－ 52 －都市再開発による公開空地の緑地創出前後の暑熱環境変化に関する調査研究常松 展充 ・ 瀬戸 芳一

要旨

都市再開発に伴う公開空地の緑地創出が暑熱環境の改善に及ぼす効果を調査するため、北青山三丁目再開発地区（現名称：ののあおやま）と四谷駅前再開発地区（現名称：コモレ四谷）を対象とし、両再開発地区における竣工前の年（2019 年；緑地創出前）と竣工後の年（2021 年；緑地創出後）について、夏期2 ヶ月間にわたる現地での地上気温計測や、リモートセンシング（遠隔計測）による地表面温度計測、熱流体解析モデルによる暑熱環境シミュレーションを実施した。その結果、公開空地への植樹による緑地創出がもたらす夏期の気温低下量は、緑化規模に比例することが気温計測データから示唆された。また、再開発に伴う公開空地の緑地創出等により、猛暑下で、再開発事業敷地内の体感温度が明瞭に低下することに加え、その風下側隣接市街地においてもやや体感温度が低下することが、熱流体解析モデルを用いた数値シミュレーション結果から示された。

キーワード：都市再開発、緑化、公開空地、現地計測、リモートセンシング、熱流体解析、シミュレーション、電力消費量

年の各年 7 月末から 9 月末までの 2 ヶ月間、昼夜連続で１ はじめに
地球温暖化と都市高温化により東京都内においてもIoT 計測センサ（Sens’it V3；STMicroelectronics 製

暑熱化が進行しており、それを緩和する施策（緩和策）

HTS221 温湿度センサ）を用いて気温の常時計測を実施や、暑熱化に適応する施策（適応策）のさらなる推進がした。ただし、2019 年のコモレ四谷については工事の影喫緊課題である。このような中、国土交通省主導で開発

響で 9 月上旬から 9 月末まで計測を行った。使用した計された建築環境総合性能評価システム（Comprehensive

測センサは、手の平サイズであり、バッテリー駆動かつAssessment System for Built Environment Efficiency）

データ送信機能内蔵（Sigfox 回線）のため電源不要・別1)

ヒートアイランド（CASBEE-HI ）や都の建築物環境計画

途通信機器不要であることに加え、防水・防塵対応（IEC書制度 2)などにより、暑熱環境にも配慮した市街地再開

規格 IP54 準拠）である。各再開発事業敷地内部とそれ発が行われているが、再開発前後の暑熱環境の変化につらの隣接市街地の複数箇所に、地上約 1.5m の高さにセいて、充分に評価が為されているとはいえない。

ンサを設置し、1 時間または 10 分間隔で計測を行った。

そこで本研究では、2019 年度（令和元年度）より、都内の複数の再開発地区を対象として、都市再開発に伴う2.2 地表面温度のリモートセンシング（遠隔計測）

公開空地の緑地創出等による暑熱環境改善効果を調査ののあおやま及びコモレ四谷付近の暑熱環境を把握している。本稿では、北青山三丁目再開発地区（現名称：するため、ヘリコプターにサーモカメラ（日本アビオニののあおやま）及び四谷駅前再開発地区（現名称：コモクス製サーモトレーサ TS7302）を搭載し、快晴に近い真レ四谷）を対象に、公開空地に緑地が創出される前後の夏の晴天日となった 2019 年 8 月 2 日と 2021 年 8 月 19暑熱環境変化について調査した結果を示す。

日の最高気温出現時間に、体感温度に大きく影響する地表面温度の計測を実施した。これは、「物体の表面から２ 方法放射されるエネルギーは表面温度の 4 乗に比例する」と2.1 地上気温の現地計測いうシュテファン・ボルツマンの法則を利用して計測しののあおやまとコモレ四谷において、2019 年と 2021たものである。すなわち、地表面から放射される上向き

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－ 53 －の赤外放射量を計測し、地表面の放射率が一様に 1 であると仮定したうえで、地表面温度を推計した。なお、使３ 結果と考察用したサーモカメラの測定波長帯域は 8～14μm で、測3.1 地上気温計測結果定精度は±2%である。
ヘリコプターの飛行高度は約610m

