暖房期間の把握

本項では、「暖房期間」における「太陽熱利用」を論じる。ここで、「暖房期間」につい ては、以下のように定義した。一般に、日平均気温が15℃を超えると暖房を必要としな くなるとされている。しかし実際の気候は、線形に変化することはなく、春先に初めて平 均気温が15℃を上回る日が来ても、三寒四温、寒の戻りなどと言われるように、平均気 温が 15℃を下回らなくなるまでにはある程度の期間を要している、AMeDAS 176弘前 の標準気象データを参照すると、4月末に初めて平均気温が15℃を超えているが、再び 15℃を下回る日が続き平均気温が15℃を下回らなくなるのは6月に入ってからと、実に 1ヶ月以上の期間を要している。また、夏が過ぎて秋の終わりに初めて平均気温が15℃ 以下になる日が来るが春先と同様に15℃を上回らなくなるまで同様に1_{ヶ月近くかかっ} ている。冬季の暖房期間の設定方法の説明のため、Exploratoryで読み込み、内包される

多項式(GAM)トレンドラインによって図4.4を作成した。

気象分析によって、東北地域全域についてその暖房期間を把握した。次に、当該期間内 における南傾斜屋根面（4寸勾配）日射量を算出して、利用可能な太陽熱を評価し、その ポテンシャルを可視化する。地域毎に、ビジュアルにパッシブソーラーポテンシャル（以 下PSPと記述）を把握できるよう、地域毎の気象概況分析に、南鉛直面日射量（小玉ら がPSP分析に採用）、水平面日射量（張晴原が中国における住宅のパッシブヒーティング

図4.3 弘前における鉛直面各方位の日射量と南傾斜屋根面 (3, 4, 5, 7, 10:10) 日射量 AMeDAS 176弘前 EA気象データ

ポテンシャルの地域性の検討に採用）、の二つに加えて、一般的な傾斜屋根面での太陽熱 集熱を想定して、南傾斜4_{寸勾配屋根面日射量の}3つを表示し比較を行った。

AMeDAS 176弘前では、年間を通して5月の日照時間が最も多く、未だ暖房を必要と

するこの時期の太陽熱はとても貴重であり、南傾斜4 寸勾配屋根面日射量は、南鉛直面 日射量の2倍以上であることが確認できる。図4.5_は、EA_{気象データ}(1981_〜2000)_に 基づいて「気象概況」を把握するために作図したものである。ビジュアルに傾向を比較す る目的で、計算結果のbitmapグラフ表示に加えて以下のものを画像処理によって追加し た。○¹ 暖房期間について日平均気温15℃以下の範囲を赤で網掛けした。○² 冷房期間につ いて日最高気温が 25℃を超える範囲を青で網掛けした。計算結果については、太青線で 日平均気温、上下に細青線で日最高、最低気温、太茶色で土中温度（1 m）、細赤で月の日 照時間、太黄緑で月平均相対湿度、太緑で月平均風速を表示し、棒グラフについては、青 で降水量、ピンクで南鉛直面積算日射量、濃オレンジで水平面全日射量、淡オレンジで、

今回あたらしい指標として提案する「南傾斜4寸勾配屋根面全日射量」を表示した。分析 の結果、東北地域の各都市に共通して、3〜4月の、未だ暖房期間である春先に、全日射量

図4.4 AMeDAS 176弘前 暖房期間の把握 EXPLORATORY多項式(GAM) トレンドライン

図4.5 弘前における月次気象データ(AMeDAS 176 弘前EA気象データ) ピンク:垂直壁南日射量 濃オレンジ:平面日射量 淡オレンジ:南4寸傾斜日射量

図4.6 青森における月次気象データ(AMeDAS 171 青森EA気象データ) ピンク:垂直壁南日射量 濃オレンジ:平面日射量 淡オレンジ:南4寸傾斜日射量

図4.7 八戸における月次気象データ(AMeDAS 181 八戸EA気象データ) ピンク 垂直壁南日射量 濃オレンジ 水平面日射量 淡オレンジ 南4寸傾斜日射量

は最大となり、これに伴って「南傾斜4寸勾配屋根面全日射量」も年間の最大値を示すこ とがわかった。この日射量のポテンシャルについては、東北地域で1_{月の「南鉛直面日射} 量」を指標とする限り見落としがちな気候因子である。

