더위 대책의 효과 검증

환경 과학 연구소는, 국립 연구 개발 법인 해양 연구 개발 기구(이하, JAMSTEC)과 공동 연구를 실시했습니다.
JAMSTEC과의 공동 연구의 대처 중, 더위 대책의 효과 검증으로는 실측 조사에 더해, 수치 시뮬레이션에 의한 해석을 도입하는 것으로, 가상 조건하에 더위 대책을 도입한 경우(예를 들면, 미스트 부근에 구분을 설정하는 등)의 효과나, 더위의 완화로 영향을 주는 설정치(예를 들면, 나무 나뭇잎의 밀도의 진함 등)를 바꾼 경우의 혹서 환경의 변화 등에 대해서 검증했습니다.
이 페이지에서는, 각 대처의 일례를 소개합니다.

히트 아일랜드 현상과는　／　히트 아일랜드 대책　／　시내 기온 관측　／　 열 환경 조사　／　 시내 기온의 장래 예측

보수성 포장이나 투수성 포장 등의 특수 포장은, 빗물을 포장에 저축, 보수한 수분의 기화열로 포장 표면의 온도(지표면 온도)를 저하시키는 것으로, 더위를 완화시키는 기능을 가지고 있습니다.
요코하마시 가나자와구의 자라 공원의 일부에 이러한 특수 포장이 도입되고 있어, 이 장소에서의 특수 포장의 보수율을 임의에 설정해, 포장면으로부터의 증발 효율을 바꾸는 것에 의한 지표면 온도의 차이에 대해서, 수치 시뮬레이션으로 검증했습니다.
검증의 결과, 보수성 포장이나 투수성 포장의 장소에서는, 통상시의 보수율을 설정한 경우와 비교하면, 건조시의 보수율을 설정한 경우의 지표면 온도는 2~8 ℃ 높고, 습윤시의 보수율을 설정한 경우의 지표면 온도는 4~8 ℃ 낮은 결과가 되었습니다.

또 특수 포장의 보수율의 차이는, 지표면에 가까운 기온(높이 0.5m)에도 영향을 주고 있는 것이 밝혀졌습니다.
건조시는 지표면으로부터의 수분의 증발이 적고, 열이 지표면 온도를 올리는 것에 사용되게 되어, 결과적으로 주변의 공기를 따뜻하게 하게 됩니다.이 때문에, 통상시와 비교하면, 공원 남쪽의 보수성 포장 부근에서 최대 0.3~0.4 ℃ 커졌습니다.
한편, 습윤시는 지표면으로부터의 수분의 증발에 열이 사용되게 되기 때문에, 지표면 온도가 오르기 어려워져, 주변의 공기를 따뜻하게 하는 효과가 약해집니다.이 때문에, 통상시와 비교하면, 보수성 포장이나 투수성 포장 부근에서 최대로 약 0.7 ℃ 낮고, 공원 전체로 기온의 저하도 확인할 수 있었습니다.

이와 같이, 실측 조사로는 검증이 어려운 대처여도, 시뮬레이션 기술을 활용하는 것으로, 혹서 완화의 효과를 어림잡는 것이 가능해졌습니다.
이 대처의 상세에 대해서는, 성과 보고서의 P.10~P.15(※ 1)를 봐 주세요.

※１　제5장 1 지표면 등의 보수화 및 녹지 조성의 효과 검증

미스트에는, 안개 상태의 물방울을 분무하는 것으로, 물방울이 증발할 때에 열을 빼앗는 기화열의 작용에 의해, 공기를 냉각하는 효과가 있습니다.
미스트의 냉각 효과를 보다 높게 보관 유지하기 위해, 바람이 불어 가는 쪽 측에 구분을 마련하는 것에 의한 미스트의 확산 억제의 유효성에 대해서, 요코하마시 가나자와구의 자라 공원에 설치하고 있는 미스트를 사례에 검증했습니다.
시뮬레이션 기술을 활용해, 구분을 마련한 경우의 기온 등의 변화를 예측한 결과, 환기성이 있는 메시 형태의 구분을 마련하는 것으로, 구분의 안쪽에서 기온 등이 내리는 것을 알았습니다.
또, 실제로 가나자와구 데이키 공원의 미스트의 바람이 불어 가는 쪽 측에 가설로 방풍 넷을 사용한 구분을 설치했는데, 실측 조사에 있어서도 구분의 안쪽에서 기온 등이 내리고 있는 것을 확인할 수 있었습니다.

