J. of Wind Engineering, JAWE Vol.41, No.1(No.146), January

１．はじめに以前から，強風災害として屋上広告板の看板部分が剥

がれ落ちる被害が報告されている。また，剥がれた屋上

広告板が飛散物となって他の建築物や人間などに被害を

もたらす恐れもある。屋上広告板は，その高さが 4m 以

上の場合には，建築基準法に従い工作物として耐風安全

性を確保することが義務づけられている。しかし，風荷

重算定に必要な風力係数等が現行の施行令には示されて

屋上広告板に作用する風力特性および外装材用設計風力係数の提案

Design Wind Force Coefficients for Signboards Installed on the Rooftop of Building

益山由佳＊１中村修＊2 植松康＊３奥田泰雄＊４

Yuka MASUYAMA, Osamu NAKAMURA, Yasushi UEMATSU, Yasuo OKUDA

SUMMARY

Recently, rooftop signboards are often damaged and blown off by strong winds. Flying debris resulting from the damage to signboards may cause second damage to other buildings and people. To prevent such damage, an appropriate wind-resistant design should be done to the signboards. In practice, however, wind force coefficients for rooftop signboards are not provided in the codes and standards in Japan. The present paper investigates the characteristics of wind forces acting on the signboards installed on the rooftop of low-rise and middle-rise buildings on the basis of a wind tunnel experiment, in which the shape, size and location of the signboard are varied over a wide range. Special attention is paid to the time-space correlation of net wind forces acting on the signboard. Based on the distribution of peak wind force coefficients, the signboard is divided into several zones, for which the wind force coefficients are specified. The proposed wind force coefficients shall be used for designing the cladding and components of signboards.

key words: signboard on rooftop, flat roof, wind force coefficient, cladding design, wind tunnel experiment

―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― ＊１株式会社風工学研究所研究員 [email protected] Wind Engineering Institute, Co., Ltd., Research Engineer ＊２株式会社風工学研究所会長 Wind Engineering Institute, Co., Ltd., Chairman ＊３東北大学大学院工学研究科都市・建築学専攻教授 Professor, Department of Architecture and Building Science, Graduate School of Engineering, Tohoku University＊４国土交通省国土技術政策総合研究所建築災害対策研究官 National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT, Research Coordinator for Disaster Mitigation of Buildings

いない。日本建築学会の建築物荷重指針 1)（以下，荷重指

針）においては，地上に建つフェンスの風力係数は定め

られているが，それを屋上広告板に適用することはでき

ない。地上に建つものと，建築物屋上に建つものでは，

広告板に作用する風力は異なるからである。海外の基規

準類を見てみると，例えば ASCE7-102)では，パラペット

の風力係数が帳壁の正圧と屋根面の負圧の差で与えられ

るとしているが，それがパラペットに類する形状を対象

とした風圧実験等を基に定められたものであるかどうか

は不明である。また，屋上広告板の場合には，下部に隙

間のある場合も多く，そのような場合にパラペットの風

力係数を適用できるかどうかも不明である。したがって，

屋上広告板の耐風設計資料を得ることは，強風災害の軽

減にもつながると考えられる。そこで，本研究では陸屋

根をもつ中低層建築物の屋上に設置される広告板につい

て，設置位置，広告板の大きさなどをパラメーターとし，

屋上広告板に作用する風力の特性を系統的な風洞実験に

よって調べ，設計用風力係数について検討した。屋上広告板の構成部材は，一般的な建築物の帳壁など

の構成部材よりも小さい。そのため，帳壁などと同じよ

うな平均化時間（0.5~1 秒）を用いてピーク風力係数を整

理できるのかは定かではない。そこで，本研究ではまず

屋上広告板各部に作用する変動風力の測定結果からディ

ケイファクターを算定し，平均化時間の検討を行った。次に，屋上広告板は建築物屋上の様々な箇所に設置さ

れるが，その設置位置によって屋上広告板に作用する風

力の特性は大きく異なると考えられる。また，屋上に設

置される広告板は建築物に対して比較的大きな面積をも

つものが多く，広告板の面内の風力分布を無視できない

と考えられる。よって，本研究では，屋上広告板に作用

する風力の分布特性を把握し，屋上広告板の部位分けを

試みた。最後に，上記検討をふまえ，屋上広告板の外装

材用ピーク風力係数を提案した。なお，本論文は日本風

工学会誌の平成23年10月特集3)にて報告した内容につい

て，より詳細に結果を纏めたものである。２．風洞実験概要実験では，屋上広告板が設置される建築物として表 1に示すような幅B，奥行きD および高さH を有する 4 種

類を対象とした。実験気流は地表面粗度区分Ⅲ（べき指

数α=0.2）に概ね相当する境界層乱流である。高さ 300mmにおける風速は約 10m/s，乱れ強さは約 20%，乱れのス

ケールは 0.2～0.7m である（風洞実験は複数の機関で実

施）。模型の縮尺は 1/100 とした。Model I の建築物屋上に

は壁面の全幅にわたって広告板が設置されるもの（Type A）とし，Model II の建築物屋上には壁面のある一部に広

告板が設置されるもの（Type B）とした（図 1 参照）。

Model IIの建築物に対して広告板の設置される位置を図2に示す。

表 1 対象とした建築物の寸法 Table 1 Dimension of buildings under consideration

Model B[m]×D[m] H[m] I 20×10 10, 30 II 30×20 10, 30

表 2 広告板の寸法

Table 2 Dimension of signboards [m] b 5, 10, 20 h 3, 8 ⊿h 0, 0.3, 1

(a) Type A

(b) Type B

図 1 広告板の寸法と設置位置

Fig. 1 Dimension and location of experimental models












SUMMARY





Design Wind Force Coefficients for Signboards Installedon the Rooftop of Building

益山由佳＊1 中村　修＊2 植松　康＊3 奥田泰雄＊4

YukaMASUYAMA, OsamuNAKAMURA, YasushiUEMATSU, YasuoOKUDA

日本風工学会論文集第 41巻第 1号（通号第146号）平成 28年 1月

J. of Wind Engineering, JAWEVol.41, No.1(No.146), January 2016

－ 12 －

論　文

＊1株式会社風工学研究所　研究員ResearchEngineer,WindEngineeringInstitute,Co.,Ltd.

＊2株式会社風工学研究所　会長Chairman,WindEngineeringInstitute,Co.,Ltd.

＊3東北大学大学院工学研究科都市・建築学専攻　教授Professor,DepartmentofArchitectureandBuildingScience,GraduateSchoolofEngineering,TohokuUniversity

＊4国土交通省国土技術政策総合研究所　建築災害対策研究官ResearchCoordinatorforDisasterMitigationofBuildings,NationalInstituteforLandandInfrastructureManagement,MLIT

(原稿受理年月日：2015年6月8日,採用決定年月日：2015年9月1日)

いない。日本建築学会の建築物荷重指針 1)（以下，荷重指

針）においては，地上に建つフェンスの風力係数は定め

られているが，それを屋上広告板に適用することはでき

ない。地上に建つものと，建築物屋上に建つものでは，

広告板に作用する風力は異なるからである。海外の基規

準類を見てみると，例えば ASCE7-102)では，パラペット

の風力係数が帳壁の正圧と屋根面の負圧の差で与えられ

るとしているが，それがパラペットに類する形状を対象

とした風圧実験等を基に定められたものであるかどうか

は不明である。また，屋上広告板の場合には，下部に隙

間のある場合も多く，そのような場合にパラペットの風

力係数を適用できるかどうかも不明である。したがって，

屋上広告板の耐風設計資料を得ることは，強風災害の軽

減にもつながると考えられる。そこで，本研究では陸屋

根をもつ中低層建築物の屋上に設置される広告板につい

て，設置位置，広告板の大きさなどをパラメーターとし，

屋上広告板に作用する風力の特性を系統的な風洞実験に

よって調べ，設計用風力係数について検討した。屋上広告板の構成部材は，一般的な建築物の帳壁など

の構成部材よりも小さい。そのため，帳壁などと同じよ

うな平均化時間（0.5~1 秒）を用いてピーク風力係数を整

理できるのかは定かではない。そこで，本研究ではまず

屋上広告板各部に作用する変動風力の測定結果からディ

ケイファクターを算定し，平均化時間の検討を行った。次に，屋上広告板は建築物屋上の様々な箇所に設置さ

れるが，その設置位置によって屋上広告板に作用する風

力の特性は大きく異なると考えられる。また，屋上に設

置される広告板は建築物に対して比較的大きな面積をも

つものが多く，広告板の面内の風力分布を無視できない

と考えられる。よって，本研究では，屋上広告板に作用

する風力の分布特性を把握し，屋上広告板の部位分けを

試みた。最後に，上記検討をふまえ，屋上広告板の外装

材用ピーク風力係数を提案した。なお，本論文は日本風

工学会誌の平成23年10月特集3)にて報告した内容につい

て，より詳細に結果を纏めたものである。２．風洞実験概要実験では，屋上広告板が設置される建築物として表 1に示すような幅B，奥行きD および高さH を有する 4 種