図4.5_〜4.11は、青森の三大都市と、東北のほかの5県の県庁所在地の標準気象デー タに基づいて「気象概況」を把握するために作図したものである。ビジュアルに傾向を比

図4.8 秋田における月次気象データ(AMeDAS 136 秋田EA気象データ) ピンク 垂直壁南日射量 濃オレンジ 水平面日射量 淡オレンジ 南4寸傾斜日射量

図4.9 山形における月次気象データ(AMeDAS 274 山形EA気象データ) ピンク 垂直壁南日射量 濃オレンジ 水平面日射量 淡オレンジ 南4寸傾斜日射量

較する目的で、計算結果のbitmapグラフ表示に加えて以下のものを画像処理によって追 加した。○¹ 暖房期間について日平均気温15℃以下の範囲を赤で網掛けした。○² 冷房期間 について日最高気温が 25℃を超える範囲を青で網掛けした。計算結果については、太青 線で日平均気温、上下に細青線で日最高、最低気温、太茶色で土中温度（1m）、細赤で月 の日照時間、太黄緑で月平均相対湿度、太緑で月平均風速を表示し、棒グラフについて

図4.10 仙台における月次気象データ(AMeDAS 255 仙台EA気象データ) ピンク 垂直壁南日射量 濃オレンジ 水平面日射量 淡オレンジ 南4寸傾斜日射量

図4.11 福島における月次気象データ(AMeDAS 283 福島EA気象データ) ピンク 垂直壁南日射量 濃オレンジ 水平面日射量 淡オレンジ 南4寸傾斜日射量

は、青で降水量、桃色で南鉛直面積算日射量、濃オレンジで水平面全日射量、淡オレンジ で、今回パッシブソーラーヒーティングポテンシャルの分析にあたらしい指標として提案 する「南傾斜4寸勾配屋根面全日射量」を表示。分析の結果、各都市に共通して、3_〜4 月の、未だ暖房期間である春先に、全日射量は最大となり、これに伴って「南傾斜4_寸勾 配屋根面全日射量」も年間の最大値を示すことがわかる、この日射量のポテンシャルにつ いては、東北地域の日本海側で「南鉛直面日射量」（とくに1月）に着目する限り見落と しがちな気候因子である。一方、クリマアトラスでは、地域の全域を扱ってビジュアルな

示されることになる。東北森林管理局管内(青森県、岩手県、宮城県、秋田県及び山形県）

の土地面積に占める森林面積の割合は70_{％（全国平均}66_％)で、その内訳は民有林（私 有林及び公有林）207万3千ha、国有林164万haとなっている。また、管内土地面積に 占める国有林の割合は31％（全国平均20％）、管内の森林面積に占める国有林の割合は 44_{％（全国平均} 30％）となっており、いずれも全国平均を上回っている。このように、

非居住地面積の広い東北地域にあって、本来居住のための用をなさない広大な面積にポテ ンシャルの低さが示されることは、ビジュアルな印象に負の効果をもたらすもので、住宅 の設計者、あるいはその居住者にその地域の利用可能な自然エネルギーのポテンシャルを 印象的に示す方法としては一考の余地がある。今回、ケーススタディとして分析に抽出し た各県の主要都市（県庁所在地）と、それを含む各県の3大都市の居住人口シェアについ ては以下のようになっている。

青森県、弘前市・青森市・八戸市の3_{都市で青森県の人口の}52.8_％^4-15)

岩手県、盛岡市（岩手県の人口の22.9％） 一関市・奥州市の3_都市で52.8_％^4-15) 秋田県、秋田市（秋田県の人口の30.6％） 横手市・大仙市の3都市で47.8％^4-15) 宮城県、仙台市（宮城県の人口の45.9％） 石巻市・大崎市の3_都市で57.9_％^4-16) 山形県、山形市（山形県の人口の22.4％） 鶴岡市・酒田市の3_都市で43.4_％^4-16) 福島県、福島市（福島県の人口の17.0％） いわき市・郡山市の3都市で48.4％^4-16)