積雪寒冷都市において地区エネルギーと雪処理エネルギーを考慮した都市空間像の開発
積雪寒冷都市における都市デザイン その９
正会員
○高梨 潤
同
同
同

低炭素都市 都市デザインプロセス 地区エネルギー評価
積雪寒冷都市 風雪シミュレーション 雪処理エネルギー
表１
評価視点
雪処理

c1

ECc2

E

c4

䃂

年間 効率性

c3

地区 E 評価の概要

評価方法
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地球環境問題を背景に建築都市分野では、地区や街区などのエリア総体で、エネルギー消費を低減する都市空間像が求められている。しかし、現行の都市デザインは、用途の決定が先行し形態の検討が後回しになっているため、用途に起因する地区エネルギー（以下地区 E）と形態に起因する都市空間の整合がとれていない。用途と形態を並列に検討し、エネルギーを考慮した都市空間像が必要である。
また、積雪寒冷都市では、冬季の雪処理エネルギー ( 以下雪処理 E) が膨大で、雪処理 E を考慮した都市空間が必要である。特に都心部では、ﾛ−ﾄﾞﾋ – ﾃｨﾝｸﾞや建物の高容積化・高度利用化により、雪処理 E、地区 E ともに膨大で、地域冷暖房等のエネルギーの面的利用により雪処理 E と地区 E の低減に取り組んでいる。しかし、都市空間像と連動したものはなく、エネルギーを考慮した適切な空間像が求められる。
2. 研究の目的と方法
本論では、積雪寒冷都市における都市デザインに、環境・エネルギーの視点を組み込み、マイクログリッドによる雪処理 E と地区 E を考慮した都市空間像を開発することを目1)
的とする。前編 同様、積雪寒冷都市の中でも積雪が多く、人口密度が高い札幌市都心部で、地域冷暖房がなされている４街区を対象とした。
前編では、ⅰ）札幌都心街区における更新パターンを決定し、ⅱ）風雪ｼﾐｭﾚーｼｮﾝとその環境・エネルギー評価を行い、ⅲ ) ⅱ ) の評価結果より、積雪寒冷都市都心再開発の空間像とデザインガイドラインを導いた。
本編では、①雪処理 E と地区 E の評価を行うためⅱ ) の評価視点に地区エネルギーの視点を加え、②ⅰ ) の更新パ
ターン ( 詳細は図 3-A) に対してエネルギーシミュレーションを行う。③②の結果に対して環境・エネルギー評価を行
い、④③積雪寒冷都市におけるエネルギーを考慮した適切な都市空間像を導き、⑤エネルギーと都市空間像を一体的に検討する都市デザインプロセスを考察する。
3. 評価視点と評価方法
街区空間の評価視点は、前編の評価視点に地区 E の視点(C: エネルギー ( 表１)) を加えた、A: アーバンデザイン、B:
歩行空間の快適性、C: エネルギ―(c1 雪処理 E、c2 地区 E、c3 年間エネルギー ( 以下年間 E)、c4 効率性、c5 地区で消費する E に占める雪処理 E の割合 ( 以下 E 比較 )) とした。
風雪シミュレーションは前稿と同様であり、エネルギーシミュレーションは、参考資料 2) より年間負荷、月別代表日の時刻別負荷を明らかにし、一次エネルギーの値は、月別代表日の時刻別負荷の値から、CGS 評価プログラム 3) を用いて算出した。

