風雪シミュレーションを用いた大規模再開発計画におけるアーバンデザインガイドラインの提案
積雪寒冷都市における都市デザイン その６
正会員 ○ 前田 孝輔 ＊大規模再開発計画・環境評価

風雪シミュレーション

同同同

都市デザインプロセス

風洞実験

1．研究の背景3．研究の方法
まず、①文献資料１) より対象事業の計画項目を把握する。
次に、②①と文献より、評価項目と方法を抽出し、計画項目に基づき更新パターンを決定・評価する。以上より、③対象事業の評価結果を反映したＤＧを提案する。
N対象街区
4. 札幌医科大学施設整備事業概要 風向き
付属病院街区
大学街区
札医大は、医学部と保健医療α
緑道

学部、大学院を有する公立大学であり、大学病院を併設している。多くの建物において老朽化が著しく、再整備が急務とされる。また地域医療への貢献の為、

11β

図 1 対象街区
地域医療を支える医師増加、先進的な医療の提供を実現する必要があるため、学習環境の改善や病院の環境改善を行う必要がある１)。対象事業では、基礎医学研究棟 ( α )、保健医療学部棟 ( β ) を除いて建て替えを行う。学習環境の確保のため、段階的な建て替えが必要である。病院と大学に挟まれた緑道は地域住民の憩いの場であり、病院と大学の動線でもあるため、重要計画要素とされる。
5．街区空間評価視点と方法 ( 表 1)
文献 3)4) より評価視点として、i：計画性、ⅱ: 風雪環境（雪環境・風環境）、ⅲ:雪処理エネルギーに着目した。各更新パターンに対して、ⅰ-ⅲの評価視点に従い、計画、環境評価を行った。
実験は、北海道立北方建築総合研究所の粉体装置、風洞装置を用いた。風向は過去 5 年間の気象データを参照し、北西とした。また、既往研究 7) により流入風速はそれぞれ 4m/s、12m/s とした。尚、実験には、1/500 の模型を用いた。

c1 積雪寒冷都市における屋外の風の感じ方の評価4)をもとに評価【設定風速の条件 】
n＜1.5m/s: やや寒くやや不快・日平均風速(n)を用いる
1.5m/s≦n＜2.9m/s：寒く不快・対象日数の 1/2 以上の日数が該当
2.9m/s≦n: 非常に寒く非常に不快 ・評価軸の数値に近いものとなること

C

雪処理

再開発事業を対象とする。大学キャンパスで重視される項目に対して、特に積雪寒冷都市として冬期における評価に着目し、環境・エネルギーの評価を行う。本論では、評価結果を反映したデザインガイドライン( ＤＧ )を提案し、再開発事業に環境・エネルギーの評価を組み込んだ計画プロセスを開発することを目的とする。

風環境
風雪環境

積雪寒冷都市札幌に位置する、札幌医科大学（札医大）の評価項目と評価方法

段階的な建て替え

雪環境

環境や膨大なエネルギー消費は、開発計画上考慮すべき項目である。しかし、一般的な大規模再開発において、環境評価は開発計画が固まってから事後的に行われることが多く、計画へのフィードバックは困難である。開発計画と並行して環境評価を行い、評価結果を計画に反映させて事業を誘導していく計画プロセスが必要とされる。
2．研究の目的表1

内部機能構成研究棟と教室の繋がり
管理部門の管理のし易さ
屋内空間
緑道への設え
共用空間の配置
屋外空間 南西街区の設え
動物実験室の隔離病院への動線誘導
保健学部機能のまとまり
b2 ①街区全体、緑道、OSの積雪量の算出し積雪総量による評価
B②街区全体、緑道、OSの積雪深の等高線図を作成し吹き溜まり、払いを評価①②を作成し、各更新パターンを相対的に評価
A

