キ設技術研究所報ヽ,26
束急とti D C 581 6

人工土壊型屋 上緑化 、壁面緑化 が温熱環境 に与える影響
体温度等への影響(そ の 1)身 区福田要

約屋L営 い軽彗酎田 ヒは、室的淳

キ改ま 美観に加えて、近年翻 謗講罰謹望親 点からヒー トアイラン ド輔

中村聡

堕汗手法として注目を集めている。
そこく 本報では、屋上旬 ヒで尉は 多く用いられているメ掏

享さが温熱環境に与える影響を黄討するため、モデル実験を人工気象室にて行ち亀 その待来 人工土唆理≧善闘ヒlま 邑 L割 ヒをしない場合に比べて、スラブ下空気温度の上昇を/口 市lす る効果があり、1(lcm以 上の上壊厚さでは、同程度の効果があると考えられ亀 次に、壁面緑化については緑化したコンクリー ト壁面と緑化 しな
いコンクノー ト壁面の壁向温度を沢u定 し、比較した。その制煮 軸ヒは夏期において日中の壁面温度の上昇を抑え、冬期においてっ亀 本報はこれらの実映 。実測で得られた知見について報告する。
は夜間の壁面温度の低下を小さくすることがわ力も#卜・ :人工」菱U五螂討ヒ、期目

1.イ次

欧 温熱輿永 省エネルギー

3軸

まじめにヒ

4ま とめ

2ノ(■ ■上湖髭里笠邑J」 需Vヒ

1. はじめ:こ900

安街嘉などによる」田学祥け,レ ■三羽竜大やコンクリ、ート
及ひアアファル トイレ涎菊な 呂こより、ヒー トアイラン 磁鰤〇〇６

β頭割翌生じており、三珂ゴ筋窃謝贈当戯 まD瑠 勇保全の面からも深刻姻開凱こなっている。そのため、温黙環涜を改善するとされるや、ヒー トァィランド現象の■赳策として注目されている。
リノ繍ヒO今恒k駕謗敵舛可封ナる綱 ヒとして、痘∃訴訂ヒと期=引

2. 人コヒ土J喪 畳野墓J出 衛Mヒ目燃 よ嚇

最近では自然土に賂 べて 重のl隆 い人工土J襄 を珈〇〇６ヽ
■〇〇﹄

2̲1

ヒに'ヒ使用することが多 くなっているが、既往文献の多 くは自然土をf吏 用 した邑螂欝 監の船J端 印環
自然土と人工 L壌メ

境に与える影響を比較 した研究 Dで あ り、人工土壌の厚 さが温べ
Vちに与えるた研究は見あたらな影響を調
熱乗覚より締し亀2.2難実験は屋上緑rヒ を想定 して 6体 (図 1参照)の モデルを作成 し、人工気象室にて行 っ亀 モデルの上部は屋上を模擬 しており、それぞれ、C人 工土壌 00cml、 ②人工土嘆 QOcm)、③人工土嘆 (10cml、 C人工土嘆 120cml+植 物 (リ ュウノヒ分 、⑤自然± 90cれ 、⑥コンクリー ト板のみ、とし亀
実験は、夏期を想定して人工気象室の室温を30.6℃ とし亀
ついては日射装置をモデル上面の lm上 に設置し、日射に*環 境研究室

平面図
デルスラブリー ト)(ヨ(屋 上部 )断熱材

本実験では、屋上緑化に使用する人工土壌②享さおよび緑化の有無による違 いが躯体温度に与える影響をモデ″実験￨こｏｏめ︐００出 ｏり 〇り寸 〇〇出呟 これらの団 働叫リー ト躯体等の刷聾翔塾 斗とを対象ととる夕漂逸峡副けるわ 、コンク
ヽて録 と実測を行ち亀断面図

