ヒートアイランド現象について、発生メカニズムの説明と対策を考察!!

更新日:2019年8月18日


「ヒートアイランド現象」は、大多数の方が認知しているであろう環境問題について、考えたいと思います。

私が小学生の頃(西暦2000年頃)は、小学校の授業で習い、テレビでもヒートアイランド現象を取り上げたニュースなどを目にしていました。

しかし最近では、あまりニュースでも取り上げることが少ない印象で、それよりも地球温暖化が深刻な環境問題として報道されています。

地球温暖化という大きな環境問題は、細分化するといくつもの要因によって深刻化しているのですが、

その中でもヒートアイランド現象は、世界の都市部でも重要な課題の一つとなっています。

日本でヒートアイランド現象は、1970年代から大きく報道をされ始め、

遡ると今(2019年現在)から、半世紀前くらいからヒートアイランド現象という事象を把握しておりながらも、何も対策を打てず現在に至ってしまっているのが現状です。

弊社((有)ECSテクノ)は、より良い地球環境を次の世代に残せるように環境に優しく無公害な環境改善舗装土 エコクリーンソイルを開発いたしました。

今回は、ヒートアイランド現象を再度学び、弊社の製品で取り組める対策を考えていきたいと思います。

 

◇ヒートアイランド現象って何?どのような現象なのか。

ヒートアイランド現象は、英語で「Heat Island」と書かれ、直訳すると「熱の島」となり、「Urban Heat Island」とも言われ、Urbanは「都市」という意味です。

その名の通り、都市部の気温が周囲の郊外に比べ気温が高くなる現象です。

気温分布で見ると、低温な郊外が広く分布される中に、高温な都市部が一つの島のように見えることから、ヒートアイランド現象と呼ばれます。

 

 

ヒートアイランド現象は「都市がなかったと仮定した場合に観測されるであろう気温に比べ、都市の気温が高い状態」と言うこともできます。

関東地方の場合は、東京都市圏を中心に高温域が広がっています(下図)。

都市化の進展に伴って、ヒートアイランド現象は顕著になりつつあり、熱中症等の健康への被害や、感染症を媒介する蚊の越冬といった生態系の変化が懸念されています。

 

〈参考文献〉国土交通省 気象庁「ヒートアイランド現象とはどのようなものですか?」(URL:https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/himr_faq/01/qa.html 閲覧日:2019/8/17)

 

一目で見ただけで、東京を中心に都市部が異常に高温になっていることが分かります。

弊社も横浜にありますが、分布図でみると濃いオレンジ色の部分に位置していることが分かります。

ではヒートアイランド現象がどのような原因によって起きるのか、またヒートアイランド現象は何が問題なのか、を解説していきます。

 

◇ヒートアイランド現象の原因について、どのようにして起きるのか解説!!


ヒートアイランド現象がどのような現象か再確認しましたので、では次に何が原因でヒートアイランド現象が起きてしまうのか、まとめてみます。

人口が増え都市部に人口が流入することで、インフラや交通整備がどんどん整備され、アスファルトやコンクリートで覆われた事が大きな要因の一つのようです。

その他にもいくつかの要因によって発生しております。

なにより、一言でまとめてしまうには失礼なほど、大きな環境問題だという事です。

都市部中心に発生するということで、人が起因しており、一人一人が問題意識をしっかりと持つ事が大切かと思います。

下記に挙げた例が、大きな要因となっているようです。

ヒートアイランド現象の原因について、地表面の変化による緑や土や水の減少!

