歩行者空間の熱環境の改善・ヒートアイランド現象の緩和が期待される舗装技術―保水性舗装―アスファルト舗装は，夏季晴天日中に表面温度が６０℃にも達する

１． はじめにほか，夜間においても昼間の蓄熱により，大気や周辺建築物壁面を加熱する長波放射が舗装体から多く発生する。通常，土の表面温度は最高でも４０℃程度であることから，アスファルト舗装路面の高温化が都市のヒートアイランド現象の一因であると指摘されている１）。
このような状況を踏まえ，歩道空間や沿道の熱環境の改善およびヒートアイランド現象の緩和を目的として，路面温度上昇抑制を期待した「保水性舗装技術」が開発され，各方面で試験施工や実施工が進められている。
ここでは，保水性舗装技術の概要，特徴，期待できる効果および施工実績などを紹介する。

図―１

保水性舗装の概念２）

土の表面の温度がアスファルト舗装の表面に比べ上昇しにくい理

２． 技術の概要

由の一つとして，土に含まれる水分が蒸発する際の気化熱が挙げられる。保水性舗装は，この気化熱を利用したもので，図―１に示すように，保水機能を有する表層や表・基層（図中の保水層）に保水された水分が蒸発する際の気化熱で舗装温度の上昇と舗装体への蓄熱を抑制しようとするものである。

建設マネジメント技術

2005 年 7 月号 ７５

一般的な路面の熱収支モデルを図―２に示すを残す技術

が，気化熱は，図中の潜熱に相当する３）。

も開発されている。

保水材には，!硬化後に微細な連続空隙を形成※潜熱：「液体から気体等」物体の状態変化に費やさして保水機能を持たせる「鉱物質粉末を添加したれ，温度変化としては現われない熱。気化熱

セメントグラウト」や，"吸水による保水機能をのほか融解熱等がある。

期待した「吸水性ポリマを添加したセメントグラ

現在，開発されている保水性舗装には，次の種ウト」などがある。
また，表層および基層に適用する類がある。
! アスファルト舗装系保水性舗装

ト舗装系保水性舗装

アスファルト舗装系保水性舗装は，図―３に示１．
０として扱われている。

２）

アスファルの等値換算係数は，通常，すように，母体となる開粒度のアスファルト混合"物の空隙（一般に空隙率２０％以上）に，「吸水・保その他の保水性舗装としては，!セメントコン水性能を有する材料（保水材）」を充填したもの

クリートに吸水および保水能力のある材料を混練である。

あるいは充填した「セメントコンクリート系保水その他の保水性舗装２）アスファルト舗装系保水性舗装の構成例を図―性舗装」，"連続空隙を形成するなどして吸水お４に示すが，!単位面積当たりの保水能力の増大よび保水能力を付与した「ブロック系の保水性舗等を狙って表・基層に保水材を充填する装」などが開発されている。

造の保水性舗装

二層構や，"騒音低減性能や散水の一時貯留（保水層に吸収されるまで貯留）を狙っこれらのうち，ブロック系の保水性舗装は，主として歩行者系の舗装に適用されている。

た， 母体アスファルト混合物の表面上部に空隙図―２図―３路面の熱収支モデル３）

アスファルト舗装系保水性舗装の概念２）a）車道部表層のみを保水性舗装とする場合

b）車道部表層・基層を保水性舗装とする場合

c）歩道部等を保水性舗装とする場合

表層（保水層）

表層（保水層）

表層（保水層）基 層

基層（保水層）
基 層

路 盤

路 盤
路 盤

図―４

７
６ 建設マネジメント技術

2005 年 7 月号

保水性舗装の舗装構成例２）

る等の検討も行われている。平成１６年５月，環境

３． 技術の特徴

舗装東京プロジェクトの一環として実施された国
土交通省関東技術事務所構内の試験舗装では，散! 舗装路面温度自体の低下性能

水５日後でも，密粒度アスファルト混合物舗装と図―５は，東京都内の実路における降雨後の保比較して路面温度が１０℃以上低いものが８種類認３）められたとしている５）。

水性舗装と密粒度舗装の路面温度の経時変化の一"例で，効果の持続性を示したものである。

道路近傍の温度低下，環境改善効果３）６）

密粒度舗装に比較して保水性舗装の路面温度が

図―６は，東京都内の実路における降水後の保降雨翌日で最大１３℃，２日後で最大７．
４℃低くな

水性舗装と密粒度アスファルト混合物による舗装っているものの，３日後には最大４．
３℃の差にとの舗装体温度と舗装上の気温を比較した一例であどまっている。

る（８月）。

保水性舗装の性能の持続性に関する調査とし

舗 装 面０．
２m 上 で 平 均２．
９℃，１．
５m 上 で 平 均て，東京都が施工後２夏経過した保水性舗装の路０．
４〜０．
８℃低い結果となっている。なお，ここで面温度を計測している。この結果，降雨後で９．
６は，地中温度も測定しており，舗装面１．
０cm 下℃，降雨後１日経過時点で９．
４℃，降雨後２日経で最大１３℃（平均５．
９℃）低くなっている。

