≠ u
K = 0, K > 0, u= ( u (= u ), v, 0 ) ≠ u
Gr

Gh

Gr

∀

f

∀

f

∀

f

∀

f

4k
< K Gh < 0 
h2

(

(

(3)

)

(

これらは上から順に，経路パラメータすなわち水平荷)K h 2 K Gh + 8k
 H = Ghu(7)h 2 K Gh + 4k


4k
4kH

=
− 2
u , θ =0v = −
2
h
K
4
k
+
+
8
K
h
K
k
Gh
Gh
Gh


0, u =∀u (= u f ), 0, ∀θ ≠ u f
K Gh > 0, K Gr =
Gh

(6)

)

3.3.3 分岐後挙動考察

重・変位の増大により幾何剛性を考慮した降伏後「捩

[P, P, P, P]状態の速度解 u PPPP は K Gh > 0, K Gr =0 の時

れ」剛性が先に零に達した場合，幾何剛性を考慮したに存在し，特に θPPPP は閉区間の不定解(式(3))である．

降伏後「並進」剛性が先に零に達した場合，降伏後剛これに対し，[P, P, E, E]状態の速度解 u PPEE (およびその性が同時に零に達した場合に相当する．この結果は上対称解である[E, E, P, P]状態の速度解 u EEPP ，以後本項

村・上谷が指摘した捩れ方向に加え，制御変位を与えでは代表して[P, P, E, E]状態についてのみ述べる)はる軸に直交する方向にも分岐解が存在することを示唆

K Gh > 0, K Gr < 0 の時に存在し，特に θPPEE は式(4)のよしている．

うに u に対して一価に定まる．式(4)の θPPEE は次のよう

3.3 分岐後挙動解析に変形できる．

速度解の唯一性が破れて分岐が生じた後の挙動がのみを考える．また簡単のため，速度解の分母が零と2a 2 k2h2⋅⋅ u (8)a2a 2 kK Gr + 2hなる特異な条件も全て除外する．各構面の梁材端ばね

ここで，上式で□で囲んだ部分は常に 1 より大きいたが負荷であるか除荷・弾性であるかについては 16 通り

め，[P, P, E, E]状態の速度解 θPPEE は u の符号に関わらの組み合わせが存在する．それぞれの組み合わせをず常に[P, P, P, P]状態の速度解の閉区間の外側にある．

[E/P, E/P, E/P, E/P]と表す．ここで[ ]内の要素は左からまた，[P, P, E, E]状態の速度解の θPPEE に対し， K Gr にそれぞれ ϕ1 , ϕ2 , ϕ3 , ϕ4 の状態を表す．例えば，図 3 の左ついて整合解が存在する条件の両区間端

上は[P, P, P, P]状態，右上は[P, P, E, E]状態の一例である．

−2ak 2 h 2 < K Gr < 0 の片側極限をとると存在するか検討する．本検討では K Gh , K Gr .のいずれかが正値でもう一方が非正値である場合の構成則整合性

2 2akH
2 2aku=θPPEE = 2=
d PPEEh K Gr + 2a 2 k

なお，本検討において中立負荷状態時の剛性は負荷状

lim θPPEE = 2u a ,KGr →−0態時の剛性と考えても差し支えない．

lim

(

=
θPPEE sgn ( u ) ⋅ ∞KGr →+ −2 a 2 k h 2)(9)3.3.1 降伏後並進剛性が正値を取る場合となり， K Gr が[P, P, P, P]状態の解が存在する条件であ[P, P, P, P]，[P, P, E, E] およびこれと u 軸対象の[E, E, P,る零に近づくと θPPEE は θPPPP の閉区間端に漸近し，P]において構成則に整合する分岐後挙動が存在する．

−2ak 2 h 2 に近づくと発散する．これらを物理挙動で言a) [P,P,P,P]状態の整合解

い換えれば，骨組下層部の塑性領域が進展したことにK Gr = 0  {(u > 0  − 2u a ≤ θ ≤ 2u a ) (u < 0  2u a ≤ θ ≤ − 2u a )}(4)b) [P,P,E,E]状態の整合解（[E,E,P,P]状態の u 軸対称解）

伴って間接経路パラメータである降伏後剛性が臨界値を下回ると，梁材端が降伏した後に不定整合解が存在する中立負荷状態が生じ，その後一価整合解のみが存- 3 -－ 107 －

5. 結

表 1 検討モデル
モデル名
K [kN/m](4 構面合計)
2Ke 2[kNm/rad]h および a
材端降伏角
材端ばね剛性捩れ Critical(分岐臨界荷重)

並進 Critical(分岐臨界荷重)

9 800(245 000kN)
196 000(24 500kN)

980(24 500kN)
1 960 000
(245 000kN)

本研究の目的に対し得られた知見を以下にまとめる．
i) 上谷・上村が報告した下層部変形集中現象と本現象の類似性やメカニズムを再整理し，幾何剛性を考慮した骨組降伏後剛性値を間接経路パラメータとすること
で現象を理論的に記述できることを明らかにした．

100 m および 20 m
α =1/200 radii) Hill による比較体の概念を用いて増分釣合式を整理し，上谷・上村が報告した捩れ方向への分岐だけでな

k =12 500 000 π 2 kN/rad

く，制御変位方向軸に直交する並進方向にも分岐が生在する 2 構面除荷状態への移行が生じると解釈される．

v 軸方向分岐についても同様の議論と解釈ができる．

じる可能性があることを示した．
iii) 複合非線形効果を考慮した数値解析により，増分量釣合式を用いた理論的検討から得られた予測解・関係式が本検討で用いた仮定の下では工学的実用的に十4. 単純立体モデルを用いた塑性分岐座屈理論解析
本章では複合非線形効果を考慮した単純立体モデ

分な精度を有していることを示した．

ルの変位制御数値解析を行い，理論を検証する．このモデルはフットプリント 20m×20m で 200m 高さの超高層建物を単純化したものである．本現象の間接経
路パラメータである K Gh , K Gr の構成要素のうち，弾性せん断ばね剛性 K と捩れ剛性 2Ke 2 が異なるモデルを