類を対象とした。実験気流は地表面粗度区分Ⅲ（べき指

数α=0.2）に概ね相当する境界層乱流である。高さ 300mmにおける風速は約 10m/s，乱れ強さは約 20%，乱れのス

ケールは 0.2～0.7m である（風洞実験は複数の機関で実

施）。模型の縮尺は 1/100 とした。Model I の建築物屋上に

は壁面の全幅にわたって広告板が設置されるもの（Type A）とし，Model II の建築物屋上には壁面のある一部に広

告板が設置されるもの（Type B）とした（図 1 参照）。

Model IIの建築物に対して広告板の設置される位置を図2に示す。

表 1 対象とした建築物の寸法 Table 1 Dimension of buildings under consideration

Model B[m]×D[m] H[m] I 20×10 10, 30 II 30×20 10, 30

表 2 広告板の寸法

Table 2 Dimension of signboards [m] b 5, 10, 20 h 3, 8 ⊿h 0, 0.3, 1

(a) Type A

(b) Type B

図 1 広告板の寸法と設置位置

Fig. 1 Dimension and location of experimental models












SUMMARY





Design Wind Force Coefficients for Signboards Installedon the Rooftop of Building

益山由佳＊1 中村　修＊2 植松　康＊3 奥田泰雄＊4

YukaMASUYAMA, OsamuNAKAMURA, YasushiUEMATSU, YasuoOKUDA

－ 13 －

図 2 Model II における広告板の設置位置

Fig. 2 Location of signboard for Model II

※1 計測点は●，補間点は+ ※2 括弧内は実寸法

図 3 風圧測定点配置例 Fig. 3 Layout of pressure taps on signboards

図 3 に風圧測定点の配置例を示す。風圧測定点位置お

よびその数は広告板により異なるが，風力が測定できる

ように広告板の表裏のほぼ同位置に風圧測定孔を配置し

ている。図 3 の広告板下端部の四角で示す部分は，チュ

ーブ配管部分を示し，その高さで建築物と広告板の隙間

を示している。模型作製の都合上，風圧チューブの配管

のため広告板と建築物の隙間が狭くなるが，最も遮蔽の

割合が大きくなるケースにおいても広告板の幅に対して

50%以下になるようにした。実験パラメーターの組合せ

と実験ケースの対応等の詳細については，文献 3 を参照

されたい。図 4 に実験モデルの数例を示すが，広告板の

設置パターンとしてＩ型，Ｌ型，コ型，ロ型の 4 つを想

定した。

(a) Model I , Type A, Shape I

(S01) B200×D100×H300[mm] b200×h30×⊿h0[mm]

(b) Model I , Type A, Shape L

(S14) B200×D100×H100[mm]

h30×⊿h10[mm]

(c) Model I, Type A, Shape C

(S24) B200×D100×H300[mm]

h80×⊿h3[mm]

(d) Model I, Type A, Shape O

(S16) B200×D100×H100[mm]

h30×⊿h3[mm]

（図 2③平面中央位置）

(e) Model II, Type B, Shape I (I26)

B300×D200×H300[mm] b200×h80×⊿h3[mm]

（図 2①隅角部の位置）

(f) Model II, Type B, Shape L(L07)

B300×D200×H100[mm] b100×h30×⊿h10[mm]

（図 2②壁面中央の位置）(g) Model II, Type B, Shape C

(C06) B300×D200×H100[mm] b100×h30×⊿h10[mm]

（図 2①隅角部の位置） (h) Model II, Type B, Shape O

(O01) B300×D200×H300[mm] b50×h30×⊿h3[mm]

図 4 実験モデルの一例

Fig.4 Examples of models used in the wind tunnel test ３．平均化時間の検討部材のピーク風力係数を検討するためには，部材面積

に応じた面平均処理を行うことが理想である。しかし，

実験からそれを求めることは困難であるため，TVL 法に

基づき時間平均処理により，面平均処理に置き換えるこ

ととした。TVL 法を用いるためには，まずディケイファ

クターの検討が必要である。ここでは，2 点間のルートコ

ヒーレンスからディケイファクターを算定し，平均化時

間の検討を行った。後述するが I 型の広告板のピーク風

力係数において，比較的大きな風力が作用するケースは

I26(図 4(e)参照)である。このケースにおいて最大のピー

ク風力が発生したのは風向角 60°のときであった。以下，

I26 に着目して検討することとする。ピーク風力係数が最

大値を示した測定点に着目し，その点と周囲の点に作用

する変動風力あるいは，変動外圧のルートコヒーレンス

およびディケイファクターを求めた。一例として風力の

ルートコヒーレンスを図 5 に示す。この場合，最大ピー

ク風力係数を示したのは測定点 34 である。図のプロット

は 10 波のアンサンブル平均値である。図中の破線は，ル

ートコヒーレンス coh が式(1)で表されると仮定したと

き，ディケイファクターk を 2～8 の範囲で変化させたと

きの値である。また，図中の実線は実験データ(●印)の

無次元周波数範囲に対して，最小二乗法で近似した曲線

であり，その k 値をそれぞれの図の右上に示した。

HUnLkcoh exp (1)

ここに， n = 周波数(Hz)，L = 2 点間の距離(m)，UH = 基準高さH(m)における平均風速(m/s)である。表 3 は，表面外圧，裏面外圧および風力に対するディ

ケイファクターの値を，対象とした 2 点の方向ごとにま

とめて示したものである。表面外圧は接近流の影響が支

配的と考えられる。ここで，ディケイファクターを検討

した既往の論文（Lawson4)）によれば，低層建築物の窓で

実測された風圧から求めたディケイファクターは 4.5 と

報告されている。この値は接近流U 成分の渦スケールと

関連づけて議論されていることから，風上面に作用する

風圧に対するディケイファクターの値であると考えられ

る。表 3 に示す表面外圧のディケイファクターに着目す

ると，2.5～5.4 を示しており，Lawson の示した値 4.5 は

その範囲内にある。一方で，裏面外圧は広告板や建築物

から放出される渦の影響が支配的と考えられ，異なる現

象ではあるものの，そのディケイファクターの値は表面

外圧と同程度の値であった。図 5 に示したルートコヒー

レンスが式(1)で概ね近似することが出来ることから，本

研究ではTVL 法の適用は可能と考えた。以降，風力のディケイファクターについて検討する。

I26 の風向角 60°の場合について，各測定点において横

方向，縦方向および対角方向に対するディケイファクタ

ーの最小値を図 6 に示す。

(a)横方向

(b)縦方向

(c)対角方向

図 5 風力ルートコヒーレンスの一例

（I26，風向角 60°） Fig.5 Root coherence of wind forces

(I26, Wind direction of 60°)

表 3 外圧および風力のディケイファクター（I26，風向角 60°）

Table 3 Decay factor of wind pressure and forces (I26, Wind direction of 60°)

横方向縦方向対角方向

表面外圧2.9

4.0 3.7

2.5 5.4

裏面外圧2.9

3.7 4.8

1.9 3.8

風力 2.7

3.6 4.5

2.0 5.5 ※横方向上段33-34：下段34-35，対角方向上段34-39：下段34-40

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 33-34

Roo

t C

oher

ence

nL/UH

k=2

k=4k=6k=8

k=2.7

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 34-35

Root

Cohe

rence

nL/UH

k=2

k=4k=6

k=8

k=2.0

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 34-44

Root

Cohe

rence

nL/UH

k=2

k=4

k=6

k=8

k=3.6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 34-39

Root

Cohe

rence

nL/UH

k=2

k=4k=6

k=8

k=4.5

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 34-40

Roo

t C

oher

ence

nL/UH

k=2

k=4k=6

k=8

k=5.5

－ 14 －

図 2 Model II における広告板の設置位置

Fig. 2 Location of signboard for Model II

※1 計測点は●，補間点は+ ※2 括弧内は実寸法

図 3 風圧測定点配置例 Fig. 3 Layout of pressure taps on signboards

図 3 に風圧測定点の配置例を示す。風圧測定点位置お

よびその数は広告板により異なるが，風力が測定できる

ように広告板の表裏のほぼ同位置に風圧測定孔を配置し

ている。図 3 の広告板下端部の四角で示す部分は，チュ

ーブ配管部分を示し，その高さで建築物と広告板の隙間

を示している。模型作製の都合上，風圧チューブの配管

のため広告板と建築物の隙間が狭くなるが，最も遮蔽の

割合が大きくなるケースにおいても広告板の幅に対して

50%以下になるようにした。実験パラメーターの組合せ

と実験ケースの対応等の詳細については，文献 3 を参照

されたい。図 4 に実験モデルの数例を示すが，広告板の

設置パターンとしてＩ型，Ｌ型，コ型，ロ型の 4 つを想

定した。

(a) Model I , Type A, Shape I

(S01) B200×D100×H300[mm] b200×h30×⊿h0[mm]

(b) Model I , Type A, Shape L

(S14) B200×D100×H100[mm]

h30×⊿h10[mm]

(c) Model I, Type A, Shape C

(S24) B200×D100×H300[mm]

h80×⊿h3[mm]

