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都市建築空間におけるヒートアイランド対策効果の定量化に関する一連の研究

この研究は都市建築空間におけるヒートアイランド対策効果の定量化に関する一連の研究を取りまとめたものである。本研究ではヒートアイランド現象の原因の分析、対策の定量的評価のために必要な数値解析手法の開発、計算に必要な入力データの整備などについて多くの重要な成果が得られており、都市のヒートアイランド対策に関して学術的にも社会的にも大きな貢献をしている研究と判断される。

本研究における一連の研究成果は5章の構成で取りまとめられている。第1章では東京23区の地域について、ヒートアイランド現象に関係する可能性のある都市の建物用途、土地利用、熱源機器からの排熱量などの地域分布など、現象解析のために必要となるデータの分析と整備を行っている。第2章では、建蔽率、容積率等で代表される街区情報を基に、建築物の体積占有を考慮して都市キャノピー層における乱流、建物群の伝熱、空調システム排熱に関する様々な要因を統合的に扱える都市キャノピーモデルと称される数値解析モデルを開発し、そのモデルの実測値による検証を記述している。第3章では、コリオリ力、水蒸気浮力の効果などを標準k-εモデルに組み込んだ広域CFD解析モデルを構築し、高性能スーパーコンピュータである地球シミュレータを用いて、約160万棟の建築物のある東京23区を含む33km四方の領域を5mメッシュで分割し、上空500mまでの3次元計算領域を設定した数値解析を行うことで、東京湾から練馬区周辺までの広い地域にかけて生じている気温性状を詳細に再現している。この広域CFD解析手法は東京都心の再開発が都市温熱環境に与える影響の評価にも用いられ、首都高速高架道路の撤去による風速の増加や東京駅周辺の再開発よる気温低下の可能性を予測している。また、第4章では都市空間の仕上げ材が都市の放熱環境に与える影響が、また第5章では都市の高層化が都市の風環境に与える影響が実験的に解析されている。

本研究の成果は東京都の東京都建築物環境計画制度マニュアル（2005）、ヒートアイランド対策ガイドライン（2006）、江東区環境基本計画（2010）、環境省のヒートアイランド対策ガイドライン（2009）、国土交通省の低酸素都市づくりガイドライン（2010）など、都市のヒートアイランド対策に関連した実務に幅広く活用されている。

以上まとめると、本研究は都市の熱環境および風環境に及ぼす多くの要因を総合的に組み込んで数値的に解析する手法を開発することで、東京都という巨大な都市空間におけるヒートアイランドの原因を解明し、また対策の効果を評価する可能性を示したものであり、当然ながら他の諸都市に対して広く適用することが可能な手法と考えられる。