夏季における都市部の外部温熱環境の悪化が問題となっている。　その対策は多方面で考えられているが、都市計画的な手法の１つとして有効とされるのが緑化である。　特に地表面に位置する人間に対する居住性の検討が重要であるが、有風の気象条件における都市部街区の温熱環境への壁面緑化の検討を行った例はほとんどない。　ここでは、都内三田地区を例に挙げて都市部街区に特徴的な高層ビル群における風と温度・湿度状態をCFD（計算流体力学）により再現し、壁面緑化と外部温熱環境との関係を検討した。

　ここでは、東京都心部の業務地区として対象地区を三田とし、：全体解析空間は１ｋｍ四方，解析領域は６００ｍ四方である。設定したモデル地区は下図のとおり。
①敷地面積：21280㎡
②建築面積：6370㎡
③述床面積:145100㎡
④建蔽率：29.9%
⑤容積率：681.9%
⑥空地率：70.1%
⑦用途地域：商業地域

 

 

 

 

 

 

　街区・建物の当該部位に当たる日射を発熱条件として考慮し、屋外空間における放射伝熱を考え、地表面や建物表面における放射熱収支を計算して地盤・建物の表面温度を求める。　地表面・建物外表面における熱収支式は次のようである。
　　Ｓｉ＋Ｒｉ＋Ｈｉ＋Ｃｉ＋Ｌｉ　＝　０ Ｓｉ：放射による日射取得（短波）　Ｒｉ：大気放射（長波）　
　　Ｈｉ：対流熱伝達　Ｃｉ：地中または躯体への熱伝導　　Ｌｉ：植物などの蒸発による潜熱放出
上記のうち、日射取得量に関しては建物、及び地盤緑化（芝生），壁面緑化（ツタ）による遮蔽を考慮し、対流伝熱量は表面風速から所定の式で推算した。　ここでは、緑化は上記の芝生による地盤緑化とツタによる壁面緑化について評価するが、その熱収支式は水分蒸散と潜熱移動、及び日射遮蔽の3つのメカニズムを同時に表現する条件式として表す事ができる。

 

＜地盤表面温度・建物壁面温度の算出法＞
地盤・壁面それぞれについて、緑化の有無に関するの熱伝達量を評価するために、日射熱授受、固体内熱伝導、水分蒸散－潜熱放出の3つの熱収支を考慮している。
　１）地盤表面セル温度の算定

 

◆地盤セルの温度変化　＝　日射熱取得（短波）－空気への対流熱伝達 　　　　－地盤下方への熱伝導－大気放射（長波）－植物水分の蒸発熱放散
　２）壁面セル温度の算定

 

◆壁面セルの温度変化　＝　日射熱取得（短波）－空気への対流熱伝達
　　　　　　　　　－大気放射（長波）－植物水分の蒸発熱放散
　　　　　　　　　－壁内への熱伝導－室内への熱伝達（空調温度）
３）空気セル温度の算定

 

◆空気セルの温度変化　＝　
　　　　　流れによる移流拡散－壁面・地盤からの対流熱伝達－（植物水分の蒸発熱放散）
　計算の過程では先ず等温場での計算を行って定常の流れ場を得、しかるのち熱発生・水蒸気発生条件を加えてリスタートで温度・湿度葉を計算した。　その過程での、熱発生による浮力の影響は大きく、流れ場は熱発生のある領域の上空において、大域的に大きな上昇流を形成する。
解析ケースは、　次の４つである。
ケース１　－　地盤緑化無し
ケース２　－　地盤緑化のみ
ケース３　－　地盤緑化＋壁面緑化　１０ｍ
ケース４　－　地盤緑化＋壁面緑化　５０ｍ