IX 都市空間におけるヒートアイランド軽減技術の評価手法に関する研究
研究期間：平成11年度～15年度
プロジェクトリーダー：水工研究グループ上席研究員（水理水文） 吉谷純一
研究担当グループ：水工研究グループ（水理水文）、基礎道路技術研究グループ（舗装）
1. 研究の必要性
人口の集中とエネルギー消費、緑被や水面の減少などにより、都市域の温暖化現象（ヒートアイランド現象）が進行していることが広く知られている。しばしば、道路舗装がその主原因と思われたり、水循環系再生計画における緑地・水面保全計画がその対策ともなると期待されたりすることがある。このため、社会基盤整備におけるヒートアイランド現象への影響を定量的に評価するとともに、その軽減策を提示することが求められている。
2. 研究の範囲と達成目標
本重点プロジェクト研究では、都市域の気象解析モデルを開発するとともに、都市域のヒートアイランド現象軽減策のうち、社会資本整備の立場からの貢献として、各種対策を講じた場合の必要費用を可能なものについて算出し、対策の効果を都市域の気温低減、地表面付近の気温などの居住環境改善、エネルギー使用量の削減量などで算定することにより、効果的なヒートアイランド軽減施策の推進に資する資料を提供することを研究の範囲とし、以下の達成目標を設定した。
(1) 都市域におけるヒートアイランド現象のシミュレーション手法の確立
(2) 対策技術および対策シナリオの提案
(2)-1 温度低減性能に優れた舗装材料の提案
(2)-2 各種対策シナリオの開発
(3) 対策シナリオの費用と気温低減・使用エネルギー削減効果の解明
(3)-1 社会基盤整備に伴うヒートアイランド軽減対策の効果の解明
(3)-2 緑被や水域など気候緩和効果の予測と評価手法の提案
(3)-3 排熱対策の効果の予測と評価手法の提案
3. 個別課題の構成
本重点プロジェクト研究では、上記の目標を達成するため、以下に示す研究課題を設定した。
(1) メソスケールモデルを用いた各種対策による気温低減効果の予測に関する研究（平成11～14年度）
(2) 都市環境に配慮した舗装構造に関する研究（平成12～15年度）
(3) ヒートアイランド現象軽減手法の費用対効果に関する調査（平成12～15年度）
このうち、平成15年度は(2)、(3)の２課題を実施している。
4. 研究の成果
本重点プロジェクト研究の個別課題の成果は、以下の個別論文に示すとおりである。なお、「2．研究の範囲と達成目標」に示した達成目標に関して、平成１５年度に実施してきた研究と今後の課題について要約すると以下のとおりである。
(1) 対策技術および対策シナリオの提案
「都市環境に配慮した舗装構造に関する研究」においては、温度低減性能が期待できる新技術として、保水性舗装、遮熱性舗装、明色化舗装を検討し、保水能力、色調、熱反射特性などと温度低減機能について把握した。また、保水性舗装の特定エリアでの試験施工による実測調査で1℃程度の気温低減効果が確認された。しかし、都市としての気温低減効果について十分解明できていない。一方、シミュレーションにより、保水性舗装と植樹による対策の効果の有効性は算出された。また、温度低減性能に優れた新技術の耐久性評価として、保水性舗装、明色化された車道透水性舗装について把握した。その結果、保水性舗装については、舗装本来の耐久性は確認された。しかし、路面温度低減性能の耐久性については把握されていない。明色化された車道透水性舗装は、遮水シートの設置が舗装本来の耐久性を低下させる結果となった。なお、遮熱性舗装の耐久性については把握されていない。
「ヒートアイランド現象軽減手法の費用対効果に関する調査」においては、舗装分野における対策シナリオの検討とその効果の提示を行うため、ヒートアイランド低減効果を目指した高性能の熱反射性舗装の開発を行った。本舗装は、路面に遮熱コート材を塗布して日中の路面温度の低減を図るものであり，実用的で速効性のあるヒートアイランド対策として期待できる新しい舗装技術である．遮熱性舗装は低騒音舗装や透水性舗装の機能を損なうことなく路面温度の低減が可能であることから，沿道環境の保全や水循環の健全化と熱環境対策とを両立できる技術として有効に機能する可能性を有している．ここでは，車道への適用を考慮した黒色系の遮熱性舗装を開発し、遮熱コート材の日射反射性能および温度低減性能を示した。本開発により明度（L*値）40で日射反射率50％程度の遮熱性舗装が実現した。また、遮熱性舗装の反射日射による人体への影響、大気への影響について検討を行い、これらの観点から問題のない有効な都市熱環境改善技術であると結論づけられた．また、本調査においては、「一般市民の参加できる対策」という視点からの対策シナリオの検討として、打ち水という昔ながらの行為を現代の社会問題である都市の酷暑解消につなげようという発想から雨水や雑用水などの利用を前提とした「大江戸打ち水大作戦」（以下、本作戦）なる壮大な社会実験に参画し、数値シミュレーションによる効果の検討や現地における打ち水による気温低減効果の計測を通じて、打ち水の効果を定量化した。