図 4 一方向漸増変位

２つ用意する(表 1)．これらのモデルは 24 500 kN 以
上の鉛直荷重が与えられた場合に，捩れもしくは並進方向への分岐が発生すると予測される値に剛性がそれぞれ設定されている．鉛直荷重は臨界荷重 24 500 kNとその±1% (99%，100%，101%)を各モデルに作用させる．マスター節点に与える制御変位は図 4 に示す一方向漸増変位(PO_A， 0.0001* 2 m/step)を与えた．
4.1 解析結果
図 5 に PO_A を与えた場合の捩れ Critical モデル(図左列)・並進 Critical モデル(図右列)のマスター節点のモデル分岐方向の変位ステップ歴を示す．図 5 には梁端降伏直後に除荷が生じた場合の予測挙動を細線で示

図 5 左：捩れ Critical，右：並進 Critical

している．捩れ・並進クリティカルモデル共に，臨界

上：マスター節点の分岐方向の変位ステップ歴予測値よりわずかに大きい 101%の荷重を作用させた

下：臨界荷重比 101%鉛直荷重作用時ヒンジ発生状況

場合において明確な分岐が発生し変位が累積しており，増分釣合式から導かれた理論予測解は，本検討で用いた仮定の下では工学的かつ実用上十分な精度であることが示されている．また，101%のケースにおいて分岐
方向変位が増加する速度が，梁端降伏直後に除荷が生じた場合の予測挙動の傾きと一致していることから，
分岐後挙動解析から得られた分岐変位増分と制御変位増分の関係式が正しいことが分かる．次に 101%の荷重を各モデルに作用させ PO_A を与えた場合の梁材端のヒンジ発生状況を図 6 に示す．両モデル共に，予測された分岐方向に応じた 2 構面の除荷が生じている．

参考文献
1)落合 寿光，荒木 慶一：軽微な偏心を持つ超高層鋼構造
建物の長周期・長時間地震動に対するねじれ応答，日本建築学会大会学術講演梗概集，pp. 297-298，2017.08．
2)上村 心人，上谷 宏二：建物規模で生じる塑性座屈現象とその抑止法 : その 2:単純モデルを用いたねじれ倒壊現象の 特 性 解 明 ， 日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集 ， pp.
401-402，2018.09．
3)上谷 宏二，田川 浩：梁降伏型骨組の動的崩壊過程における変形集中現象，日本建築学会構造系論文集，Vol.61，
No.483，pp. 51-60，1996. 05．
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Mechanics and Physics of Solids，Vol.6，No.3，pp. 236-249，
1958.
5)Shanley Francis R.：Inelastic Column Theory，Journalof the Aeronautical Sciences，Vol.14，No.5，pp. 261-268，
1947.05．

- 4 -－ 108 －

高強度コンクリートの必要空気量
および乾燥による耐凍害性低下現象の改善方法の検討
修士 正会員 本多 大希（室蘭工業大学）
2. コンクリートの耐凍害性に及ぼす空気量の影響

1. はじめに

2.1 文献調査概要

高強度コンクリートは，高い強度発現性と優れた流

より多くのデータから必要空気量の再検討を行う

動性を持ち合わせており，建築物の高層化や大型化，
1)

耐震性の向上等を可能とした 。近年，都市部への人ために文献調査を行った。調査は，高強度コンクリー

口集中とそれに伴う利用可能な土地の減少という社

トの凍害に関する文献を国内・海外問わず幅広く収集

会的背景により，建築物の高層化が進んでおり，今後，

し，延べ 604,391 件（国内：延べ 47,208 件，海外：延べ 557,183 件）の文献が見つかった。また，高強度コ

高強度コンクリートの更なる発展が望まれている。
寒冷地で高強度コンクリートを用いる場合，JIS や

ンクリートの必要空気量の再検討を行う上で，評価対JASS5 において，普通コンクリートと同様，凍害環境

象を限定し，セメント「普通ポルトランドセメント」，

では空気量 4.5%（許容差±1.5%）を標準としている。

骨材「天然骨材・砕石・砕砂」，水セメント比（W/C）

しかし，連行空気による強度低下の問題 1) や空気量

「W/C≦35%」，試験方法「JIS A 1148（ASTM C 666）

2.0%程度の Non-AE 高強度コンクリートであっても優A 法」を満たす文献とした。それらの条件を満たす文

れた耐凍害性を示すことから，必要空気量を低減でき

献は 58 件（日本：49 件，海外：9 件）存在した。本節る可能性が指摘されている 2)。そのため，高強度コンではこの 58 件の文献から高強度コンクリートの空気

クリートの必要空気量の再検討が求められる。

量と耐凍害性の関係について再検討を行う。文献収集
は 2019 年 5 月上旬から 11 月下旬にかけて行った。

一方で，乾燥等により耐凍害性が著しく低下する場

2.2 文献調査結果

3)合がある 。これは連行空気の導入により解決するが，それに伴う強度低下を考えると，連行空気に寄与しな

図  に文献から収集した高強度コンクリートの全デ

い耐凍害性の改善方法も求められる。加えて，寒冷地ータを示す。本調査では，耐久性指数 80 以上を耐凍害

では凍害だけでなく塩害の可能性がある。これらの対性に優れた高強度コンクリートとする。また，先述の策技術として，疎水性化合物のパラフィン系混和剤

通り，空気量 2.0%程度の Non-AE 高強度コンクリート（主成分：パラフィン，P）と防錆性を有する亜硝酸塩で優れた耐凍害性を示すことから，空気量 2.0%付近が系混和剤（主成分：亜硝酸カルシウム，CN）を組み合

必要空気量の再検討を行う上で，一つのしきい値になわせる方法が挙げられ，耐塩害性と耐凍害性が向上すると考えた。そこで，空気量 2.0%以上かつ耐久性指数

ることが確認されている 4)。耐凍害性の向上には P が80 以下のデータを含む，耐凍害性低下条件を調査した

5)，CN も耐凍害性の向（図 －図 ）。また，それらの低下条件を除外した高上に寄与し，両混和剤の併用によりさらなる効果が得

強度コンクリートのデータから，各規格と同様，高強られるという報告もある 6)。そのため，CN および P の度コンクリートの目標空気量は 4.5%（許容差±1.5%）

寄与すると考えられているが耐凍害性に及ぼすデータのさらなる蓄積が望まれる。

であることが確認できた（図 ）。一方，コンクリート

そこで本研究では，高強度コンクリートの必要空気の耐凍害性は W/C によっても変化することが知られ量の再検討や，連行空気に寄与しない耐凍害性改善方ているため，W/C ごとの必要空気量を検討した。その法の検討として，CN と P を添加した高強度コンクリ

