地球温暖化にともない年々厳しい暑さとなっていくような気がする日本の夏。地球温暖化についてはまだ議論が続いていますが、間違いなく日本の夏を猛暑にしている原因の一つがヒートアイランド現象です。その原因にも複数のものがありますが、本記事では「排熱」について紹介します。
ヒートアイランド現象の原因の一つは排熱
ヒートアイランド現象の原因にも複数のものが挙げられています。例えば、都市化により地表面がアスファルトやコンクリートで舗装されること、木々や草などの植物が少なくなること、ビルなどの人工物が多くなることが良く指摘されます。さらに冷房に使用するエアコンからの排熱も大きな影響を与えます。
「排熱」については、エアコンによるものがかなり影響が大きいですが、それだけではありません。まず人間そのものも、熱という観点で見れば一人あたり100W程度の発熱体と言えます。体温を保つために常にエネルギーを燃やしています。満員電車のように狭い空間に人が集まれば、冷房無しではいられないほど発熱しているのがよくわかるでしょう。
職場環境を企業によって異なりますが、オフィスなどではかなり人口密度が高いです。さらにパソコンや照明などの電機製品がエネルギーを消費し続けていますので、一人当たりの発熱量はかなりのものになります。都市部ではそのような過密な状況が普通で、部屋の温度が上がり過ぎないように冷房を使用することが必須になるところがほとんどです。地域によっては、冬場も冷房をするところがあるほどです。
そして冷房を使用すれば、通常はヒートポンプ方式ですので、熱を外に排出する、すなわち「排熱」することになります。人口密度が高くなるほど、これはとてつもない熱量となります。
また都市部では多くの車が走行し、渋滞も多いです。夏場にこれらの車のエアコンや燃料の燃焼により発生する排熱もかなりのものになります。電車についても同様です。
このように人口密度が高くなることによる排熱の増加には、都市部への人口集中を避けることが効果的ですが、現実的には難しいようです。以下、ヒートアイランド現象対策としてより簡単にできそうな排熱を減らす方法について紹介します。
ヒートアイランド現象対策として排熱を減らすには遮光・遮熱
ヒートアイランド現象がもっとも顕著な東京都心に行ってみれば、高密度にオフィスビルが立ち並んでいることが一目でわかります。一般にこれらのビルのほとんどの部屋や廊下で冷房が使用されており、その排熱がビルから出てきます。ビルが高層になるほど、ビルが建っている土地の面積当たりの発熱量は膨大になります。電力の使用量から考えても、この冷房による排熱を減らすことがもっとも重要です。
原理的には単純で絶大な効果が期待できるのが「遮光」です。炎天下の直射日光が当たる場所と日陰の地表面の温度を比較すれば、日光を遮ることで温度上昇を抑えられるのは簡単に確認できるでしょう。つまり、可能であればビルの外部、難しい場合は窓際の室内側に日光を遮るものを設置するだけで、大幅にエアコンの使用電力を削減でき、排熱も減ります。窓も二重窓や複層ガラスなどにして断熱性を高めればさらに効果がアップします。
実際にこのような取り組みを進めた東京・秋葉原にある「YKK80ビル」では、すだれの外装およびブラインドなどで日射を９割カットし、さらに二重ガラスも組み合わせ、年間の消費エネルギーを６割以上も削減することに成功しました。これから新築・改築する建物でもこのような仕組みを導入したり、既築の建物でもブラインド・カーテンなどを積極的に使用することで、エアコンによる使用電力と排熱を大幅に削減することができるはずです。
また現在の電力の多くは火力発電により作られていますので、使用電力を減らすことが発電時の排熱の削減にもつながるでしょう。
ヒートアイランド現象対策として排熱を減らすには省エネ
前述しましたように、オフィスで働く人々は多くの電機製品を使用し、それらが熱を放出しています。これらをできるだけ省エネルギー性能の高い最新のものにする、使用を控えるなどの取り組みによっても排熱量は減らせるでしょう。
一般にデスクトップパソコンをノートパソコンに交換するだけでも消費電力は下がりますし、プリンターなども省エネ性能に配慮した機種を選べば差があります。使用しない時は電源を落とせば、待機電力も消費しません。
照明も常に点灯させることが多いので、LED照明などの省エネ性能に優れたものを選べば効果が大きいです。
これらの積み上げにより、さらに排熱量を減らせるでしょう。排熱量を減らし、気温の上昇を抑えられれば、さらに冷房の使用量を減らせるというポジティブな循環が期待できます。
まとめ
ヒートアイランド現象により気温が上がり、冷房の使用が増えて排熱も増加し、それがさらに気温の上昇につながるという因果関係があります。ここで紹介した方法により屋内の温度上昇を抑えられれば、冷房の使用を減らし、排熱を減らすことができます。特にヒートアイランド現象が顕著な都市部のオフィスビルなどで進めるべき取り組みです。
ヒートアイランド現象の原因と対策についてこちらの記事で紹介しています。
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