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日照時間(h)、全天日射量(MJ/m2)、
降水量(mm)
気温 日照時間
日射量 降水量
2.4 計算条件の設定
1)解析対象日・対象時刻
①解析対象日
今夏の猛暑下における都市の熱環境を調査結果に反映させるため、解析対象日は 2010年7~8
月から選定した。気象データは、新橋近傍の観測点である東京管区気象台(大手町)の値を用いた。
下記の条件を基に、解析対象日の選定を行った結果、猛暑日の内、最も日照時間が長く、单風
が卓越した典型的な夏日であった 2010/7/22が選定された。以下、選定手順について詳細を記す。
表2-7 解析対象日の選定条件
条件 理由
猛暑日である ・今年の夏季の猛暑を想定した検討を行うため
降雤・曇りがなく、日照
条件が継続的に安定して
いること
・日射が直接当たる影響を評価するため
・高温化した路面の影響を評価するため
・大気放射の影響を評価するため
代表的な風況であること ・代表的な気象条件における検討を行うため
猛暑日の抽出
まず、猛暑日の抽出を行った。図2-16に、東京気象台における 2010 年7月及び8月の気
温(10分値)、日照時間・全天日射量・降水量(1時間値)のグラフを示した。
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日照時間(h)、全天日射量(MJ/m2)、
降水量(mm)
気温 日照時間
日射量 降水量
図2-16 東京気象台における気象データの月変化(上:7月、下:8月)
40
日照条件、風況の確認
図2-16より、東京気象台における7月および8月の猛暑日は、7/21、22、23、24、8/15、
16、17、31の計8日間であった。
次に上記候補日について、日照時間や風況の日変化を確認した。図2-17及び2-18
には、東京気象台の 10分値で作成した 7/21、22、23、24、8/15、16、17、31の8日間の気
温、日照時間、平均風速、平均風向のグラフを示した。
図2-17 気象データの日変化(東京気象台)
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降水量(×0.1mm)、風向(方位)
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平均風向 降水量
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風速(m/s)、日照時間(分)、
降水量(×0.1mm)、風向(方位)
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平均風向 降水量
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風速(m/s)、日照時間(分)、
降水量(×0.1mm)、風向(方位)
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平均風向 降水量
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降水量(×0.1mm)、風向(方位)
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平均風向 降水量
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降水量(×0.1mm)、風向(方位)
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風速(m/s)、日照時間(分)、
降水量(×0.1mm)、風向(方位)
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平均風向 降水量
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図2-18 気象データの日変化(東京気象台)
上記の8日間の内、7/22は日照時間が最も長く、日
射の影響を検討するのに適していると考えられる。風
も日中は1日中单よりの風が卓越しており、典型的な
夏日であった。よって、本検討に最も適している日で
あると考えられる。
以上より、2010/7/22 を新橋の解析対象日とする。
なお、この日の気圧配置は図2-19に示したように
单の海上に高気圧が発達していた。
図2-19 2010/7/22の気圧配置(気象庁 HP)
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降水量(×0.1mm)、風向(方位)
気温 日照時間 平均風速
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風速(m/s)、日照時間(分)、
