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2013 年度 実績報告書

積雪シミュレーションを用いた除雪エネルギーゼロの北方型スマート街区の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25249082
研究機関北海道大学

研究代表者

瀬戸口 剛  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20226674)

研究分担者 堤 拓哉  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, その他部局等, 研究員 (40462345)
羽山 広文  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80301935)
松村 博文  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, その他部局等, 研究部長 (90462324)
久保 勝裕  北海道科学大学, 工学部, 教授 (90329136)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワード積雪寒冷都市 / 都市デザイン / 風雪シミュレーション / 風洞実験 / 北方型スマート街区 / 都心再開発 / 札幌市都心部 / 稚内駅前地区再開発事業「キタカラ」
研究実績の概要

本研究は、冬季のエネルギー消費が大きく、その削減が課題の積雪寒冷都市において、屋外空間での除雪エネルギーの負担が無く、二酸化炭素排出量を低減させる、北方型スマート街区のモデルを開発する。平成25年度繰越研究では、都市デザインにおいてマイクログリッドによる雪処理エネルギー(雪処理E)と地区エネルギー(地区E)を考慮した、北方型スマート街区の開発を目的とした。積雪寒冷都市の中でも積雪が多く人口密度が高い、札幌市都心部の4街区を対象とした。
現況更新型は、風洞実験では歩道に大きな吹きだまりが見られ、歩道全体の積雪量が最も多い。強風点は最も少ない。地区全体の積雪量が多く、雪処理Eは2番目に大きい。熱負荷の小さい業務・商業が多く、年間負荷と消費量が最も小さい。雪処理Eは大きいが地区Eは小さい。壁面統一型は、歩道に大きな吹きだまりが見られ、歩道の積雪量は2番目に多い。強風点は比較的少ない。雪処理Eは地区全体の積雪量と対応し最も大きい。地区Eは年間負荷と消費量が比較的大きい。地区の複合化により雪処理E、地区Eともに最も大きい。上層SB型(壁面後退2m)は、歩道の吹きだまりが少なく、地区全体の積雪量も少ない。SBにより歩道に流入する風量が増し強風点は多い。雪処理Eは地区全体の積雪量に対応して3番目に大きい。地区Eは年間負荷と消費量が2番目に小さい。屋外OS型は、歩道やOSの積雪量が少ない。街区建築の高層化で強風点は多い。地区全体の積雪量が最も少なく、雪処理Eも最も小さい。地区Eは年間負荷と消費量が比較的大きい。高層アトリウム型は、歩道での積雪量が最も少ないが、OSの積雪量は最も多い。強風点は最も多い。高層化により歩道に流入する風が強い。雪処理Eは積雪量と対応し2番目に小さい。地区Eは年間負荷と消費量が最も大きい。
最後に、稚内駅における積雪実測調査により、風洞実験データとの整合性が確認できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成25年度研究において新たな知見を得たために、再度風雪シミュレーションを行い北方型スマート街区の開発を進めている。繰越研究において、研究は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

本研究では、環境・エネルギーの視点を組み込み、雪処理エネルギーを考慮した北方型スマート街区の都市空間像の一部を開発できた。今後は、以下のプロセスで北方型スマート街区の開発をさらに進めていくことが重要である。
①地域の課題等を踏まえ、地区・街区空間における開発・更新の方向性と検討項目を抽出し、建物のボリューム、用途配置を並行して検討し、更新パターンを決定して、北方型スマート街区を開発を推進する。
②北方型スマート街区の開発における環境・エネルギー評価として、雪処理エネルギーと建築消費エネルギーを合わせた、街区エネルギー消費量のシミュレーションを行い、総体のエネルギー消費量を把握する。
③雪処理エネルギーと建築消費エネルギーの総計による街区エネルギー消費量を用い、北方型スマート街区のモデルを再検討する。
④街区エネルギー消費量と街区空間の更新パターンの検討から、積雪寒冷都市において望ましい都市空間となる、北方型スマート街区の開発を発展させる。さらに、それを実現するための空間ガイドラインを明らかにし、その結果を北方型スマート街区の開発にフィードバックする。

備考

瀬戸口剛:平成27年度 文部科学大臣表彰科学技術賞 受賞
瀬戸口剛:平成26年度 日本建築学会学会賞(論文) 受賞

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 新エネルギーの導入に向けた都市・集落空間整備のあり方-新エネルギーを活用した持続可能な地域形成その1-2013

    • 著者名/発表者名
      林原麻莉,瀬戸口剛,中島望
    • 雑誌名

      日本建築学会 オーガナイズドセッション

      巻: 2013 ページ: 619-622

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新エネルギーを活用した地域内循環システムの構築-新エネルギーを活用した持続可能な地域形成その2-2013

    • 著者名/発表者名
      中島望,瀬戸口剛,林原麻莉
    • 雑誌名

      日本建築学会 オーガナイズドセッション

      巻: 2013 ページ: 623-626

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] New Sustainable Urban Design Approaches with Snow Simulations Using Wind Tunnel for Winter Cities2015

    • 著者名/発表者名
      TSUYOSHI SETOGUCHI
    • 学会等名
      WINTER CITIES ASSOCIATION
    • 発表場所
      Edmonton, CANADA
    • 年月日
      2015-01-27 – 2015-01-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 積雪寒冷都市において地区エネルギーと雪処理エネルギーを考慮した都市空間象の開発-積雪寒冷都市における都市デザイン その9-2014

    • 著者名/発表者名
      高梨潤、瀬戸口剛、堤拓哉、松山倫行
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] 風雪シミュレーションを用いた都心再開発の空間象とデザインガイドラインの提案-積雪寒冷都市における都市デザイン その8-2014

    • 著者名/発表者名
      松山倫行、瀬戸口剛、堤拓哉、高梨潤
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] 風雪シミュレーションを用いた大規模再開発計画におけるアーバンデザインガイドラインの提案-積雪寒冷都市における都市デザインその6-2013

    • 著者名/発表者名
      前田孝輔,瀬戸口剛,堤拓哉,佐藤公哉
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-08-30
  • [学会発表] 大規模再開発における計画・環境評価を組み込んだアーバンデザインプロセスの開発-積雪寒冷都市における都市デザインその7-2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤公哉,瀬戸口剛,堤拓哉,前田孝輔
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-08-30

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公開日: 2016-06-01  

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