数値
計
算
結果

６時

14時

20時

気象
観測結果

ある真夏日の東京23区の気温分布（上：CHARMによる数値計算結果、下：METROSによる観測結果）

ヒートアイランド抑制対策の効果を予測―― 15年後、30年後の導入効果を試算 ――■ ヒートアイランドを巡る社会動向■ シミュレーションで導入効果を探る■ 予測結果を今後に生かす● ひとこと 地球工学研究所 流体科学領域 主任研究員 田村 英寿

ヒートアイランドを巡る社会動向
夏場に都市部で発生するヒートアイランド現象については、都市特有の環境問題の一つとして、1960年代頃より各方面において、その実態の把握が試みられてきました。
電力中央研究所では、1990年代初期より、この問題に取り組み、これまでに広域熱環境予測三次元モデル（CHARM）の開発や、それを用いた熱環境メカニズムの解明などに努めてまいりました。
そうした中、国では2004年3月にヒートアイランドの緩和に向けた対策大綱を策定。これを機に東京都や大阪府など多くの自治体でも、具体的な対策がとられつつありますが、これまでそれら具体的対策についての導入効果を総合的に予測した例は、ほとんどありませんでした。
当所は、2002年度よりヒートアイランドの諸対策の有効性を検証すべく、東京23区で高密度な気象観測（METROS）を行っている東京都環境科学研究所、首都大学東京と共同でこの課題に取り組み、5種類の緩和対策を東京23区に導入した場合の15年、30年後の導入効果をCHARM
により予測した結果、上記対策が夏場の省エネや快適性向上に大きく寄与することが判りました。

■ 国、自治体による取り組み■ 都内気象観測網（METROS）

20世紀の100年間に地球上の年平均気温は、約

ヒートアイランド現象は、局地性の高い現象0.6℃上昇したのに対し、東京の年平均気温は、であり、関連する気温、風速、降雨、湿度など約3℃も上昇。ヒートアイランドが大きく係っては、23区内でも地域差が大きく、精確な把握やいると言われています。都市には、多くの人が気温上昇などの発生原因の解明には多数の地点集中し、非常に高密度のエネルギー消費活動がでの詳細な気象データを必要とします。

行われているため、例え局地的な現象とは言え、我が国では、気象庁が日本全国で気象観測をその社会的なインパクトは大変大きいものがあ行っていますが、観測地点を東京都（島しょ部ると言えます。

を除く）でみた場合、都全域で10地点、区部で国は対策大綱を2004年３月に策定し、排熱低は５地点に過ぎません。

減、緑や水面の保全、人々の生活様式の改善な

そこで東京都環境科学研究所と首都大学東京

どを提唱。これに対して東京都や大阪府では屋

では、現象解明に役立てるため、2002年より共上緑化や省エネルギー対策などを条例により義同で都内120地点に観測機器を設置し、世界的に務づけました。

も類を見ない高密度な観測を行っています。

東京23区
数10km〜数100km

5km程度

大気中：風速・気温・水蒸気量
地表面：表面温度・大気への熱輸送量

0510km東京湾

地上のMETROS観測地点
屋上（参考）気象庁の観測地点

都内気象観測網（METROS）の測定地点の分布

地中：伝導熱量
スーパーコンピューター
顕熱 により計算
潜熱
運動量

三次元数値モデル（CHARM）の概要

シミュレーションで導入効果を探る■ 広域熱環境予測モデル（CHARM）■ 対策技術の将来導入量を推定

ヒートアイランド抑制対策の導入に当たって予測の対象とするヒートアイランド対策としは、将来における導入効果や有用性をあらかじては、①屋上や地上の緑化推進、②保水性舗装め見極めるための手法が求められています。の導入、③太陽熱を効果的に反射させる高反射

当所では、これまでヒートアイランドが顕著塗装の導入、④燃費改善などによる自動車排熱に現れやすい晴天弱風日を対象とした広域熱環削減、⑤省エネによる建物排熱削減、の代表的境予測三次元モデル（CHARM）を開発し、熱な５対策を取り上げてみました。

環境メカニズムの解明に役立ててきました。

そして、条例やこれまでの緩和対策の導入実

CHARMでは、数10Km〜数100Km四方内の地績、ならびに省エネ技術の進展度合いや都心と表や地中の温度ならびに上空5Km位までの大気郊外の特性の違いなど、現実的かつ総合的な考中の気温や風速の分布をその時間的な変化も含察に基づく15年後、30年後における上記５対策めて捉えることができます。の導入見込み量を2000年を起点に新たに推定す

CHARMによる計算結果の妥当性については、ることができました。

これまでは観測地点が相対的に少ない気象庁のまた、上記諸対策の導入効果をCHARMを用観測データとの比較に頼ってきましたが、モデいて予測するには、まずは実測に基づいた計算ルの精度をより密に確かめるべく、METROSで条件（パラメータ）を推定し、入力する必要がの実測データとも比較してみました。

あります。中でも「屋上緑化」と「保水性舗装」

その結果、ある特定地点での観測結果と計算での「蒸発効率」の推定は、これまでに行われ結果とを比較するという従来の方法に対し、た事例が少なく、今回、東京都環境科学研究所

