埼玉県の大きな社会問題!?ヒートアイランド現象による熱汚染を緩和する塗料について。

近年、夏になると起こる記録的な猛暑は、日本はもちろん海外でも大きな問題となっています。猛暑の原因は一つではありませんが、人間の社会活動が原因で起こる「ヒートアイランド現象」もその一つです。
パリ、ロンドン、ニューヨーク、東京などの大都市はもちろん、埼玉県でも社会問題となっているヒートアイランド現象とはどのようなもので、どのような対策が有効なのでしょうか。
今回はヒートアイランド現象の原因と対策、ヒートアイランド現象に対する塗料の役割についてご紹介します。

ヒートアイランド現象とは?

ヒートアイランド現象は都市部などの気温が周囲に比べて高くなる現象のことです。
日本語の直訳すると「熱の島」となりますが、これは、気温ごとに分布図を作ると、高温域が都市部の上空に「島」のように分布することから名付けられました。
ヒートアイランド現象は「そこに都市がなければ起こらなかったであろう現象」であるため、環境汚染の一つとして問題視されており、大気汚染や水質汚染などのように「熱汚染」とも呼ばれます。

ヒートアイランド現象の原因

eco検定のテキストでは、熱汚染現象を「石炭・石油の消費の増大や原子力発電などに伴って発生する熱エネルギーが、大気中や海水中に放出され、気温や海水温を上昇させる現象」と定義しています。
簡単に言うと、エアコンの使用や工場機械の使用によって出る熱や、自動車の排気ガスに含まれる熱などが一部にこもって気温が高くなる現象といえます。

ヒートアイランド現象が起こる原因は主に「排出される熱が多い」「熱がこもりやすい」の二つです。
人が多い都市部は人間の経済活動も活発なため、排出される熱の量が多くなります。
さらに、アスファルトやコンクリートだらけで熱を吸収する土の面積が少ない、建物が密集して空気が循環しにくいといった都市構造が、熱がこもりやすい状態を作っています。

このようなことから、ヒートアイランド現象は都市部に起こりやすい環境問題といわれています。
なお、ヒートアイランド現象は夏に起こるものだと考えられがちですが、大量の熱が排出され、熱がこもりやすい都市構造が解消されない限り、季節に関係なく起こります。
気温の高さを苦痛に感じやすいことから夏に意識されることが多い現象ですが、実は暖房などで熱の排出量が増える冬も深刻だといわれています。

悪循環するヒートアイランド現象

夏にヒートアイランド現象が起こるとエアコンなどを使って部屋の温度を下げようとしますが、空調のためにエネルギーを消費すると熱の排出量が増えてしまいます。
熱の排出量が増えるとヒートアイランド現象は加速するため気温も上昇、さらにエアコンの使用量も増えていく悪循環が起こります。
このように、元々の気温が高い夏はヒートアイランド現象が悪循環しやすい状態です。ヒートアイランド現象=夏というイメージがあるのは、悪循環しやすい時期だからなのかもしれません。

どのような悪影響があるのか

ヒートアイランド現象による気温上昇は人間だけではなく、自然環境にも様々な影響を及ぼします。

【健康への影響】

夏の猛暑日や真夏日が増加すると熱中症の発症が増えるだけではなく、熱帯夜の増加によって睡眠が阻害されるなど、人の健康に様々な影響を及ぼします。

【生活への影響】

気温が高くなると冷房の使用量が増えるため、夏期の光熱費が高くなります。

【自然への影響】

地表面が高温化すると上空に積乱雲が発生しやすくなるため、ゲリラ豪雨などが起こりやすくなります。降水量が都市の排水機能を上回るとな内水による都市型洪水が発生する原因にもなります。
また、桜などの花の開花時期が変わる、高温に耐えられず作物が枯れてしまうなど、植物への影響も見逃すことはできません。このような植物への影響は結局、農作物の収穫量減による価格高騰などに繋がります。
さらに、冬の気温が上がることで、本来なら越冬できないはずの害虫が越冬できるようになったり、寒さに弱く日本では繁殖できなかったはずの外来種が増えるといった問題も起こります。

ヒートアイランドへの対策

ヒートアイランド現象は「排出される熱が多い」ことと、「熱がこもりやすい」ことが主な原因となって起こる現象です。そのため、対策方法としては「熱の排出量を減らすこと」「熱がこもりにくい状態を作ること」が重要なポイントとなります。
しかし、熱の排出量は経済活動・社会活動が活発になるほど増えるという性質があるため、簡単には減らすことはできません。

