新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点形成
正会員
同同○和田 修一 *1
瀬戸口 剛 *2
渡部 典大 *3

同
同
同

久保山 航希 *4
山崎 厚 *1
渡邊 天磨 *1

7. 都市計画ー 2. 都市像と計画ー c. 土地利用
新エネルギー 都市構造 コンパクトシティ
1．研究の背景・目的
北海道の地方小都市は、豊富な新エネルギー *1賦存量 *2 を有しており、それらを活かした施策により、持続可能な都市形成 *3 を目指している。また、都市構造が全国に比べて広域に分散していることから、コンパクトな市街地形成が求められている。
この際、新エネルギーの活用とコンパクトシティの拠点の形成を関連づけることが効果的である。
本論では以下の 2 点を目的とする。①新エネル
ギーの活用方法と都市構造の関係性を示す。②北海道の地方小都市における、新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点像と整備方法を提案する。
2．研究の方法
本論では、 対象として①コンパクトシティへ向けた実践的な取り組み、②新エネルギーを実証的に導入する計画・取り組み、の両者が存在する北海道の都市として、稚内市、室蘭市、夕張市、下川町、足寄町、ニセコ町の 6 都市を選定する。
この対象都市において以下の 3 点を行う。①都市
計画マスタープラン（以下、都市 MP）の内容整理と自治体へのヒアリング調査から、コンパクトシティへ向けた拠点形成の方針を整理する。②自治体へのヒアリング調査と文献 1)2)3) から、現在検討している新エネルギーの生産・輸送・供給方法を整理し、対応する都市構造を示す。③新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点像と整備方法を提案する。
3. 新エネルギー活用に向けた都市構造の再編
各都市の都市 MP と計画書 4) より、将来の都市構造の考え方を整理する。次に、新エネルギーの生産・輸送・供給方法を含めた活用方法を把握する。そして、新エネルギーの活用方法に対応する都市構造の要素を明らかにする。
3-1．稚内市
将来都市構造 ( 図 1- Ⅰ ): 中央、南、東地区を拠点として位置づけている。南、東地区は現状の集積された商業機能を維持し、古くからの市街地である中央地区は、現状の行政機関や医療施設、複合商業施設などの都市機能を活かし、公営住宅や公共施設の集約を進める。
新エネルギーの活用方法 ( 図 1- Ⅱ )①風力発電による電力供給 : 郊外で生産された太陽光発電や風力発電による電力を自営線を用いて、既存の公共施設に設置した蓄電池に供給する。さらに、貯蔵した電力を自己託送 *4 により、発電所から距離の離れた既存の公共施設に供給する。
②燃料電池による電熱供給 : 郊外で生産された太陽光発電や風力発電による電力を、水素に変換し車両輸送する。市街地に設置した燃料電池に供給し、電力と熱を発生させる。電力は新たに整備する自営線を、熱はパイプラインを用いて、エネルギーを大量に使用する公共施設や工場、商業施設、ホテル、教育施設に供給する。
対応する都市構造の要素 ( 図 1- Ⅲ ) ① : 電力を自営線で供給する場合、自営線の敷設可能な距離や供給可能な電力量の制限がある。したがって、新エネルギーの生産源と蓄電池を設置する施設を近接させること、重点的に電力供給を行うエリアを設けることが必要である。
対応する都市構造の要素 ( 図 1- Ⅲ ) ② : 燃料電池の熱を使用する施設は、熱効率を向上させるため、燃料電池の周辺に集積させることが望ましい。
3-2．室蘭市
将来都市構造 ( 図 2- Ⅰ ): 複数の市街地が分散して立地しているため、地区ごとに拠点を設ける。それらを環状の交通網でつなぐことで、多極型の都市構造を維持し、都市機能の役割を各地区ごとに分担する。
新エネルギーの活用方法 ( 図 2- Ⅱ ): 市内の製鉄所のコークス炉や風力発電の電力を用いて、水素を生産する。さらに、車両輸送で公共施設に設置した燃料電池に供給し、電力と熱を発生させる。
対応する都市構造の要素 ( 図 2- Ⅲ ): 水素の輸送効率向上のため、各地区を結ぶ幹線道路沿いに、燃料電池を併設した公共施設を整備する。

Planning Urban Cores of Compact Cites for the Alternative Energy Societies

WADA Shuichi,et al.

