地表面粗度区分とは？1分でわかる意味、読み方、Gf、Erとの関係
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地表面粗度区分とは、地表面の粗さ（都市化の状況）を示す用語です。風圧力の算定で、地表面粗度区分を考慮します。今回は、地表面粗度区分の意味、読み方、GfやErとの関係について説明します。※風圧力の算定については下記が参考になります。
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地表面粗度区分とは？
地表面粗度区分とは、地表面の粗さを意味する用語です。「地表面の粗さ」とは、都市化している状況のことです。例えば、東京の中心部のように著しく都市化している場所は、「とても粗い状況」といえます。
地表面粗度区分は、都市化の状況に応じてⅠ～Ⅳの4つに区分されます。下記に地表面粗度区分を示します。
- Ⅰ 都市計画区域外にあって、極めて平坦で障害物がないもの
- Ⅱ 都市計画区域外にあって地表面粗度区分Ⅰの区域以外の区域又は、都市計画区域内にあって地表面粗度区分Ⅳの区域外の区域のうち、海岸線又は湖岸線までの距離が500ｍ以内の地域。※記事文字数の都合上、ただし書きは明記していません。ただし書きも考慮して判断すること。
- Ⅲ 地表面粗度区分Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ以外の区域
- Ⅳ 都市計画区域内にあって、都市化が極めて著しいものとして特定行政庁が規則で定める区域
上記の区分は、各都道府県や市町村により区分されます。計画地がどの区分に該当するのか調べてくださいね。ただ、東京都心なので区分Ⅰはあり得ませんね（東京都の都市化状況をイメージしてください）。
単純ミスをなくすため、区分ⅠとⅣのイメージをもつと良いでしょう。
地表面粗度区分とGfの関係
Gfはガスト影響係数といいます。Gfの値は、地表面粗度区分と建物高さに対応します。
- Ⅰ 10ｍ以下 ⇒2.0
- 10ｍ超え40ｍ未満 ⇒2.0と1.8を直線補間した値
- 40ｍ以上 ⇒1.8
- Ⅱ 10ｍ以下 ⇒2.2
- 10ｍ超え40ｍ未満 ⇒2.2と2.0を直線補間した値
- 40ｍ以上 ⇒2.0
- Ⅲ 10ｍ以下 ⇒2.5
- 10ｍ超え40ｍ未満 ⇒2.5と2.1を直線補間した値
- 40ｍ以上 ⇒2.1
- Ⅳ 10ｍ以下 ⇒3.1
- 10ｍ超え40ｍ未満 ⇒3.1と2.3を直線補間した値
- 40ｍ以上 ⇒2.3
上記より、ガスト影響係数は、都市化が著しいほど大きな値になる、とわかります。
地表面粗度区分とErの関係
Erは平均風速の高さ方向の分布を表す係数です。Erは下式で計算します。
- HがZb以下のとき ⇒ Er＝1.7×（Zb／Zg）^α
- HがZb超のとき ⇒ Er＝1.7×（H／Zg）^α
地表面粗度区分に応じたZb、Zg、αの値は下記です。
- Ⅰ Zb＝5ｍ、Zg＝250ｍ、α＝0.10
- Ⅱ Zb＝5ｍ、Zg＝350ｍ、α＝0.15
- Ⅲ Zb＝5ｍ、Zg＝450ｍ、α＝0.20
- Ⅳ Zb＝10ｍ、Zg＝550ｍ、α＝0.27
上記の値を用いてErを計算します。HがZb以下のとき、区分Ⅰと区分Ⅳで計算すると、区分Ⅰの方がErは大きくなります。
平坦で障害物が無く、風通りが良さそうな場所の方が、Erは大きいということです。逆に都市化が著しい地域では、Erは小さくなります。
地表面粗度区分の読み方
地表面粗度区分は「ちひょうめんそどくぶん」です。
まとめ
今回は地表面粗度区分について説明しました。意味が理解頂けたと思います。地表面粗度区分は、地表面の粗さを意味します。粗さとは、都市化の状況だと考えてください。地表面粗度区分は、風圧力の算定で考慮します。計画地がどの区分に対応するかは、特定行政庁などで定められるので、各市町村に問い合わせしましょう。下記も併せて学習しましょう。
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