(2) 対策シナリオの費用と気温低減・使用エネルギー削減効果の解明
「ヒートアイランド現象軽減手法の費用対効果に関する調査」においては、ヒートアイランド対策が広域的に普及したときの社会全体への影響・効果を評価するという観点から，各種対策シナリオの設定条件と、それらシナリオのもとでの気温低減効果のシミュレーション結果を利用しながら，対策実施によるトータルの費用と気温低減に伴う便益以外も含む幅広い意味での便益の算定を行い、費用便益評価に基づく有効な対策の提示を行った．費用便益評価の対象とした対策は，屋上緑化，地上緑化，河川のせせらぎを創出するといった水面再生，保水性舗装，熱反射性舗装，建物用遮熱塗料，各種排熱削減策とした．排熱削減策としては高効率機器・システムの導入・普及と低公害車導入を対象とした．便益としては、気温低下による電力消費量の削減や快適性の向上、CO2
削減・大気浄化効果、リラクゼーション効果、レクレーション効果、景観向上、生態系保全、道路騒音低減、舗装の耐久性の向上等を対象とした。その結果、費用便益比でみると地上緑化や高効率機器・システムによる排熱削減対策が有効であること、屋上緑化（重複利用を見込まない場合）や舗装による対策のB／Cが他の対策よりも小さくなることなどを示した。
個別課題の成果
研究予算：運営費交付金（道路整備勘定）
研究期間：平12～平15
担当チーム：基礎道路技術研究グループ（舗装）
研究担当者：伊藤正秀、新田弘之、城戸浩
【要旨】
都市部では、ヒートアイランド現象や局所的な集中豪雨による都市型水害の多発などが見られ、これらへの対策が各方面で進められている。舗装からの対策技術として路面温度低減効果が高い舗装が注目されているが、これらの効果の検証，耐久性の確認などが課題である。そこで本研究は路面温度低減効果が高い舗装について機能評価及び耐久性の評価を行い、それらによる熱環境改善効果について実測調査及びシミュレーションによる解析を行った。
その結果、保水性舗装，遮熱性舗装，明色化舗装は、路面温度低減効果が認められた。保水性舗装は舗装本来の耐久性が確認された。しかし、保水性舗装、遮熱性舗装、明色化舗装の路面温度低減性能の耐久性については把握されていない。また、遮熱性舗装、明色化舗装の明度と色調については今後の課題である。
保水性舗装の特定エリアでの試験施工による実測調査で1℃程度の気温低減効果が確認された。シミュレーションによる解析では、保水性舗装と街路樹による対策効果の有効性が算出された。
事業の可能性の検討では、路面温度低減舗装を東京都内に施工していく場合、設置面積率が100％となる35年後に路面温度低減効果が期待される面積は12％程度という試算結果となった。
キーワード：ヒートアイランド現象、車道透水性舗装、遮熱性舗装、保水性舗装、明色化舗装
9.2 ヒートアイランド現象軽減手法の費用対効果に関する研究
研究予算：運営費交付金（一般勘定）
研究期間：平13～平15
担当チーム：水工研究グループ（水理水文）
研究担当者：吉谷純一，木内豪
【要旨】
都市の高温化や地球温暖化の抑制を図るためには，各種対策の効果と費用を明らかにし，効果的な対策を提示する必要がある．このため，本研究では屋上緑化，水面の再生，舗装の改善，自動車排熱の抑制などのヒートアイランド軽減対策を実施した場合の省エネルギー効果，大気への負荷削減効果，生活環境の向上効果や対策費用の面から社会経済的影響の定量化を行うことを目標として実施する．平成15年度は，ヒートアイランド低減効果を目指した高性能の熱反射性塗料の開発を行い，濃灰色で日射反射率50％の遮熱性舗装を実現した．また，住民参加型のヒートアイランド対策としての打ち水の実施可能性とその効果の検証を行い，その有効性を示した．最後に，各種ヒートアイランド対策シナリオに対する費用と便益の定量化を行い，地上緑化や家庭部門の排熱削減対策が有効であること，屋上緑化（重複利用を見込まない場合）や舗装による対策のB／Cが他の対策よりも小さくなることを示した．
キーワード：ヒートアイランド，緩和対策，費用便益評価，CVM，遮熱性舗装，打ち水社会実験
