熊本大学・大学院先端科学研究部（工）・助教

科学研究費助成事業　　研究成果報告書

様　式　Ｃ－１９、Ｆ－１９－１、Ｚ－１９ （共通）

機関番号：

研究種目：

課題番号：

研究課題名（和文）

研究代表者

研究課題名（英文）

交付決定額（研究期間全体）：（直接経費）

１７４０１

若手研究(B)

2017～2015

気候特性と歴史性を踏まえた都市温熱環境の予測評価手法の開発と建築教育への展開

Developing evaluation methods on thermal environment in traditional urban living area from bioclimatic and historical way and finding the methodology to applying clue toward architectural education

３０５８１３７６研究者番号：

高田　真人（Takata, Masahito）

研究期間：

１５Ｋ１８１６８

平成 年 月 日現在３０ ６ １５

円 3,200,000

研究成果の概要（和文）：本研究は，地方中核都市かつ旧城下町の旧町人地である熊本市中心市街地の古町地区を対象に，実測と数値解析より夏季温熱環境を把握するとともに，環境工学の視点だけでなく歴史や建築計画の視点も踏まえて現存する近世の町割と空間構成の影響を評価し，城下町を起源とする現代の地方中核都市における地域の気候特性とポテンシャルを活かす設計手法の開発を目指す．同時に解析結果を元に建築学科の学生用教材を開発し，授業への導入することで得られた知見の還元を目指す．なお研究2年目に発生した熊本地震による対象地の被害を踏まえ，行政による環境に配慮した建築設計指導の支援も考慮し，環境情報の整理手法の開発も加えた．

研究成果の概要（英文）：The objective of this study was to acquire a fundamental understanding on the effective utilisation of the traditional land allotment for improving the summer thermal environment and easing urban heat island phenomena in the Furumachi district, and also find the way to adapt acquired clue to architectural education.First, the site plans and spatial structure of the target district were reclassified from a thermal environment perspective. Next, the summer thermal environment of the target district was characterised by field measurements conducted in 2015 and 2017. Third, the distribution of surface temperatures and wind flow along two city blocks was analysed with numerical simulations; these blocks were chosen for detailed analyses because of their poor thermal environments. Forth, the way to marshal environmental elements was proposed. Lastly, based on the results obtained, counter measures for improvements in the living environment of the Furumachi district were proposed.

研究分野： Environmental Engineering, Architectural education

キーワード： 地方中核都市　城下町　町割　温熱環境　気流解析　行政支援　授業プログラム　環境要素スケール図

２版

１．研究開始当初の背景 ① 伝統的都市空間の熱環境解析の重要性

② 得られる知見の還元手法の重要性

２．研究の目的 ① 研究開始当初の研究目的

② 熊本地震に伴う研究目的の一部変更

図１.熊本市古町地区の町割（過去・現在）

(a)江戸時代後期の熊本 (b)現在の市街地と平面駐車場

３．研究の方法

① 平成 27年度

② 平成 28年度

③ 平成 29年度

４．研究成果 ① 平成 27年度 ⅰ）対象地内の空間形態の分類

ⅱ）実測による対象地の夏季温熱環境の把握

実測日 実測方法 実測項目 実測機器

気温T型極細熱電対（線径0.08m m ）

白金測温抵抗体　プローブ型温湿度センサー（1秒間隔で測定）

相対湿度静電容量式　プローブ型温湿度センサー

（1秒間隔で測定）位置情報 GPS（携帯端末）風速 風速計風向 自作機器

気温（相対湿度）T型極細熱電対（線径0.08m m ）

白金測温抵抗体　プローブ型温湿度センサー放射温度 放射温度計風速 風速計（10秒間隔で測定）

気温白金測温抵抗体　プローブ型温湿度センサー

（10秒間隔で測定）

相対湿度静電容量式　プローブ型温湿度センサー

（10秒間隔で測定）水平面全天日射量 日射計（10秒間隔で測定）

自転車実測

移動実測

代表点

2015/8/10(10：00～10：30)(12：00～12：30)(14：00～14：30)(16：00～16：30)(19：00～19：30)(21：00～21：30)

表１．実測調査の概要

ⅲ）空間分類に基づく選定街区の分析

② 平成 28年度 ⅰ）数値解析による対象地の温熱環境の再現

と快適性指標による熱的特性の把握

ⅱ）気流解析による対象地の空間構成を踏まえた温熱環境評価

①

②

③

④⑤

⑥

⑨

⑩

⑦

⑧

自転車実測 移動実測

図２．12時台の実測結果（気温分布・風速）

N

④-1

④-2

②-7

④-3

②-4

①-9

⑤-4

②-6

①-3

③-1

④-4

①-8

①-1

②-8

②-1

①-5

③-2

⑥-1

⑥-2

⑤-1

⑤-2

⑤-3

①-2

⑤-5

⑦-2⑦-1

①-4①-6

①-7

②-2

②-3

②-5

②-9

■…空間形態と構成材料の影響■…気流の影響■…空間形態と構成材料＋気流の影響

④-3

②-4

①-3

①-1

⑥-1

⑤-1

①-2

⑦-2

②-2

②-3

②-5

選定街区

① 単体

② 複数合体＋変形

③ 町人地の区画内での町割の連結

④ 町人地の町割と寺社地（会所地）の連結

⑤ 道路を挟む

⑥ 交差点を挟む

⑦ 路地

空間（空き地・駐車場）の分類項目

図３．空間の分類方法に基づく温熱環境の分析

風速2.1m/s

風速1.6m/s

MRT分布

SET* SET*（℃）気温（℃） M RT（℃）風速（m /s）相対湿度（％）

地点 c 32.3 35.5 37 0.8 40

地点 e 32.7 37.5 33.5 0.8 40

図４．選定街区の熱的特性の比較（c 地点と e 地点の比較）

③ 平成 29年度 ⅰ）熊本地震後の現状把握

ⅱ）地震前後での夏季温熱環境の変化

ⅲ）評価方法の変更に関する考察

ⅳ）環境に配慮した古町地区の改善・復興案

N

中層建物

町屋

中層建物

剥離流

水平面（低層建物上空）

水平面（中層建物上空）

鉛直面

水平面（生活高さ）

低層建物

縮流

A

B

d

切断境界

N

2.1m/s上空風

（熊本県立大 気象データ）

中層マンション

町屋

図５．選定街区（一部）における気流分布（12 時）

Index6

図６．選定街区（一部）における空間形態と気流の関係

５．主な発表論文等

Proposal of Utilization of Existing Early Modern Land Allotment in the Regional Urban Centre in JAPAN for Achieving Improvements in Thermal Environment, 35th International Conference on Passive and Low Energy Architecture, 2015.9.8, Bologna (Italy)

How to make Japanese architectural students understand environmental elements in outdoor living areas easily, - Development of architectural educational program for environmental design introducing simple measurements-, 36th International Conference on Passive and Low Energy Architecture, 2016.7.11, Los Angeles (USA)

Redesign your previous design studio work according to the environment! , Learn principles of environmental design from famous architect’s houses and taking your own field measurements-, 37th International Conference on Passive and Low Energy Architecture, 2017.7.4, Edinburg (UK)

６．研究組織