京都大学0048新制・課程博士博士(工学)甲第19304号工博第4101号新制||工||1632(附属図書館)32306京都大学大学院工学研究科建築学専攻(主査)教授 鉾井 修一, 教授 髙橋 大弐, 教授 西山 峰広学位規則第4条第1項該当Doctor of Philosophy (Engineering)Kyoto UniversityDFA

中嶋, 麻起子

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Title建物外壁における藻類生育と周辺環境との関係(Abstract_要旨 )Author(s)中嶋, 麻起子CitationKyoto University (京都大学)Issue Date2015-09-24URL http://dx.doi.org/10.14989/doctor.k19304RightType Thesis or DissertationTextversionETDKyoto University京都大学 博士（  工  学） 氏名 中 嶋 麻 起 子 論文題目  建物外壁における藻類生育と周辺環境との関係  （論文内容の要旨） 本論文は、気生藻類を主原因とする外壁汚染に関連して、どのような部位に藻類が生育し、それに対して周辺環境条件がどのように関与しているかを明らかにし、外壁での気生藻類の増殖・死滅モデルを作成することを目的として、京都市内の建物外壁面における藻類生育箇所の実態調査、外壁汚れの採取と観察、壁体内部とその周辺の熱水分移動解析、仁和寺九所明神での変色状態の調査と周辺環境測定を行っている。さらにそれらの調査・測定結果に基づき、建物外壁での藻類の増殖・死滅をモデル化した結果をまとめたものであり、６章からなっている。   第１章は序論であり、研究背景、既往研究の内容、研究目的について述べている。   第２章では京都市内における藻類生育の実態調査と外壁汚れの採取・観察を行っている。京都市内の４３５棟の建物を対象として、建物の高さ・用途、外壁の種類などの基礎的情報とともに目視による汚れの観察を行い、約半数の２３０棟において外壁汚れの発生を確認している。さらに、外壁汚れの多くは雨水が衝突、流下、滞留することで液水が直接供給される部位に発生しているが、雨水が当たらず液水が直接供給されにくい部位でも見られること、液水が直接供給される部位では供給されない部位の約２．４倍の建物で汚れが観察されることを明らかにしている。水分の供給が外壁面に生育する藻類にとって重要な鍵になっており、雨水が当たらず液水が直接供給されにくい部位においては、壁体に含まれる水分や空気中の水蒸気が供給源になっていると考えられる。  また、京都大学吉田キャンパス本部構内の建物と仁和寺九所明神では、汚れの観察に加え汚れの採取を行い、液水が直接供給される部位とされにくい部位のどちらにおいても、藻類が生育していることを明らかにしている。   第３章では雨水が直接当たりにくい軒下部位における藻類生育に注目し、水分供給源と考えられる外壁に含まれる水分と大気中の水蒸気を考慮して、外気温や日射などの外界気象条件を入力とする壁体の熱水分解析により壁表面温湿度を求め、藻類の生育・死滅との関連について検討を行っている。 その結果、日射が当たりやすい部位では 1 年のうち数カ月にわたり壁表面温度が 30～40℃以上の高温になり、特に西壁では 40℃以上の高温が長期間生起することから、壁表面に藻類の細胞や胞子が付着しても高温により死滅し増殖することが困難となること、高温になりにくい冬期には日射により表面が乾燥するため藻類が増殖しにくい環境となり、壁表面が変色しにくいことを示した。逆に、日射が当たりにくい部位では、日射が当たりやすい部位に比べて高温・乾燥の発生頻度と程度が小さい。そのため、外壁に付着した藻類が死滅しにくく、必要な水分を得た際には活性化し増殖しやすいことを示している。  京都大学 博士（  工  学） 氏名 中 嶋 麻 起 子 第４章では、藻類の生育実態を詳細に調べるため、仁和寺九所明神を対象として周辺環境条件，壁表面温湿度，漆喰白壁の変色状態の調査および測定を行っている。 その結果、九所明神周辺は地形、植生の影響で相対湿度が高く、藻類が生育しやすい環境にあることを明らかにしている。