過時点で６．
１℃と，施工後１夏目と同程度の温度

一方，図―７は，通常の舗装と保水性舗装の上低下を示したことから，２夏経過後でも，効果がにそれぞれ設置したグローブ温度を測定したもの

４）継続していることが確認できたとしている 。

である。

また，効果の持続性向上を目的に，保水性舗装

グローブ温度とは，黒いグローブ球を人体と見に散水，あるいは毛細管現象による給水構造とす立て，その内部の温度を測定するもので，人体へ

大手町路面温度（表面から1.0cm下）

50

60

1030208／19

58／20

8／21

時間降水量

8／22
保水性舗装

4540
35
302508／24

8／23
蜜粒度舗装

グローブ温度（℃）

4.3℃

13.0℃

時間降雨量（mm）

15
7.4℃

日向

気温

図―７

日陰

人体への熱負荷を表すグローブ温度

路面温度測定例３）

図―５

大手町８月（11〜15時 同時刻最大差）
20
密粒度との温度差（℃）

温度（℃）

5040

通常の舗装
保水性舗装

20

平均値＋標準偏差
平均値−標準偏差

1513.011.4

1058.50−55.9
4.8

1.0

3.1
−0.3

7.5cm下

平均値
最小値

8.8

7.4

5.2

最大値

2.1
0.2

3.9
1.9

2.9
0.2

4.9
2.9
1.4

1.3
0.4

2.0
0.8
0.00.2m上1.5m上
温度測定位置

0.8
0.1

1.5
0.4
−0.2

2.5cm下1.0cm下3.0m上

図―６

降水後の舗装上温度測定例３）

0.7
0.2

1.3

0.4

0.1

5.0m上

建設マネジメント技術

2005 年 7 月号 ７７の熱負荷の大きさを代表する値として広く用いら母体アスファルト混合物の舗設れている。
保水性舗装の上では通常の舗装の上より，日向保水性グラウトの製造で４．
５℃，日陰で２．
５℃低くなっており，保水性舗装が涼しい舗装であることを表している。

保水性グラウトの充填" 都市全体としての温度低下，環境改善効果の評価３）

表面仕上げおよび養生

３次元大気乱流方程式，熱および混合比の保存
交通開放式，地上面温度算定のための熱収支式，ならびに

図―９ アスファルト舗装系保水性舗装の2）施工手順

１次元熱伝導方程式を用い，中央区の公道（区の面積に占める舗装道路の割合２９．
２％）すべてに保水性舗装を適用した場合のシミュレーション結果が報告されている。
本シミュレーションによると，大手町程度の空間において，風通しが海岸ほどないところであれば，図―８に示すとおり，地上１．
５m の気温において０．
５〜０．
８℃程度の低下効果があると試算されている。

写真―１

キャノピーを考慮した場合の気温差（密粒度舗装−保水性舗装）

保水性グラウトの充填状況３）

５． 技術開発にあたって

気温（℃）

1.5!

1.0

課題と解決策の模索

開発のコンセプトに示したように，!
0.5

重交通道路にも適用できる「舗装としての 性 能（強 度，耐 流 動 性，耐 摩 耗 性0.0等）」を満足した上で，"路面温度の上
−0.5
6：00

18：00

5：00
時刻18：00
3）

図―８ シミュレーション結果（密粒度舗装の場合と保水性舗装の場合の気温差）

6：00

昇を抑制する機能を付与しなければならなかった。
開発着手段階で，土のグランドやコンクリート舗装の表面温度が，アスファルト舗装の表面に比べ低いことは感覚的に分かって４． 施２）

工いた。そこで，これらの表面温度を同一条件下で比較することを目的に，構内に試験舗装を築造

アスファルト舗装系保水性舗装は，図―９およし，表面温度の測定を試みた。

び写真―１に示すように，母体となる開粒度アス

真夏降雨翌日の晴天日中の測定では，通常のアファルト混合物にセメントグラウトを充填するスファルト舗装表面が５５℃に達したのに対し，排「半たわみ性舗装」と同様に施工する。

水性舗装表面は５３℃，透水性舗装表面は５４℃，コンクリート舗装表面は４１℃，土の表面は３７℃であ

７８ 建設マネジメント技術

2005 年 7 月号

舗装った。の開発を試みることとした。

"

この結果から，コンクリート舗装の普及が優位

保水性舗装の開発とも考えられたが，「施工後養生を必要とする」

保水性舗装を開発するにあたっては，前述した「埋設物の接地が困難である」等の理由から，ヒとおり，保水機能のほかに，重交通道路にも適用ートアイランド現象等が問題となる都市部での適できる用は不適と考えた。

標の一つとした。なお，重交通道路に適用できる

また，アファルト舗装の表面をコンクリート舗だけの舗装本来の機能を有することを開発目

舗装としての強度を確保するには，保装のように着色するなどして白色化し，表面温度水層全体に均一な保水機能を持たせることは不適の上昇を抑制することも検討した。しかし，このと考えた。すなわち，保水機能を有する材料その場合は反射光によるものには，大きな強度は期待できないと考えたわ

行者衣服等の加熱眩しさや周辺建物や歩が懸念された。そこで，土表面の温度上昇を抑制する水分の気化熱けである。
この解決策として，以下の工法を開発した。に着目!