3-3. 夕張市
将来都市構造 ( 図 3- Ⅰ ): 分散して立地している複数の市街地の中で、人口、産業が最も集積している清水沢地区に都市機能を集約し、新たな拠点を整備する。隣接する清陵町には新たに企業を誘致し、産業拠点を形成する。
新エネルギーの活用方法 ( 図 3- Ⅱ ): 清陵町の市有地において建設の構想がある、コールベッドメタン*5（以下 CBM）の発電所で生産した、電力と排熱を活用する。電力は既存の電線を用いて、排熱は新たに整備するパイプラインを用いて、清陵町の企業にⅠ将来都市構造
Ⅰ行政資料

輪西地区
中央地区
母恋地区

輸送

東地区

祝津地区

・傾斜地からの住替、まちなか居住の促進

清陵町・公営住宅の移転集約

図３

熱供給
商業施設
ホテル

敷設コストから、稚内市市街地幹線道路沿いに都市機能や人口が集積するライン状の市街地

0m

温水プール
市立稚内病院
文化センター

東地区

空間整備方法稚内市市街地0m

中央地区

1000 m

市役所
市立稚内病院
駅ビル「キタカラ」
ドーミーイン稚内
下水処理場

教育機関

各拠点に都市機・ロードヒーティングによる除雪費の削減
能が集積する多・土地の投資効果により市街地の再開発が促進 極分散型の都市構造
・まちなか居住の促進による既存の商店街