(d) Model I, Type A, Shape O

(S16) B200×D100×H100[mm]

h30×⊿h3[mm]

（図 2③平面中央位置）

(e) Model II, Type B, Shape I (I26)

B300×D200×H300[mm] b200×h80×⊿h3[mm]

（図 2①隅角部の位置）

(f) Model II, Type B, Shape L(L07)

B300×D200×H100[mm] b100×h30×⊿h10[mm]

（図 2②壁面中央の位置）(g) Model II, Type B, Shape C

(C06) B300×D200×H100[mm] b100×h30×⊿h10[mm]

（図 2①隅角部の位置） (h) Model II, Type B, Shape O

(O01) B300×D200×H300[mm] b50×h30×⊿h3[mm]

図 4 実験モデルの一例

Fig.4 Examples of models used in the wind tunnel test ３．平均化時間の検討部材のピーク風力係数を検討するためには，部材面積

に応じた面平均処理を行うことが理想である。しかし，

実験からそれを求めることは困難であるため，TVL 法に

基づき時間平均処理により，面平均処理に置き換えるこ

ととした。TVL 法を用いるためには，まずディケイファ

クターの検討が必要である。ここでは，2 点間のルートコ

ヒーレンスからディケイファクターを算定し，平均化時

間の検討を行った。後述するが I 型の広告板のピーク風

力係数において，比較的大きな風力が作用するケースは

I26(図 4(e)参照)である。このケースにおいて最大のピー

ク風力が発生したのは風向角 60°のときであった。以下，

I26 に着目して検討することとする。ピーク風力係数が最

大値を示した測定点に着目し，その点と周囲の点に作用

する変動風力あるいは，変動外圧のルートコヒーレンス

およびディケイファクターを求めた。一例として風力の

ルートコヒーレンスを図 5 に示す。この場合，最大ピー

ク風力係数を示したのは測定点 34 である。図のプロット

は 10 波のアンサンブル平均値である。図中の破線は，ル

ートコヒーレンス coh が式(1)で表されると仮定したと

き，ディケイファクターk を 2～8 の範囲で変化させたと

きの値である。また，図中の実線は実験データ(●印)の

無次元周波数範囲に対して，最小二乗法で近似した曲線

であり，その k 値をそれぞれの図の右上に示した。

HUnLkcoh exp (1)

ここに， n = 周波数(Hz)，L = 2 点間の距離(m)，UH = 基準高さH(m)における平均風速(m/s)である。表 3 は，表面外圧，裏面外圧および風力に対するディ

ケイファクターの値を，対象とした 2 点の方向ごとにま

とめて示したものである。表面外圧は接近流の影響が支

配的と考えられる。ここで，ディケイファクターを検討

した既往の論文（Lawson4)）によれば，低層建築物の窓で

実測された風圧から求めたディケイファクターは 4.5 と

報告されている。この値は接近流U 成分の渦スケールと

関連づけて議論されていることから，風上面に作用する

風圧に対するディケイファクターの値であると考えられ

る。表 3 に示す表面外圧のディケイファクターに着目す

ると，2.5～5.4 を示しており，Lawson の示した値 4.5 は

その範囲内にある。一方で，裏面外圧は広告板や建築物

から放出される渦の影響が支配的と考えられ，異なる現

象ではあるものの，そのディケイファクターの値は表面

外圧と同程度の値であった。図 5 に示したルートコヒー

レンスが式(1)で概ね近似することが出来ることから，本

研究ではTVL 法の適用は可能と考えた。以降，風力のディケイファクターについて検討する。

I26 の風向角 60°の場合について，各測定点において横

方向，縦方向および対角方向に対するディケイファクタ

ーの最小値を図 6 に示す。

(a)横方向

(b)縦方向

(c)対角方向

図 5 風力ルートコヒーレンスの一例

（I26，風向角 60°） Fig.5 Root coherence of wind forces


表 3 外圧および風力のディケイファクター（I26，風向角 60°）

Table 3 Decay factor of wind pressure and forces (I26, Wind direction of 60°)

横方向縦方向対角方向

表面外圧2.9

4.0 3.7

2.5 5.4

裏面外圧2.9

3.7 4.8

1.9 3.8

風力 2.7

3.6 4.5

2.0 5.5 ※横方向上段33-34：下段34-35，対角方向上段34-39：下段34-40

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 33-34

Roo

t C

oher

ence

nL/UH

k=2

k=4k=6k=8

k=2.7

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 34-35

Root

Cohe

rence

nL/UH

k=2

k=4k=6

k=8

k=2.0

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 34-44

Root

Cohe

rence

nL/UH

k=2

k=4

k=6

k=8

k=3.6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 34-39

Root

Cohe

rence

nL/UH

k=2

k=4k=6

k=8

k=4.5

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

point 34-40

Roo

t C

oher

ence

nL/UH

k=2

k=4k=6

k=8

k=5.5

－ 15 －

図 6 各測定点での風力のディケイファクターの最小値

（I26，風向角 60°） Fig. 6 Minimum value of decay factors of wind forces

at each point (I26, Wind direction of 60°) 広告板の端部や中央部でディケイファクターの値に明

確な違いは見られない。しいて言えば，風上に近い端部

では広告板上部よりも広告板下部の方が大きい値を示し

ている。しかし，それらの値は 2～4 の範囲に納まってい

る。図 7 は測定点ごとに求めたディケイファクターの最

小値の風向による変化を示す。図 6 の値は，図 7 の風向

角 60°における○印で示されている。〇印は全測定点に

対する結果を，■印は全測定点に対する結果の平均値を

示している。大きなばらつきを示す風向角もあるが，■

印で示した平均値に着目すると，風向角による変化は小

さく，ディケイファクターは 2～3 の範囲である。次に，ピーク風力係数を評価する際の平均化時間につ

いて，式(2)に示すTVL 法に基づき検討する。

HU

kLT (2)

ここで，T ＝平均化時間(s)，k ＝ディケイファクター，

L ＝代表寸法(m)，UH ＝基準高さにおける平均風速

(m/s)である。広告板の大きさは，その目的により様々であるが，こ

こでは文献 5 の屋上広告板の設計例を参考にして，代表

寸法を設定する。文献 5 によれば，広告板の構成部材（フ

レーム）は 2～3m程度のピッチで配置されている場合が

多い。そこで，本検討では広告板の代表寸法 L を 2～3mと仮定する。また風速については，建設場所や地表面粗

度区分によっても異なるが，想定した建築物の高さに対

して平成 12 年建設省告示第 1454 号に基づき計算される

値の代表的な値としてU=30m/s とした。上で求めたディ

ケイファクターk = 2～3 を式(2)に代入し平均化時間を求

めるとT=0.13～0.3 秒と計算される。そこで，今回の検討

では安全側として平均化時間を 0.13 秒と設定し，ピーク

風力係数について整理することとした。なお，図 8 に代

図 7 風力のディケイファクターの風向による変化(I26) Fig. 7 Variation of decay factors of wind forces

with wind direction (I26)

図 8 代表寸法によるピーク風力係数の変化

(I26，風向角 60°，測定点 34) Fig. 8 Variation of peak wind force coefficient of

cladding length (I26, Wind direction of 60°, point34) 表寸法を変化させたときのピーク風力係数の一例を示す。

このケースでは，ディケイファクターを 2 として，代表

寸法を 2 から 7.5mに変化させた場合，ピーク風力係数は

2 割程度小さくなっている。４．屋上広告板の風力性状および部位分け４．１屋上広告板の風力特性ここでは，全風向中最大のピーク風力係数の分布性状

について検討する。前述の図 3 に示したように，模型作

製上の制約により，測定点を細かく配置できない形状が

ある。これらのケースについては，広告板の部位分けを

検討するにあたり，図 3 中＋印で示した点の値を隣接す

る測定点の値から補間して求め，コンター図を描いた。図 9 は，I 型のうち大きなピーク風力係数を示した

I26(広告板の大きさ：幅 b20m×高さ h8m)と，同形状で

広告板の設置位置が異なる I18 および I22 を例にとり，全

風向中の最大ピーク風力係数の分布を示す。コンターラ

インは 0.5 ピッチで示している。I 型の場合，正のピーク

風力係数の方が負のピーク風力係数の絶対値に比べて大

きいため，ここでは正に着目する。なお図 9(b)および(c)は形状の対称性を考慮し，実験風向を 0°～180°として

いる。図 9 では，コンターラインは縦縞の分布になって

1

2

3

4

5

0 30 60 90 120 150 180

Dec

ay

fact

or

Wind direction

01234567

0 1 2 3 4 5 6 7 8P

eak

win

d fo

rce

coef

fici

ent

cladding length [m]

averaging time [sec]0 0.13 0.27 0.40 0.53

いる。つまり，建築物に対する広告板の設置位置によら

ず，広告板に作用するピーク風力の分布は上下方向より

も水平方向の変化が大きいといえる。紙面の都合上全て

の結果を示すことはできないが，この傾向は広告板の高

さ，幅，建築物に対する設置位置によらず共通して見ら

れた。また最端部ではなく，端部よりやや中央よりの測

定点で最大値を示すケースが複数あり（例えば，図9(c)），その点は最端部より広告板幅bの0.3倍程度の範囲内であ

った。次に，L 型，コ型およびロ型の各形状で比較的大

きなピーク風力係数を示したケースについて，全風向中

の最大ピーク風力係数の分布を図 10～12 に示す。I 型以

外の形状では，広告板高さが低いケースで大きなピーク

風力係数を示しており，コンターラインが I 型より横縞

状になっている。つまり，水平方向の変化が明確ではな

い。端部に着目すると，図 10 のL 型では端部のピーク風

力係数が他の部位に比べて大きい値を示すが，I 型ほど明

確ではない。さらに，図 11 のコ型では，端部のピーク風

力係数と他の部位の値と大きな差がない。図12のロ型は，

各面内で値に大きな差がなくほぼ一様な分布となってい

る。図 9～11 から分るように，広告板の端部近傍の上

端もしくは下端付近で比較的大きな風力が作用する場

合が多い。そこで，I 型の I26 を対象とし，広告板の幅が異なるケースに着目してピーク風力係数の水平方向

の分布について検討する。広告板の設置位置が平面中央で(図 2 の③），広告板の幅 b が 3m，10m および 20m

(a)I18(実験風向 0～350°)