し，これを応用することにした。

母体を，高粘度改質アスファルトまたは改質! 気化熱の応用に関する検討

アスファルト#型を用いた開粒度の混合物と気化熱を応用するには，何らかの方法で舗装表し，その間隙に保水機能を有する材料を充填する。すなわち，交通荷重は，母体アスファルト面に水分を供給し蒸発させなければならない。

混合物で支える。

この手法としては，!噴霧や散水により舗装表面に水分を供給し蒸発させる，"舗装内部に給水"充填する保水機能を有する材料として，「硬・貯水し表面から蒸発させる，が考えられた。な化後に３０vol％程度以上の連続空隙を確保でき

お，前者の手法の場合は，供用中の路面に，常るグラウト」および「所定の保水量を確保でき時，適量の水分を供給することが困難であると考る量の吸水性ポリマを添加したグラウト」を開えた。このため，後者の手法，すなわち発。

保水性技術の視点開発で苦労した点開発のコンセプト! 通常のアスファルト舗装（密粒度舗装）に比%

技術評価

べ，夏季の路面温度を１０℃以上低くできるこ!

重交通道路にも適用可能な「舗装本来の性能」を確保しながら，保水機能を付与。と。
" 重交通道路にも適用できること。

"# 施工後，３時間程度で交通開放できること。
$ 降雨または散水後，２日程度以上温度低下効果が持続すること。

夏季に，通常の舗装に比べて路面温度を１０℃以上低く抑える。

#施工後，３時間程度で交通開放が可能。

&

今後の課題

!

路面温度や大気温度の測定方法等の標準化が望ましい。

"

環境改善効果シミュレーションの仮定条件の妥当性，実測による結果の検証が必要。

#

温度低下性能の経年的な劣化の程度（２年以降）を明らかにする必要がある。

建設マネジメント技術

2005 年 7 月号 ７９

!

６． 適用個所と施工実績

適用個所

市街区域の車道や歩道，公園や緑地およびイベント会場の広場等に適用することで，利用者の暑さをやわらげたり，地域の熱環境の緩和などが期待できる。
"

施工実績

２００４年３月末までの保水性舗装の施工実績は，表―１に示すとおりで，過去２年間で急増している。施工実績の９６．
８％は，アスファルト系保水性舗装である。
表―１

保水性舗装施工実績の推移（単位：m２）

平成

全体

アスファルト舗装系保水性舗装

〜１
２年度

５，
４０８２，６２８１
３年度

７，０２
７６，７４
９１
４年度

３１，６４８３
１，６４８１
５年度

９５，
９０３

９４，４３４計

１
３９，９８６

１
３５，４５９保水性舗装は，当初，都市部の熱環境の改善を中心に試験施工が７． おわりに実施されてきたが，現在は，歩行者空間の熱改善効果を期待しての適用も増えつつある。
平成１６年の夏が全国的な猛暑であったことや，前述した関東技術事務所構内の試験施工結果が評価されたことを背景に，沿道環境の改善を目的に実施されている「沿道環境改善事業」の対象に保水性舗装や遮熱性舗装の敷設が加えられた。このことにより，自治体等が実施する路面温度上昇抑制に関連する事業費の一部を国が補助できるようになり，これら舗装の採用が促進されると予想される。
【参考文献】
１） 村井，野村，姫野：都市部における熱環境と都市型洪水に及ぼす舗装の影響，アスファルト，vol．
４０，No．
１９５，pp．
２３〜２９，１９９８．
４２） 保水性舗装技術研究会：保水性舗装技術資料，２００３．
５３）（社）
日本道路協会：環境改善を目指した舗装技術（２００４年度版），pp．
３０〜３６，２００５．
３４） 田中：夏期における舗装路面温度の上昇抑制対策〜東京都における保水性舗装の取り組み〜，月刊建設，pp．
１１〜
１３，２００４．
１０５） 護摩堂，大原：環境舗装東京プロジェクト―公募技術のフィールド実験結果について―，舗装，Vol．
３９，No．
６，pp．
５〜９，２００５．
４６） 藤野，長島，菅沼，辻井：保水性舗装のテーマパークへの適用と熱負荷軽減効果，舗装，Vol．
４０，No．
３，pp．
９〜
１３，２００５．
３７） 福田，深沢，荒木，藤野，浅枝：夏季自然状態での各種舗装の熱環境緩和特性に関する実験的研究，土木学会論文
６，pp．
１４９〜１５８，１９９７．
８集，No．
５７１／v―３８０ 建設マネジメント技術

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