1000 m

南地区

各拠点へ、エネルギーの需要家を集約する。
拠点像

工場

公共施設

パイプライン 近距離で整備する
公共施設・工場・多くのエネルギー
商業施設・ を使用する施設
教育機関

施設の集約

燃料電池

エネルギーの需要
家に近接

水産加工工場

南地区

東地区

稚内北星学園大学
幼稚園

への集客力強化・住民の利便性の向上

Ⅲ対応する都市構造の要素

必要条件

風力発電・ 風況のよい地区に工場コークス炉 設置する生産した地区内で水素を車両輸送 使用
燃料電池

公共施設の建替時に導入

パイプライン敷設コストから、なるべく近距離の整備が望ましい

エネルギーを使 夏場の熱需要が必要
用する施設

幹線道路沿いに公共施設を集約し燃料電池を導入、公共施設を拠点に企業や居住者を利便性の高い平地へ誘導
熱供給
一般家庭

居住の誘導
一般企業

燃料電池
公共施設
一般企業

必要条件

施設の集約
幹線道路

一般家庭

中学校

Ⅳ拠点像と空間整備方針
空間整備方法室蘭市市街地0km

各地区ごとに集約した公共施設を中心に、傾斜地から利便性の高い平地へ需要家や家庭・企業を集積させる。

・生活環境の向上による傾斜地からの住替促進
・公共施設跡地の住宅地開発が可能

2km

水素ステーション

拠点像

熱供給

CBM による発電・排熱

清陵小学校跡の電線
パイプライン

市有地を活用
既存の電線を活用

Ⅲ対応する都市構造の要素

制約なし

新日鉄住金

各地区の公共施設を拠点に都市機能が集積する
多極分散型の都市構造

水素ステーション

敷設コストから、近距離に整備するパイプラインに公共施設・住宅・ 沿った範囲に需要工場・農家家を集約する必要

Ⅳ拠点像と空間整備方針

パイプラインに沿って熱供給先が並ぶ、 空間整備方法
線形の都市拠点を形成する。
パイプライン沿い
施設の集約

住宅
公共施設

工場

発電所
居住の誘導

効果

取組

・都市機能の移転集約

燃料電池を中心にして需要家が集積する都市拠点を形成する

Ⅱ新エネルギーの活用方法

供給

都市骨格軸・地域内での非常時のエネルギー自立が可能

都市構造

清水沢地区

燃料電池

生産 / 輸送 / 供給方法

輸送

清水沢地区に新たな拠点を形成する

水素を車両輸送 距離の制約なし

・地域内企業へ安価な電力供給が可能

空間整備方法風力発電所に近接した沿岸部に、公共施設や公営中央住宅を集約する。
地区
拠点像

室蘭市の新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点像と整備方法①都市拠点への熱供給

・財政難による社会基盤の維持負担の増大
・地域の住環境の悪化

日照・騒音問題より市街地から離れたエリア

・建設時の固定資産税・売電料による収入

・各地区のエネルギー自立が可能

生産

夕張市

地域の拠点形成方針
課題

Ⅰ将来都市構造

他の公共施設・ 公共施設が先導的一般家庭に導入する必要

蓄電池
公共施設
施設の集約

効果

供給

取組

・公共施設の集約化

図2

既存の電線を使用、距離の制約なし

都市構造

中島地区

供給

高砂地区
本輪西地区

輸送

白鳥台地区

自己託送

Ⅱ新エネルギーの活用方法

燃料電池による電熱供給

拠点形成方針室蘭市

各地区の都市機能の役割分担

公共施設が先導的に導入する必要

生産 / 輸送 / 供給方法

・既存の商業地の集客力減少
・傾斜地に住む高齢者の生活利便性の低下

蓄電池を設置した公共施設

居住の誘導

蓄電池
公共施設

Ⅳ拠点像と空間整備方針

稚内市の新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点像と整備方法

生産

地域の課題

・住宅地に適した土地不足
公共施設の老朽化

整備コストより、近距離の整備が望ましい

効果

Ⅰ将来都市構造

自営線

風力発電の電力を幹線沿いに重点的に供給し、都市機能を誘導する。

都市構造

図１

日照・騒音問題より市街地から離れたエリアに設置

効果

供給・まちなか居住の促進

風力発電

風力・太陽光発電

Ⅲ対応する都市構造の要素

必要条件

都市構造

輸送

・公営住宅の移転・集約

輸送 供給

・公共施設の移転・集約②燃料電池による電熱供給

取組・中央地区の再開発

生産

東地区

供給

南地区

輸送

中央地区

供給

拠点形成方針稚内市

３か所の拠点を設定
中央地区の拠点性を強化

輸送

・郊外に住む高齢者の利便性の低下
・中心市街地の空地・空家の増加①風力発電による電力供給

・中心市街地の開発の停滞
商業機能の低下

生産地域の課題

・公共施設・公営住宅の老朽化

Ⅱ新エネルギーの活用方法
生産 / 輸送 / 供給方法

供給する。さらにパイプラインを延ばし、清水沢地区内の公共施設、一般住宅にも熱を供給する。
対応する都市構造の要素 ( 図 3- Ⅲ ): 熱の供給効率向上やパイプラインの敷設コストの削減のため、企業や公共施設、住宅をパイプライン沿いに立地させる必要がある。
3-4. 下川町
将来都市構造 ( 図 4- Ⅰ )：全世帯のうち約 8 割が役場を中心とする半径 1km 圏内に居住しており、コンパクトな市街地を形成しているため、今後も役場を中心に、日常生活に必要な機能の集積を図ること