(b)I22(実験風向 0～180°)

(c)I26(実験風向 0～180°)

図 9 ピーク風力係数の全風向中最大値の分布（I 型） Fig. 9 Distribution of the maximum wind force coefficients irrespective of wind direction (Shape I)

の場合について，上段および下段のピーク風力係数の

水平方向分布を図 13 に示す。

図 10 ピーク風力係数の全風向中最大値の分布（実験風向 0～350°，L 型，S14） Fig. 10 Distribution of the maximum wind force coefficients irrespective of wind direction (Wind direction range of 0 to 350°, Shape L, S14)

図 11 ピーク風力係数の全風向中最大値の分布（実験風向 0～180°，コ型，C06） Fig. 11 Distribution of the maximum wind force coefficients irrespective of wind direction (Wind direction range of 0 to 180°, Shape C, C06)

図 12 ピーク風力係数の全風向中最大値の分布（実験風向 0～350°，ロ型，O01） Fig. 12 Distribution of the mmaximum wind force coefficients irrespective of wind direction (Wind direction range of 0 to 350°, Shape O, O01)

図 9(c) に示した I26 の値は，図 13 中▲印でプロットさ

れている。なお，図 9 に示したピーク風力係数分布は，

広告板形状の対称性を考慮して風向角0°～180°の範囲

の実験結果から得られた分布であったが，図 13 に示す値

は，図 9 の結果と対称性を考慮して左右反転させた結果

のうち大きい方の値を示している。横軸は広告板の片側

端部から測定点までの距離 x を広告板の幅 b で基準化し

た値を示している。広告板の幅 b が 20mの場合は，上段では端部よりやや

内側に入ったx/b 0.3で最大のピーク風力が作用してい

る（図 13(a)）。一方，下段では最端部に大きなピーク風

－ 16 －

図 6 各測定点での風力のディケイファクターの最小値

（I26，風向角 60°） Fig. 6 Minimum value of decay factors of wind forces

at each point (I26, Wind direction of 60°) 広告板の端部や中央部でディケイファクターの値に明

確な違いは見られない。しいて言えば，風上に近い端部

では広告板上部よりも広告板下部の方が大きい値を示し

ている。しかし，それらの値は 2～4 の範囲に納まってい

る。図 7 は測定点ごとに求めたディケイファクターの最

小値の風向による変化を示す。図 6 の値は，図 7 の風向

角 60°における○印で示されている。〇印は全測定点に

対する結果を，■印は全測定点に対する結果の平均値を

示している。大きなばらつきを示す風向角もあるが，■

印で示した平均値に着目すると，風向角による変化は小

さく，ディケイファクターは 2～3 の範囲である。次に，ピーク風力係数を評価する際の平均化時間につ

いて，式(2)に示すTVL 法に基づき検討する。

HU

kLT (2)

ここで，T ＝平均化時間(s)，k ＝ディケイファクター，

L ＝代表寸法(m)，UH ＝基準高さにおける平均風速

(m/s)である。広告板の大きさは，その目的により様々であるが，こ

こでは文献 5 の屋上広告板の設計例を参考にして，代表

寸法を設定する。文献 5 によれば，広告板の構成部材（フ

レーム）は 2～3m程度のピッチで配置されている場合が

多い。そこで，本検討では広告板の代表寸法 L を 2～3mと仮定する。また風速については，建設場所や地表面粗

度区分によっても異なるが，想定した建築物の高さに対

して平成 12 年建設省告示第 1454 号に基づき計算される

値の代表的な値としてU=30m/s とした。上で求めたディ

ケイファクターk = 2～3 を式(2)に代入し平均化時間を求

めるとT=0.13～0.3 秒と計算される。そこで，今回の検討

では安全側として平均化時間を 0.13 秒と設定し，ピーク

風力係数について整理することとした。なお，図 8 に代

図 7 風力のディケイファクターの風向による変化(I26) Fig. 7 Variation of decay factors of wind forces

with wind direction (I26)

図 8 代表寸法によるピーク風力係数の変化

(I26，風向角 60°，測定点 34) Fig. 8 Variation of peak wind force coefficient of

cladding length (I26, Wind direction of 60°, point34) 表寸法を変化させたときのピーク風力係数の一例を示す。

このケースでは，ディケイファクターを 2 として，代表

寸法を 2 から 7.5mに変化させた場合，ピーク風力係数は

2 割程度小さくなっている。４．屋上広告板の風力性状および部位分け４．１屋上広告板の風力特性ここでは，全風向中最大のピーク風力係数の分布性状

について検討する。前述の図 3 に示したように，模型作

製上の制約により，測定点を細かく配置できない形状が

ある。これらのケースについては，広告板の部位分けを

検討するにあたり，図 3 中＋印で示した点の値を隣接す

る測定点の値から補間して求め，コンター図を描いた。図 9 は，I 型のうち大きなピーク風力係数を示した

I26(広告板の大きさ：幅 b20m×高さ h8m)と，同形状で

広告板の設置位置が異なる I18 および I22 を例にとり，全

風向中の最大ピーク風力係数の分布を示す。コンターラ

インは 0.5 ピッチで示している。I 型の場合，正のピーク

風力係数の方が負のピーク風力係数の絶対値に比べて大

きいため，ここでは正に着目する。なお図 9(b)および(c)は形状の対称性を考慮し，実験風向を 0°～180°として

いる。図 9 では，コンターラインは縦縞の分布になって

1

2

3

4

5

0 30 60 90 120 150 180

Dec

ay

fact

or

Wind direction

01234567

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Peak

win

d fo

rce

coef

fici

ent

cladding length [m]

averaging time [sec]0 0.13 0.27 0.40 0.53

いる。つまり，建築物に対する広告板の設置位置によら

ず，広告板に作用するピーク風力の分布は上下方向より

も水平方向の変化が大きいといえる。紙面の都合上全て

の結果を示すことはできないが，この傾向は広告板の高

さ，幅，建築物に対する設置位置によらず共通して見ら

れた。また最端部ではなく，端部よりやや中央よりの測

定点で最大値を示すケースが複数あり（例えば，図9(c)），その点は最端部より広告板幅bの0.3倍程度の範囲内であ

った。次に，L 型，コ型およびロ型の各形状で比較的大

きなピーク風力係数を示したケースについて，全風向中

の最大ピーク風力係数の分布を図 10～12 に示す。I 型以

外の形状では，広告板高さが低いケースで大きなピーク

風力係数を示しており，コンターラインが I 型より横縞

状になっている。つまり，水平方向の変化が明確ではな

い。端部に着目すると，図 10 のL 型では端部のピーク風

力係数が他の部位に比べて大きい値を示すが，I 型ほど明

確ではない。さらに，図 11 のコ型では，端部のピーク風

力係数と他の部位の値と大きな差がない。図12のロ型は，

各面内で値に大きな差がなくほぼ一様な分布となってい

る。図 9～11 から分るように，広告板の端部近傍の上

端もしくは下端付近で比較的大きな風力が作用する場

合が多い。そこで，I 型の I26 を対象とし，広告板の幅が異なるケースに着目してピーク風力係数の水平方向

の分布について検討する。広告板の設置位置が平面中央で(図 2 の③），広告板の幅 b が 3m，10m および 20m

(a)I18(実験風向 0～350°)

(b)I22(実験風向 0～180°)

(c)I26(実験風向 0～180°)

図 9 ピーク風力係数の全風向中最大値の分布（I 型） Fig. 9 Distribution of the maximum wind force coefficients irrespective of wind direction (Shape I)

の場合について，上段および下段のピーク風力係数の

水平方向分布を図 13 に示す。

図 10 ピーク風力係数の全風向中最大値の分布（実験風向 0～350°，L 型，S14） Fig. 10 Distribution of the maximum wind force coefficients irrespective of wind direction (Wind direction range of 0 to 350°, Shape L, S14)