個人が経済活動を維持しながら熱の排出量を減らすには、自家用車などの使用を減らして公共交通機関を利用したり、熱の排出量が多いエアコンの使用を控えて打ち水やミストなどで気温を下げたりするといったライフスタイルの改善が必要です。

また、熱がこもりにくい環境を作るのも容易なことではありません。土の面積を増やすために道路の舗装をはがしたり、空気の循環をよくするために住居を取り壊したりはできないからです。
環境を改善する方法としては、屋上緑化のほか、建物や道路に遮熱塗料を使用するという方法があります。

塗料による熱汚染の緩和

遮熱塗料を使った熱汚染の緩和は、現在の都市構造を大きく変えなくてもできる対策として注目を浴びています。経済活動や社会活動への影響が少なく、コストも低く抑えることが可能です。
塗料は日光による気温上昇を抑える効果があります。
大きく分けると、太陽光を効果的に反射することで内部に熱がこもるのを防ぐ「高日射反射率塗料」と、中空ビーズを使って塗料に空気層を作り熱を伝わりにくくし、その上に高反射率塗料を塗装する「熱遮塗料」があります。
下地の状態や素材によって使用できない塗料もありますが、屋根用、外壁用、ベランダなどの防水面用、コンクリート面用、アスファルト面用など、使用する場所や用途に合わせて使用する塗料を選ぶことが可能です。
遮熱塗料は構造物内部に熱をこもりにくくする効果がありますが、これは外気に熱が長時間とどまるのを防ぐだけではなく、室内に余分な熱を取り込まないという効果も同時に得ることができます。
つまり、遮熱塗料を使用すると冷房の使用量が減るため、エアコン使用などによる熱の排出量も減少します。遮熱塗料は少ないコストと手間で熱汚染を緩和する効果的な方法といえるでしょう。

熱汚染を緩和する塗料

熱汚染対策に有効な塗料には様々な製品があります。近年注目されている熱汚染対策塗料をご紹介します。

アドグリーン

“冷めやすい塗料”として排熱にこだわって開発された塗料、それがアドグリーンコート。半導体の熱対策にも使われる素材「超微粒子真球無孔質ファインセラミックス(通称:アドマファイン)」を建材塗料に応用しました。これにより太陽光の近赤外線を最も効果的に乱反射させることができ、温度上昇を抑制します。「アドグリーンコート」は、日本中央研究所株式会社と株式会社アドナテックス(トヨヤ自動車株式会社ベンチャー1号企業)が共同で研究し、アドマテックス社の特許素材アドマファイン(特殊セラミックス)の機能性を建築塗料に応用して開発された国際共同特許商品です。

▼詳しいアドグリーンの紹介はこちら▼

ガイナ(GAINA)

ガイナ(GAINA)は中空セラミック微粒子や近赤外線反射特殊顔料などを配合した塗料で、高い反射率を持っているだけではなく、熱伝導率を下げる効果も持っています。
室内の気温上昇を防ぐことができるため、夏の冷房にかかるコストの削減に繋げることが可能です。国内外の工場やオフィスで多数採用されるなど、効果の高さに定評があります。
表面に塗装するだけの簡単施工で、熱を持ちやすい鋼板屋根やコンクリート屋根、スレート屋根、コンクリート外壁、タンクやキュービクルなどの様々な設備に使用可能です。個人宅はもちろんビルやマンションにも最適です。
熱汚染対策になるだけではなく、夏の電気代を削減したい、夏の労働環境を改善したい、環境マネジメントシステムの更新や改善を行いたいなど、様々なニーズに対応できます。

▼詳しいガイナ(GAINA)の紹介はコチラ▼

まとめ

人の健康や生活だけではなく、植物や生態系全体にも影響を及ぼすヒートアイランド現象は、今や世界的な社会問題となっています。
緩和するためにはライフスタイルや都市構造の変更・改善などが有効ですが、経済活動や社会活動を維持しながらできる対策は限られています。
熱汚染緩和効果のある塗料を使った方法は、現在のライフスタイルなどを大きく変えることなく、低コストでできるヒートアイランド現象対策法です。
二酸化炭素排出量削減、光熱費の抑制などのメリットもありますので、屋根や外壁の塗り替えなどの際は、熱汚染対策効果のある塗料を検討してみてはいかがでしょうか。