O:温 度測 定 点
図 1 モデル形 状
1999年 8月 1日 か ら31日 までの毎 13時 の 日射量 を平均 した・h)を モデル上面に照射 し危値 2.327卜(チ /m2(=543 8kcalカ ギ
照射嘲剤ま4時間 とし亀 測定lよ 日射洪置 とモデルのψ関係か ら、モデルに同一 日射量が照射 され るよ うに、 2モ デレづつ沢l疋し 大乳 測定モデ′
ノわせ.ま 、「自然± 20cm
嚇レ」
,レ」 と「人■土壌 20cド 百ル レ」、「ノ週4揚謝 Ocmづァ「「コと 人工土裟 20cm+植 物をカ レ」、 ンク リー ト板 のみモデル」 と「人二 L壊 10cmず,レ 」 とした。温度は T礫 電紺をず使用 し、モデルのスラブ下表面 とスラブ下空気温度 (モ デル
室内床面より20cm高 )を 測定 し、5分 間隔でデーターロガー*

にて識した 期

いのは、4時 間後のスラブ下空気温度約 櫛℃、スラブ下表面を写崇吼 tヴ討九

温度約 弼℃であつたため、 コンクリー トオ
灰か らの熱供給よってスラブ下空気温度が上昇 したことによると考えられる。
また、今回の実験では コンク リー ト板のみ以外のモデルの間では上昇温度にさほ注細ま見 られなかった。 これ より、自然± 20cmと 人工土壌 20cmを 比較 しても明 らか柱麹 ま見 られず、自然土 と人工土壌が温熱環境に与える影響に大き ■趨 ヽは今回の計測では見 られなかっ亀
人工 L壌 20cmと 人工土嘆 20cm+植 物のモデルの組み合わ
写 真 刊 屋 」断討 卿せを鮒ると、これ らに差は殆 どな く、本実験制した

リュ ウノヒグのよ うな背丈の低 い値物による影響は今回の計

2̲3測において国 奏著ではなかった結果および考察定対象以外のモド漱 ま寸法の関係 (涎工気象室か ら出す こと

メロ剰崖郊享さ 30cm、 20cm、 10cn tこおいても明 らか 1渤 ゞ
なかった このため、ノ、二土片留剖享さ 10cl【 以上では貢流熱量のができないため、人工気象室内の 日射 の当た らない場所に設

さくな り、捌
浦砂櫨勢Ⅵヽ置 し、順次測定 し亀 一番 目に測定 したモデルに比べて、後度の刻 印ま さい と考えられる。

2モ デルづうノ噸醇諺蓬柔洞 射を照射 して測定する際、測コ享くしても表闘 風
早を 10cm姓 イ/1ヽに測定 したモデルは人工気象室の室温の影響を受けてお り、初期温度が最大で 3℃異なっていた このため、屋上緑化が温熱環境に与える影轡 よ、 日射照射開始か ら 4時間で上昇 した

3 壁面緑化
3 1 目的及び背景
アサガオやへちま箸

温度を用いて検討 し亀 測定結果を図 2に示す。

ll用'F方 ぐなよ 蜘
して日差 しテと[」虫した脚 ま少なVЪ ∠顎弐て壁面温緑化壁面部分と緑化なり当苛郭分のある1耐 翌壁面I司 説 ヽ
昔かけ行われてき蜀いるが、そ期︵ｐ ︶味 引 超 唄

