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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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降水量(×0.1mm)、風向(方位)

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平均風向 降水量

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W

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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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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

N

W

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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