図 1 に、ののあおやまとコモレ四谷における公開空地

で、その高度から得られる地表面温度計測データの空間における緑地創出後の地上気温計測結果を示す。いずれ解像度は 1m である。また、得られた計測データについも、2021 年 7 月 31 日～9 月 30 日の期間平均気温であて、地図に合うように正射投影（位置関係を正確に投影）る。この図を見ると、ののあおやまでは、公開空地の緑する補正（オルソ幾何補正）を施した。

地 2 地点平均気温が隣接市街地 2 地点平均気温よりも0.44℃低い（図 1a）。また、コモレ四谷では、公開空地の緑地 2 地点平均気温が隣接市街地 2 地点平均気温よ

2.3 暑熱環境の数値シミュレーション
CFD（Computational Fluid Dynamics：熱流体解析）

りも 0.19℃低い（図 1b）。すなわち、ののあおやまにおの数値モデル（アドバンスドナレッジ研究所製

ける公開空地緑地と隣接市街地の気温差（気温低下量）

FlowDesigner2022）を使用し、ののあおやま及びコモレは、コモレ四谷のそれの 2 倍程度である。ののあおやま

四谷付近の建築物の 3 次元 CAD データ（ゼンリン製 3Dの地上部分の緑化面積（5,524m2）はコモレ四谷における都市モデルデータ）をモデルに組み込み、各再開発前後地上部分緑化面積（2,846m2）の 2 倍程度であることかの WBGT（Wet Bulb Globe Temperature：湿球黒球温度）

ら、公開空地への植樹により創出される緑地の規模と、（例えば Stull, 20113)；ISO7726, 19984)）等のシミュ

その緑地がもたらす気温低下量は比例することが示唆

レ－ションを実施した。乱流計算には k-εモデル（乱流される。なお、ののあおやまにおいて公開空地緑化前のエネルギーk と乱流消失率εから空気の乱れを計算する

2019 年同期間に実施した気温計測の結果、公開空地に数値モデル）を適用した。初期時刻は猛暑日となった

相当する範囲 2 地点平均の期間平均気温は、隣接市街地

2019 年 8 月 2 日の午前 9 時であり、初期・境界条件に2 地点平均よりも逆に 0.29℃高かった（図省略）。

は都心の気象庁観測値（1 時間値）を用いた。気温、湿度、日射、地面・壁面からの輻射、風速等の計算に加え、3.2 地表面温度リモートセンシング結果

再開発後のシミュレーションでは緑化図面等を参考に

図 2 は、地上気温の計測とは別に、ののあおやまとコ

各公開空地に相当する領域に樹木を一本一本仮想的にモレ四谷の竣工前（緑地創出前）と竣工後（緑地創出後）配置し、それらの蒸散作用も計算した。なお、モデルのに、類似した気象条件下で地表面温度のリモートセンシ

メッシュサイズ（格子点間隔）は、基本的に 3m に設定ングを実施した結果である。公開空地に緑地が創出されしたが、地面と大気の熱のやりとりの計算精度を向上さた場所（図 2 の点線で囲った所）では、真夏炎天下の最せるため、高さ方向（Z 方向）6m 以下については 100 分

高気温出現時間帯の地表面温度（樹冠の表面温度を含む割して 0.06m とした。

平均値）が、ののあおやまで緑地創出前の 43.4℃から35.4℃に、コモレ四谷で緑地創出前の 46.3℃から

2.4 電力消費量データの収集・解析

34.3℃に低下しており、両者を平均すると約 10℃低下ののあおやまとコモレ四谷の公開空地における緑地している。このように、公開空地の緑地創出に伴って、創出が、それらの隣接市街地における夏期の電力消費量

図 1 にみられるような気温の低下に加え、地表面温度のに及ぼす影響を調べるため、スマートメーターによる電低下が明瞭である。なお、地表面温度の低下は、前述の力消費量データ（グリッドデータバンク・ラボ有限責任

ように地表面から放射される赤外放射の減少を示して事業組合提供）の解析を行った。このデータは、両再開おり、体感温度の低下につながる。

発事業敷地の隣接市街地（無作為に抽出した範囲；図 5参照）でそれぞれ平均した、2019 年（再開発竣工前・緑地創出前）と 2021 年（竣工後・緑地創出後）の 7～8 月の日別・時別の低圧電力消費量である。