結果，W/C 35%，30%では，目標空気量 4.5%（許容差

ートの耐凍害性の評価やその機構の検討を行った。

±1.5%）であることが確認できた（図 ，図 ）。一方，





封緘養生





ナフタリン系  
空気量 

乾湿繰返




乾燥
乾湿繰返








乾燥養生



  空気量 

図  高強度コンクリート 図  耐凍害性低下条件 図  耐凍害性低下条件
の空気量と耐凍害性の関係
（高性能 $( 減水剤種類）
（養生方法）








-1-

－ 109
－

屋外暴露




30℃以上







  
空気量 

屋内放置


耐久性指数




蒸気養生

耐久性指数

気中養生


耐久性指数

湿潤養生

耐久性指数

水中養生








  空気量 

図  耐凍害性低下条件
（練り上がり温度）





耐久性指数

耐久性指数











気中養生

蒸気養生










  空気量 

図  低下条件除外後の
空気量と耐凍害性の関係

屋内放置









封緘養生










  
空気量 



図  各 :& の結果（:&）

屋外暴露



耐久性指数

湿潤養生

耐久性指数

水中養生






  空気量 

図  各 :& の結果（:&）

  空気量 

図  各 :& の結果（:&）



W/C25%では，目標空気量を 3.5%（許容差±1.5%）に






表  &1 および 3 を添加したモルタルの



耐凍害性評価に関する実験計画

引き下げることが可能だと考えられる（図 ）。
また，本調査内で最も耐凍害性が低下した条件としSampleC：Sて，夏季の日射による昇温を想定した 60℃乾燥養生 3)

W/C
(%)

N(0.0)
0.5
CN
1.0
2.0
0.5
P
1.0
2.0
0.5
CNP
1.0
2.0

35

1：2

行空気の導入が必要となる。しかし，それに伴う，強度低下の影響が顕著に現れる可能性があるため，連行空気に寄与しない耐凍害性の改善方法が求められる。
3. CN および P を添加したモルタルの耐凍害性評価
3.1 実験計画および方法
表  に CN および P を添加したモルタルの耐凍害性評価に関する実験計画を示す。本実験では，混和剤種
類と添加量，養生方法を因子とした。CN および P は
無添加（N），単独（CN，P），併用（CNP）とし，標準耐久性指数

添加（1.0），半分（0.5），2 倍（2.0）添加の 10 水準と

&13
'U\
&1
3
:HW











 1 
 1 
混和剤添加率 倍
混和剤添加率 倍
図  耐久性指数の変化
図  細孔量の変化QP細孔量 FFJが挙げられ，耐凍害性の改善には現状の規格以上に連した。凍結融解試験前の養生は 4 週 20℃水中（Wet）と，前節で耐凍害性が最も低下した条件である，Wet 後
4 週 60℃乾燥（Dry）を行う 2 水準とし，計 20 水準とした。各混和剤の耐凍害性への影響を確認するために，
空気量の調整は行わなかった。凍結融解試験は JIS A
1148 A 法に準拠した。また，細孔構造は，直径 40-2000
nm 細孔量を水銀圧入法により算出した。気泡組織は&1

3.2 実験結果および考察
図  に耐久性指数の変化を示す。Wet では，混和剤種類および添加量によらず N と同程度の優れた耐凍害性を示した。一方，Dry では，N の耐凍害性が著しく低下した。その原因として，図  に示す通り，乾燥

&13

3









気泡数 個

マイクロスコープで供試体断面の写真を撮影した。

気泡間隔係数 μm

リニアトラバース法により供試体断面の気泡数および弦長を測定し，気泡間隔係数を算出した。加えて，混和剤(kg/m3)
CN
P
―
―
1.90
―
3.80
―
7.60
―
2.25
―
4.50
―
9.00
―
1.90
2.25
3.80
4.50
7.60
9.00








3$LU&13$LU
1$LU 1 
混和剤添加率 倍  
気泡弦長 μm

図 気泡間隔係数の変化図 気泡弦長分布の変化

により直径 40-2000 nm 細孔量が増加し，耐凍害性が低下したことが考えられる 7),8)。また，CN の添加による耐凍害性の改善は確認できなかった。しかし，P および CNP においては，N と同様，乾燥により直径 40-2000

気泡

nm 細孔量が増加したにもかかわらず，その添加量の気泡または油滴増加に伴い耐凍害性が著しく改善した。これは，図 に示す通り，P および CNP の添加量増加により気泡間隔係数が低下したことが要因だと考えられる。また，
気泡間隔係数が低下したのは，気泡弦長の分布（図 ）
や供試体断面の写真（写真 ）で示す通り，P の添加に
-2-

－ 110 －

1
3
写真  供試体断面写真

と考えられる。ここで，西ら は，疎水性化合物がセ

表  &1 および 3 を添加した高強度コンクリートの耐凍害性評価に関する実験計画

メント硬化体中にあたかも気泡のように油滴として

Sample

存在していることを報告している。そのため，増加し

W/C
(%)

N_AE
N
CN1.0
P1.0
1.0
CNP 2.03.035より見かけの気泡数が大幅に増加したことが理由だ
5)

た見かけの気泡が，疎水性化合物である P の“油滴”だと考えられる。さらに，10-110 μm 程度の油滴が耐凍害性の向上に寄与することが知られており，その程度の油滴（見かけの気泡）数が増加している P および
CNP が耐凍害性の改善に寄与したと考えられる。
しかし，CNP では，乾燥を与えた場合，十分な耐凍

s/a 混和剤(kg/m3)
目標値
(%)
CN
P
Air(%) SF(cm)47.0
4.5±1.5
―
―
3.80
―

49.1

3.80

―
60±10
4.50
2.0±1.5
4.50
9.00
13.50

表  高強度コンクリートの調合表

害性の改善には至っていない。寒冷地では塩害と凍害

混和剤
混和剤
W/C s/a 単位質量(kg/m3 )(kg/m3 )(C×wt.%)(%) (%)W C S G CN P SP 101
404
分な耐凍害性を確保する添加量の把握が求められる。
N_AE
47.0 175 500 798 883 0.00 0.00 1.7 0.001 0.000
175 500 866 883 0.00 0.00 1.7 0.000 0.002
4. CN および P を添加した高強度コンクリートの   N
CN1.0
175 500 866 883 3.80 0.00 1.7 0.000 0.002
P1.035
175 500 866 883 0.00 4.50 1.7 0.000 0.002
耐凍害性評価49.1
1.0
175 500 866 883 3.80 4.50 1.7 0.000 0.002
4.1 実験計画および方法
CNP 2.0
175 500 866 883 3.80 9.00 1.7 0.000 0.002
3.0
175 500 866 883 3.80 13.5 1.7 0.000 0.002
Sample対策の双方が求められるため，両混和剤を併用し，十表  に CN および P を添加した高強度コンクリートの耐凍害性評価に関する実験計画を示す。本実験では，した。両混和剤を併用する場合は，3 節で示した通り，
乾燥を与えた場合，CN が耐凍害性の向上に寄与しな
いため，耐塩害性の向上 4)を目的に標準添加とし，P の