이상에 의해, 미스트의 효과를 높이려면 바람이 불어 가는 쪽 측에 구분을 마련하는 등의 미스트의 확산을 막는 것이 유효하다고 생각됩니다.
이 대처의 상세에 대해서는, 성과 보고서의 P.16~P.26(※ 2)를 봐 주세요.

※２　제5장 2 미세 미스트의 효과 검증

요코하마 시내에는, 2018년의 시점에서 13만 개를 넘는 가로수(보도 가로수나 그 외의 다카기)가 있습니다.가로수에는 다양한 역할이 있어, 예를 들면, 녹음을 만들고 여름의 더운 햇볕을 차단하는, 잎의 증산 작용에 의해 기온을 내리는, 식물의 호흡이나 대기오염 물질의 잎에의 흡착에 의해 공기를 정화하는 등의 효과가 있습니다.
가로수의 녹음에 의한 혹서 완화 효과를 조사하기 위해, 요코하마시 도쓰카구 도리가오카 부근에서 이즈미구 료케 부근까지의 가로수(느티나무)가 심어져 있는 간선도로의 보도상에서, 실측 조사를 실시했습니다.그 결과, 강 전정(낙엽을 줄이기 위해서, 간이나 굵은 가지를 베어버려, 수형을 작게 하는 전정)의 녹음에 비해, 부드러운 전정(수형을 살리면서, 일정한 크기를 유지하는 전정)의 녹음 쪽이, 혹서 환경이 완화되고 있었던 것을 확인했습니다.
부드러운 전정 쪽이 기마타체로의 초록의 진함이 진하고, 지엽이 더 일사를 차단하기 위해, 혹서 완화 효과가 크고, 또, 큰 녹음을 형성하기 때문에, 서늘함을 느껴지면 기대되는 면적(범위)가 커졌기 때문이라고 생각됩니다.

또한, 실측 조사를 실시한 가로수를 모델화해, 수치 시뮬레이션에 의한 검증도 실시했습니다.
수치 시뮬레이션으로는, 가로수의 역할 중, 녹음의 서늘함에 영향을 주는 요소를 조사하기 위해서, 가로수의 나무의 높이나, 수관 체적(Case1~6의 6방법(※ 3)), 잎의 밀도의 진함(Case7~12의 6방법(※ 3))를 변화시킨 경우, 더위 지수(WBGT)가 어떻게 변화하는지에 대해서, 검증했습니다.
그 결과, 녹음에서의 더위 지수는 지표면에 이르는 일사 강도에 의존해, 잎의 밀도가 진해지는 또는 수관 체적이 커질 만큼, 더위 지수가 저하해, 사람이 느끼는 더위를 완화시키는 효과가 커지는 것을 알았습니다.

※３　Case1~12로 이용한 수관 파라미터(PDF:390KB)

또, 수치 시뮬레이션으로 얻을 수 있던 결과로부터, 수관 특성(잎의 밀도의 진함이나 수관 체적)과 더위 지수와의 관계를 개념도에 나타내면, 밑그림처럼 되었습니다.
잎의 밀도를 얇게 하지 않을 수 없는 경우에는, 수관 체적을 크게 하는 것(횡축의 값을 크게 하는 것)로, 또, 수관 체적을 크게 할 수 되지 않는 경우에는, 잎의 밀도를 진하게 하는 것(세로축의 값을 크게 하는 것)로, 각각 더위 지수를 내리는, 즉, 혹서 환경의 개선을 도모할 수 있는 것을 알았습니다.

대처의 상세에 대해서는, 성과 보고서의 P.27~P.43(※ 4)를 봐 주세요.

※４　제5장 3 가로수의 전정 방법의 차이에 의한 혹서 환경의 차이의 검증