図 11 ピーク風力係数の全風向中最大値の分布（実験風向 0～180°，コ型，C06） Fig. 11 Distribution of the maximum wind force coefficients irrespective of wind direction (Wind direction range of 0 to 180°, Shape C, C06)

図 12 ピーク風力係数の全風向中最大値の分布（実験風向 0～350°，ロ型，O01） Fig. 12 Distribution of the mmaximum wind force coefficients irrespective of wind direction (Wind direction range of 0 to 350°, Shape O, O01)

図 9(c) に示した I26 の値は，図 13 中▲印でプロットさ

れている。なお，図 9 に示したピーク風力係数分布は，

広告板形状の対称性を考慮して風向角0°～180°の範囲

の実験結果から得られた分布であったが，図 13 に示す値

は，図 9 の結果と対称性を考慮して左右反転させた結果

のうち大きい方の値を示している。横軸は広告板の片側

端部から測定点までの距離 x を広告板の幅 b で基準化し

た値を示している。広告板の幅 b が 20mの場合は，上段では端部よりやや

内側に入ったx/b 0.3で最大のピーク風力が作用してい

る（図 13(a)）。一方，下段では最端部に大きなピーク風

－ 17 －

力が作用している（図 13(b)）。広告板幅が 3mおよび 10mの場合は，上段・下段ともに，広告板の端部付近すなわ

ち x/b が 0 もしくは 1 付近で大きなピーク風力が作用し，

中央部でピーク風力は小さくなっている。ただし，広告

板幅が 3m，10mの場合は，x/b 0.3 の位置に測定点もし

くは補間した点がないため，詳細を十分検討できない。

しかし，端部に近いところでピーク風力係数が最大値を

示すという傾向は広告板の幅 b によらず見られた。

(a) 上段

(b) 下段図 13 ピーク風力係数の水平分布

Fig. 13 Horizontal distribution of peak wind force coefficients

広告板の端部に着目し，I 型で大きなピーク風力係数を

示した I26 について，最大ピーク風力が発生した瞬間の

風圧・風力係数分布を図 14 に示す。コンターラインは 0.2ピッチで示している。これから分るように，風力係数分

布に対して風下側（図 14 では inside）の影響が支配的で

ある。I 型で絶対値の大きな負のピーク風力係数を示した

I16 について，最小ピーク風力が発生した瞬間の風圧・風

力係数分布を図 15 に示す。この場合，風向角は 210°で

ある。つまり，建築物の風下側端部に広告板が位置する

状況であっても，先に示した I26 の場合と同様に，風下

側（図 15 では outside）の局所的な負圧が風力に大きな影

響を与えることが分かる。次に，L 型で大きな正のピー

ク風力係数を示した S14 について，ピーク風力が発生し

た瞬間の風圧・風力係数分布を図 16 に示す。I 型同様，

風力に対して風下側の負圧（図 16 では inside）の影響が

支配的である。L 型で絶対値の大きな負のピーク風力係

数を示したL10 についても，風下側（図 17 では outside）の局所的な負圧の影響が支配的である。コ型で大きな正

のピーク風力係数を示したC6 について，ピーク風力が発

生した瞬間の風圧・風力係数分布を図 18 に示す。これを

見ると風下側の負圧（図 18 では inside）の影響が支配的

とは言えない。これは端部が屋上中央付近にあることと，

風下側（図 18 では inside）は広告板により囲まれており

この空間に風がよどむことによって局所的に大きなピー

ク負圧が生じにくいためと考えられる。よって，コ型は

端部付近で大きな風力が作用するが，生じるピーク風

力の発生メカニズムが I 型やL 型とは異なっていると

考えられる。コ型で最小ピーク風力係数(負の最大ピー

ク風力係数)を示したC5 については，風下側の（図 19では outside）局所的なピーク負圧の影響が支配的であ

り，ピーク風力の発生メカニズムは I 型やL 型と同じ

であると考えられる。

図 14 最大ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布(I26，風向角 60°)

Fig. 14 Instantaneous distributions of wind pressure and wind force coeficients without moving average


0

2

4

6

8

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

b=3m b=10m b=20m

Peak

win

d fo

rce c

oeffic

ient

x/b

0

2

4

6

8

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

b=3m b=10m b=20m

Peak

win

d fo

rce c

oeffic

ient

x/b

図 15 最小ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布(I16，風向角 210°)



図 16 最大ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布 (S14，風向角 310°) Fig. 16 Instantaneous distributions of wind pressure and wind force coeeficients without moving average (S14, Wind direction of 310°)

図 17 最小ピーク風力係数発生時の瞬間的な

風圧・風力係数分布(L10，風向角 260°) Fig. 17 Instantaneous distributions of wind pressure and wind

force coeeficients without moving average (L10, Wind direction of 260°)

図 18 最大ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布 (C06，風向角 120°) Fig. 18 Instantaneous distribution of wind pressure and wind force coeeficients without moving average (C06, Wind direction of 120°)

－ 18 －

力が作用している（図 13(b)）。広告板幅が 3mおよび 10mの場合は，上段・下段ともに，広告板の端部付近すなわ

ち x/b が 0 もしくは 1 付近で大きなピーク風力が作用し，

中央部でピーク風力は小さくなっている。ただし，広告

板幅が 3m，10mの場合は，x/b 0.3 の位置に測定点もし

くは補間した点がないため，詳細を十分検討できない。

しかし，端部に近いところでピーク風力係数が最大値を

示すという傾向は広告板の幅 b によらず見られた。

(a) 上段

(b) 下段図 13 ピーク風力係数の水平分布

Fig. 13 Horizontal distribution of peak wind force coefficients

広告板の端部に着目し，I 型で大きなピーク風力係数を

示した I26 について，最大ピーク風力が発生した瞬間の

風圧・風力係数分布を図 14 に示す。コンターラインは 0.2ピッチで示している。これから分るように，風力係数分

布に対して風下側（図 14 では inside）の影響が支配的で

ある。I 型で絶対値の大きな負のピーク風力係数を示した

I16 について，最小ピーク風力が発生した瞬間の風圧・風

力係数分布を図 15 に示す。この場合，風向角は 210°で

ある。つまり，建築物の風下側端部に広告板が位置する

状況であっても，先に示した I26 の場合と同様に，風下

側（図 15 では outside）の局所的な負圧が風力に大きな影

響を与えることが分かる。次に，L 型で大きな正のピー

ク風力係数を示した S14 について，ピーク風力が発生し

た瞬間の風圧・風力係数分布を図 16 に示す。I 型同様，

風力に対して風下側の負圧（図 16 では inside）の影響が

支配的である。L 型で絶対値の大きな負のピーク風力係

数を示したL10 についても，風下側（図 17 では outside）の局所的な負圧の影響が支配的である。コ型で大きな正

のピーク風力係数を示したC6 について，ピーク風力が発

生した瞬間の風圧・風力係数分布を図 18 に示す。これを

見ると風下側の負圧（図 18 では inside）の影響が支配的

とは言えない。これは端部が屋上中央付近にあることと，

風下側（図 18 では inside）は広告板により囲まれており

この空間に風がよどむことによって局所的に大きなピー

ク負圧が生じにくいためと考えられる。よって，コ型は

端部付近で大きな風力が作用するが，生じるピーク風

力の発生メカニズムが I 型やL 型とは異なっていると

考えられる。コ型で最小ピーク風力係数(負の最大ピー

ク風力係数)を示したC5 については，風下側の（図 19では outside）局所的なピーク負圧の影響が支配的であ

り，ピーク風力の発生メカニズムは I 型やL 型と同じ

であると考えられる。

図 14 最大ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布(I26，風向角 60°)



0

2

4

6

8

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

b=3m b=10m b=20m

Peak

win

d fo

rce c

oeffic

ient

x/b

0

2

4

6

8

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

b=3m b=10m b=20m

Peak

win

d fo

rce c

oeffic

ient

x/b

図 15 最小ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布(I16，風向角 210°)



図 16 最大ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布 (S14，風向角 310°) Fig. 16 Instantaneous distributions of wind pressure and wind force coeeficients without moving average (S14, Wind direction of 310°)

図 17 最小ピーク風力係数発生時の瞬間的な

風圧・風力係数分布(L10，風向角 260°) Fig. 17 Instantaneous distributions of wind pressure and wind

force coeeficients without moving average (L10, Wind direction of 260°)

図 18 最大ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布 (C06，風向角 120°) Fig. 18 Instantaneous distribution of wind pressure and wind force coeeficients without moving average (C06, Wind direction of 120°)

－ 19 －

図 19 最小ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布 (C05，風向角 140°) Fig. 19 Instantaneous distribution of wind pressure and wind force coeeficients without moving average (C05, Wind direction of 140°) ４．２屋上広告板の部位分け設計上の観点から，風力特性に基づき広告板の部位分

