都市代謝システムの最適化シミュレーション

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都市代謝システムの最適化を図るため、インフラストラクチャーの整備やライフスタイルの転換等、様々な現状改善シナリオのもとに、エネルギー需要量・供給量・消費量、エネルギー消費に伴う排熱量・大気汚染物質排出量、用水需要量・給水量・排水量、ゴミ発生量等の時空間分布構造の解析やコスト計算を行う、代謝構造から見た最適都市へのシナリオづくりのためのシステムを開発した。まず、東京23区をフィールドに都市構造とエネルギー消費との関係を明らかにするため、建築用途別単位延べ床面積当たりエネルギー消費量を算出し、土地利用情報を用いて、東京23区におけるエネルギー消費量分布の季節変化・日変化のCGアニメーションを作成した。今回試作したアニメーションは、1月から12月までの平均的な1日について24時間の変動を連続的に表示するものであり、1時間は約0.1秒で表現される。一方、このアニメーションのフレームを活用して今回開発された都市代謝シミュレーションシステムは、基本情報として人口・世帯数及び土地利用種別延べ床面積等のメッシュデータ、各種カテゴリー別原単位(エネルギー消費量や下水・ゴミ発生量等)、各種係数(ヒートポンプの熱効率等)、都市基盤施設の位置及び地図情報を有し、ある特定地域のエネルギー消費量、未利用エネルギー利用可能量等を算定・表示することが可能である。システム本体はワークステーション上で作動する。このシステムでは、下水道とゴミ焼却場の温熱を利用可能なものとして捉え、任意に設定された対象供給領域内の下水道幹線の結合点にヒートポンプをおいた場合得られるであろう温熱量と、ゴミ焼却場から得られるであろう温熱量を集計して表示し、供給量やその需要量に占める割合を算定することが可能である。