昔に比べ、樹木は伐採され、道路にはアスファルトが出来、空き地には建物が建ち、川や池や海までも埋め立てし、河川は地中化されたりと人がより多く快適に住めるように整備されていきました。

その結果、元々森林など自然が残る土地が無くなることで緑地面積の減少。

畑や田んぼなどの農地がなくなることで土表面が減少。

河川・池・海の埋め立てや河川・池の地中化により、水面の減少。

緑地は、樹木により水分を吸収し呼吸をしているため、暑い時は水分の気化熱で涼しくしてくれ、光合成もしているため二酸化炭素を減らし酸素を吐き出します。

土表面も同様に、アスファルトやコンクリートに比べて水分を吸収し保水するため、夏場など日差しが強い時期でも比較的に涼しく感じられます。

また照り返しも少なくなるため、アスファルトなどに比べると自然的で、動物の生きる環境としては適しているのだと思います。

水面は、同じように水分の蒸発により、涼しくなります。夏場に水辺の近く行くと涼しさを強く感じられるように、その効果は明確かと思います。

緑や土や水といった自然がある事によって、気温の上昇を抑えてくれていた存在を減らしが為にヒートアイランド現象は進んでしまったものと考えられています。

ヒートアイランド現象の原因について、アスファルトとコンクリートの増加!

さらに元あった自然が無くなった後に、アスファルトやコンクリートで出来た道路や建物を建設したため、地表面の熱や空気中の熱が下がらず、むしろ溜め込むようになってしまっています。

アスファルトやコンクリートは、自然に比べると蓄熱効果が高く、冷めにくい性質もある為、夜間の気温も高いことが報告されています。

最近では、特に高層ビルやマンションなどが多く建ち並ぶことで、風通しが悪くなり、地面の面積がすくなることも懸念されています。

ヒートアイランド現象の原因について、車の排熱とエアコンの排熱!

自然環境の減少とインフラ整備だけでなく、車は社会において必需品ですが、まだまだ残る車社会も問題の一つです。

熱を溜め込みやすい都市の中に、無数に走る車の排熱も問題視されています。

近年では、電気で走る車や水素で走る車など、環境に配慮された自動車も増えてきましたが、価格もまだまだ高く、ガソリン車に代わるには、まだ当分かかりそうです。

 

車だけでなく、数多くの建物に設置されているエアコンの排熱です。

エアコンの排熱と聞いてピンと来る人は少ないかもしれませんが、エアコンから排出される空気は、夏場はとても熱く近寄れないほどです。

車やエアコンの熱い排熱が空気中に排出され、その熱い空気がさらに循環をしていると考えると、都市全体がますます熱くなることがイメージされます。

 

◇ヒートアイランド現象によって受ける影響について、実際にどのような問題が起きているのか解説!

ヒートアイランド現象に対して、みんな特に意識をしていないと思われるが都市部では、影響を受けており、実際に過去に比べ気温が上昇しております。

長い年月をかけて徐々にヒートアイランド現象が進行しているため、感じづらいかもしれませんが、都市部の人には明らかに影響しています。

最近のニュースでは、熱中症に対して注意喚起をしていたり、ヒートアイランド現象の影響を感じさせられます。

他にどのような影響を与えられているのか、それによってどのような問題が起きているのか解説していきます。

 

ヒートアイランド現象による影響について、熱中症の危険性!

夏場など、熱い季節になると増加するのが熱中症の危険性です。

前述で記載した通り、ヒートアイランド現象が進行し、都市部の温度が上がり、下がりづらくなり、熱帯夜の日数が近年増加しております。

東京都内の熱中症による年間救急搬送者数は、1980年代後半は150人前後だったものが1990年代後半に300人前後に倍増、2000年代には500人以上を推移し、年によっては1,000人以上になっている。

〈参考文献〉出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』(URL:https://ja.wikipedia.org/wiki/ヒートアイランド 閲覧日:2019/8/17)

実際にニュースなどでも熱中症への注意喚起や搬送など報道される頻度も高くなってきています。

特に熱中症は高齢者に多いようで、若年層に比べ気温の変化への身体反応も落ちるようで、熱帯夜などエアコンをつけず過ごすことで熱中症になるケースが多いようです。

高齢者だけの問題ではなく、若年層の人でも熱中症の危険がありますので、熱帯夜など気温が高いと感じた際は、無理をせず冷房機をつけるなど対策するようにしましょう。

 

ヒートアイランド現象による影響について、消費エネルギーの増大!