けについて検討する。先に示した広告板の風力特性の検

討から，I 型とL 型の正・負およびコ型の負では，端部付

近でピーク風力係数が大きくなる傾向があり，その他の

部位との差が大きいことが分かった。また，端部では，

ピーク風力係数に対して風下側の局所的な負圧の影響が

支配的であることが分かった。I 型とL 型の正・負および

コ型の負において大きなピーク風力が発生する領域は，

端部から x/b = 0.3 付近までであることが示された。ここ

でStathopoulos 6)によれば，パラペットの裏面とその直近

にある屋根面に作用する風圧の相関係数は，風向による

変化はあるものの，概ね 0.6 以上である。本実験では屋根

面の外圧を計測していないが，Stathopoulos らの考え方を

参考にすると，広告板の裏面に作用する外圧と屋根面の

外圧に相関があると考えられる。先に示した通り，I 型と

L 型の正・負およびコ型の負において，広告板の端部に

発生するピーク風力は広告板裏側の外圧が支配的である。

そこで，荷重指針 1）に示される屋根面に対する外装材用

ピーク外圧係数(負値)に対する領域分けを参考に，広告

板についても 0.35b を境目として端部と中央部に区分け

し，外装材用ピーク風力係数を与えることとした。L 型，

コ型およびロ型では，端部の他に角部があるが，この部

位も便宜上 0.35b として以降の検討を進めた。図 20 に部

位分けの一例を示す。今回対象とした建築物形状，広告板形状の各パラメー

ターに対して，ピーク風力係数との相関係数を求めた結

果を表 4～7 に形状別に示す。表中の記号は図 1 に示すパ

ラメーターである。また，表中の網掛けしたものは，相

関係数の大きさ(絶対値)が 0.5 以上の場合を示している。

広告板の幅 b に関連するパラメーターでは，ピーク風力

係数の相関係数は絶対値が 0.5 を超えるものがいくつか

見られる。例えば，表 4 の I 型および表 5 のL 型の端部

の負値については，b/B が比較的高い相関を示す。表 6 の

コ型の端部の負値については，b/B よりも b/h の方が高い

相関を示す。また，表 4 の I 型の端部の正値は，これま

で色々と議論してきたが，どのパラメーターにおいても

相関はあまり高くない。表 5 のL 型の端部の正値につい

ては，⊿h/h や b/B との相関が比較的高い。このように，

各形状で異なる傾向を示している。広告板のまわりの流

れは，広告板の大きさだけでなく，設置される建築物の

形状や広告板の設置位置によって大きく変化する。設計

で用いる外装材用ピーク風力係数を設定するにあたって，

広告板の部位を細かく設定することは難しく，広告板の

構造など実用性を考えたときに，それほど細かな部位分

けは不要と考えられる。したがって，ここでは広告板の

形状や設置位置によらず，端部から 0.35b を境に，端部，

中央部および角部を設定した。

図 20 広告板の部位分け Fig. 20 Zoning of signboards

表 4 パラメーター別相関係数（I 型）

Table 4 Correlation coefficient between peak wind force coefficient and each parametaer (Shape I)

端部中央部端部中央部

h /(H +h +⊿h ) 0.44 0.34 0.34 0.39

h /H 0.45 0.35 0.41 0.44

⊿h /h 0.01 0.02 0.17 0.28

b 1/B 0.03 -0.05 0.63 0.27

b 2/D - - - -

l /B -0.27 -0.20 0.15 0.15

hb 1/HB 0.24 0.24 0.25 0.00

hb 2/HD - - - -

b 1/h 0.16 -0.02 0.43 0.12

b 2/h - - - -

負値正値

相関係数

パラメーター

表 5 パラメーター別相関係数（L 型） Table 5 Correlation coefficient between peak wind force

coefficient and each parametaer (Shape L)

表 6 パラメーター別相関係数（コ型）

Table 6 Correlation coefficient between peak wind force coefficient and each parametaer (Shape C)

※表中の記号は図 1 に示すパラメーター ※lについては後退距離を示す

表 7 パラメーター別相関係数（ロ型） Table 7 Correlation coefficient between peak wind force

coefficient and each parametaer (Shape O)

５．外装材用ピーク風力係数の提案前項で設定した部位に対して，部位内にある全測定点

での最大および最小ピーク風力係数をその部位の代表値

として整理した結果を表 8 にまとめた。この表の中で最

大のピーク風力係数を示した I 型の端部に着目し，最大

ピーク風力係数を与える測定点における10波の結果を図

21 に示す。風向角 60°で最大値を示しており，その値は

6～9 の範囲に分布している。また，図 22 は，I 型の端部

における最小ピーク風力係数に関する同様の結果である。

風向角 210°で最小値を示しており5～8 の範囲に分布

している。図 21 および図 22 では，ピーク風力係数の絶

対値が最大となる風向に対して，10 サンプルの標準偏差

も併せて示した。ピーク風力係数が大きくなる風向では，

ばらつきも大きく，ピーク風力係数の 10 個のアンサンブ

ル平均値に対して 1 割程度の標準偏差（変動係数約 0.1）を示している。

表 8 部位別ピーク風力係数 Table 8 Maximum and minimum peak wind force coefficientes

in each area

I L コロ

端部 + 7.3 6.9 5.1 - - -6.2 -5.8 -6.4 -

角部 + - 5.3 4.9 4.5 - - -5.3 -5.5 -4.1

中央部+ 5.6 5.1 4.8 4.6 - -4.0 -5.3 -5.6 -3.3

端部中央部角部端部中央部角部

h /(H+h+⊿h ) 0.10 0.14 0.01 -0.50 -0.65 -0.03

h /H 0.16 0.20 0.06 -0.47 -0.63 -0.08

⊿h /h 0.58 0.42 0.35 0.30 0.18 -0.48

b 1/B 0.52 -0.45 -0.32 0.50 0.38 0.23

b 2/D 0.46 -0.37 -0.26 0.43 0.26 0.16

l /B - - - - - -

hb 1/HB 0.45 -0.18 -0.11 -0.01 -0.18 0.04

hb 2/HD 0.38 -0.06 -0.04 -0.15 -0.36 0.00

b 1/h 0.77 0.08 0.12 0.74 0.67 -0.33

b 2/h 0.43 0.37 0.41 0.52 0.43 -0.57

正値パラメーター

相関係数

負値


h /(H+h+⊿h ) 0.45 0.25 0.15 0.09 -0.12 0.06

h /H 0.50 0.30 0.20 0.06 -0.16 0.01

⊿h /h 0.48 0.45 0.45 -0.12 -0.19 -0.47

b 1/B -0.40 -0.54 -0.27 0.14 0.31 0.05

b 2/D -0.34 -0.51 -0.23 0.10 0.27 0.05

l /B 0.11 -0.07 -0.19 0.43 0.32 0.48

hb 1/HB 0.45 0.55 0.30 -0.18 -0.33 -0.06

hb 2/HD -0.08 -0.25 -0.04 0.05 0.08 0.05

b 1/h -0.09 -0.07 0.23 -0.17 0.05 -0.43

b 2/h 0.13 0.25 0.49 -0.52 -0.32 -0.65

パラメーター

相関係数

正値負値


h /(H+h+⊿h ) - 0.28 0.18 - 0.43 0.12

h /H - 0.27 0.19 - 0.41 0.10

⊿h /h - -0.08 0.04 - -0.16 -0.16

b 1/B - -0.47 -0.45 - -0.32 -0.41

b 2/D - -0.52 -0.52 - -0.35 -0.49

l 1/B - 0.30 0.14 - 0.41 0.14

l 2/D - -0.13 -0.18 - 0.00 -0.28

hb 1/HB - 0.09 0.08 - 0.18 0.40

hb 2/HD - -0.19 -0.21 - -0.10 -0.29

b 1/h - -0.30 -0.16 - -0.69 -0.64

b 2/h - -0.27 -0.09 - -0.73 -0.66

パラメーター

相関係数

正値負値

－ 20 －

図 19 最小ピーク風力係数発生時の瞬間的な風圧・風力係数分布 (C05，風向角 140°) Fig. 19 Instantaneous distribution of wind pressure and wind force coeeficients without moving average (C05, Wind direction of 140°) ４．２屋上広告板の部位分け設計上の観点から，風力特性に基づき広告板の部位分