さらに、明るさによる変色状態(L*a*b*表色系の L*値)の評価は目視での観察結果とよく対応していること、L*値の時間変化には直前数日間の壁表面温湿度が大きく影響し、夏期のように 40℃以上の高温の発生頻度が高い時期には藻類の死滅により壁表面の L*値は増加する (明るくなる )ことを示している。 変色程度の大きい部位ではほぼ 1 年中壁表面温度が 40℃以下であること、変色程度が小さく白いままである部位では、春から秋にかけて壁表面温度が 40℃以上に達し L*値が大きいことから、壁の変色状態と壁表面温度とはよく対応することを明らかにしている。   第５章では、第４章での測定に基づき、周辺温湿度を考慮して壁表面での藻類の増殖・死滅を予測するモデルの作成を行っている。 ４章での壁表面の温湿度と、藻類による壁表面の汚れの程度と相関の高い L*値の変化との対応より、藻類の増殖・死滅と温湿度の間には強い相関があると考えられる。そこで、藻類の増殖率に影響を与える因子として、壁表面の温度と相対湿度、光合成に関係する壁への入射日射量に対応する環境指数を考慮した藻類の個体数増減について簡易なモデルを作成した。このモデルを用いて解析を行った結果、 L*値の変化傾向と個体数の変化傾向はよく対応しており、作成したモデルより、壁表面での藻類の増殖・死滅の傾向を十分説明が可能であることを示している。   第６章は結論であり、本論文で得られた成果について要約している。                   氏 名 中 嶋 麻 起 子 (論文審査結果の要旨)  本論文は、気生藻類を主原因とする外壁汚染について、どのような部位に藻類が生育し、それに対して周辺環境条件がどのように関与しているかを明らかにし、外壁での気生藻類の増殖・死滅モデルを作成することを目標に研究した成果についてまとめたものであり、得られた主な成果は次のとおりである。  １．京都市内での外壁汚れの実態調査において、約半数の建物で外壁汚れの発生を確認している。外壁汚れの多くは雨水が衝突、流下、滞留することで液水が直接供給される部位に発生しているが、雨水が当たらず液水が直接供給されにくい部位でも見られる。  ２．外壁汚れの採取・観察により、液水が直接供給される部位とされにくい部位の両方で、藻類が生育していることを明らかにしている。 ３．熱水分解析により求めた壁表面温湿度を基に、日射が当たりやすい部位では、壁表面に藻類の細胞や胞子が付着したとしても、高温により死滅し増殖が困難となること、高温になりにくい冬期でも日射により乾燥するため藻類が増殖しにくく、壁表面が変色しにくいことを示している。 ４．仁和寺九所明神での環境測定，漆喰白壁の変色状態の測定から、目視による壁の変色状態の評価と、L*a*b*表色系における L*値(明るさ)による変色状態がよく対応すること、L*値の変化には直前数日間の壁表面温湿度が大きく影響することを示している。また、外壁の変色状態と壁表面温度とはよく対応しており、九所明神周辺はもともと相対湿度が高く壁表面に藻類が付着・生育しやすい環境にあるが、直達日射により壁表面温度が上昇し高温になる部位では、藻類が付着しても死滅し壁表面は白いままであることを明らかにしている。  ５．藻類の増殖率に影響を与える因子として、壁表面の温度と相対湿度、壁表面に入射する日射量を想定し、藻類の個体数増減について簡易なモデルを作成している。このモデルにより得られる藻類個体数の変化傾向は L*値の変化傾向によく対応し、本モデルにより壁表面での藻類の増殖・死滅の傾向を十分説明が可能であることを示している。 本論文は、学術上、実際上寄与するところが少なくない。よって、本論文は博士（工学）の学位論文として価値あるものと認める。また、平成２７年８月２６日、論文内容とそれに関連した事項について試問を行って、申請者が博士後期課程学位取得基準を満たしていることを確認し、合格と認めた。    

建物外壁における藻類生育と周辺環境との関係

http://repository.kulib.kyoto-u.ac.jp/dspace/bitstream/2433/202709/1/ykogk04101.pdf

建物外壁における藻類生育と周辺環境との関係

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