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📄 地球科学

From Urban Growth to Material Accumulation: Reconstructing Building Stock Dynamics in Gothenburg, from 1960 to 2015

本研究は、歴史的GIS、街路ネットワークの特性、および機械学習を統合することにより、1960年から2015年までのヨーテボリの住宅建築ストックと材料フローの長期的な動態を再構築し、約9.75 Mtの材料の純蓄積を定量化することで、このような枠組みがいかに都市の材料ストックの空間的な形成と回転を分析できるかを示すものである。

原著者: Jonathan Cohen

公開日 2026-10-07
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原著者: Jonathan Cohen

原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 ✨ これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。 免責事項の全文を読む

都市は単なる建物の集合体ではありません。それは、膨大な物理的物質の、広大で生きた貯蔵庫なのです。あらゆる壁、床、梁は、地球から抽出され、加工され、数十年あるいは数世紀にわたって存続できる構造物へと組み立てられた資源の量を表しています。「都市代謝(アーバン・メタボリズム)」としばしば呼ばれるこの概念は、都市を生体組織のように捉えます。都市は常に資源を取り込み、廃棄物を放出しますが、そこには決定的な違いがあります。食べ物が素早く食べられ消化されるのとは異なり、建物の中にある材料は時間の経過とともに蓄積されていくのです。それらはそこに留まり、固定され、都市の物理的な足跡を定義するコンクリート、鉄鋼、木材の巨大なストックを形成します。このストックがいかに成長し、変化し、そして最終的にどのように分解されるかを理解することは、持続可能な未来を計画する上で不可欠ですが、それを追跡することは極めて困難でした。私たちは都市にどれだけの人が住んでいるかは知っていますが、特定の年に都市の建物にどれだけの量の材料が追加されたのか、あるいはそれらの材料がどこへ行ったのかを正確に知ることはほとんどありません。

このパズルを解くために、チャルマース工科大学のジョナサン・コーエン研究員は、スウェーデンのヨーテボリにおけるあらゆる建物を対象に、1960年から2015年までの55年間にわたる大規模な再構成を行いました。課題は、歴史的な記録が不完全であることが多い点でした。古い地図には建物が存在することは示されていても、それが何でできているのか、何階建てなのか、あるいは住宅なのか工場なのかといった情報はほとんど記されていません。これらの空白を埋めるため、研究チームは詳細な歴史地図と現代の機械学習を組み合わせました。彼らはコンピュータモデルに建物の形状や位置のパターンを認識させるよう学習させ、これにより、古い構造物の欠落した詳細を高い精度で予測することを可能にしました。これらの再構成された事実を時系列で重ね合わせることで、彼らは都市の物理的な成長の動的な履歴を作り上げ、静的な地図を、物質蓄積の動く物語へと変貌させたのです。

その結果は、人口の増加よりもはるかに速いスピードで物理的な空間が拡大した都市の姿を明らかにしました。1960年から2015年の間に、ヨーテボリの人口は29パーセント増加しましたが、住宅建物の総床面積は2倍以上に増加し、102パーセント上昇しました。これは、都市が人々を増やした一方で、彼らが住むためのスペースをさらに多く追加したことを意味します。この期間中、都市の住宅用建物には、およそ975万トンの材料が純増しました。この数値は、建設を通じて持ち込まれた膨大な新材料と、解体によって取り除かれたはるかに少ない材料との差を表しています。合計で、約1090万トンの住宅用材料が都市のストックに入り込みましたが、建物が取り壊された際に放出されたのはわずか114万トンでした。都市は本質的に材料の一方通行の道のようになっており、建設されたものの大部分がそのままの状態で留まっているのです。

この成長のタイミングは、都市の開発に関する特定の物語を語っています。最も激しい建設期は1960年代後半から1970年代初頭でした。この時期、都市は歴史上最大のボリュームの材料を追加し、わずか5年間で300万トンを超える材料がストックに投入されました。この急速な拡大期の後、1980年代と1990年代には大幅な減速が見られ、その後2000年代に緩やかな増加がありました。興味深いことに、1970年代初頭に追加された新しい建物の数は1960年代後半よりも多かったのですが、追加された総材料量はより少なくなっていました。これは、以前の時期に建設された建物の方が大型であったか、あるいはより重い材料を使用していたことを示唆しています。対照的に、解体は壮大なタイムラインの中では些細な出来事でした。建物の取り壊しの大部分は初期の数十年に起こっており、1990年以降、住宅の解体はほとんど行われていません。つまり、20世紀半ばのブームによる建物は今もなお立ち続けており、都市の物質的富の大部分を保持しているのです。

その成長が「どこで」起こったかも、それが「いつ」起こったかと同じくらい重要です。新しい材料は都市全体に均等に広がったわけではありませんでした。代わりに、市中心部からおよそ5〜10キロメートルの範囲、特に8キロメートル付近の帯状の部分に集中しました。このエリアは、コンクリート、鉄鋼、骨材の最も激しい流入を見せ、現代の住宅ストックのバックボーンを形成しました。都市中心部は商業および工業建設のハブであり続けた一方で、住宅の拡大は外側へと押し出され、物質蓄積の明確な空間パターンを作り出しました。研究によれば、現在の人口密度が高いエリアは、過去に多くの材料が追加されたエリアとおおむね一致していますが、この関係は完璧ではありません。人口密度は高いものの、材料の追加の歴史が少ない地域もあれば、特に都市の北部や西部では、現在の人口に対して膨大な物質蓄積を示す地域もあります。

これらの材料の組成は、建設業界の重量級たちによって支配されています。コンクリートは、追加された新材料と除去された旧材料の両方において最大のシェアを占め、次いで砂、骨材、そして鉄鋼が続きます。ここ数十年間、解体がほとんど行われていないため、都市の材料ストックは、20世紀半ばのブームの間に流し込まれたコンクリートと鉄鋼に大きく偏っています。これは長期的な遺産を生み出しています。今日立っている建物は、単に人々を収容するためのシェルターであるだけでなく、都市の産業的な過去を記録した、巨大で静的なアーカイブでもあるのです。この研究は、歴史的データと現代の計算ツールを組み合わせることで、都市を単なる住所の集合体としてではなく、成長し、移動し、固まっていく物理的な実体として見ることが可能であることを証明しています。この詳細な視点は、都市がいかに資源を蓄積しているか、そしていつの日かそれらをどのように回収できるかについての理解に必要な基礎を提供し、建築環境を「永久的な物質の吸収源」から「未来のための潜在的な供給源」へと変えるものなのです。

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