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反射率の測定結果および考察

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 49-55)

第 2 章 舗装の温度低減に関する既往の研究

3.2 マクロな形状による再帰反射率への影響

3.2.4 反射率の測定結果および考察

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)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率65.1%

a

)平面率

65.1%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率55.8%

a

)’平面率

55.8%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率42.3%

b

)平面率

42.3%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率21.5%

c

)平面率

21.5%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率18.9%

d

)平面率

18.9%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率8.89%

e

)平面率

8.89%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率100%

f

)平面率

100%

図-

3.19

樹脂製ブロックの受光角度ごとの反射率

49

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率8.89% 55.8% 100%

入射角

120°

の場合

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率8.89% 55.8% 100%

入射角

150°

の場合 図-

3.20

入射角を変化させた反射率

15 25 35 45 55 65 75 85

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率

100.0%

55.8%

21.5%

8.9%

Porous

15 25 35 45 55 65 75 85

0 30 60 90 120 150 180

反射率

(% )

受光角度(°)

平面率

100.0%

55.8%

21.5%

8.9%

Dense

図-

3.21

セメントコンクリート製ブロックの受光角度ごとの反射率

続いて、セメントコンクリート製の試験体について、受光角ごとの反射率を

Dense

Porous

のそれぞれで、すべてのブロックについて整理すると図-

3.21

のとおりとなる。

入射角が

150°

であるため、正反射は

30°

、再帰反射は

150°

付近となる。樹脂 製の試験体と同様に、反射率は図-

3.21

に示すとおり、平面率が高いほど正反 射である

30°

付近での反射率の割合が高く、平面率が低いほど再帰反射である

150°

付近の反射率が高いことがわかる。また、

Dense

のブロックよりも

Porous

のブロックの方が

150°

付近の反射率が高く、特に平面率

100%

のブロックでは顕 著に多くなっており、材質が

Dense

よりも

Porous

の方が、再帰反射率が高くな ることがわかる。

50

2

)平面率と再帰反射率の関係 樹脂製の全ての試験体につ いて、平面率と再帰反射率の関 係を整理すると図-

3.22

に示 すとおりとなる。図-

3.22

の とおり、平面率の増大に伴い、

再帰反射率が直線的に減少す ることがわかり、再帰反射率は 平面率に依存すると考えられ る。同様に、セメントコンクリ ート製の試験体についても、平 面率と再帰反射率の関係を整 理すると図-

3.23

に示すとお りとなる。図-

3.23

のとおり、

セメントコンクリート製のブ ロックでも樹脂製のブロック と同様に、平面率が減少するに 伴い、再帰反射率が直線的に増 加する傾向があることがわか る。すなわち、舗装表面のマク ロな形状を示す平面率によっ て、再帰反射率を設計できると 考えられる。

また図-

3.23

より、マクロ な平面率が同一であれば、

Dense

よりも

Porous

のブロッ クの方が再帰反射率は高くな ることがわかる。これは、セメ ントコンクリート製のブロッ クでは、材質の差により、表層

モルタルの細骨材粒子間のようなミクロな凹部の存在によるものと考えられる。

そのため

Dense

のブロックも樹脂製のブロックと比較すると、ミクロな凹部が

存在することから再帰反射率が高くなる。

y = -0.2165x + 65.287 y = -0.0702x + 64.082

y = -0.0475x + 66.568

40 50 60 70 80

0 20 40 60 80 100

再帰反射率

(% )

平面率

(%)

樹脂

Dense Porous

y = -0.2165x + 65.287

30 40 50 60 70 80 90 100

0 20 40 60 80 100

再帰反射率

(% )

平面率

(%)

樹脂製ブロック

図-

3.22

樹脂製ブロックの平面率と再帰 反射率の関係

図-

3.23

全ブロックの平面率と再帰反射 率の関係

51

3

)再帰反射率の角度の割合

再帰反射率は、

3.2.3

2

)に記述したとおり、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。再帰反射率である

90°

170°

の反 射率の中で、樹脂製のブロックについて、再帰反射率の角度の割合をそれぞれ の平面率ごとに整理すると図-

3.24

に示すとおりとなる。平面率が低くなるほ ど、

90°

110°

の範囲の再帰反射率の割合が低くなり、入射角

150°

の付近である

150°

170°

の範囲の再帰反射率の割合は高くなることがわかる。同様に、セメン トコンクリート製のブロックについて、再帰反射率の角度の割合をそれぞれの 材質で整理すると図-

3.25

に示すとおりとなる。

Dense

のブロックおよび

Porous

のブロックで、平面率が低くなるほど、

90°

110°

の範囲の再帰反射率の割合が 低くなり、

150°

170°

の範囲の再帰反射率の割合は高くなることがわかる。

以上より、平面率が低くなるほど、より入射光の方向と一致あるいはわずか にずれた角度への再帰反射が多くなると考えられる。

27.65 28.13 28.21 29.76 29.94 30.52 32.72 33.38 33.07 33.13 33.79 33.83 33.73 34.40 38.97 38.79 38.66 36.46 36.23 35.75 32.88

0%

20%

40%

60%

80%

100%

8.89 18.9 21.5 42.3 55.8 65.1 100

再帰反射率

(% )

平面率

(%)

樹脂製ブロック

150°-170°

120°-140°

90°- 110°

図-

3.24

樹脂製ブロックの再帰反射の角度の割合

52

26.73 27.99 28.44 28.68

33.92 34.08 34.33 34.38

39.35 37.93 37.24 36.94

0%

20%

40%

60%

80%

100%

8.9 21.5 55.8 100

再帰反射率

(% )

平面率(%)

Porous

150°-170°

120°-140°

90°- 110°

28.55 29.54 28.72 30.09

33.68 34.22 33.79 34.18

37.77 36.24 37.49 35.72

0%

20%

40%

60%

80%

100%

8.9 21.5 55.8 100

再帰反射率

(% )

平面率

(%) Dense

150°-170°

120°-140°

90°- 110°

Dense

のブロック

Porous

のブロック

図-

3.25

セメントコンクリート製ブロックの再帰反射の角度の割合

53

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