反射率の測定および再帰反射率

（

1

）反射率の測定方法

ブロック表面の反射率の測定は、日本ペイント株式会社が所有する入射角お よび受光角を

10°

ごとに変化させることのできる分光光度計を用いた。分光光度 計の仕様は、表－

3.8

に示すとおりで、測定波長の範囲は

360

～

1100nm

である。

太陽光

⁵⁾

は、図－

3.13

に示すような日射スペクトルを有しており、その波長に より紫外線領域、可視光線領域、赤外線領域の

3

つの領域に分類できる。紫外 線は、化学的な作用を及ぼす波長領域であり、物質を劣化させたり日焼けなど の原因となり、太陽光エネルギーのうち約

3%

を占める。可視光線は、色として 認識できる波長領域で、太陽光エネルギーのうち約

47%

を占める。太陽光に含 まれる赤外線は、赤外線の中でも近赤外線とよばれる領域（波長：

780

～

2500nm

） であり、最も物質に吸収されやすい波長領域で、吸収された光エネルギーは、

分子運動を活発にし、熱へと変わる。赤外線によるエネルギーは、太陽光エネ ルギーのうち約

50%

を占める。また、図－

3.14

に示すとおり、分光光度計のい ずれの受光角においても、

800nm

以上の波長域においては、ほぼ一定の反射率 であることが確認できた。以上のことから、本研究での測定対象とした波長は、

主な熱源となる

900nm

の近赤外線とした。入射角は、図－

3.15

に示すとおり、

本研究と同様の測定装置を用いた研究の測定結果

⁶⁾

で、入射角

150°

で再帰反射 特性が最も顕著に現れたことから、本研究では入射角を

150°

に設定した。図－

3.16

に示すように、装置下部で光を

150°

（水平面からは

30°

）の角度で入射さ せ、図－

3.17

のとおり、受光角を

10°

～

170°

の範囲で

10°

ごとに変化させ、反射

表－

3.7

配合設計

ペースト容

積

(V

_paste

) W C S W

0

C

0

S

0 合計

Dense 0.233 113 377 1379 150 500 1827 2477 24.53

Porous 0.193 88 330 1407 120 450 1917 2487 26.59

空隙を考慮した配合 空隙を

0%

とした配合

材質 実際の

空隙率

(%)

（

a

）空隙率

材質 使用細骨材

骨材の 実積率

(Gs)

設計空隙率

(a)

水セメ ント比

W/C

セメン ト密度

ρ

c

細骨材 密度

ρ _s

ペースト細 骨材空隙比

(K _p ) Dense

珪砂

5

号

0.614 5

～

11% (8%) 0.30 3.16 2.61 0.440 Porous

珪砂

3

号

0.567 14

～

20% (17%) 0.27 3.16 2.60 0.356

（

b

）ペースト細骨材空隙比

45

仕様等

ハロゲンランプ

150W

形式 マルチチャンネル分光器 測定波長範囲

360

～

1100nm

分光器 ブレーズドホログラフィック型 測定範囲

（入射・受光範囲）

10

～

170°

最小設定角度

10°

毎

センサー 電子冷却型

CCD

イメージセンサ オプティカル

ファイバ

石英製光ファイバー、

口金径

Φ12mm

スキャン速度

5msec

～

20sec

（任意設定）

項目

分光器

検出器

光源

表－

3.8

分光光度計の仕様

図－

3.13

日射スペクトル

率を測定した。なお、分光光度計を用いた光学的な反射率の測定の場合、入射 光軸に完全に一致した場所に受光部を置くと、入射光を妨げることになる。す なわち、入射光軸と反射光軸とを一致させた測定は原理的に不可能である

⁷⁾

。そ のため、受光角

150°

の反射率は、

160°

の測定値とした。また、表面形状の変動 を考慮し、ブロックの載っている台を回転させることによってブロックの向き を

90°

回転させ、

1

つのブロックにつき

4

方向での繰り返し測定を行い、データ 解析では

4

つのデータの平均値を用いた。なお、既往の研究

⁶⁾

より、図－

3.18

に示すとおり、遮熱塗料を塗布することで一定の再帰反射特性を得ることが可 能であることが示されている。

46

図－

3.14

波長と反射率 図－

3.15

入射角ごとの反射率

図－

3.16

分光光度計の概略図 図－

3.18

再帰反射率の舗装比較

受光角度

10 °～ 140 °

受光角度

160°

～

170°

図－

3.17

分光光度計の装置下部概略図

⁸⁾

47

（

2

）再帰反射率の算出方法

反射率は、ハロゲンランプからの入射光量に対する、受光部に受けた反射光 量の割合ではなく、硫酸バリウム白色板の、反射が一般的に最も強くなるとさ れる入射角

100°

、受光角

80°

における反射光量を基準とした時の反射光量の相対 値で表した。再帰反射率は、

90°

で入射側と受光側に分け、全反射率に対する入 射側の反射率の割合とした。すなわち、本研究での入射角

150°

の場合、式

(3.3)

に示すとおり、全反射角の

10°

～

170°

の反射率に対する

90°

～

170°

の反射率の割 合で表した。

再帰反射率 (%) =

受光角

90

°～

170

°の反射率の和

全反射角

10

°～

170

°の反射率の和

×100 (3.3)

ドキュメント内 都市環境科学研究科 都市基盤環境学域 (ページ 46-49)