METROSの観測データから得られる面的な高温が実施した屋上緑化試験などで得られたデータエリアが、計算でも再現できているかという視を活用することにより、その推定にも目途をつ点から、CHARMによる計算結果の妥当性を確けることができました。

認できました。
導入シナリオの考え方および15年後、30年後の導入量
対策技術対策導入の考え方15年後の導入量

2

30年後の導入量

1）緑化推進敷地面積1,000m 以上の建物屋上および市 屋上1200.0 ha
街域の地上において、15年後にみどり率3％ （全屋上の7.3％）増、30年後にその２倍強の緑化を仮定した。 地上685.5 ha（市街地地上の2.2％）

2）保水性舗装導入

都心の16km2に平成15年度の国内施工実績（約 65.0 ha
140.0 ha10ha）の半分が毎年導入されると仮定した。 （都心エリア道路の14.5％） （都心エリア道路の31.2％）

3）高反射塗装導入

東京23区内の全屋上を対象として、15年後に 1642.0 ha10％、30年後に20％導入されると仮定した。 （全屋上の10％）3284.1 ha（全屋上の20％）4）自動車排熱削減

将来の燃費向上を考慮するとともに、15年 顕熱削減量2.69 W/m2
後時点で旅行速度の改善が進むとし、さら （削減率24.5％）に30年後時点ではハイブリッド車の普及が 潜熱削減量0.15 W/m2（削減率23.8％）進むと仮定した。

顕熱削減量4.55 W/m2
（削減率41.5％）
潜熱削減量0.26 W/m2
（削減率41.3％）

5）建物排熱削減

住宅・業務用建築物それぞれについて、省 顕熱削減量1.96 W/m2
エネ性能の向上およびトップランナー方式 （削減率10.9％）
潜熱削減量0.76 W/m2の機器の普及による効率改善を想定した。
（削減率12.7％）

顕熱削減量3.68 W/m2
（削減率20.4％）
潜熱削減量1.53 W/m2
（削減率25.6％）

屋上2463.0 ha（全屋上の15.0％）
地上1565.2 ha（市街地地上の5.0％）

予測結果を今後に生かす■ 15、30年後の気温低下量を予測■ 風の強い日も対象に

前述の対策導入見込み量をもとに、15年、30夏場の最高気温が1℃下がると、東京都全体で年後の東京での弱風真夏日14時（気温ピーク時）

一日の熱中症搬送者数が６人減り、東京電力管における地上気温低下量を予測した結果、30年内の最大電力需要が大型の火力発電機２基分後については、以下のことが判りました。

（170万kW）減ると試算されています。よって、

１）前述の５対策が全て導入された場合の平均

今回検討したヒートアイランド対策は、夏場の気温低下量は、対策導入量の多い都心部

都市の快適性向上や省エネに大きく貢献するも（大手町や霞ヶ関を含む16km を指す）では、のと期待されます。

2

東京23区平均の約２倍の0.78℃を示した。

また、今回の研究では、都心のヒートアイラ

２）前述の５種類の対策の中で気温を下げる効

ンド熱が東京湾からの海風により流され、高温果が最も大きいのは、緑化推進であり、東化しやすくなる都心の風下側（北西部）にも、都

京23区平均では、全対策導入時の約1/2に当心での低温化対策による効果が及んできている

たる0.2℃の気温低下をもたらすことが判明。

ことが判りました。このため、今後は風が低温

なお、15年後の効果については、各対策とも化対策に重要な役割を担うことに着目し、検討30年後の約1/2程度であり、対策導入見込み量の対象を弱風日のみでなく、強風日でのヒートア比がそのまま結果に現れた形となりました。

イランドやその対策導入効果の現れ方についてもCHARMを用いて明らかにしていく予定です。

● ひとこと全対策導入時の気温低下量分布対策技術の導入による気温低下量の予測結果（30年後の弱風真夏日14時）

今回は、夏場のヒートアイランド現象について、東京23区全体を広く見た検討事例を紹介しましたが、大都市の中心部では局所的にさらに高温化が進んでいる可能性があります。このため当所では、ここで紹介した手法のほ地球工学研究所
流体科学領域か、個々のビルの影響を主任研究員考慮して都市内部の局所的な高温化を予測できる
田村 英寿
数値モデルも開発しています。今後は、このような数値モデルも併用して、都市の熱環境の緩和や冷房省エネルギーに寄与できる対策技術の検討に役立てていきたいと考えています。

■ 既刊「電中研ニュース」ご案内
No.428 CRIEPIのうごき 2006.7夏No.427 CRIEPIのうごき 2006.4春

No.426 フライアッシュ混合コンクリートの利用拡大
No.425 海水魚を対象とした毒性試験法を開発

気温低下−0.6−0.4−0.2 0
東京23区（620km2）
都心（16km2）
1）緑化推進2）保水性舗装導入
3）高反射塗装導入
4）自動車排熱削減
5）建物排熱削減−0.20℃−0.01℃−0.09℃−0.08℃−0.06℃−0.24℃−0.15℃−0.09℃−0.15℃−0.14℃1）〜5）の全対策導入−0.46℃−0.78℃

2006年７月31日発行〒100-8126（財）電力中央研究所 広報グループ
東京都千代田区大手町1-6-1（大手町ビル7階） TEL.（03）3201-6601 FAX.（03）3287-2863
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