*
瀬戸口 剛 **
堤 拓哉***
松山 倫之 ****

4. 更新パターンの評価・比較 [ 地区 E について ]( 図１)4-1. Ⅰ個別開発とⅡ一体開発の比較
Ⅱ一体開発は、【C: エネルギー】[c2 地区 E] 建物の共同化によって熱負荷の大きい宿泊の割合が増加するため、年間負荷、消費量共に増加する。[c3 年間 E] 地区 E が大きいため、地区 E の比較に準じる。[c4 効率性 ] 排熱利用が可能な宿泊が多く複合化されたため、効率性が高い。
4-2. ⅳ屋外 OS 型とⅴ高層アトリウム型の比較
ⅴ高層アトリウム型は、【C: エネルギー】[c2 地区 E] 熱負荷の大きい宿泊がより増加するため、年間負荷、消費量共に増加する。[c3 年間 E] 雪処理 E と地区 E の比較に準じる。[c4 効率性 ] 建物をより共同化したことで、排熱利用が可能な宿泊がより多く複合化され、効率性が高い。
4-3. ⅰ現況更新型とⅱ壁面統一型の比較
ⅱ壁面統一型は、【C: エネルギー】[c2 地区 E] 熱負荷の大きな宿泊が複合化されているため、年間負荷、消費量共に増加する。[c4 効率性 ] 排熱利用の可能な宿泊が複合化されたため、効率性が高い。
4-4. ⅰ現況更新型とⅲ上層 SB 型の比較
【C: エネルギー】大きな差は見られない。
4-5. ⅱ壁面統一型とⅲ上層 SB 型の比較
ⅲ上層 SB 型は、【C: エネルギー】[c2 地区 E] 複合化しないため、年間負荷、消費量共に減少する。[c3 年間 E]
雪処理 E と地区 E の比較に準じる。[c4 効率性 ] 上層を SBしたことで基準階面積が縮小し、排熱利用が可能な宿泊が多く複合化できず、効率性が低い。
5. 積雪寒冷都市において雪処理 E と地区 E を考慮した都市空間像
札幌市都心部では、雪処理 E は、地区で消費する E に対して、8.7% 〜 11.3% と大きいため、雪処理 E と地区 E を鑑The Development to Urban Design Based on The Micro Grid Energy in Winter Cities
The Urban Design on the Winter Cities #9

TAKANASHI Jun,et alみた都市デザインを行ことが重要である。( 図 1-c5) 以下、本論より得られた、エネルギーを考慮した都市空間像を導くガイドラインを述べる。
①敷地を統合し建物を共同化することは、1) 基準階面積を大きく確保でき、用途複合化を進めることができ、CGSに基づく地区のエネルギー効率性が向上するため有効である。(4-1) また、2) 壁面後退で街路空間を大幅に拡幅でき、吹き払いにより積雪量が減少するため、積雪寒冷都市における雪処理 E 低減としても有効である。(4-1)②建物を高層化することは、吹き下ろしの風が強くなるり、歩行環境が悪化し雪処理 E も増大し、望ましくない。(4-2)③個別開発の場合、協調化して上層部を SB させることは、
1) 風上側では、低層部が上層部からの逆流を防ぎ吹き払いが小さくり、風下側では、上層部から吹き下ろされた雪が低層屋上に積もるため街路空間の積雪量が減少し、雪処
理 E を低減するため有効である。しかし、2) 基準階面積を縮小させ複合化を抑制するため、敷地が狭小に細分化された街区においては望ましくない。(4-3,4,5)
6. エネルギーと都市空間像を一体的に検討する都市デザ
インプロセスの考察 ( 図２)
環境・エネルギーの視点を組み込み、雪処理 E、地区 Eを考慮した都市空間像が開発できた。以下のプロセスで都市デザインを行うことが重要である。
(1) 地域の課題等を踏まえ、地区・街区空間における開発・評価視点