計画性

積雪寒冷都市において、冬期の気候の厳しさによる風雪

前提条件

＊＊

瀬戸口 剛
＊＊＊
堤 拓哉 ＊＊＊＊
佐藤 公哉

E

対象街区を囲む歩道・車道と街区内の計画されたOSの1日当たりの排雪に必要なエネルギーの二酸化炭素排出量を算出し比較
運搬排雪：積雪量から運搬排雪に必要な軽油量より算出(日射や都市潜熱による自然融解等も考慮) 札幌市の雪の密度：393.9kg/㎥ / 雪堆積場までの往復距離：【算出データ】5) 28.8km / 燃費(10tダンプ使用):2.0km/L(軽油)6．更新パターンの検討
6-1. 計画項目とそれに基づいたパターンの抽出
更新パターンは、前提条件である段階的な建て替えを可能にしながら、表 1-A の計画項目について考慮し 4 つのパターンの抽出をした。現況型に対して段階的な建て替えを考慮し、高層型が 1 パターンに絞られた。また、中層建築による建て替えでは緑道への設えを考慮し、大きくセットバックした
中層セットバック(SB) 型、緑道に対してアトリウムを設けた中層アトリウム型、緑中層アトリウム型
断面ゾーニング
19888 ㎡
( 管理 / 動物実験棟 )道に対して一体的 敷地面積
建蔽率
40％
教員研究室
325％
ゾーン
なオープンスペー 容積率
教員研究室
平面ゾーニング
実験実習 ゾーンス(OS)を設けた中ゾーン
層中庭型の 3 つを基礎
屋内
医学講義ゾーン
駐車場
研究棟抽出した。この 段共用ゾーン
管理 / 動物実験棟階で並列して機能( 管理 / 動物実験棟 )講義 / 研究室構成を考慮し、平ゾーン
動物実験 管理
面・断面ゾーニング
保健医療ゾーン
ゾーンOS学部棟を 行 って いる( 図2)。容積率はいず 図 2 パターン検討例 - 中層アトリウム型 れも 325% である。
6-2. 計画・環境評価 ( 図 3)
高層型【計画性】一体的な建て替えが必要である。内部機能を一体的に集約可能だが、基礎医学研究棟、保健医療学科と棟間で動線が分離しており、繋がりは薄い。
【風雪環境】
緑道の積雪量、強風となる点ともに少なく、緑道の環境は良好だが、高層建築の風上側 OS は強風が吹き抜け、OS の環境は不良である。高層建築周りに強風が吹き抜け、緑道にまで影響を及ぼしたためと考えられる。
中層 SB 型【計画性】教育棟の建物を 3 つに分けることで効率的で段階的な建て替えが可能である。南西街区の教育棟は南西街区のクランク型の交差点の見通しを悪くし、他の教育棟との関係性も薄く、病院へのアクセスも不便である。
【風雪環境】緑道の積雪量、強風となる点共に多く、緑道の環境

The Proposals of Urban Design Guidelines on the Block Redevelopment Planning with Snow and Wind Simulations
The Urban Design on the Cold and Snowy Cities #6
MAEDA Kosuke, et al.

は不良である。基礎医学研究棟南側の建物を SB させたことにより、基礎医学研究棟によって吹き払われた雪を防護することなく、緑道へ吹き溜まったためと考えられる。
中層アトリウム型【計画性】段階的な建て替えが可能である。緑道側にアトリウムを設け、病院とのアクセスが容易である。南西街区の OS が見通しの悪さを解消している。
【風雪環境】緑道の積雪量は比較的少なく、緑道の環境は良好である。
基礎医学研究棟によって吹き払われた雪が庇の上に吹き溜まり、緑道への影響を軽減したためと考えられる。南西街区の OS は、積雪量も少なく、風環境も良好であった。
中層中庭型【計画性】段階的な建て替えが可能である。
緑道側への OS は、緑道との一体的な利用が可能であり有効である。南西街区の教育棟は南西街区のクランク型の交差点の見通しを悪くし、他の教育棟との関係性も薄く、病院へのアクセスも不便である。
【風雪環境】緑道の積雪量の積雪量は比較的少なく、緑道の環境は良好である。基礎医学研究棟
南側の建物を緑道側に寄せたことで、基礎医学研究棟によって吹き払われた雪を防護し、緑道への影響を軽減したためと考えられる。OS は積雪量も少なく、風環境も良好であった。
【雪処理 E】各パターン大きな差は見られない。