度を実測し、緑伯 こよる獅

し亀3.2難ES隷
轟引 #→日日‐くくHくSO°
隷
引H

実測は当社技術研究所無響室の北西向き外壁で行 つた (写真 2参照)。 測定項目,翼 範副破 、垂直方向 日射量、水平加日射星とし亀Λ ﹇S曇引E上 Ｉ頭

EＥｏ罵 引 寒 皿

Eくロスラブ下表面 田スラブ下空気
図 2 日射 照鼎 時 間後 の各屋 上緑化 上 昇温度
図 2よ り、 コンク リー ト板のみの温度上昇はスラブ下表面
ユ牟
温度が約 30℃ 、スラブ下空気温度が約 20℃ であっ亀 戸「部分に人工土壊 もしくは自然土をのせた屋上緑化モデルの場合の上昇温度は、スラブ下表面温度が 2℃ 前後、スラブ下空気温度が 3.5℃ 前後であつた これより、人工土壌お よび自然土を用 いた屋上緑化はコンク リー ト板 のみに比べて、スラブ下表時〇 ∞ｏヨ◎旧制０禅翠嘩Θ旧削うや翠唯々○旧制０や翠嘩が侵入 したと考えられる。一方kコ ンク リー ト板のみの場合、スラブ下表面温度上昇が スラブ下空気温度上昇に比べて大き○旧制翠嘩氏かったため、倒睡部か ら若干の熱下空気温度が 20℃ 前後 とイ◎旧制翠醇

品が 306℃であったのに対 し、屋上緑化モデルの場合、4時 間後 のスラブΘ旧捌翠嘩

温度約 2℃ 、スラブ下空気温度約 35℃ であり、スラブ下空気③旧制翠嘩

◎旧制翠に ／ レ

今回、屋上緑化モデルにおいて、温度上昇はスラブ下表面6m緑化なし壁面緑化壁面ることがわかる。の温度上昇が大きかったも これは 、人工麹

無響室屋上

6m

面で約 25℃ 、スラブ下空気温度で約 17℃ の温度上昇を抑制す

禅嘩

平面図
図3壁 面緑化。:熱 電対温度測定位置

ttttl.設 J尤 引叫
Tf研 究ナltヽ 26'「‐壁面温度の測疋lよ T型熱電対を緑化驚面及び緑化なし壁面にlm間 隔で 5点設置し 回 3参円 、1999年 8月 17日 17:(Xlから1時間間隔に行い、ロガーで記録し7也
検討データは、夏期として 8月 19日 0:00〜8月 25日 23:00、として、それ らの値を聯 咄c責示したものを図 51ヴ声先
また、各季節・各壁 ごと1こ 、測定値を平均化 した値を各期平
均温度、7時 〜18時までの測定l直 を平均化した値を日中平均

秋期 として 10月 19日 OilXl〜 10月 25日 23:(X)、 冬期 として 1

温度、19時〜6時 までの測定値の平均値を夜間平均 破 、最も低い温度を最低温度、最も高い温度を最高温度、日較差の月 19日 0:00〜 1月 25日 23:(X)の 測定値を用い滝

平均を日較差平瑚破 として表 1に示友〕

垂直力向と水平加 の副細瓢よ1時 間間隔で測定し、ロガーで記録し亀 日射量を図4に示すD
ぐ Ｅ＼つΣ ︶脳聖憮 ШA』

l▲

陸朝

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8/23

8/25

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10/19

10/20 10/21 10/22 10/23
秋期

1/211/22

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1/20

10/24 10/25

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五1/19

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1/23

1/25

1/24

冬期
―

水平画全天 口射量 ・―― 垂直画全天 口射量
図43 3

日射 量 測 定 結 果

図 5に 各期 。各壁面の温度を蕊 、各期・各壁面の壁面温度はいずれも日中上昇 し、夜間に減少する点では同様な波形を示 しているが、夏期の 日中壁面温度においては緑化な し壁面の方が高 t照向を示 し、逆に冬期 の夜間においては緑化壁面イ
敲 の方が高いl唄 向を示すなど、各期 の時間帯によって壁面温度の高ψ追難こが異なっている。

結果および考察赤タト
線勁メラによる夏期 日中の表面温度ヴ刀｀布 航ψ鰍像)を 写真 3に 、その部分の可視画像を写真 4に 九 赤外〜
線画像において、赤色、黄色、水色、青色の順に温度が高い箇所から低い箇所を示 している。黄色 が緑化な し壁面 (約ヒなυ壁面 42.8℃ と、緑イ
最高温度I闘 蔚陛 面 37.8℃ 、緑イ
ヒな
召 の温度が 朗C高 し、日中の緑化壁面温度が緑化な り壁面し̲輛