けについて検討する。先に示した広告板の風力特性の検

討から，I 型とL 型の正・負およびコ型の負では，端部付

近でピーク風力係数が大きくなる傾向があり，その他の

部位との差が大きいことが分かった。また，端部では，

ピーク風力係数に対して風下側の局所的な負圧の影響が

支配的であることが分かった。I 型とL 型の正・負および

コ型の負において大きなピーク風力が発生する領域は，

端部から x/b = 0.3 付近までであることが示された。ここ

でStathopoulos 6)によれば，パラペットの裏面とその直近

にある屋根面に作用する風圧の相関係数は，風向による

変化はあるものの，概ね 0.6 以上である。本実験では屋根

面の外圧を計測していないが，Stathopoulos らの考え方を

参考にすると，広告板の裏面に作用する外圧と屋根面の

外圧に相関があると考えられる。先に示した通り，I 型と

L 型の正・負およびコ型の負において，広告板の端部に

発生するピーク風力は広告板裏側の外圧が支配的である。

そこで，荷重指針 1）に示される屋根面に対する外装材用

ピーク外圧係数(負値)に対する領域分けを参考に，広告

板についても 0.35b を境目として端部と中央部に区分け

し，外装材用ピーク風力係数を与えることとした。L 型，

コ型およびロ型では，端部の他に角部があるが，この部

位も便宜上 0.35b として以降の検討を進めた。図 20 に部

位分けの一例を示す。今回対象とした建築物形状，広告板形状の各パラメー

ターに対して，ピーク風力係数との相関係数を求めた結

果を表 4～7 に形状別に示す。表中の記号は図 1 に示すパ

ラメーターである。また，表中の網掛けしたものは，相

関係数の大きさ(絶対値)が 0.5 以上の場合を示している。

広告板の幅 b に関連するパラメーターでは，ピーク風力

係数の相関係数は絶対値が 0.5 を超えるものがいくつか

見られる。例えば，表 4 の I 型および表 5 のL 型の端部

の負値については，b/B が比較的高い相関を示す。表 6 の

コ型の端部の負値については，b/B よりも b/h の方が高い

相関を示す。また，表 4 の I 型の端部の正値は，これま

で色々と議論してきたが，どのパラメーターにおいても

相関はあまり高くない。表 5 のL 型の端部の正値につい

ては，⊿h/h や b/B との相関が比較的高い。このように，

各形状で異なる傾向を示している。広告板のまわりの流

れは，広告板の大きさだけでなく，設置される建築物の

形状や広告板の設置位置によって大きく変化する。設計

で用いる外装材用ピーク風力係数を設定するにあたって，

広告板の部位を細かく設定することは難しく，広告板の

構造など実用性を考えたときに，それほど細かな部位分

けは不要と考えられる。したがって，ここでは広告板の

形状や設置位置によらず，端部から 0.35b を境に，端部，

中央部および角部を設定した。

図 20 広告板の部位分け Fig. 20 Zoning of signboards

表 4 パラメーター別相関係数（I 型）

Table 4 Correlation coefficient between peak wind force coefficient and each parametaer (Shape I)

端部中央部端部中央部

h /(H +h +⊿h ) 0.44 0.34 0.34 0.39

h /H 0.45 0.35 0.41 0.44

⊿h /h 0.01 0.02 0.17 0.28

b 1/B 0.03 -0.05 0.63 0.27

b 2/D - - - -

l /B -0.27 -0.20 0.15 0.15

hb 1/HB 0.24 0.24 0.25 0.00

hb 2/HD - - - -

b 1/h 0.16 -0.02 0.43 0.12

b 2/h - - - -

負値正値

相関係数

パラメーター

表 5 パラメーター別相関係数（L 型） Table 5 Correlation coefficient between peak wind force

coefficient and each parametaer (Shape L)

表 6 パラメーター別相関係数（コ型）

Table 6 Correlation coefficient between peak wind force coefficient and each parametaer (Shape C)

※表中の記号は図 1 に示すパラメーター ※lについては後退距離を示す

表 7 パラメーター別相関係数（ロ型） Table 7 Correlation coefficient between peak wind force

coefficient and each parametaer (Shape O)

５．外装材用ピーク風力係数の提案前項で設定した部位に対して，部位内にある全測定点

での最大および最小ピーク風力係数をその部位の代表値

として整理した結果を表 8 にまとめた。この表の中で最

大のピーク風力係数を示した I 型の端部に着目し，最大

ピーク風力係数を与える測定点における10波の結果を図

21 に示す。風向角 60°で最大値を示しており，その値は

6～9 の範囲に分布している。また，図 22 は，I 型の端部

における最小ピーク風力係数に関する同様の結果である。

風向角 210°で最小値を示しており5～8 の範囲に分布

している。図 21 および図 22 では，ピーク風力係数の絶

対値が最大となる風向に対して，10 サンプルの標準偏差

も併せて示した。ピーク風力係数が大きくなる風向では，

ばらつきも大きく，ピーク風力係数の 10 個のアンサンブ

ル平均値に対して 1 割程度の標準偏差（変動係数約 0.1）を示している。

表 8 部位別ピーク風力係数 Table 8 Maximum and minimum peak wind force coefficientes

in each area

I L コロ

端部 + 7.3 6.9 5.1 - - -6.2 -5.8 -6.4 -

角部 + - 5.3 4.9 4.5 - - -5.3 -5.5 -4.1

中央部+ 5.6 5.1 4.8 4.6 - -4.0 -5.3 -5.6 -3.3


h /(H+h+⊿h ) 0.10 0.14 0.01 -0.50 -0.65 -0.03

h /H 0.16 0.20 0.06 -0.47 -0.63 -0.08

⊿h /h 0.58 0.42 0.35 0.30 0.18 -0.48

b 1/B 0.52 -0.45 -0.32 0.50 0.38 0.23

b 2/D 0.46 -0.37 -0.26 0.43 0.26 0.16

l /B - - - - - -

hb 1/HB 0.45 -0.18 -0.11 -0.01 -0.18 0.04

hb 2/HD 0.38 -0.06 -0.04 -0.15 -0.36 0.00

b 1/h 0.77 0.08 0.12 0.74 0.67 -0.33

b 2/h 0.43 0.37 0.41 0.52 0.43 -0.57

正値パラメーター

相関係数

負値


h /(H+h+⊿h ) 0.45 0.25 0.15 0.09 -0.12 0.06

h /H 0.50 0.30 0.20 0.06 -0.16 0.01

⊿h /h 0.48 0.45 0.45 -0.12 -0.19 -0.47

b 1/B -0.40 -0.54 -0.27 0.14 0.31 0.05

b 2/D -0.34 -0.51 -0.23 0.10 0.27 0.05

l /B 0.11 -0.07 -0.19 0.43 0.32 0.48

hb 1/HB 0.45 0.55 0.30 -0.18 -0.33 -0.06

hb 2/HD -0.08 -0.25 -0.04 0.05 0.08 0.05

b 1/h -0.09 -0.07 0.23 -0.17 0.05 -0.43

b 2/h 0.13 0.25 0.49 -0.52 -0.32 -0.65

パラメーター

相関係数

正値負値


h /(H+h+⊿h ) - 0.28 0.18 - 0.43 0.12

h /H - 0.27 0.19 - 0.41 0.10

⊿h /h - -0.08 0.04 - -0.16 -0.16

b 1/B - -0.47 -0.45 - -0.32 -0.41

b 2/D - -0.52 -0.52 - -0.35 -0.49

l 1/B - 0.30 0.14 - 0.41 0.14

l 2/D - -0.13 -0.18 - 0.00 -0.28

hb 1/HB - 0.09 0.08 - 0.18 0.40

hb 2/HD - -0.19 -0.21 - -0.10 -0.29

b 1/h - -0.30 -0.16 - -0.69 -0.64

b 2/h - -0.27 -0.09 - -0.73 -0.66

パラメーター

相関係数

正値負値

－ 21 －

図 21 ピーク風力係数のばらつき (I 型，I26) Fig. 21 Variation of the peak wind force coefficients

with wind direction (Shape I, I26)



これまで検討してきたように，広告板の大きさや建築

物のどの部分に設置されるか等によるピーク風力係数へ

の影響は多少あるものの，さほど明確ではないことから，

ピーク風力係数を広告板形状および部位別に提案するこ

ととした。結果は図 23 に示すようである。正値について

は，端部などの部位によらず I 型が最大であり，次いでL型，コ型，ロ型となっている。負値については，正値ほ

ど形状による違いは明確に見られないが，角部および中

央部のロ型については，他の広告板形状よりもピーク風

力係数の絶対値が小さくなっていることが分かる。特に

ロ型の場合，広告板が 4 面あるため，他の形状のように

流れの剥離により広告板裏側に大きな負圧が発生すると

いう現象が生じにくいためと考えられる。ここに，荷重指針に示される地上に建つフェンスの構

造骨組用風力係数 CD＝1.2 と，ガスト影響係数 GD＝

(1+3Iz)2=3.2（Z は地面粗度区分ⅢのZb=10mとした）を

用いて算定したピーク風力係数は 3.8 となる。この値は図

23 に示した今回の実験結果と比較すると，かなり小さい

値であることが分かる。

（a）端部

（b）角部

（c）中央部

図 23 広告板のピーク風力係数と荷重指針の比較

Fig. 23 Comparison for the peak wind force coefficients between experiment and prediction from AIJ

Recommendations for Loads on Buildings (2015)