開発 更新
手法 手法

ⅰ現況更新型

用途複合性

アーバンデザインA

更新の方向性と検討項目を抽出し、建物のボリューム、用途配置を並行して検討し、更新パターンを決定する。
(2) 検討項目を検証するため、更新パターンに対して、環境・エネルギーのシミュレーションを行う。
(3)(2) のシミュレーション結果を用い、検討項目に対してそれぞれの更新パターンの評価を行う。
(4)(3) の評価結果より、当該敷地における環境・エネルギーに配慮した望ましい空間像を実現するためのガイドラインを明らかにし、それをさらに詳細の街区デザイン、または、建築ﾎﾞﾘｭーﾑの計画にﾌｨーﾄﾞﾊﾞｯｸし検討を進める。
エネルギーと都市空間像を一体的に検討する都市デザインプロセス⎔ቃ 㻛 䜶䝛䝹䜼䞊䛾どⅬከᵝ䛺ᆅᇦ᮲௳䚸 ᆅᇦㄢ㢟䛾ᢕᥱᆅᇦᆅ༊䊻㧗䛥 㻛 ᐜ✚⋡ไ㝈 䊻⏝㏵つไ地区・街区㻔㻝㻕 ᆅ༊ 䞉 ⾤༊ീ䛾᳨ウ 㼇㻠 ❶ 㼉䛆⏝㏵䛇䛆ᙧែ䛇䞉 ⾤༊䢊䢚䢔䡩䞊䢍䛾 䞉 」ྜ໬䜢ྵ䜐䚷⏝㏵䛾᳨ウ䚷᳨ウ䞉 㻻㻿䚸 ⾤୪䛾㓄៖ 䞉 ⏝㏵㓄⨨䛾᳨ウ㼇 㛤Ⓨ䛾᪉ྥᛶ 㼉㼇 ᳨ウ㡯┠ 㼉 䛾ᢳฟ䊡୍య㛤Ⓨ䊠ಶู㛤Ⓨ㻌䚷ϸ⌧ἣ᭦᪂ᆺ 䚷㻌ϻᒇእ 㻻㻿 ᆺ㻌䚷Ϲቨ㠃⤫୍ᆺ 䚷㻌ϼ㧗ᒙ䜰䝖䝸䜴䝮ᆺ㻌䚷Ϻୖᒙ 㻿㻮 ᆺ㻔㻞㻕 ⎔ቃ 䞉 䜶䝛䝹䜼䞊䝅䝭䝳䝺䞊䝅䝵䞁䛆⏝㏵䛇䛆ᙧែ䛇䞉 䜶䝛䝹䜼䞊䞉 㢼㞷㻌㻛㻌㢼Ὕ㻔㻟㻕 ᭦᪂䝟䝍䞊䞁ホ౯ 㼇㻡㻘㻢 ❶ 㼉䛆⏝㏵䛇䛆ᙧែ䛇䞉 ᆅ༊ 㻱 ホ౯䞉 㞷ฎ⌮ 㻱 ホ౯䞉 Ṍ⾜⎔ቃホ౯㻔㻠㻕 䜺䜲䝗䝷䜲䞁䛾ᢳฟ 㼇㻣 ❶ 㼉建築ᘓ⠏䢊䢚䢔䡩䞊䢍䛾᳨ウ

図２ 都市空間像とエネルギー評価が連動した都市デザインプロセス
本研究は、科学研究費補助金基盤研究 ( Ａ ) の助成を受けて行われた。

注釈 1) 風雪ｼﾐｭﾚーｼｮﾝを用いた都心再開発の空間像とデザインガイドラインの提案 低炭素都市実現に向けた都市デザイン その６ 2) 都市ガスによるコージェネレーションシステム計画・設備と評価 / 空
気調和・衛生工学会編 , 札幌市都心部 都市熱源ネットワーク調査報告書 平成 12 年 3 月 / 札幌市 3)
都市ガスによるコージェネレーション評価プログラム -CASCADE Ⅲ -/ 空気調和・衛生工学会
ⅲ上層 SB 型
ⅳ屋外 OS 型
ⅴ高層アトリウム型

ⅱ壁面統一型
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雪処理

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年間負荷 消費量 年間 効率性
地区
エネルギー比較図１ 更新パターン評価図*Engineering Official of Land, Infrastructure and Transport*国土交通技官** Prof., Fuculty of Eng., Hokkaido Univ., Dr.Eng.
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北海道大学大学院工学研究院 教授 博士（工学）*** Senior Researcher, Hokkaido Research Organization, Dr.Eng*** 北方建築総合研究所 主査 博士（工学）**** Master’ course Graduate School of Eng,.Hokkaido Univ**** 北海道大学大学院 修士課程