22-1 本研究では上部構造の復元から各部屋について昼光率 を算出し、ポンペイ、オスティアの例について比較分 析を行うことで各種採光法やオスティアの高層化によ る採光への影響など古代ローマの光環境の実態をより 明確にすることを目的とする。 1.2. 研究の方法 建物の復元を通じて昼光率の計算を行う。昼光率の 計算では直射日光を考慮せず、CIE標準曇天空を用い る。部屋の用途が明確でないため、昼光率の計算点は 恣意的に部屋の中心の床面に定めた。復元※1について は、建物高さは最小値、開口の大きさは最大値など各 部屋が明るくなる条件に設定して昼光率計算を行っ た。反射率についても、ほとんど現存しないため、当 時使用されたとされる材料で最大の反射率となる白漆 喰の70%※2をすべての面に設定する。復元、昼光率の 方法の詳細について2章、3章で詳しく述べる。 2. 研究の対象とその復元 2.1. 研究の対象 ポンペイの典型的な独立住宅2軒、オスティアで復 元が可能な建物（用途は独立住宅に限らず宿泊施設や 賃貸住宅も含む居住空間や倉庫、店舗など）10軒を 研究対象とする(表１)。以下建物名称は'Menander'等 略称で呼ぶこととする。 2.2. 復元 オスティアの事例では2階以上が現存しないため復 元が必要である。昼光率計算のために必要な情報は① 階高・天井高、②開口の位置・大きさ、③階数の3点 で、それらの復元の共通の条件を設定する。1.2.のと おり、①は最小値を②は最大値を採用する。
古代ローマ都市住宅における採光計画についての一考察
重石 真緒 1. はじめに 1.1. 研究の背景と目的 人工照明に乏しい古代ローマでは建設技術に応じて 様々な工夫を凝らし採光を得ていた。 紀元1世紀頃の様子が残るポンペイではドムスとい われる低層独立住居が多く存在し、その典型例は広大 な敷地に対し前方には天窓をもつアトリウム、後方に は列柱廊に囲われた広い中庭のあるぺリスタイルを配 した形式であった。主にアトリウム、ぺリスタイルと いった中庭から採光を得て、街路には必要に応じて小 窓を開けるのみであった。(図1) 一方5世紀頃まで都市として存続したオスティアで は、一部ポンペイに類似した形式の建物もあるが、多 様な形態をみせる。その背景には建設技術の発展と人 口増加による建物の狭小化、高層化が進んだことが挙 げられる。建物の2階以上はほとんど現存しないが、 図2の復元図のように街路沿いに連続して開口があ り、中には店舗上部だけでなく地上階にある居住空間 でも図3のように連続した街路採光が確認できる。中 庭採光の建物はオスティアにもあり、街路採光が得ら れない建物の奥に設けられている。ポンペイと同じよ うな列柱廊をもつ例もあるが、多くは連続アーチ開口 の回廊に囲われた中庭でその周辺に居室が並ぶ。(図4) 採光の条件に応じて建物を観察すると、ポンペイの ぺリスタイルからの採光やオスティアの街路採光は比 較的明るく、ポンペイの天窓採光のアトリウムやオス ティアの中庭採光は暗いことがある程度想像できる。図3 Caseggiato delle Trifore
図2 Casa di Diana(復元図)
図4 Insula delle Muse 図1 House of Menander
Reg. Ins. Bldg. 建設年代
1 House of Menander (Pompei) I x 4 BC300-97
2 House of Tryptolemus (Pompei) VII vii 2, 5 ‐97
3 Casa delle Volte Dipinte III v 21 125-128
4 Caseggiato delle Trifore III iii 1 110-140
5 Caseggiato del Larario I ix 3 117-120
6 Domus della Fortuna Annonaria V ii 8 138-161
7 Domus del Protiro V ii 5 100-250
8 Domus del Tempio Rotondo I xi 2 222-235
9 Horrea Epagathiana I viii 3 145-150
10 Casa dei Triclini I xii 1 117-138
11 Insula delle Muse III ix 22 128
12 Casa di Diana I iii 3 117-138
