SDGsの分類
研究テーマ
建築土木・社会基盤エネルギー・環境
学科の分類
工学部建築学科

都市のオープンスペースにおける樹木配置の最適化 －日照時間とコストを目的関数とした遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）を用いて－

工学部

建築学科

都市計画研究室

岡山敏哉 教授

共同研究者

河野良坪

　都市のヒートアイランド現象は、最近の気温上昇に伴い、ますます問題視されることが予想されます。その緩和策のひとつとして、顕熱・潜熱に対する効果や蒸散作用を持つ植物による緑化が効果的です。この研究は、その緑化を効率よく行うために、地面の日照時間を最小化し、一方で植樹のためのコストを最小化することを目的とした最適解を遺伝的アルゴリズム（GA:Genetic Algorithm）を用いて導き出しています。

解析方法・結果

　2004年に「緑化地域制度」が創設され、民有地の緑化を促進することが図られたことを受けて、総合設計制度の公開空地を対象に、日照時間とコストを目的関数としてパレート(多目的)最適解を求めました。

　Fig.1.に解析モデル、Fig.2.に解析概要を示しています。Fig.3. がコストと平均日照時間の関係を示し、Fig.4.がパレート最適解を図示しています。Fig.5.が樹木本数と平均日照時間、Fig.6.が高木比率と平均日照時間の関係をそれぞれ示しています。

Fig.1. 解析モデル
Fig.2. 解析概要
Fig.3. コストと日照時間の関係
Fig.4. パレート最適解
Fig.5. 樹木本数と日照時間の関係
Fig.6. 高木本数と日照時間の関係

結論

　遺伝的アルゴリズムを用いることにより、植樹のコストと日照時間のトレードオフの関係、つまりそれらのパレート最適解を求めることができました。また、樹木本数や高木比率と平均日照時間との関係性が明らかになり、樹木本数よりも高木比率を高めることが日照時間の軽減により効果的であることがわかりました。このように快適性と経済性を考慮した樹木配置に係る設計基準を提示することができました。

研究者INFO: 工学部 建築学科 都市計画研究室 岡山敏哉 教授

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