3.3 暑熱環境シミュレーション結果
図 3 は、ののあおやまの着工前、竣工前（緑地創出前）、竣工後（緑地創出後）の各ケースにおける 2019 年 8 月

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－ 54 －(a)

↓表参道駅

(b)

↓四ツ谷駅
図 1 (a)ののあおやまと（b）コモレ四谷における再開発竣工後（緑地創出後）の公開空地緑化箇所 2 地点と隣接市街地 2 地点でそれぞれ平均した 2021 年 7 月 31 日～9 月 30 日の期間平均気温（℃）．
青色点線は再開発事業敷地範囲．

2 日 13 時 30 分の地上 1.5m の体感温度（WBGT）をシミ著である。これらの影響により、再開発事業敷地内におュレーションした結果である。まず、着工前(図 3a)と竣ける竣工後の WBGT（図 3c）は、着工前（図 3a）に比べ工前(図 3b)を比較すると、再開発事業敷地内（黒色点線

明らかに低くなっており、平均で約 0.9℃低下していで囲った所）では新規に建設された 2 棟の高層ビル近傍る。さらに、その風下側（北北西側）の隣接市街地（図で WBGT が低下していることがわかる。また、竣工前（図3a・3c の青色枠線で囲った範囲内）でも、竣工後におけ3b）と竣工後（図 3c）を比較すると、再開発事業敷地内る WBGT（図 3c）が着工前（図 3a）と比較してやや低く

では植樹により緑化された公開空地で WBGT の低下が顕なっており、平均で約 0.2℃低下している。これは、植東京都環境科学研究所

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－ 55 －(a)(b)

図 2 (a)ののあおやまと(b)コモレ四谷における竣工前（緑地創出前）と竣工後（緑地創出後）の航空写真（左）と地表面温度（℃）（右）．航空写真上の赤色点線及び地表面温度上の黒色点線は各再開発地区の公開空地における地上部分の緑化範囲を示す．

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－ 56 －(a)表参道駅

(b)

(c)

図 3 (a)ののあおやま着工前，(b)竣工前（緑地創出前），(c)竣工後（緑地創出後）の WBGT（℃）のシミュレーショ
ン結果．2019 年 8 月 2 日 13 時 30 分の地上 1.5m の WBGT．黒色点線は再開発事業敷地範囲を示す．(a)(c)の青色線枠
はののあおやまの風下側隣接市街地（無作為に抽出した範囲）における平均 WBGT の算出範囲．
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－ 57 －

(a)
着工前

竣工後

風速

風速

表参道駅
風速

風速

(b)
着工前

竣工後

放射温度

放射温度

平均放射温度

平均放射温度

(c)
着工前

竣工後

気温

気温

気温

気温

図 4 ののあおやま着工前（左）と竣工後（右）における 2019 年 8 月 2 日 13 時 30 分の地上 1.5m の(a)風速（m/s），(b)放射温度（℃），(c)気温（℃）．黒色点線は再開発事業敷地範囲を示す．

樹された樹木の蒸散作用による気温低下等に起因する。 と竣工後を比較したものである。まず、風速（図 4a）をこれらのことから、公開空地の確保と緑化は、再開発さ見ると、再開発事業敷地に新規に建設された 2 棟の高層れた場所だけではく、その風下側の隣接市街地におけるビル近傍で、いわゆるビル風により風速が大きくなって体感温度の低下にもつながり、暑熱環境の改善に有効でいる。一方、公開空地の植樹された場所では、樹木が障あると考えられる。

害物となることで風速が低下している。この結果、再開

図 4 は、図 3 に示した WBGT 低下の要因となる、風速、 発事業敷地全体では竣工後の風速が着工前に比べて平放射温度、気温のシミュレーション結果であり、着工前均で 0.1m/s 低下している。次に、放射温度（図 4b）を

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－ 58 －(a)(b)