22-2 2.2.1. 階高・天井高 天井架構の種類はコンクリート 造のヴォールト天井と木造の水平 梁天井の2種類あり、それぞれの 天井高とスラブ厚について図5のよ うに設定する※3。天井の位置は、 ヴォールト天井はコーベル等アー チ両端の痕跡から正円を描いた最 頂部とし、木造水平梁は梁穴の下 端とする。天井架構跡以外にも階 段室の大きさと階段の傾斜角度か ら推定できる。以上の方法でも天 井高が推定できない建物については研究対象のうち唯 一列柱廊で特殊なAnnonarioを除いた中で最小値であ るProtiroの3.45mを採用する。 同じ用途であれば地上階の階高を上階にも採用する が、LararioやTriforeでは地上階は店舗、２階以上は 居住空間のため1階と2階以上とでは階高が異なる。 この場合も2階以上を全く推定できないためProtiroと 同じ階高である3.9mとする。 2.2.2. 開口 開口のほとんどは下部分が残っており、開口位置や 幅は確定できる。開口の高さ、形については次のよう に設定する。１箇所でも開口が現存すればそれに類す る箇所は同じ高さとする。全く推定できないものにつ いては天井高まで達する最大面積の開口になるよう設 定する。また、二層吹抜の空間に面するドアは巨大 な事があり、唯一現存するGanymedeの主室では中庭 に面する開口は高さ4.2mある。研究対象ではProtiro, Triclini, Annonariaの主室は同様に2層吹抜であったと 考えられており、開口は２層全面開口とする。 開口部の形については、まぐさの形がアーチか水平 かについて区別する。オスティアの中庭に面する回廊 の開口はほとんどの事例で連続アーチのため、上端が 現存していないProtiro、Tricliniの中庭の開口もアー チとし、それ以外は1.2.の条件に基づいて窓面積の大 きい矩形開口とする。 2.2.3. 階数 壁厚、階段の種類、雨水の排水システムから推定さ れた既往研究を基に設定する。 2.3. 研究対象の復元 上記の共通条件をもとに、階高、階数は表2のとお りに設定した。 3. 昼光率の計算 3.1. 一般的な計算方法 一般的な計算式ではCIE標準曇天空を天空とした場 合、昼光率Dは次のように求められる。 D=Dd+Dr (Dd: 直接昼光率※4、Dr: 間接昼光率※5) 間接昼光率は室内の仕上げ面に反射して受照面に入射 する光であるため直接昼光率よりも大変小さくなるた め本紙面では割愛する。 3.1.1. 直接昼光率 この式をzを単位としてプロットしたものが図6左 である。これらは受照点Pと窓の関係が図6右のよう な位置関係の場合の算定で、部屋の昼光率は、x/z, y/ zが大きく、計算点に対して開口が中心に位置するほ ど昼光率は大きくなる。x,y,zによる有効開口面積は図 7のように、中庭や街路などの外部に面し、受照点ま で光を遮蔽するものがない面である。 3.1.2. 高層建物の直接昼光率の計算 高層建物の中庭からの採光や街路採光でも隣接する 建物が高層の場合などのとき、直接昼光率はそれら屋 外の障害物の影響を受ける。障害物の輝度は、相当す る部分の天空輝度に低減率を乗じたものとする。その 天井高 階高 2-F 階数 高さ 3 Volte Dipinte 3,600 4,100 4,100 3 12,300 4 Trifore 6,500 7,000 3,450 3 13,900 5 Larario 6,350 6,850 3,900 4 18,550 6 Annonaria 3,250 3,700 3,700 2 7,400 7 Protiro 3,450 3,900 3,900 2 7,800 8 Rotondo 3,450 3,900 0 1 3,900 9 Epagathiana 4,000 4,500 4,500 4 18,000 10 Triclini 3,540 3,940 3,940 6 23,640 11 Muse 4,670 5,170 5,170 4 20,680 12 Diana 3,740 4,240 4,240 5 21,200 階高 階数 500 450 表2 復元表 図5 スラブ厚 𝐃𝐃𝐃𝐃 =𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 �𝟐𝟐 �𝐭𝐭𝐭𝐭𝐭𝐭−𝟏𝟏 𝐱𝐱𝐱𝐱 𝐳𝐳�𝐱𝐱𝟐𝟐+ 𝐱𝐱𝟐𝟐+ 𝐳𝐳𝟐𝟐− 𝐱𝐱𝐱𝐱𝐳𝐳 (𝐳𝐳𝟐𝟐+ 𝐱𝐱𝟐𝟐)�𝐱𝐱𝟐𝟐+ 𝐱𝐱𝟐𝟐+ 𝐳𝐳𝟐𝟐� + 𝟔𝟔 �𝐭𝐭𝐭𝐭𝐭𝐭−𝟏𝟏𝐱𝐱 𝐳𝐳 − 𝐳𝐳 �𝐳𝐳𝟐𝟐+ 𝐱𝐱𝟐𝟐𝐭𝐭𝐭𝐭𝐭𝐭 −𝟏𝟏 𝐱𝐱 �𝐳𝐳𝟐𝟐+ 𝐱𝐱𝟐𝟐�� 図6 鉛直直方形開口部による水平面直接昼光率算定図 図7 開口部有効面積 図8 高層中庭による昼光率への影響 Dd=D +D Dd=D -D -D +D z P P P y x1 x2 中庭 廊下 部屋 ▽平面図 ▽断面図 P P 0.7 0.7 A B C D A A B B B x d d C D y h h z Dd Dd Dd C C D