夕張市清水沢地区
0mに都市機能を誘導し、都市骨格軸と工場 住宅交差する場所を拠農家
熱供給 点とする。

・市有地の賃貸による税収増・土地の付加価値の創出による民間投資の活性化
・公営住宅の生活環境が向上し、他地区からの移転が促進

300m

発電所

拠点像
線状に都市機能が集積する都市構造

市営住宅【用途廃止】

夕張市の新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点像と整備方法

南清水沢町

市営住宅
【用途廃止】

清陵町

で、現在の都市構造を維持する。
新エネルギーの活用方法 ( 図 4- Ⅱ )：木質チップを燃料として、市街地に設置した熱電供給プラントと木質バイオマスボイラーで電力と熱を生産する。
電力は電力会社に売電し、熱は公共施設に供給する。将来的にはパイプラインを用いて一般住宅を含めた市街地全域に熱を供給する。
対応する都市構造の要素 ( 図 4- Ⅲ )：熱の輸送効率向上のため、パイプラインを敷設する東西 2km、南北 1km の範囲に、熱を利用する公共施設や住宅、林業関連施設を集約する必要がある。
3-5. 足寄町
将来都市構造 ( 図 5- Ⅰ )：市街地の外縁部にある多くの老朽化した公営住宅を、市街地中心部の未利用地に移転する。この際に、子育て支援施設等の公共施設を整備し、近隣コミュニティ空間の整備も合わせて行い、市街地中心部に居住を誘導する。
新エネルギーの活用方法 ( 図 5- Ⅱ )：木質ペレッ
Ⅰ将来都市構造集落の再編に合わせた拠点施設の整備
ニセコ地区

中央地区

図６

・地域産業 ( 林業・林産業・建設業 ) の振興

地中熱
ヒートポンプⅢ対応する都市構造の要素

必要条件

足寄町市街地
0m
500 m

国保病院

子どもセンター
北団地

拠点像

役場

小学校

新団地

公共施設を核とした、クラス
ター状の都市構造を形成

消防庁舎

町内であればどの場所でも導入可能

地域の拠点となる施設を整備し、地中熱ヒートポンプを導入する。
HPHP
公共施設

公共施設
施設の集約

エネルギー密度が低

公共施設
農家

Ⅳ拠点像と空間整備方針●

く、面的利用は困難●

適している。

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ニセコ地域コミュニティセンター
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集約は行わず、各地区ごとに住民のコミュニティ拠点となる施設を作る。

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町民センター
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・地域コミュニティの活力向上
・地中熱ヒートポンプの初期投資費が高額。

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昆布地域コミュニティセンター●

拠点像
各地区の拠点と市街地を公共交
通 のネットワークで結ぶ。

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近藤地域コミュニティセンター
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・重油使用量が 1/3 になり、地域外に流出する資金が減少

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なため、個別導入が

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空間整備方法●・公共施設の管理運営の効率化。

効果

取組・地域コミュニティセンターの建設
・公共施設の複合化

一般家庭居住の誘導・非常時、災害時への対応強化。

・公共施設の管理運営の効率化、地域コミュニティの活力向上

Ⅱ新エネルギーの活用方法

供給

近藤地区
昆布地区

木質バイオマスボ
イラーに近接して整備。

公共施設を中心に居住施設を整備した、 空間整備方法
数個のクラスターを持つ都市構造。
施設の集約 公共施設に隣接して公営住宅等
一般家庭
一般家庭の居住施設を配ボイラー
ボイラー置する。
公共施設
一般家庭

都市構造

・散居地域の移動弱者の増加

公営住宅

Ⅳ拠点像と空間整備方針

公共施設

中規模ボイラーを導パイプライン 入することから、近生産 / 輸送 / 供給方法
生産・産業の活力低下

500m

足寄町の新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点像と整備方法

地中熱ヒートポンプによる熱供給

ニセコ町

地域の課題 拠点形成方針

Ⅰ将来都市構造大規模熱消費施設

木質バイオマ である公共施設にスボイラー 設置

効果

図５

下川町市街地0m

パイプラインに町立病院
沿って、公共施
一般家庭
小学校
ボイラー
元町団地
設や林業関連施
公共施設
消防署
工場
下川木工場
プラ
1km 設、居住施設を工場
役場
ント集積する。
ボイラー
森林管理署
拠点像
公共施設
一般家庭
老人ホーム
向陽団地
パイプライン沿中学校
いに都市機能や下川製箸
・公共施設運営コストの削減
幼児センター
人口が集積する
末広団地
・新たな雇用の創出
スポーツセンター
コンパクトな市
山本組木材・エネルギー効率やコミュニティの強化
街地Ⅲ対応する都市構造の要素

必要条件
都市構造

・公共施設の再編

市街地全域の約200ha に熱を供給。

接する施設へ輸送。
供給

取組

・公営住宅の再編

市街地全域

Ⅱ新エネルギーの活用方法

輸送

市街地中心部
コンパクトな市街地構造へと再編成

市街地全域に熱供給導管を整備。

生産 / 輸送 / 供給方法
生産

拠点形成
方針

足寄町

・少子高齢化に対応した住環境の整備。

熱供給
パイプライン

Ⅳ拠点像と空間整備方針
空間整備方法下川町の新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点像と整備方法