7. デザインガイドラインの検討
札医大再開発計画に対するＤＧを示す。
Ⅰ囲み型のＯＳは、建物から吹き下ろした雪を受け止め、緑道に落とさないため有効である。
Ⅱ南西街区のＯＳは、積雪量が少なく、快適な環境を提供するため有効である。
Ⅲ建物と一体となった庇は、建物からの吹き下ろしの雪を受け止め、緑道に落とさないため有効である。
Ⅳ基礎医学研究棟に隣接した建物を緑道側に配置すること
は、研究棟に吹き払われた雪から緑道を防護し、積雪量を少なくするため有効である。
Ⅴ各案まとめて配置しているが、保健医療学部の管理は非効率であるため、学部毎に管理部門を設けることが有効である。
Ⅵ南西街区に教育棟を設けることは、病院へのアクセスの困難、研究棟との繋がりの希薄から好ましくない。
〈注釈〉1) 札幌医科大学施設整備構想 ,2) 大学キャンパスの外部空間に対する学生の要求について - 大学キャンパスの外部空間構成と施設配置に関する研究 -/ 上坂智史 , 大学キャンパスの外部空間における学生の利用と評価について - 大学キャンパスの外部空間構成と施設配置に関する研究 -/ 菊池大輔 ,3) 北国の街つくりと景観 /N.Presman, 積雪寒冷気候に対応した都市デザイン / 繪内正道 , 屋外空間の生活とデザイン /J. ゲール ,4) 屋外空間での快適性についての実験 5) 次世代北方型住宅の除雪に配慮した配置計画に関する研究 / 北海道北方建築総合研究所 , 京都府地球温暖化対策指針別表 6) 気象庁データ 7)Requirements
for modeling of asnowdrift,Cold Regions Science and Technology/Y.Anno, 模型雪を用いた風洞実験の適用について - 摩擦応力と模型雪の堆積形状の対比 -/ 苫米地司ほか、地吹
雪における乱れのエネルギー消散率 / 西尾文彦ほか
中層 SB 型
中層アトリウム型
中層中庭型
ロ

現況型

高層型

レュ

：数点
測ン

プョ

シーミシ

洞

風41187

観

段階的な建て替え
緑道への設え一体的ではあるが効率的な建て替えが可能
緑道から東西の動線を確保

考慮無し

南西街区の設え計画性

幼稚園があり全面が庭のため、見通しは比較的良好
A 病院への動線誘導 考慮無し
内部機能構成研究棟と教室の繋がり管理部門の管理のし易さ
共用空間の配置
動物実験室の隔離
保健学部機能のまとまりOSを確保し、南西側の顔の確保、見通しの悪さの解消
各棟から病院へのアクセスが不便
研究棟と教室との動線が断絶されている各学部に設置せず、まとめて配置している点で非効率
緑道、OSと一体的に1Fに配置

研究棟と教室との動線が確保されている
管理部門が散在しており、非効率
そもそも共用空間が充実していない
動物実験の機能を上階部に配置しリスクヘッジを確保
管理部門が離れて設置されておりまとまりがない

動物実験の機能を上階部に配置しリスクヘッジを確保
管理部門が離れて設置されておりまとまりがない

効率的で段階的な建て替えが可能
緑道に対して一部の建物をセットバックし圧迫感を軽減
教育棟の設置により、見通し悪さが課題
一部の棟から病院へのアクセスが不便
研究棟と教室との動線が確保されている各学部に設置せず、まとめて配置している点で非効率
緑道に対して共有空間を一体的に1Fに配置
動物実験の機能を上階部に配置しリスクヘッジを確保
管理部門が離れて設置されておりまとまりがない

効率的で段階的な建て替えが可能
緑道側へアトリウムを設け、緑道との連続性を確保
OSを確保し、南西側の顔の確保、見通しの悪さの解消
各棟から病院へのアクセスが容易に可能
研究棟と教室との動線が確保されている各学部に設置せず、まとめて配置している点で非効率
緑道に対して共有空間を一体的に1Fに配置
動物実験の機能が複数階に跨がり危険を伴う管理部門が離れて設置されておりまとまりがない