0

2

4

6

8

10

0 30 60 90 120 150 180

Win

d fo

rce c

oeffic

ient

Wind direction

std=0.82

-8

-6

-4

-2

0

2

0 60 120 180 240 300 360

Win

d fo

rce c

oeffic

ient

Wind direction

std=0.59

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

I L コロ提案値

ピー

ク風

力係

数

広告板形状

I L コロ

荷重指針より算定した値

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

I L コロ提案値

0 1 2 3 4 5

ピー

ク風

力係

数

広告板形状

I L コロ

荷重指針から算定した値

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

I L コロ提案値

0 1 2 3 4 5

ピー

ク風

力係

数

広告板形状

I L コロ


ASCE7-102)に示されるパラペットの風力係数は，正対

する壁面の正圧と屋根面の負圧の差により定義している。

この方法に従い，荷重指針 1)に示される風力係数を用いて，

パラペットの風力係数を算定した値を，図 23 に点線で併

記した。荷重指針から算定した値については，算定高さ

Z=38.3m（H=30m，h=8m，⊿h=0.3mの合計）とした。ま

た，負値については，求めた正値の値に対してマイナス

と仮定した値である。荷重指針で算定した値は，形状に

関係なく一律とした。角部については，荷重指針から算

定できないが，参考のため端部と角部は同じ値とした。

端部および中央部については，荷重指針から算定される

値は今回の実験結果と同程度の値を示した。表 8 に示された数値を 0.5 区切りで切り上げた数値を，

図 23 の実線で示す。図 21，22 に示したように，ピーク

風力係数はばらつきをもっていることを考慮すると，外

装材用ピーク風力係数としては，図 23 の実線すなわち表

9 で示した数値が妥当であると考えられる。

表 9 外装材用ピーク風力係数 Table 9 Design peak wind force coefficientes for each area

I L コロ

端部 + 7.5 7.0 5.5 - - -6.5 -6.0 -6.5 -

角部 + - 5.5 5.0 5.0 - - -5.5 -6.0 -4.5

中央部 + 6.0 5.5 5.0 5.0 - -4.5 -5.5 -6.0 -3.5

ここで，外装材用ピーク風力係数として適用する場合

に注意が必要な点は，端部と角部など部位が重複する場

合については，絶対値の大きなピーク風力係数を採用す

る必要があるということである。また，このピーク風力

係数は，今回検討した条件内の値であり，ここから大き

く異なる形状の場合は風洞実験などでピーク風力係数を

算定する必要がある。類似条件と考えられる場合であれ

ば，屋上目隠し壁などのピーク風力係数にも適用できる

と考えられるが，建築物屋上の風の流れは複雑であるた

め，適用する場合には十分注意が必要である。６．おわりに屋上広告板に作用する風力に関する一連の風洞実験を

行った。その結果に基づき，広告板に適した風力の平均

化時間を設定し，広告板の設置形状および設置位置とピ

ーク風力係数の関係を検討し，屋上広告板の外装材設計

用のピーク風力係数を提案した。謝辞本研究は，国土交通省の実施する平成 22 年度建築基準

整備促進事業の一環として実施した事業のうち「風圧力、

耐風設計等の基準の合理化に関する調査委員会（風力係

数WG）」の成果の一部である。事業実施に伴い多くの委

員の方々の貴重なご意見を頂いた。

参考文献 1）日本建築学会，「建築物荷重指針・同解説」，（2015） 2） ASCE STANDARD [ASCE/SEI 7-10] 3）益山由佳，中村修，奥田泰雄，伊藤真二，菊池浩

利，野田博，吉田昭仁，植松康，「特集設計

者のための風力係数の充実屋上広告板のピーク風

力係数」，日本風工学会誌，第 36 巻，第 4 号，pp. 362-375，（2011）

4） T. V. Lawson , “WIND EFFECTS ON BUILDINGS” , Volume1, (1980)

5）山畑信博(監修)，屋外広告の知識編集委員会(編集)，(社)全日本屋外広告業団体連合会(編集協力)，「屋

外広告の知識 3 設計・施工編」，株式会社ぎょうせ

い，（2007）

6） T. Stathopoulos, P. Saathoff, X. Du, “Wind loads on parapets”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Volume 90, pp. 503-514,（2002）

－ 22 －





これまで検討してきたように，広告板の大きさや建築

物のどの部分に設置されるか等によるピーク風力係数へ

の影響は多少あるものの，さほど明確ではないことから，

ピーク風力係数を広告板形状および部位別に提案するこ

ととした。結果は図 23 に示すようである。正値について

は，端部などの部位によらず I 型が最大であり，次いでL型，コ型，ロ型となっている。負値については，正値ほ

ど形状による違いは明確に見られないが，角部および中

央部のロ型については，他の広告板形状よりもピーク風

力係数の絶対値が小さくなっていることが分かる。特に

ロ型の場合，広告板が 4 面あるため，他の形状のように

流れの剥離により広告板裏側に大きな負圧が発生すると

いう現象が生じにくいためと考えられる。ここに，荷重指針に示される地上に建つフェンスの構

造骨組用風力係数 CD＝1.2 と，ガスト影響係数 GD＝

(1+3Iz)2=3.2（Z は地面粗度区分ⅢのZb=10mとした）を

用いて算定したピーク風力係数は 3.8 となる。この値は図

23 に示した今回の実験結果と比較すると，かなり小さい

値であることが分かる。

（a）端部

（b）角部

（c）中央部

図 23 広告板のピーク風力係数と荷重指針の比較

Fig. 23 Comparison for the peak wind force coefficients between experiment and prediction from AIJ

Recommendations for Loads on Buildings (2015)

0

2

4

6

8

10

0 30 60 90 120 150 180

Win

d fo

rce c

oeffic

ient

Wind direction

std=0.82

-8

-6

-4

-2

0

2

0 60 120 180 240 300 360

Win

d fo

rce c

oeffic

ient

Wind direction

std=0.59

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

I L コロ提案値

ピー

ク風

力係

数

広告板形状

I L コロ


-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

I L コロ提案値

0 1 2 3 4 5

ピー

ク風

力係

数

広告板形状

I L コロ

荷重指針から算定した値

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

I L コロ提案値

0 1 2 3 4 5

ピー

ク風

力係

数

広告板形状

I L コロ


ASCE7-102)に示されるパラペットの風力係数は，正対

する壁面の正圧と屋根面の負圧の差により定義している。

この方法に従い，荷重指針 1)に示される風力係数を用いて，

パラペットの風力係数を算定した値を，図 23 に点線で併

記した。荷重指針から算定した値については，算定高さ

Z=38.3m（H=30m，h=8m，⊿h=0.3mの合計）とした。ま

た，負値については，求めた正値の値に対してマイナス

と仮定した値である。荷重指針で算定した値は，形状に

関係なく一律とした。角部については，荷重指針から算

定できないが，参考のため端部と角部は同じ値とした。

端部および中央部については，荷重指針から算定される

値は今回の実験結果と同程度の値を示した。表 8 に示された数値を 0.5 区切りで切り上げた数値を，

図 23 の実線で示す。図 21，22 に示したように，ピーク

風力係数はばらつきをもっていることを考慮すると，外

装材用ピーク風力係数としては，図 23 の実線すなわち表

9 で示した数値が妥当であると考えられる。

表 9 外装材用ピーク風力係数 Table 9 Design peak wind force coefficientes for each area

I L コロ

端部 + 7.5 7.0 5.5 - - -6.5 -6.0 -6.5 -

角部 + - 5.5 5.0 5.0 - - -5.5 -6.0 -4.5

中央部 + 6.0 5.5 5.0 5.0 - -4.5 -5.5 -6.0 -3.5

ここで，外装材用ピーク風力係数として適用する場合

に注意が必要な点は，端部と角部など部位が重複する場

合については，絶対値の大きなピーク風力係数を採用す

る必要があるということである。また，このピーク風力

係数は，今回検討した条件内の値であり，ここから大き

く異なる形状の場合は風洞実験などでピーク風力係数を

算定する必要がある。類似条件と考えられる場合であれ

ば，屋上目隠し壁などのピーク風力係数にも適用できる

と考えられるが，建築物屋上の風の流れは複雑であるた

め，適用する場合には十分注意が必要である。６．おわりに屋上広告板に作用する風力に関する一連の風洞実験を

行った。その結果に基づき，広告板に適した風力の平均

化時間を設定し，広告板の設置形状および設置位置とピ

ーク風力係数の関係を検討し，屋上広告板の外装材設計

用のピーク風力係数を提案した。謝辞本研究は，国土交通省の実施する平成 22 年度建築基準

整備促進事業の一環として実施した事業のうち「風圧力、

耐風設計等の基準の合理化に関する調査委員会（風力係

数WG）」の成果の一部である。事業実施に伴い多くの委

員の方々の貴重なご意見を頂いた。

参考文献 1）日本建築学会，「建築物荷重指針・同解説」，（2015） 2） ASCE STANDARD [ASCE/SEI 7-10] 3）益山由佳，中村修，奥田泰雄，伊藤真二，菊池浩

利，野田博，吉田昭仁，植松康，「特集設計

者のための風力係数の充実屋上広告板のピーク風

力係数」，日本風工学会誌，第 36 巻，第 4 号，pp. 362-375，（2011）

4） T. V. Lawson , “WIND EFFECTS ON BUILDINGS” , Volume1, (1980)

5）山畑信博(監修)，屋外広告の知識編集委員会(編集)，(社)全日本屋外広告業団体連合会(編集協力)，「屋

外広告の知識 3 設計・施工編」，株式会社ぎょうせ

い，（2007）

6） T. Stathopoulos, P. Saathoff, X. Du, “Wind loads on parapets”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Volume 90, pp. 503-514,（2002）

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Documents

J. of Wind Engineering, JAWE Vol.41, No.1(No.146), January