1




添加量を標準添加（CNP1.0），倍（CNP2.0），3 倍（CNP3.0）とし，耐凍害性の向上を図った。また，基準となる Non-

3.7 60.5
1.6 59.5
2.1 61.8
1.5 58.5
1.5 68.0
2.0 66.5
2.7 64.3


圧縮強度比

混和剤種類および添加量，空気量，養生条件を因子とAir SF(%) (cm)

1B$(

&1

3 &13 &13 &13

図 1 の圧縮強度を基準とした圧縮強度比 GD\V 

AE コンクリート（N），AE コンクリート（N_AE），各&1

混和剤をそれぞれ標準添加したコンクリート（CN1.0，

耐久性指数P1.0）の 7 水準とした。また，養生方法は 3 節の CNP
で十分な耐凍害性の改善が確認できなかった Dry とした。空気量は AE コンクリート 4.5%，Non-AE コンク
リート 2.0%，スランプフロー（SF）は 60 cm を目標値とし，高性能 AE 減水剤（SP），AE 剤（101），空気量

&13

3








1B$(

 1 
混和剤添加率 倍調整剤（404）で調整した。表  に高強度コンクリートの調合表を示す。圧縮強度の測定（28 days）は JIS A

1

相対動弾性係数 加に伴い空気量が若干増加したが，N と同程度の強度を示した。一方で，N_AE は，連行空気の導入により，強度が 1 割程度低下していることが確認できた。このことから，高強度化が求められるコンクリートにおいては，連行空気の導入は適切ではないと考えられる。











凍結融解サイクル 回

1B$(








&13

質量減少率 4.2 実験結果および考察
図  に N の圧縮強度を基準とした圧縮強度比を示

図  高強度コンクリートの耐久性指数 'U\ 

1108 に準拠し，凍結融解試験は 3 節と同条件で行った。

す。CN および P を添加した場合は，その添加量の増

'U\




凍結融解サイクル 回

図   サイクル以降の凍結融解サイクル 'U\ 図  に高強度コンクリートの耐久性指数を示す。
結果として，N_AE および CNP3.0 で優れた耐凍害性を示した。しかし，連行空気と混和剤の影響度が明瞭ではないため，試験終了後も凍結融解サイクルを継続し，その経過を図  に示す。N が 20 サイクル程度で サイクル サイクル
質量減少率：
質量減少率：
写真  1B$( の凍結融解試験中の供試体の様子 'U\ 

相体動弾性係数 60%を下回ったのに対し，N_AE および CNP3.0 は 600 サイクルを迎えた現在も優れた値を維持している。しかし，N_AE は 300 サイクル以降，-3-－ 111 －

気泡

スケーリングが顕著（写真 ）で，高耐久性が求められるコンクリートにおいては，連行空気の導入ではな
く，CN および P の併用が望まれる。

不凍水流（

また，3 節および 4 節を踏まえ，耐凍害性の向上に
は P が寄与すると考えられるため，その機構について凍結点検討した。凍害劣化機構の説明には，Powers の水圧説
9)が用いられ，凍結時に発生する不凍水圧によって内）毛細管（半径 ，長さ ）図  不凍水圧発生の概念図  

部組織が破壊されると考えられている。それをもとに，

気泡

桂ら 10) はセメント硬化体の凍害機構モデルを確立しており（図 ），水が凍結する細孔内の不凍水圧を P1，
圧力緩和の役割を果たす気泡への出口での圧力 P2 を 0とした場合，不凍水の流速 G と凍結点の圧力 P1 の関油滴係を次式で示している。

凍結点8𝜂𝜂𝜂𝜂𝜂𝜂                 (1) 𝑃𝑃1 =
𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 4

図  西らによる疎水性化合物の凍害劣化抑制機構
（温度低下に伴う油滴の体積減少）

ここで，P1 ：不凍水圧（N/m2），𝜂𝜂：液体の粘性係数（Ns/m2），G：流速（m3/s），
l：凍結点と気泡の距離（m），

気泡

r：毛細管空隙の半径（m），n：気泡へつながる半径 rと長さ l の毛細管空隙の本数（本）である。
P1 が凍結点付近のペースト部分の引張強度を超えると破壊が生じるが，この式より P1 は凍結点と気泡の油滴

距離 l に影響を受けることがわかる。疎水性化合物は，

凍結点

先述の通り，セメント硬化体中に油滴として存在して
おり，l を短くすることで P1 を低減し，凍害劣化を抑図  本実験での疎水性化合物の凍害劣化抑制機構
（不凍水圧による油滴の移動）

制すると報告している 5)（図 ）。しかし，油滴に到達した未凍結水の侵入可能な空間は，温度低下に伴う油(5)滴の体積減少分のみであり，それだけでは P1 を緩和す

疎水性化合物による凍害劣化の抑制には，油滴がることはできないともしている。ここで，油滴が“可可動なことが重要であり，その導入により不凍水動”だと考えると，セメント硬化体中に油滴として存圧が低減し，凍害劣化が抑制される。

在している疎水性化合物が，P1 によってその場から押し出されることになる。それにより，その場があたかも気泡のように未凍結水に凍結の場を提供することになる。つまり，l を短くすることで P1 を低減し，凍害劣化を抑制することが可能だと考えられる（図 ）。
5. まとめ本研究では，高強度コンクリートの必要空気量の再検討とともに，連行空気に寄与しない耐凍害性改善方法の検討として，CN と P を添加した高強度コンクリートの耐凍害性の評価やその機構の検討を行った。以下に得られた知見を示す。
(1)

W/C 25%以下の高強度コンクリートは凍害環境における目標空気量を 3.5%（許容差±1.5%）に引き下げることが可能である。

(2)