熱中症の危険がありますので、無理をせず冷房機をつけるなどで対策をして頂きたいのですが、その反面、電力消費が問題視されています。

夏場など気温が高くなるにつれ消費電力が増大することも報告されており、エネルギーを大量に消費することはヒートアイランド現象のみならず、地球温暖化にも繋がる問題です。

夏場の日中はもちろんのこと、熱帯夜によって睡眠を妨げられ夜中に目を覚ましてしまい、寝不足や睡眠の質の低下といった影響もあります。

身体に無理のないように気を付けつながらも、一人一人が環境問題を意識することが大切かと思います。

 

ヒートアイランド現象による影響について、生態系の変化!

ヒートアイランド現象によって、周囲の生態系対しても影響されることがあります。

分かりやすい例で言うと、春に咲く桜です。

桜の開花が都市部と郊外部などで開花時期に差が生じているそうです。

桜は冬からの気温によって開花の時期を計測出来ますが、近年の都市部では、天気予報から推測する開花予報よりも早く開花しています。

植物のみならず、害虫などが冬を超えてしまう事が問題視されています。

北海道でもゴキブリを見るようになったように、人が快適な気温を保つと害虫も生息できる環境を作ってしまうのです。

危険視されているのは、感染症を媒介する生物が、本来冬に死ぬはずが冬を超え、更に増殖し、人に害を与える可能性があります。

その他、温かい排水が河川に排出される事により、生態系が崩れることも懸念されています。

 

ヒートアイランド現象による影響について、局所的豪雨!?

近年、数多く報道されている局所的豪雨もヒートアイランド現象の影響ではないかと考えられている説があります。

はっきりとヒートアイランド現象が原因で局所的豪雨が発生していると証明されている訳ではないようですが、その可能性は大いにあるようです。

都市部の温度上昇により、上昇気流が生まれ、局所的な集中豪雨を発生させる要因の一つとの見解です。

 

◇ヒートアイランド現象に対抗する効果的な対策について、どのような方法があるのかご紹介!

 

都市部を中心に起こるヒートアイランド現象は、都市として形成されている限り無くす事は不可能です。

その為、取れる対策としては今後続くであろうヒートアイランド現象を和らげる緩和策のご紹介になります。

 

ヒートアイランド現象に対して、断熱・遮熱による対策方法!

建物の断熱性、遮熱性を向上させることによって、室内の温度上昇を抑え、冷房機器の消費エネルギーを抑える事が出来、ヒートアイランド現象の対策に繋がります。

都市部で多いビルの屋上は、通常であれば外部に防水工事を施しており、断熱は内部側か外部側に処理を施しています。

古い建物や断熱処理が甘い建物は、まず見直して頂き、内部断熱は比較的後からでも施工可能なものが多いです。

〇遮熱性の向上!

断熱処理が出来ている建物に関しては、屋根面や外壁面に対して、遮熱性を向上させる塗料などを施すのが有効な手段です。

塗料は、コンクリート面やトタン屋根などに多種多様に対応したものがあるため、一度検討して頂く事をお勧めします。

〇太陽光発電機の設置

断熱・遮熱ではありませんが、ビルの屋上などに太陽光発電機を設置する事で、屋根への直射日光を防ぐことが出来、屋根面への遮熱効果があります。

さらに、太陽光発電により、CO2を排出せず、クリーンエネルギーを作成することが出来ます。

発電したクリーンエネルギーを使用する事で、本来消費するであろうエネルギー量を削減できます。

太陽光発電機の設置にはコストがかかる為、一般的に普及はしづらい現実があります。

 

ヒートアイランド現象に対して、緑化による対策方法!

 