23.50を 表 しており、温度の低い青色的 26R9並 びに水色

より低 いのは緑化が太陽放射を遮 ったため と考えられ る。一的 27.5℃ )が 緑イ
ヒ壁面で、緑イ
ヒ
壁面の温度力M眠 くなっている。赤外線画イ象の緑化壁面において青色部分と水色部分の2種類あるのは、緑化なし壁面の熱が緑化壁面に影響を与えているためである。緑化なし壁面に近い壁面が水色であり、コンクリー ト壁面から離れるに従つてコンクリー ト壁面の熱影響が少なくなって温度力M氏 くなり、青色となっている。なお、

表 1よ り、夏期においては、各期平均温度・ 日中平均温度・最高温度・ 日較差平均温度は緑化なし壁面の方が高い。特 に方、夜間平均温度はほぼ同 じである。 これは緑化な し壁面が躙

1こ よつて 日中の壁面温度か ら大きく下が るのに対 し、緑化壁面では緑化が放射冷却を抑制 したため、温度がさほど下が らず、緑化な 口壁面 と綱 魅 面の如駒

刷壁力Чよt鋼じになつたと考えられる。
秋期、冬期は各期平均温度 。日中平均温度・夜問平均削費・

図 31づ 声対副陸当ヌD引⑤の値の平均値を緑化壁面温度

最低温度・最高温度は、緑化壁面の方が高い値である。 これより秋期・冬期において緑化はコンク リー ト壁面の熱損失を③嘘 の珈少なくし、壁面温度が下がるのを防いでいると考えられ る。

赤外線画像の赤色部分!説 釧訂製物置と窓である。とし、緑化なし壁饒

を制 ヒなり壁闘 刷質AWr「 ￢温度 (℃ )
0口

壁面

31G

16E

1524g

縁 lL

壁面

温度 (℃ )

31.9

33G

17C

16〔5C41夏期

温度(℃

29〔29615電

1413627‑35‑4411.[10825A

20製
甲目15▲

メ ￢〆

10309

縁 1ヒ

2424242424
24
8/19 8/20 8/21 8/22 8/23 8/24
8/2530p

縁 1ヒ
壁面

し面な壁ハ剣 (冽馳札節ムとヽ 欅化し 面級な 壁れハＦ八ハゝ州pA￢ rКえハハれLrlヽ

ハ総町VR V￢)

(°C)

25〔

2501099イ(°C)

37〔

42〔

25323〔

温度 (℃ )

7E

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808t

7巧

7.550242424242424244.ま とめ

10/19 10/20 10/21 10/22 10/23 10/24 10/25

屋上緑化については、メ弾

秋期度等に与える影響を人工気象室で夏期気象条件を再現 して検15︵超唄ｐ︶nエ討 した。今回の実験では、人工土壌型屋上緑化は躯体等の温度上昇を抑制する効果があり、人工土壌 と自然土の違いによA

爪 ▲ れ rl気「 ヽFⅥ
ザ 武 ″職♂

ヒムって大きな渕 ま見られず、人工土壌は厚さ 10cm以上§ ま、表面温度の変化が月ヽ
さくなり、それ以上厚くしても温度はほとんめ▼‑50241/19241/2024

菅さ、オ
L物 の秋 がЯI内屋

242424241/21 1/221/231/241/25

らなかっ亀

壁面緑イ
ヒは夏期においては日中の躯体壁面温度を下秋'大・期 冬期においては躯体壁面温度が下がるのを防ぐなど夕懸熱的な働きをすることがわかっ亀

冬期
中‐ 気温 ―――緑 1ヒ な し壁面温度 ―一 緑化壁面温 度

図 5壁 面温度1)
2)

山田 宏之、丸田 頼― :緑 地による都市気象緩和昨用の定量的解析、造園雑誌 嘲pp̲299‑304 1991

石原 修、張 晴原、下山 不日
美 :屋 土芝生植栽の熱特性と水分収支に関する実験的研究 日本建築学会計画系論文集
第484号 、 17‑24、 1996年 6月

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