乾燥によって耐凍害性が著しく低下した高強度コンクリートに対し，CN は耐凍害性の改善に寄与せず，P は耐凍害性の改善に大きく寄与する。

(3)

CN および P を併用して用いた場合，耐凍害性が大幅に改善し，長期的な耐久性も優れている。

(4)

高強度，高耐久が求められるコンクリートは，連行空気ではなく CN と P の併用が望ましい。
-4-

参考文献
1)
日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説 JASS5
鉄筋コンクリート工事, 20182)
濱幸雄ら：コンクリートの気泡組織に影響する要因と耐凍害性に関する研究，日本建築学会構造系論文集,
Vol.73, No.634, pp.2061-2067, 20083)
三高信吾ら：高強度コンクリートの耐凍害性に及ぼす
気泡間隔係数・気泡径分布の影響，日本建築学会大会
学術講演梗概集, pp.1141-1142, 20054)
徳光卓ら：コンクリートの耐塩害性および耐凍害性を向上させる混和剤の開発，プレストレストコンクリー
ト工学会，第 24 回シンポジウム論文集, pp.291-296, 20155)西祐宣ら：疎水性化合物系を用いたセメント硬化体の凍害劣化抑制に関する研究，日本建築学会構造系論文
集, Vol.79, No.704, pp.1415-1424, 20146)
樋口貴秦ら：防水剤と防錆剤を使用したコンクリートの耐凍害性の検討，土木学会第 72 回年次学術講演会,
Vol.481, pp.961-962, 20177)青野義道ら：乾燥による硬化セメントペーストのナノ構造変化と耐凍害性への影響，コンクリート工学論文
集, Vol.19, No.2, ,pp.21-34, 20088)鎌田英治ら：コンクリートの耐凍害性におよぼす細孔構造の役割についての統計的解析，日本建築学会構造系論文集, No.487, pp.1-9, 1996
9)
T. C. Powers：A Working Hypothesis for Further Studies of
Frost Resistance of Concrete, J. Am. Concr. Inst., Vol.16,
No.4, pp.245-272,1945
10) 桂修ら：セメント硬化体の凍害機構モデル，コンクリ
ート工学論文集, Vol.11, No.2, pp.49-62, 2000

－ 112 －

寺社建築の架構における意匠的操作

修士

0 .序

正会員

山本

瑠以（東京藝術大学）

かけとも解釈できる部材が多くみられるようになる。

0 .1 .構 造 と 化 粧 の 不 可 分 性

この変容過程を明らかにするべく、主な対象事例は

１２世紀以降に日本で建設された寺社建築は、主に

１２〜１５世紀に建設された本堂形式の仏堂とする。

天井の上下で構造躯体と表面意匠に明確に分割される

本堂形式の仏堂とは、仏像を安置する「内陣」と、人点に特徴がある。そのため、従来の空間分析をテーマ

間が礼拝するための「外陣」を、ひとつの建築に内包とした研究では、構成している部材を構造材と化粧材した構成をもつ事例を指す。１２世紀以降の多くの寺に二分するのが一般的であった。しかし、実際に寺社院が、この本堂形式を採用した仏堂を建設している。

建築の空間を体験してみると、構造的役割が同じであその数は国宝・重要文化財に登録されているだけで８るはずの部材が同一建築内で配置箇所によって異なる７件に上り、構造と意匠の変容過程を検証するに足る

形態操作が加えられていることに気づくことがある。

遺構数である。

さらに、室内からは構造的に重要と思える部材であっ本堂はその事例数の多さからもわかるように、空間ても、実際はそのすべてが必要ではないことも多い。

表現のバリエーションに富んでおり、その形式は１６

写真１は、甲府善光寺本堂（山梨県甲府市,1789 年）

世紀以降に手法化される。１２〜１５世紀に試みられの外陣空間で、手前の列柱に通された貫は直材のままた表現がどのように受け継がれたのかを検証するためであるのに対し、奥の貫には虹梁型の彫刻が施されてに、１８世紀までに建設された大型仏堂も対象とした。

おり、配置箇所によって異なる装飾意識が確認できる。

0 .3 .論 文 の 構 成

本研究は、このような調査過程から着想を得ており、本論文は、序章と結章を除き全４章で構成される（図寺社建築の空間分析にあたっては、構造材と化粧材と１）。第１章で「梁」、第２章で「貫」にそれぞれ着目に明確に分けられるものではないという前提に立ち、して、その構造的な変容過程を確認しながら各時代で工匠たちの設計意図を、現存する遺構の架構と空間の試みられた空間表現を読み解く。
第３章では梁と貫が個別の建築に同時に空間表現に関係性から解釈するものである。

用いられている事例として、東大寺法華堂・當麻寺本
直材

堂・長弓寺本堂の３棟を例に、構造と意匠の関係性を読み解くことを試みた。

虹梁型

第４章では、時代によって基本形式が変化しない八脚門という類型に焦点をあて、８〜１９世紀までの長い時間で生じる変化を抽出して分析を行った。
つまり、第１章と第２章によって年代毎に移り変わる構造と意匠の関係性を理解し、第３章と第４章でそ

写真１

れぞれ個別の建築または類型で試みられた空間表現に

甲府善光寺本堂 外陣 （著者撮影）

解釈を加える構成となっている。
0 .2 .研 究 の 対 象

結章では総括とともに本論文の成果と今後の展望を古代といわれる８世紀頃に建設された仏堂の空間と述べる。

近世といわれる１６世紀以降のそれは、構造的な進歩や表現意匠の多様化という点で大きな変化がある。８世紀の仏堂は天井が張られず、屋根荷重を負担する梁組がそのまま空間上部に現されているが、１２世紀以
図１

降は大型化して天井が張られ、荷重を負担しない見せ-1-－ 113 －

論文の構成

1.
1 .1 .

1 .2 .