木質ペレットボイラーによる熱供給

地域の課題・公営住宅の移転・集約。

木質バイオ 熱源を組合わせる。
公共施設に隣接してマスボイラー 設置。

東西 2km、南北 1km の範囲に公営住宅、公共施設などを維持する。
2km効果

Ⅰ将来都市構造エネルギー需要の高い木材工場が集積するエリアに配置

都市構造

図４

供給

・旧駅前周辺の再整備
・公営住宅の集住化Ⅲ対応する都市構造の要素

必要条件

既存の電線輸送取組コンパクトな市街地の維持輸送●下川町役場

電熱供給
プラント

生産

・著しい高齢化、人口減少

生産・後継者不足、経営環境悪化による産業の活力低下

木質チップボイラーによる熱供給

拠点形成方針下川町

地域の課題

・人口減少による空き地・空家の増加

Ⅱ新エネルギーの活用方法
生産 / 輸送 / 供給方法

トを原料として、公共施設の新築の際に導入した木質バイオマスボイラーで、熱を生産する。熱はパイプラインを用いて、隣接する公営住宅に供給する。
中型のバイオマスボイラーを使用するため、近接する施設間での熱供給を検討している。
対応する都市構造の要素 ( 図 5- Ⅲ )：バイオマス
ボイラーを導入した公共施設を中心に、熱を利用する公営住宅等の居住施設を近接して立地させる。
3-6. ニセコ町
将来都市構造 ( 図 6- Ⅰ )： ニセコ町では人口が市街地内に集中しておらず、広域分散型の都市構造であることから、市街地の縮小や居住の誘導などは行わない。しかし、散居地域では農家戸数の減少や冬期間の交通確保のため、集落の再編を行う。
新エネルギーの活用方法 ( 図 6- Ⅱ )：地熱温度が高いことを利用し、地中熱を積極的に活用している。地中熱ヒートポンプは、安定した熱需要が必要であること、エネルギー密度が低く面的利用は困難

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福井地域コミュニティセンター
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ニセコ町の新エネルギーの活用に向けたコンパクトシティの拠点像と整備方法

