建築物に使われている鉄やコンクリートは、外気温や日射による温度変化で伸縮します。例えば、100mの長さの構造物の温度が年間で50℃変化すると約5cm伸縮。そして、鉄やコンクリートの伸縮は、外壁のひび割れなど、さまざまな不具合の原因となるのです。温度変化が建物に与える負荷を『温度荷重』と言い、中島教授は長年その研究に携わっています。
「建築設計に携わっている人でも、『温度荷重』という言葉に馴染みのある人は少ないでしょう。そこで、温度変化が建物にどのような影響を与えるかをわかりやすく“見える化”し、『温度荷重』を考慮した設計を普及させたいと思っています」

「温度荷重」の影響は、工場や倉庫といった大規模な建物、発電所や冷凍倉庫など内部に特殊な熱源がある建物において、より大きくなる傾向があるそうです。
「皆さんの身近なところでは、マンションなどの集合住宅もそのひとつです。真夏のマンションの屋上は直射日光の影響で高温になり、コンクリートが伸びやすい。その影響で、外壁にひびが入ってしまうリスクがあるのです」

中島教授によると、外気温や日射による温度変化や地中構造物の温度変化については、ほぼ解明できているのだとか。現在は、主に室内の温度変化について調査を行っているそうです。
「目的は、大規模な建築物の内部の温度変化のメカニズムを明らかにすることです。そのために、大和大学の大和アリーナの各所に温度センサーを設置。室内温度の分布を計測して研究を進めています」

まだ計測途中ではあるものの、アリーナ内は真冬であっても10度を下回らないことや、外気温よりも10度ほど温度が高いことが判明。中島教授と研究室の学生たちは現在、その理由について調査を行っています。
「まだ調査段階ですが、真冬でもアリーナ内が温かい理由は、床面の温度に関係があるのではと考えています。土の上に建っているアリーナの床は地中の温度の影響を受けやすく、その温度は年間を通じてほぼ一定。真冬でも床面が冷えないため、アリーナ内の温かさをキープしているのでしょう」

• アリーナ室内温度分布
  の計測（速報）
• 大和アリーナ