-2-－ 114 －

2 .貫

１４世紀以降、内陣と外陣など異なる空間デザイン

2 .1 .こ れ ま で の 理 解を一つの建築に統合するとき、それぞれの空間で貫の「貫」とは、部材同士を貫通してフレームを水平方

見せ方を意図的に切り替えることがある。これは工匠向を固定する部材であり、１２世紀末に東大寺が再建の理解として、空間表現において貫が意味を発する部

される際に採用された技術で、それまでの日本建築に材であったことを示している。貫そのものに表現の可は用いられていなかった。貫について、これまでの意

能性があることを理解した工匠は、機能的な解釈だけ

匠的な分析を含む研究では、「構造の強化による開放性に留まることなく巧みな意匠的表現を試みていたといの獲得」や「柱の小径化の実現」などといった、性能

えよう。

としての側面のみが語られている。

3 .個 別 事 例 検 証

2 .2 .貫 の 表 現 方 法

3 .1 .長 弓 寺 本 堂

しかし、貫の扱われ方を注意深く観察すると事例毎

梁と貫は個別の建築のなかでどのように統合されてに異なる表現方法が確認できる。

表現されたのだろうか。論文本文では作品論として３

図３はそのパターンを時代順に列挙したものである。
貫は当初から表現上重要な部材として認識されていた棟の事例を検証したが、本梗概では、長弓寺本堂の分
析のうち虹梁と独立柱に関するものを記述する。

ようで、なかでも空間内に独立して存在する「飛貫」

長弓寺本堂（奈良県生駒市,1279 年）は、外陣空間には意匠上の配慮が施される場合がある。

全体を貫くような虹梁が印象的（写真３）であると同空中に独立して現れる虹梁に意匠的な価値を見出し時に、その下方には後から付け足されたかのような不ていた工匠は、飛貫に対しても同様の視点を持ってい

自然な柱の存在感も大きい。従来の調査研究では、こたであろう。また、飛貫に限らず貫全般において空間の柱を後補とする具体的な根拠は示されておらず、建表現に用いられる場合は、隠す工夫と見せる工夫のい設当初から存在していたものと考えられる。そこで、ずれにおいても貫の表現方法が模索されている。

この柱の意味を他の事例との比較に基づいて検討して
みたい。

写真３

長弓寺本堂 外陣 （著者撮影）

3 .2 .補 強 の ふ り を し た 柱
室生寺本堂（奈良県宇陀市 ,1308 年）は、長弓寺本堂と類似した断面構成をもつ事例であるが、梁は室内に現れていない。軸部構成を理解できるよう作成した
図４をみると、両者とも３間分の小屋荷重を負担する梁を有しており、その軸部構造寸法がが近似している。
このことから、長弓寺本堂の柱は構造的に不可欠とは考えられず、化粧材として計画されたものと解釈できる。つまり、虹梁が空間全体の一体感を演出しながら後世の補強材にも見える柱で列柱をつくることで、一体でありながら空間を前後に分割するような、複層的な空間構成をつくり上げているとみなせるのである。
一見、後世の補強材に見えるこの柱は「構造的に扱
図３

貫の表現パターン（著者作成）

われる化粧材」と位置づけられるものであろう。
-3-－ 115 －

図４ 軸組図による比較（ 左『建築史基礎資料集成 七 仏堂 Ⅳ』右『国宝室生寺本堂修理工事報告書』より著者作成）

4 .八 脚 門

5 .結

4 .1 .八 脚 門 の 構 造 と 空 間

5 .1 .解 釈 の ゆ ら ぎ

最後にひとつの類型に限定して検討を行う。基本形

以上の検討から、合理的な構法が認知されると表面式が時代によって変化しない八脚門という建築類型は、意匠は自由に選択できるようになるため、空間性は事

時代順に並べてみると時代間の変化が構造と意匠とも例毎に異なる多様性を示していたことを確認した。

に顕著に現れる。

その一例として、構造的な役割の一部を失っても表

図５はその発展を理解するために、抽象化した軸組

現として当初の形状が残る現象があるが、その構造的図を時代順に並べたものであり、赤表記部分は前の時

役割も元々ひとつではないから、純粋な構造材も化粧代から構造的に発展した箇所である。１３世紀以降、材も存在しえないといえるだろう。

門の構造に欠かせない貫への理解が進むと、その応用

このような、行ったり来たりするような解釈のゆらから新たな構造計画が考案される。その後、貫によっ

ぎこそ、日本建築の魅力の源泉と考えている。

て壁を用いることなく自立できるようになり、その貫

5 .2 .本 論 文 の 成 果によって内部空間が分節される。その中で人間が通る構造と意匠の関係性を論じる従来の研究では、年代中央間には集中的に意匠的工夫がみられるようになる。

毎の変化点を明らかにしながら通史を書くことが常道であった。本研究はその手法を第１・２章で踏襲しながらも、第３・４章では分析対象の事例には新たにア
クソメ架構図を作成し、室内から確認できる部材の構造的役割を立体的に把握できるようにした。
これにより、工匠の意図を解釈し、通史の中に遺構を作品として位置づけ、評価することが可能となった。

参考文献
1）伊藤延男『中世和様建築の研究』彰国社,19612）大森健二『社寺建築の技術 中世を主とした歴史・技法・意匠』,1998

3）光井渉『日本の伝統木造建築 その空間と構法』市ヶ谷出版,20164）藤井恵介『日本建築のレトリック』

INAX,1994
出典1）写真は著者撮影
図５

り著者作成

八脚門の軸部構造の発展 （著者作成）-4-－ 116 －

2）アクソメ架構図は修理工事報告書よ

3）断図面は各修理工事報告書より引用・加工

京都市における日用品小売市場の出現と市街地拡大に関する研究

修士 正会員 和田 蕗（京都工芸繊維大学）

 序

研究方法研究の背景と目的

行政文書・事業誌・新聞などの整理・考察と地図・建これまでのわが国の都市の近代化の各過程における研築図面から日用品小売市場および都市事業が行われた

究では、市街地を具体的に建設する都市改造や民間の位置の復元を基本とし、当該期の形成過程を分析・考建設事業と、それを誘導・制御する都市計画制度その察する。

事業について主に扱ってきた。しかし、そこに欠けて 具体的には、戦前期の日用品小売市場に関しては京いたのは、そうした建設・管理を受け入れる存在の動

都府立京都学・歴彩館所蔵の『昭和  年小賣市場一件』

向である。すなわち、都市の近代化過程においては都（京都府商工課、 年）など  冊の小売市場に関す

市全体に関わる大規模な事業計画や都市政策とは別に、る行政文書、戦後期においては『 年版京都の小売

住民の生活実態に寄り添う形でいわば自律的で分散的市場』（京都府・京都市・京都商工会議所・京都市公設な活動があったはずである。本研究では、自律的で分

私設小売市場連合、 年）などを元に、日用品小売

散的な商業活動を見せた日用品小売市場をとりあげ、市場の開設者や開設地・施設の形態を把握する。またその活動が都市の変容やその管理に与えた影響を考察

上記の資料を京都市の都市計画基本図に加筆し復元しし、これまでの日本近代都市史研究で見過ごされてきた地図、戦前期を［地図 ］・戦後期を［地図 ］とした、都市住民の側から市街地、あるいはにぎわいを作た。史料の得られにくい戦後混乱期に関しては、新聞