緑化が減少したことによるヒートアイランド現象の要因の一つとされていますが、反対に緑化を進めることでヒートアイランド現象に対抗します。

〇緑化の推進

簡単に言うと、緑をもっと増やして自然を取り戻そうという事です。

最近の建築物は、緑化面積の割合など建築基準法にて定められていますが、まだまだ緑化進めていくスペースはあると思います。

更には、道路の街路樹などを増やして緑化を推進することです。

道路は、車の排熱も大きいので緑化が多ければ、それだけ効果が期待できると思います。

しかし道路は私的に創作は出来ませんが、公的な機関がもっと積極的に推進すればもっと改善されると思います。

どこかの国では、国所有の小さい土地に野菜など植えて面倒をみれば、その個人の土地になる制度があるみたいで、日本も取り入れれば良いのにと個人的に思います。

〇屋上緑化・壁面緑化の設置

緑化を進める上で、都市部の多くがビルなど建物で覆われております。

そのスペースを無駄にすることなく、緑化を進め温度上昇に歯止めをかける方法です。

建物への緑化は、太陽光を遮断し、草木の呼吸により水分が蒸発し、内部環境が向上します。

昔から戸建てでも壁面緑化をしている建物は、夏場でも涼しく、エアコン要らずと聞きます。

それほど、緑の力は大きいという事です。

最近では、屋上菜園も言われており、屋上で野菜の栽培なども行われ、ヒートアイランド現象の対策をしつつ野菜が採れて一石二鳥な方法です。

 

ヒートアイランド現象に対して、道路に施す対策方法!

〇打ち水による対策

打ち水は江戸時代から続く日本の伝統的な知恵の一つで、一般家庭でも出来るほど簡単で効果が感じられる対策として効果的です。

打ち水をする事で、水分が蒸発するときの気化熱で周囲の温度を下げる効果があります。

昔の道は、アスファルトではなく、土がほとんどであった為、打ち水の効果が特に大きく作用したみたいです。

しかし、真夏日の気温が以上に高い時の打ち水にはご注意が必要です。湿度が高くなり、体感温度が逆に高くなることがあるからです。

熱い時期の打ち水に効果的な時間帯としては、明け方と夕方の時間です。

 

〇特殊なアスファルト舗装の施工

アスファルトの道路には、いくつか種類があり、その内容によっては路面温度の上昇を抑えるものがあり、ヒートアイランド現象への対策として活用されています。

アスファルト舗装の種類には、透水性アスファルト舗装、保水性アスファルト舗装、遮熱性アスファルト舗装などがあります。

透水性アスファルト舗装は、その名の通り水分が浸透するように隙間が大きく作られています。

隙間があることにより、蓄熱性が低くなりヒートアイランド現象に効果的です。

保水性アスファルト舗装は、保水素材を含んでおり、保水した水分が揮発する事により温度を下げる効果があります。

遮熱性アスファルト舗装は、表面に遮熱塗料を塗布したり、遮熱素材を充填する事により、路面温度の上昇を抑制いたします。

上記の特殊舗装を施工することにより、日中の路面温度は10℃〜20℃を下げるほどの効果があるようです。

 

ヒートアイランド現象に対して、エコクリーンソイルによる対策方法!

土系舗装材のエコクリーンソイルは、土の良さである保水性と透水性を兼ね備えており、またアスファルトと違い照り返しもない為、ヒートアイランド現象の対策として効果的な舗装材です。

エコクリーンソイルで施工される場所は、自然な景観性を有しており、建物周りや敷地内の遊歩道などで使用されることが多くあります。

エコクリーンソイルは優れた保水性を有しており、保水した水分を蒸発する時の気化熱によって周囲の温度上昇を抑えます。

打ち水効果との掛け合わせにより、さらに効率的かつ持続的に作用を発揮します。

弊社の取り扱う、『エコクリーンソイル』の詳しい製品情報は下記ページをご参照の上、ご興味のある方はお気軽にお問合せ下さい。

https://www.ecocleansoil.jp/cleansoil/

 

◇ヒートアイランド現象について、まとめ!

ヒートアイランド現象は、東京など大きな都市部だけでなく、地方都市でもその現象が多少なり見られます。

取れる対策としては、抜本的な解決には繋がらないですが、どれも実際に効果が実証されている方法ばかりです。

一つ一つの取り組みは小さいものかもしれませんが、より多くの人が取り組むことによって、大きな効果を発揮する事に繋がります。

世界的な大きな枠組みでみるとヒートアイランド現象は都市部の環境問題ですが、地球温暖化にも繋がっています。

他人事にせず、一人一人が考えて行動して頂くことだと思いますので、是非一度何か出来ることがないか検討して頂けますと幸いです。

 

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