ある程度、段階的な建て替えが可能
緑道側へOSを設け、緑道との一体的利用が可能
教育棟の設置により、見通し悪さが課題
一部の棟から病院へのアクセスが不便
研究棟と教室との動線が確保されている
各学部に設置せず、まとめて配置している点で非効率
緑道に対して共有空間を一体的に1Fに配置
動物実験の機能を上階部に配置しリスクヘッジを確保
管理部門が離れて設置されておりまとまりがない

7

1

3

雪環境

等高線図と積雪総量

風雪環境

B

2ン

高ョ

シーレ

ュ

93

：

案

シ洞

(1) (21) (5)

シーレ

シ洞

ュミプ

ョ

87

：

数点測

ン

12

案

層測観ョ

シーレュ

ミ

シ

中体

一90：

数

点ン

/1

案(5) (20) (7)(0) (13) (8)

雪処理

歩道の運搬排雪 CO2 0.36 t/ 日
車道の運搬排雪 CO2 1.38 t/ 日OS の運搬排雪 CO2 0.07 t/ 日
雪処理の排出 CO2 1.81 t/ 日

図 3 形態ボリューム検討におけるモデルの評価図

北海道大学大学院工学院 修士課程
北海道大学大学院工学研究院 教授 博士（工学）＊＊＊
北方建築総合研究所 研究主任 博士（工学）＊＊＊＊株式会社 大建設計 工修

12

洞

0/1

823 ㎥ / 日
322 ㎥ / 日
302 ㎥ / 日
1173 ㎥ / 日
20

風(0) (14) (7)

歩道の運搬排雪 CO2 0.34 t/ 日
車道の運搬排雪 CO2 1.32 t/ 日OS の運搬排雪 CO2 0.24 t/ 日
雪処理の排出 CO2 1.90 t/ 日

2

大学街区内
緑道内
歩道内
車道内

(0) (22) (5)(0) (18)(3)

歩道の運搬排雪 CO2 0.34 t/ 日
車道の運搬排雪 CO2 1.42 t/ 日OS の運搬排雪 CO2 0.09 t/ 日
雪処理の排出 CO2 1.85 t/ 日

ポロ

風

0/1

/1867 ㎥ / 日
374 ㎥ / 日
290 ㎥ / 日
1116 ㎥ / 日
20

観(5)(19)(14)(1) (15) (5)

歩道の運搬排雪 CO2 0.36 t/ 日
車道の運搬排雪 CO2 1.30 t/ 日OS の運搬排雪 CO20 t/ 日
雪処理の排出 CO2 1.66 t/ 日

道

82：数点

測観シーレュミ風ンョ大学街区内緑道内
歩道内
車道内

大学街区内
緑道内
歩道内
車道内

823 ㎥ / 日
305 ㎥ / 日
314 ㎥ / 日
1216 ㎥ / 日
街区内 緑道数点

測

20/1/11220

街区内 緑道

ミ787 ㎥ / 日
322 ㎥ / 日
288 ㎥ / 日
1203 ㎥ / 日

街区内 緑道シ洞

街区内 緑道風環境
E

各エリア毎の運搬排雪CO2

案

層観C

大学街区内
緑道内
歩道内
車道内

20/1/1

1220

風

観測点の
風速値

1001 ㎥ / 日
363 ㎥ / 日
306 ㎥ / 日
1140 ㎥ / 日

街区内 緑道

大学街区内
緑道内
歩道内
車道内

(4)(21)(10)(0) (13) (8)歩道の運搬排雪 CO2 0.37 t/ 日
車道の運搬排雪 CO2 1.43 t/ 日OS の運搬排雪 CO2 0.18 t/ 日
雪処理の排出 CO2 1.98 t/ 日

Graduate Student, Graduate school of Eng., Hokkaido Univ.
Professor, Graduate school of Eng., Hokkaido Univ., Dr.Eng.
Northern Regional Building Research Institute, Dr.Eng.
＊＊＊＊
Daiken Sekkei Inc. M. Eng＊＊＊＊＊＊＊＊＊