り出す主体のあり方の一端を見出す。

等の情報誌や聞き取り調査により戦後の日用品小売市
場の動態を把握し、地図や航空写真を用いて都市空間

 研究対象

の変容過程を検証する。

本研究では明治期以降、京都市三大事業に代表されるような都市政策およびそれに付随する建設事業を行い、 本論の構成
わが国の中でも早い段階から近代化を遂げた京都市を第  章では、わが国における日用品小売市場を概説し、対象とする。京都市の日用品小売市場の動向を検証す

日用品小売市場出現期における全国的な状況と京都市ることによって、都市政策のなかで都市住民がどのよにおける動向を確認する。第  章では、京都市の都市

うに都市空間を変容させてきたのかその実態を明らか

政策および建設事業から近代化過程を把握し、都市制にすることができる。また、京都市が非戦災都市であ

度の下で日用品小売市場のような自律的な商業活動がることも着目すべき点である。これまでわが国の第二どのように行われていったのか空間的に把握する。第次世界大戦の都市の復興に関する研究では東京や大 章では、戦前期における日用品小売市場の開設者と阪・神戸など戦災被害が大きかった都市が取り上げら建築に着目し、日用品小売市場の運営の実態を明らかれてきた。復興の契機としてヤミ市を代表とする都市にする。第  章では、統制経済・戦後の混乱期を経て住民による自律的な市場の存在が確認されている。そ都市住民による自律的な商業空間が形成されていく過の一方で、非戦災都市における都市復興を取り上げて程を読み解き、第  章では戦後の小売商の乱立とそれいるものは少なく、どのように非戦災都市が戦後復興に関わる都市制度を確認し、日用品小売市場が都市組を遂げていったのかは不明な点が多い。本研究では、織としての都市空間に与えた影響を検討する。

市民の生活に寄り添った商業活動を行った日用品小売市場やその他自律的な商業活動と既存市街との関係性

公設・私設小売市場出現の背景

を紐解くことで、都市の復興のあり方の一端を見出す日用品小売市場の概説

ことができると考える。

日用品小売市場とは一施設内に複数の商人が同居し、主に日用品を取り扱う日用品小売販売施設である。
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 わが国における日用品小売市場は、第一次世界大戦

かる。日用品小売市場出現期の京都府下においては、の物価高騰による全国的な米騒動を契機に日用品の価小売市場開設に関して法的規則がなく、建築形態や経格調整と貧民の救済の必要を背景として、（大正

営手法に関しては各小売市場によって異なっていた。

）年に内務省から各地方行政への通達によって設置さそのため私設小売市場の中には安くて質の悪い食品がれた公設小売市場を嚆矢とする。公設小売市場は大都横行するなど質の悪い小売市場があったことも報告さ市である東京・横浜・名古屋・大阪・京都・神戸（六れている。そういった状況のなか、京都市は （大大都市）で全国に先駆けて設置が行われた。

正 ）年  月に市内の良好な成績の  つの私設小売市

 行政主導の公設小売市場は日用品販売所として盛況

場を京都市指定市場として選定し、私設小売市場の改したため、各都市の既存商人からは大きな反発が生ま善を目指した。しかし、私設小売市場の状況は改善しれた。その一方で、公設小売市場の経営手法にならいないばかりか、選定された市指定の市場も経営不振で民間主導によって「私設」小売市場が開設されるよう閉場し、指定市場制度の試みは失敗に終わった。日用になる。表  は （大正 ）年の六大都市における品小売市場出現期において、京都市は、激増する民間

公設・私設小売市場の開設数である。表  より六大都主導の私設小売市場の動態に関しては全く管理するこ市における公設小売市場の開設件数が  件に対し、とができていなかったことがうかがえる。

私設小売市場は  件と公設小売市場をはるかに上回
る勢いで開設されており、民間主導の私設小売市場は

小売市場の法整備と統制

わが国における日用品小売市場の多くを占め、その普（昭和  年） 月  日にわが国最初の中央卸売及の一端を担っていたことがわかる。

市場が京都に誕生し、中央卸売市場開設ともに全国的に日用品小売市場に関する規則が制定される。京都府
では市場開設に関する規則「市場規則（京都府令第 號）」および「市場規則取扱手續（京都府訓令第  號）」が （昭和 ）年  月  日に施行され、規則施行以降日用品小売市場の開設は届出をだし、開設許可の公布が必要となる許可制となった。

図 （左）大阪市本庄公設小売市場
図 （右）京都市七条公設小売市場内部

この法整備で注目すべき点は、市場施設の構造や設

京都市における日用品小売市場

備に関して事細かにその指定が行われ、違反している

京都市においては「公設市場法」が制定された （大場合は警察からの指導・改善しない場合は廃場となる

正 ）年  月に「新鮮優良な日用必需品を最も低廉且ことが明記されたことである。特に建築設備に関してつ簡易に市民に供給する策」として北野・川端・七条の取り締まりは厳しく、衛生・採光・通気の観点が特の三市場に開設した。同年同月に河原町今出川上ルにに重要視された。以上のような法的整備から、公設・

店舗数  店で私設小売市場である出町市場が開設さ

私設問わず行政の管理下におくことで、中央卸売市場

れている。その後私設小売市場は激増し、表  より と連動させながら日用品小売市場を近代的な都市の食（大正 ）年時点で京都市においては公設小売市場 

供給施設として機能させようとしたことがわかる。

件に対し、私設小売市場が  件開設していることがわ表  （大正 ）年六大都市における公設・私設小売市場の数と経営主体

『小売市場ニ関スル調査、其ノ （大阪市、名古屋市、京都市及静岡市）』（商工商務局、）SS より

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京都市の近代化と日用品小売市場

設小売市場の多くは地元商人によって開設され、市場

 市街の近代化と交通インフラ整備

管理者も兼任しながら経営が行われていた。その一方

京都市は市街の近代化を進めるため水利・上水道整備

で、私設小売市場のうち約  割の市場に関しては、京事業および道路拡築・軌道敷設事業を中心とした都市

都市内在住の資本家によって開設が行われている。こ

整備基盤と目的として （明治 ）年から京都市三れらの人物は『京都商工大鑑』、『日本紳士録』に名前

大事業を行う。京都市三大事業の功績としては、京都が掲載されていることが確認できた。私設小売市場の

市内の電気供給区域の広まりや市電路線の拡大が挙げ開設を行った資本家のなかには複数の私設小売市場のられる。市電の路線の拡大に伴って、京都市中心街と経営を行う人物もおり、私設小売市場の運営が一事業