22-3 障害物による計算が煩雑なため、シミュレーション ソフト※7を用いて計算を行った。各建物での明るさの 分布に加えて、低層の6-8の建物は5階建て、9-12の 高層の例については1階建てと仮定した場合の昼光率 についても計算し、低層と高層での昼光率の違いにつ いて分析を図14に示した。計算結果の少数第2位を四 捨五入し小数第1位までを反映した値を図示する。現 代のJIS規格で示されている基準昼光率の数値帯0.5% の変化をひとつの基準として分析を進める。 4.3. 結論 ポンペイよりも狭小で高層なオスティアの建物では 中庭採光よりも街路採光のほうが効果的である。また オスティアの中庭採光の建物では、ある部屋には吹 抜けや直接中庭に面する開口等を用いて特別に明る い部屋を設け、高層の場合でも昼光率は1.5%以上確 保している。その他の部屋では、低層の3軒では1%以 上あった部屋も高層化すると0.5%以下となる。高層 と推定されるMuse, Diana, Tricliniは低層と仮定しても 0.5%以下である。また、前室等を設け、全く自然採 光が望めない部屋が各建物にある。 5. おわりに 高層化した建物では、街路に向けて比較的大きな開 口を連続して開けることによって採光を得ることに重 点が置かれた。オスティアの中庭採光は街路に面する ことができない建物中央部に最低限の採光を得るため に設置し、ポンペイの中庭のような採光は期待してい なかったと考えられる。そのなかでも1部屋は明るい 部屋を設けており、人が多く集まる部屋として等、特 別な用途に利用されていたのかもしれない。 低減率は障害物の反射率に依存し、図8のようにd/ｈ の関係によっては複数回反射した光が届く。直接昼光 率Ddが大きいほど高層化の影響を受け、Ddが小さけ れば高層化による変化は少ないと考えられる。 4. 分析 4.1. 昼光率を変化させる建築の要素 3.1.や3.2.で示した計算式より、x/z, y/zであらわさ れる開口有効面積と高層な建物についてはd/hの関係 が昼光率に大きく影響することが分かる。それを踏ま え、昼光率を変化させる建築の要素を次に挙げる。 4.1.1. 街路または中庭に直接面する開口 図8,9のように通路を介さず採光するため、図11と 比べると部屋の大きさや開口の大きさは類似している が、外部に直面するほうが有効開口面積は大きい。 4.1.2. 列柱廊 と アーケード※6 ポンペイ、オスティアのAnnonariaは中庭の周囲に 列柱廊をもち、Protiro, RotondoなどのAnnonaria以外 のオスティアの例ではアーケードを介して、採光を得 る部屋がある。図10と11のように、アーケードに面 する部屋よりも列柱廊に面する部屋のほうが開口の有 効面積が大きくなり、昼光率は高くなることが多い。 4.1.3. 吹抜 建物の主室を二層吹抜けとし、さらに前面のアー ケードにも二層吹抜を設ける。図12のようにy/zが大 きくなり高層化の影響を受けにくい。 4.1.4. 前室 前室をもつ部屋や階段室に面する部屋では図13の ように直接昼光率は得られない。昼光率は間接昼光率 のみで求められ、ほとんど0%に近い部屋が多い。 4.1.5. Dianaの改修による明るさへの変化 Dianaは先行研究より変遷過程が復元されており、 壁厚が厚くなっていることから、徐々に高層化して いったと考えられている。壁厚に加え開口も小さく なっており、中庭西面やRoom7の開口、東側の街路 面の小窓が埋められている。以上の改修では部屋は暗 くなるが、Room4,5では直接中庭に面する改修によっ て、唯一部屋が明るくなったと考えられる。 4.2. 各部屋の昼光率 【註】 ※1 現状を把握するのに３D点群を用いた実測や報告書を用いた ※2 JIS規格を参考に定めた ※3 ヴォールトはオスティアの実測から、木造は唯一現存するヘレクラネウムの例 から最小のものを採用する ※4 光源から直接受照面に入射する光による昼光率 ※5 光源から室内の仕上げ面等に反射あるいは反射を繰り返し受照面に入射する昼光率 ※6 片側が連続アーチ開口で中庭に面する廊下 ※7 Autodesk Ecotect Analysis 【図版出典】 図1,3,4,5上 筆者撮影 図2 参考文献(6) 図5下 参考文献(3)に筆者加筆 図6 参考文献(11) 図7~15 筆者作成 【参考文献】