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ニセコ町広域0km

3 km

なことから、熱利用の多い公共施設に導入する。
な単位で熱供給を行うことで、市街地を集約する。
対応する都市構造の要素 ( 図 6- Ⅲ )： 地中熱ヒー
これにより、公共施設を中心とするいくつかのクラトポンプを導入した、地域の拠点となる公共施設をスターを持つ都市構造を形成する。
整備する。
4-6 ニセコ町（図 6- Ⅳ）
4. 新エネルギーの活用に向けた拠点像と空間整備
地中熱ヒートポンプによる熱供給 : 地中熱ヒートポ
方針の提案
ンプを導入した、各地域の拠点となる公共施設を整3 章で示した、将来の都市構造の考え方と、新エ備することで、現在の都市構造を維持する。
ネルギーの活用方法に対応する都市構造の要素を
5. 総合考察踏まえて、新エネルギーの活用に向けた、コンパク
以上、各都市において新エネルギーの活用に向けトシティの拠点像と空間整備方針の提案を行う。
たコンパクトシティの拠点像と整備方法を示した。
4-1. 稚内市（図 1- Ⅳ）
新エネルギーの活用方法と都市構造の関係性とし①風力発電による電力供給 : 風力発電所と近接し、 て、以下の 5 点を明らかにした。
都市拠点と位置づけられる中央地区、東地区の公共
1) 自営線を用いて電力供給を行う場合は、自営線施設に蓄電池を設置し電力供給を行う。さらに、両の敷設距離や電力の供給量に制限があるため、発電地区と南地区を結ぶ幹線道路に沿いに、重点的に電所の場所に合わせ、市街地をライン状に集約する。
力供給を行うことで、都市機能を誘導し、市街地を （稚内市）ライン状に集約させる。
2) 水素を活用する場合は、燃料電池を中心に、熱②燃料電池による電熱供給 : 中央、南、東地区の拠需要の大きな施設を集約することで、拠点を形成す点となる施設に燃料電池を導入し、周辺にエネルる。（稚内市・室蘭市）
ギーを使用する施設を集約することで、各地区の拠
3)CBM による新しい拠点への熱供給を行う場合は、点性を強化する。
パイプライン沿いに都市機能を集積させ、帯状の都
4-2. 室蘭市（図 2- Ⅳ）市拠点を形成する。（夕張市）
燃料電池による電熱供給：各地区を結ぶ幹線道路沿
4) 木質バイオマスによる熱供給を行う場合は、熱いに、地区の拠点となる公共施設を集約し、燃料電損失を最小限に留めるため、熱供給を行う市街地や池を導入する。地区ごとに、燃料電池を設置した公施設を集約する。（下川町・足寄町）
共施設の周辺に企業や居住施設を誘導することで、 5) 地中熱ヒートポンプによる熱供給を行う場合は、現在の複数の拠点を維持する。
各地区ごとの公共施設で熱供給を行い、地区の拠点4-3. 夕張市（図 3- Ⅳ）として整備する。（ニセコ町）
都市拠点への熱供給 : 熱を使用する施設を、清陵町
このように、新エネルギーの活用方法と都市構造の発電所から清水沢まで敷設したパイプライン沿には密接な関係性が存在する。したがって、新エネ
いに、線形に集約する。清陵町には工業団地を誘致
ルギーの導入にあたっては、都市構造の再編と同時し、産業拠点を形成する。パイプライン沿いには居に計画する必要がある。
参考文献 :1) 林原麻莉「新エネルギーの導入による持続可能な地域形成と空間整備のあり方」2)
住施設を集約し、清水沢地区と他地区を結ぶ都市骨
中島望「新エネルギーを活用した地域内循環システムの構築による持続可能な地域形成」3) 本
格軸とパイプラインの交点に、拠点となる施設を設論と関連が深い低炭素モデル都市、環境未来都市、環境モデル都市、スマートコミュニティ計
画の行政資料境未来都市、環境モデル都市、スマートコミュニティ計画の行政資料 4) 稚内市
置する。
都市計画マスタープラン、室蘭市都市計画マスタープラン、夕張市まちづくりマスタープラン、
4-4 下川町（図 4- Ⅳ）
足寄町公営住宅長寿命化計画、下川町低炭素まちづくり計画、ニセコ町低炭素まちづくり計画
注釈 :*1 新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法による定義「技術的に実用化段階に達木質チップボイラーによる熱供給：パイプライン沿しつつあるが、経済性の面での制約から普及が十分でないもの、石油代替エネルギーの導入をいに公共施設や林業関連施設、居住施設を集積させ計るために特に必要なもの」を満たすエネルギー。*2 平成 23 年度スマートコミュニティ構築
可能性調査委託事業より *3 持続可能な地域形成の 3 要素である「環境 / 経済 / 社会」に対応る。熱需要の下がる夏場のために、植物工場や温浴した「地域構造 / 産業 / 生活」が持続性を有する地域の形成と定義。*4 自家用発電設備を持つ施設施設を配置し、現在の市街地規模を維持する。
需要家が、他の場所にある自分の工場や事業所に、電力会社の送電線などの設備を用いて、発電した電気を運ぶこと。*5 石炭の生成・熟成に伴って発生したメタンを主成分とするガスが、4-5 足寄町（図 5- Ⅳ）
炭層中の石炭に保持されているもの。
木質ペレットボイラーによる熱供給 : ボイラーを設置した公共施設に隣接して居住施設 約し、小規模*1 北海道大学大学院工学院

修士課程*2 北海道大学大学院工学研究院*3 北海道大学大学院工学院*4 株式会社久米設計教授

博士課程

*1

Graduate student, Graduate school of Eng. , Hokkaido Univ.

博士（工学）*2

Prof., Graduate School of Engnieering Hokkaido Univ., Dr.Eng.

工修*3 Doctral course student, Graduate school of Eng. , Hokkaido Univ, M.Eng.
*4

KUME Sekkei Ltd. ,M.Eng.