降水量(×0.1mm)、風向(方位)
気温 日照時間 平均風速
平均風向 降水量
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②解析対象時刻
日中
本調査では、放射環境に着目するため、歩道上に日
当たりの分布が見られる、太陽が道路方位を向いた時
間を日中の解析対象時間とした。なお、2010/7/22に
太陽方位が单北道路の方位となるのは、新橋(道路方
位:約 20°)が 12:10である。図2-20に道路方位
の例を図示した。
夕方
夕方は直達日射のなくなる、日没直後とする。なお、
2010/7/22の場合はおよそ 18:50であるため、日没直
後の 19:00を解析時刻とする。
図2-20 道路方位 (新橋)
③風の入力値
風速及び風向の入力値については、新橋は東京気象台の 10分値における、解析対象時間の前後
約 30分、計約1時間の平均値(データ数6~7)を入力値とする。解析対象時間が上記(1)の時間
だった場合、入力値は表2-8のようになる。
表2-8 風の入力値
新橋
風速(m/s) 風向(度)(※)
日中 3.8 154
夕方 4.3 190
※真北を0度、真東を 90度、真南を 180度、真西を 270度としている。
約 20°
43
2)計算条件及び入力条件
放射計算、流体計算、人体温熱整理モデルの3つの計算プロセスについて、計算条件及び入力
条件を表2-9から表2-11に示した。
表2-9 放射計算の計算条件及び入力条件
項目 条件
計算条件
放射束数(形態係数) 5000本
放射束数(日なた日陰計算) 500本
相互反射の考慮 なし
流体計算のフィードバック なし
街区形状
オフィス街
建物高さ 基本単位(ビル 16棟)の平均高さ 30m
(個別高さはランダムに与える、別添2参照)
道路幅 大通り:車道 20m、歩道5m×2
裏通り:10m
住宅街 建物高さ 一律6m
道路幅 10m
入力条件
路面 アルベド
短波
長域 0.1(一般的なアスファルトの色を想定)
長波
長域 0.95(一般的なアスファルトの色を想定)
蒸発係数 0
区画内敷地
アルベド
短波
長域
オフィス街:0.2(舗装用ブロック、タイルを
想定)
住宅地:0.2(土面を想定)
長波
長域
オフィス街: 0.90(舗装用ブロック、タイ
ルを想定)
住宅地:0.95(土面を想定)
蒸発係数 オフィス街:0(舗装用ブロック、タイルを想定)
住宅地:0.3(土面を想定)
壁面
窓面積率 オフィス街:30%(側壁のみ)
住宅地:30%(側壁のみ)
アルベド
短波
長域
側壁 0.3(黄~レンガ色を想定)
屋上 0.20(モルタル等の色を想定)
長波
長域
側壁 0.90(黄~レンガ色を想定)
屋上 0.90(モルタル等の色を想定)
蒸発係数 0
計算時の雰囲気
気温 2010/7/21 日 6:00~23日 0:00の気象データ
湿度 2010/7/21 日 6:00~23日 0:00の気象データ
対流熱伝達
率(風速) 11.6W/m2K
44
表2-10 流体計算の計算条件及び入力条件
項目 条件
流入する風
の境界条件
日中
気温 34.5℃(東京気象台における観測値 2010/7/22 12:10)
湿度 45%(東京気象台における観測値 2010/7/22 12:10)
風速 3.8m/s(東京気象台における観測値 2010/7/22 11:40~12:40 の
計7データの平均)(観測地点 74.5m:鉛直プロファイル考慮)
風向 街路方向(真南からの風を想定)
夕方
気温 31.3℃(東京気象台における観測値 2010/7/22 19:00)
湿度 62%(東京気象台における観測値 2010/7/22 19:00)
風速 4.3m/s東京気象台における観測値 2010/7/22 18:30~19:30の計
7データの平均)(観測地点 74.5m:鉛直プロファイル考慮)
風向 街路方向(真南からの風を想定)
表2-11 人体温熱生理モデルの計算条件及び入力条件
項目 条件
計算条件
人体温熱生理モデル 65 multi nodeモデル10
着衣モデル
モデル概要 定常モデル(部位別)
着衣量 合計 約 0.6clo(半袖シャツ、長ズボン、下着上下、
靴下、靴の着用を想定)
色(アルベド) 半袖シャツ:白、ズボン:黒 を想定
対流熱伝達率 平均風速の関数に基づき部位別に設定
入力条件
人体温熱生理
モデル条件
初期温度設定 室温 28℃、50%環境下に 1 時間暴露後の結果の分布
を与える。(オフィスの環境を想定)
発汗開始条件 コア温度(頭部)36.9℃以上
(皮膚温度は 33.4~35.6℃)
歩行条件
歩行速度 4.3km/h(2.6met に相当)
信号待ち時間 1分 40秒(実測に基づく)
歩行距離 周期的歩行により約1kmを確保する
10 田辺 新一 , 中野 淳太 , 小林 弘造:温熱環境評価のための 65分割体温調節モデルに関する研究,日本建築
学会計画系論文集,541,pp.9-16,2001