(1)Rissell Meiggs /ROMAN OSTIA/ Oxford at the Clarendon Press/1973 (2)Guido Calza/Scavi di OstiaⅠ/Libreria dello Stato/1953
(3)Carlo Pavolini/ OSTIA/1983
(4)Jean-Pierre Adam/ Roman Building Materials and Techniques/B.T. Batsford/1994 (5)Janet Delaine/The Insulae of the Paintings. A model for the economics of construction in Hadrianic Ostia/ 'Roman Ostia ' Revisited Anna Gallina Zevi and Amanda Claridoge
(6)Johannes S.Boersma/Amoenissima Civitas/Van Gorcum, Assen, The Netherlands/1985
(7)James E. Packer: The Insulae of Imperial Ostia/ American Academy inRome/1971 (8)Jean Paul Descoeudres/ Ostia: port et porte de la Rome antique/ Musées d'Art et d'Histoire ; George Éditeur/ 2001
(9)Roger Ling/ The Insula of the Menander at Pompei/ Oxford at the Clarendon Press/ 1997 (10)穴井謙 古賀靖子 中村洋/ 平均天空に基づく昼光照明環境の予測 (11)環境工学委員会/ 昼光照明の計算法 (12)中原拓海/ 古代ローマ時代のオスティアにおける都市住宅の開口部の寸法について/ 2013 1 2 3 4 5 6 7 9 1 2 3 4 5 6 7 9 P P P P P P P P x x x y y x x x x x x x 図 12 Muse room8
図 10 Rotondo room6 図 13 Protiro room6 断面図
図 11 Menander room12 図 9 Trifore room1, 2 図 14 Diana room2, 3 × × × × × × × ×
22-4 図14 昼光率分析表 scale=1:1000 N N N 1 2 3 4 5 7 10 9 8 1 2 3 4 5 6 6 1 2 3 4 5 6 7 10 8 9 11 1 4 5 7 8 9 10 N N 2 3 6 1 4 5 7 8 9 2 3 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 6 7 8 9 10 5 6 8 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 17 N N N N 5 1 2 3 4 6 7 8 9 10 5 1 2 3 4 7 9 5 6 8 1 2 3 4 7 9 3 10 16 Phase1 Phase5 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 17 1 2 4 3 10 16 3 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 N 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 6 7 10 9 8 11 12 10 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 階 5 階 4 階 4 階 6 階 1 階 1 階 1 階 1 階 4 階 5 階 2 階 2 階 5 階 1 階 3 2 1 0 (%) アトリウムに面する部屋は 0.5% 以下と暗く、ぺリスタイルに面する部屋は比較的一様に明るい。 