安全安心で快適な社会を支えるIoT基盤技術に関する研究
コロナ禍をきっかけに、世界中の人々の生活スタイルが変化しつつあります。その中で重要な役割を果たすのが通信システムです。我々はネットワークそのものが、ユーザの利用形態、無線環境など様々な状態を理解し、状況に応じて最適なネットワーク利用形態をユーザに提供する究極に便利なネットワークインフラストラクチャの創造を目指しています。
木造密集市街地における防災シミュレーション -京都市の歴史地区における火災を想定した延焼・煙流動・避難シミュレーション-
わが国には歴史的な都市や、戦後の大都市への人口集中で形成された地区など、木造密集市街地が数多く存在し、そのような市街地は災害に対して脆弱です。ここでは、京都市の歴史地区を対象として、火災を想定した防災シミュレーションを行っています。そのシミュレーションは、火災時の延焼性状を防火対策別に示すもの、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）を用いて火災時の煙流動を解析したもの、マルチエージェント（Multi-Agent）を用いて避難行動を予測したものです。
Fig.1は、京都四条で2018年に起こった火災の現場写真で、火災の悲惨さと延焼の跡が見られました。Fig.2は、このシミュレーションの対象地区ですが、四条の火災現場から南に直線距離で700ｍ離れた位置にあります。ここも木造建築物が密集している場所になります。この地区の道路の約40％が袋小路であり、また居住者の高齢化率は30％を超えています。以下のシミュレーションでは、京都の町家で特徴的な裏庭を延焼防止帯や避難路として活用することの有効性を検証しています。
延焼シミュレーションは４つの市街地タイプで検証しました。そのタイプは、現況（市街地①）、屋根の不燃化（市街地②）、前面道路拡幅（市街地③）及び裏庭を延焼防止帯として活用（市街地④）です。Fig.3は、市街地④の延焼シミュレーション結果を示しています。Fig.4は、全タイプの燃焼経過時間と累計燃焼棟数の関係を示したグラフです。気象データから京都市の最大風速9m/sでシミュレーションした場合、火災発生から30分後では、市街地①に比べて市街地④では燃焼棟数が１/４になることがわかりました。
煙流動に関するＣＦＤ解析は４つのケースで検証しました。そのケースは、現況市街地で風速3m/s（ケース１）、同じく風速9m/s（ケース２）、屋根を不燃化した場合で風速9 m/s（ケース３）及び屋根を不燃化して、かつ裏庭を延焼防止帯として活用した場合で風速9m/s（ケース４）です。Fig.5は現況をモデル化した市街地を示しています。Fig.6は各ケースの煙流動を断面的に示したものです。ケース４が避難路を最も確保できていることがわかります。
避難シミュレーションは、煙流動の影響下で、風速（3m/s、9m/s）、屋根の不燃化の有無、前面道路拡幅の有無、裏庭の避難路としての活用の有無、前面道路・裏庭を結ぶ通路の有無の組み合わせで６つのケースを設定し、検証しました。Fig.7はFig.5に基づくシミュレーションを行う空間を示しています。Fig.8 は各ケースの避難完了人数、避難不能人数及び避難完了時間を示しています。裏庭を避難路として活用する（ケース６）か、しない（ケース２）かで避難時間に21秒の差が生じ、裏庭活用の有効性が示されました。
論文
「防災街区整備と歴史的風致維持を兼ね備えた新たな地区計画制度に関する研究 第1 報 研究対象地区の選定」(2019)『日本建築学会大会学術講演梗概集』p.405-406.
「防災街区整備と歴史的風致維持を兼ね備えた新たな地区計画制度に関する研究 第2 報 延焼シミュレーションを用いた防火対策効果の検討」(2019)『日本建築学会大会学術講演梗概集』p.407-408.
「防災街区整備と歴史的風致維持を兼ね備えた新たな地区計画制度に関する研究 第3 報 モデル市街地を対象とした火災時煙流動性状に関する基礎的検討」(2019)『日本建築学会大会学術講演梗概集』p.409-410.
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