郊外地区を結ぶ道路が新設された。この大規模な都市として取り組まれていたことが考えられる。すなわち、計画事業は、京都市の市域の拡大および近代化を推し京都市における日用品小売市場出現期においては、多進めた事業といえる。

様な都市住民によって私設小売市場の運営が担われ、日用品小売市場が市内に拡大していったことがわかる。

郊外住宅地開発
京都市は （大正 ）年に市域を拡張し、都市計戦後復興期における日用品小売市場

画事業として土地区画整理組合と協力し、京都市周縁

わが国では戦争の本格化に伴い （昭和 ）年頃よ

部で土地区画整理事業を行う。さらに民間による区画

り統制経済へと移行する。統制経済下での小売業の運整理や宅地開発事業が行われ、下鴨・北白川・岡崎周営は難しく戦前期に公設  件、私設  件を数えた日辺など農村地域で新興住宅地が形成された。住宅地開

用品小売市場は （昭和 ）年には公設  件、私発事業は京都市の居住域を郊外に広め、京都市周縁部の人口増加や市街の拡大の契機となった。
市街の拡大と日用品小売市場の出店動向（昭和 ）年の公設小売市場の実態調査では「之蓋シ中央部ニ於テハ地價、地代其ノ他ノ関係上市場敷地ヲ得ルニ困難ヲ感ズル」、「市設市場ノ市内割込ニ付
テハ市内商人ノ猛烈ナル反對アル」と述べられている。
つまり、京都市行政は、公設小売市場の設置方針として、既存商人からの反発を避けることができ、なおか
つ大きな需要が期待できる京都市周縁部に積極的に開設することにしたのである。図  より、民間主導の私設小売市場でも公設小売市場同様の傾向を示している
ことを確認することができる。
また図  より日用品小売市場の開設地が時代とともに同心円状に拡大しており、これは各地域で行われた都市計画事業と連動していることがわかる。このことは京都市の市街の広まりにおいて重要な事実であるいえる。すなわち、都市開発の早い時期から開設された日用品小売市場は、新市街において人々を集客し、都市設備が整わないその地域における拠点施設となっていったことが考えられる。
戦前期における私設小売市場の開設者と小売市場の建築
日用品小売市場はその経営において「開設者・市場管理者・商人」の三者で営業された。出現期における私- 3 -図 戦前期における日用品小売市場の年代ごとの分布［地図 ］－ 119 －

設  件にまで減少した。

進出していったことは戦後の都市の復興や新市街形成

 日用品小売市場に替わって日用品供給の役割を担っにおいては中心的な役割を果たしたことが考えられる。

たのがヤミ市であった。戦後復興期においては、京都
市内で  ヶ所のヤミ市が確認されており、統制経済下

戦後日用品小売市場の乱立と衰退

の日用品の供給を支えたといえる。しかし （昭和昭和  年代、戦後混乱期に過剰な新規参入が目立った）年  月  日を以て、取り締まり強化によってヤミ小売販売業に関して法整備や規制・組織化や近代化の市は閉鎖。行政はヤミ市閉鎖に伴う措置として「縁日支援が積極的に行われた。京都市の私設小売市場は取締規則」を制定し、ヤミ市出店者の移店場所として

（昭和 ）年に京都市の指導の下、京都市小売市「縁日露店の営業許可地」を指定した。縁日露店の許場連合会を結成し、その後全国的な広まりを見せる小可地は寺社の境内・参道・建物疎開による空地が指定

売市場乱立を規制する運動を開始し、（昭和 ）

され、その指定地において仮設的な集客空間を形成し年に小売商業調整特別措置法の制定・施行への役割のたことが考えられる。図  より、縁日露店許可地周辺一端を担った。この法律によって小売販売業の乱立をに商店街や日用品小売市場が集積していったことがわ防げた一方で、法規制の対象外であるスーパーマーケ

かる。さらに戦前期に京都市の外縁部であった北大路

ットが大都市圏に進出し、京都府下の中小小売販売業

以北や西大路以西・京都駅南側に昭和  年代初頭に商に多大な影響を及ぼした。

業空間が形成されている。戦後、新市街に進出した私 そうした新規業態の台頭に対して、京都市小売市場

設小売市場はその立地が隣接するなど乱立傾向がみら連合では組織内で小売市場同士の連携を強化し販売指れた。とはいえ、戦後復興期においては新興市街地に

導や共通レジの導入により「スーパー成り」へと販売

次々と日用品小売市場をはじめとする小売商業空間が形態を変化させることで戦後の集客空間の拠点として
その都市機能を維持したことが明らかとなった。
結
本研究で明らかになったことは主に二つある。一つは、小売市場が常に新たに生まれる市街地の拠点施設となっていたことである。それは、市街地を促進させるための不可欠の施設であったと理解することができると同時に、新たな市街地としての郊外地の発展を先導するための役割を担っていたことである。もう一つは、小売市場を担った主体の実装である。米騒動を契機として当初は行政主導で開設された日用品小売市場であったが、その発展に関しては私設小売市場、すなわち都市住民によってその役割が担われていたといえる。
このことは、これまでの日本近代都市史研究で見過ごされてきた、都市住民の側から市街地、あるいはにぎ
わいを作り出す主体のあり方の一端を見出した、とい
う点において意義があると考える。
【主要参考文献】
・中村勝『創られた市場―近代日本・東アジアの在来市場と公設市場』（ハーベスト社、2002）
・廣田誠『近代日本の日用品小売市場』（清文堂、2007）
・中川理『京都と近代―せめぎあう都市空間の歴史』（鹿島出版会、2015）

図  戦後期における日用品小売市場の年代ごとの分布［地図 ］・初田香成『都市の戦後―雑踏のなかの都市計画と建築』（東京大学出版会、2011）- 4 -－ 120 －