階高が高く、それに伴って開口も大きいこと、また 4.1.4. でも述べたように、アーケードではなく 列柱廊を介しているため、ほとんどの部屋で明るい。 Trifore は街路採光で 2 層吹抜けのため 5% 以上の昼光 率がある。Volte Dipinte の開口は比較的小さいが街路 に直接面し開口の有効面積が大きくなるため、中庭採 光のみの部屋と比べると昼光率 1% 前後と比較的高い。 中庭に面して店舗があり、開口は 2.5m×3m と 大きく、さらに中庭に直面しているため、4 階 建ての比較的高層の建物だが、すべての部屋で 一様に昼光率は 3% 以上である。 ・Room6 は吹抜けで昼光率 3% 以上、高層化しても 1.5% 以上 ・Room2,3 は昼光率 1% 以上、高層化すると 0.5% に変化 ・Room1,4,5,7,8,9 ではほとんど昼光照明は得られない。 ・Room6 は中庭直接面し昼光率 5%、高層化すると 2% 程になる。 ・Room5,7 は街路採光があり昼光率 3% 以上、高層化しても変わらない。 ・東に並ぶ Room1,2,3、西に並ぶ Room8,9 では東側のほうが通路幅は 狭いため明るく、また中庭の正面にある Room 2,3,9 のほうが隣接する 部屋よりも明るく 1% 以上ある。高層ではすべての部屋で 0.5% 以下。 ・Room10 は Room9 にのみ開口があり、ほとんど採光を得られない。 ・中庭の大きさは対象の中で一番大きい。 ・Room10 は中庭に面してアーチではなく矩形の開口が 2.7×3.7m あり昼光率は 2% である。 ・この部屋以外はすべてアーケードに面している。 ・中庭から離れる角の部屋ではほとんど採光は得られない。 ・Room4,5,13,14,15 は 0.3% ほどあり、低層のとき昼光率 1% 以上となる。 ・Room5 は吹抜けとなっており、6 階建てと最高だが 5% 以上の昼光率である。 ・Room5 以外では高層のとき全ての昼光率は 0% ・1 階建てと仮定しても開口の有効面積が比較的大きい Room2,3,8,9 で 0.5% ほど得られるだけである。 ・北、東、西面に街路採光の部屋がある。 ・特に北面は部屋の大きさに対して開口が大きく昼光率 3% 以上 ・Room 7,9 でも 1.5% 以上 ・他の例とは異なりタブリヌムのような主室でも有効開口面積が小さく 0.3% ほどしかない ・低層の場合でも 0.5% に満たないほどの昼光率である。 ・Diana のアーケードは連続アーチ開口ではなく、東面は約 1.5×1.5m の矩形開口がある。 ・Room4 は Phase1 では昼光率はほとんど 0% で、低層の場合でも 0.5% ほどしかない。 ・Room4,5 は Phase5 で、中庭に直面させても昼光率は 0.5% ほど。 ・Room1 は部屋の大きさに対して開口が小さく、すべてのフェーズ高層低層に関わらず 0.5% 以下である。 ・Room7 の Phase1 は店舗側、中庭側双方に開口があり明るい。 ・Room7 の Phase5 の改修で開口が埋められ、低層高層に関わらず 0% である。
・Room3,5,6 の Phase1、Room6 は Phase5 でも東面街路に向けてある小窓から 0.7% 近い昼光率がある。 ・Room2 は前室との開口しかなく自然採光はほとんど得られない。 ・Room1, 9 は吹抜けで昼光率は 3% 程、高層化し 1.5% 以上 ・列柱廊に面した部屋は昼光率 1% 前後、高層化デ 0.2% 前後に変化。 ・Room7 は列柱廊からさらに通路を介するため昼光率はほとんど 0% である。この部屋には Room8 のための暖房設備がある。 5. Larario 4. Trifore 3. VolteDipinte 1. Menander (Pompei) ポンペイ 街路採光 中庭・店舗 中庭・低層 中庭・高層 2. Torittoleno (Pompei)
6. Annonario 7. Protiro 8. Tempio Rotondo
9. Epagathiana 11. Muse
12. Diana