図 5 (a)ののあおやまと(b)コモレ四谷の隣接市街地におけるスマートメーター電力消費量データの収集範囲（赤色線で囲った範囲）．

見ると、新規建設された 2 棟の高層ビル近傍（当該時刻に3.4 電力消費量解析結果おける太陽方位と反対の北東側）にそれらの日陰が形成さここまで、公開空地における緑地創出が暑熱環境のれ、また、公開空地に植樹された各樹木の木陰が形成され改善に寄与することを示してきたが、さらに、それがることで、日射及び地面・壁面からの赤外放射が減少し、 隣接市街地の電力消費量に及ぼす効果を調査した。
再開発事業敷地全体で放射温度が平均 7.9℃低下してい図 5 に示す隣接市街地の範囲について、緑地創出前る。さらに、気温は再開発事業敷地全体で平均 1.3℃低下（2019 年）と緑地創出後（2021 年）の日電力消費量している（図 4c）。このように、再開発事業敷地内におけの平均値と、図 1 の各計測地点で平均した日最高気温

る着工前から竣工後にかけての WGBT の低下（図 3）に対の関係を解析したところ、ののあおやま隣接市街地・して、放射温度の低下の影響が最も大きくなっている。

コモレ四谷隣接市街地ともに、両者の相関は、緑地創

なお、これらの数値シミュレーション結果は計測結果と出前が 0.5 前後であるのに対して、緑地創出後は 0.9整合的であり、また、コモレ四谷についても、ののあおやを超える強い正の相関が認められ、また、緑地創出後

ま（図 3・図 4）と同様のシミュレーション結果が得られのほうが緑地創出前よりも電力消費量が多い傾向がている（図省略）。

みられた。
（現時点ではデータ提供元の規定により具体的な電力消費量の数値は公開不可のため、本稿では東京都環境科学研究所

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－ 59 －

解析結果の図を非掲載としている。
）なお、時別の電力消参考文献

費量を用いた解析においても、緑地創出前後で電力消費量1)

一般社団法人日本サステナブル建築協会：建築物の減少は認められなかった。これは、2020 年春季から続く

環境総合性能評価システム CASBEE-HI 評価マニ

新型コロナウイルス感染拡大による外出自粛により、2021

ュアル（2017 年版），153 pp（2017)年夏期の空調機器の使用が 2019 年夏期よりも大きく増加

2)

東京都環境局：建築物環境計画書制度，した影響を受けているためであると考えられ、今後、再開

https://www7.kankyo.metro.tokyo.lg.jp/building

発に伴う公開空地の緑地創出による電力消費量への影響（2020）

を明らかにするためには、感染収束後のデータ等も収集し

3)

Stull：Wet-Bulb temperature from relative
humidity and air temperature，Journal of

解析を行っていく必要がある。

Applied Meteorology and Climatology，50，2267４ まとめ

2269（2011)7 月末～9 月末の 2 ヶ月間にわたる地上気温の現地計測

4)

ISO7726：Ergonomics of the thermalの結果、公開空地に緑地が創出された場所の期間平均気温

environment —Instruments for measuring

は、ののあおやまでは隣接市街地に比べて 0.44℃、コモレ

physical quantities，

四谷では隣接市街地に比べて 0.19℃低く、2 倍程度の差がhttps://www.iso.org/standard/14562.htmlある。ののあおやまにおける地上部分の緑化面積はコモレ（1998)

四谷のそれの 2 倍程度であることから、公開空地への植樹による緑地創出の規模と、その緑地がもたらす気温低下量は比例することが示唆される。さらに、ヘリコプターにサーモカメラを搭載して実施したリモートセンシングの結果、公開空地に緑地が創出された場所では地表面温度（地表面から放射される赤外放射エネルギー）の大幅な低下がみられた。
また、再開発事業敷地内では、①建物高層化に伴う風速の増大（ビル風）、②高層ビルの日陰形成と樹木の木陰形成に伴う日射及び地面・壁面からの赤外放射の減少、③樹木の蒸発散による気温低下により、WBGT が大幅に低下したことが数値シミュレーションの結果から示された。さらに、再開発事業敷地の風下側の隣接市街地においても、公開空地の樹木の蒸散作用による気温低下が要因となり、WBGT がやや低下することが示された。
加えて、公開空地の緑地創出が隣接市街地の電力消費量に及ぼす効果について調査するため、再開発竣工前後のスマートメーター電力消費量を収集し、そのデータと気温の現地計測データを比較解析したが、新型コロナウイルス感染拡大に伴う外出自粛によるものと思われる電力消費量の増加の影響により、両者の関係は未解明である。今後、感染収束後の電力消費量データ等を収集して解析を行う必要があると考えられる。

https://www7.kankyo.metro.tokyo.lg.jp/building/
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