パッシブ建築: 持続可能な未来の育成
気候変動や二酸化炭素排出に対する懸念が高まり続ける中、多くの政府、企業、政策立案者が、建築環境からの貢献と解決策を模索するようになっています。
JLG Architects 社のゴレッキ同窓会センターは、ノースダコタ州初の LEED プラチナ認定プロジェクトです。
アーキテクチャ 2030によると、建築環境は世界の年間炭素排出量の 42% を占めています。同時に、専門家は今後 40 年間で人類の建築およびインフラの成長が最も急激に増加すると予測しています。
この急速な建築拡大の波に対応するため、構造物の設計、建設、運用方法に対する新しい考え方が必要とされています。
そこで登場したのがパッシブデザインです。これは一部では建築の未来と呼ばれています。
パッシブ建築の紹介
パッシブ建築設計とも呼ばれるパッシブ建築は、太陽光や風力などの自然資源を活用し、快適でエネルギー効率が高く、環境に優しい住環境を作り出す設計戦略です。
この方法により、従来の冷暖房システムの必要性が低減し、建物の二酸化炭素排出量と気候への全体的な影響を軽減することができます。
パッシブ建築は、1970年代の米国のエネルギー危機の中で最初に人気を博しましたが、その後ドイツで洗練され、北欧、チリ、その他の地域にも広がっています。
Benjamin Banneker 高校（ワシントン DC）は、プラチナ LEED 認定を取得した建物であり、米国で最もエネルギー効率の高い高校です。画像提供: Perkins Eastman 社。
パッシブ建築の主な柱
パッシブビルは、自然資源と地域の気候を取り入れ、基本的な設計原則に従います。こうした戦略により、快適性を損なうことなく、高いエネルギー効率を達成することができます。最終的には、人々と環境にとってより良い建物を作ることが目的です。
パッシブデザインの重要な柱をいくつか紹介します。
ファブリックファーストの建物は、可能な限り気密性を高めることを目指しており、その結果、冷暖房に必要なエネルギーを大幅に削減できます。HVAC 戦略により、居住者は快適な温度と良好な空気品質を体験できます。
- 気密性の高い外壁は、調整された空気の損失を防ぎ、湿気を最小限に抑えます。
- 高性能素材は、壁、窓、床、屋根の断熱性を最適化すると同時に、優れた耐久性を持っています。
- シェード構造により直射日光を遮り、まぶしさや過熱を最小限に抑えることができます。
- 窓ガラスの比率と位置を調整することで、太陽エネルギーを取り入れるか遮断するかを決め、暖房や冷房をサポートします。
- 建物の向きを最適化することで、自然光の取り込みを最大化し、エネルギー消費を低減できす。
- コンクリート、石、レンガなどの高熱容量素材は、日中に熱を吸収し、温度を均衡させ、湿気の回復を促します。
- 熱交換システムにより、新鮮な空気を引き込む際に、希望する室内温度が維持されます。
ドイツ・ダルムシュタットの Wolfgang Feist 博士が考案したパッシブハウス基準は、パッシブデザインの最も厳しい要件を定めています。ですが、米国グリーンビルディング協会の LEED 評価システムやスイス連邦のミネルギー・インターナショナルなど、他の基準もグリーンビルディングの実践を促進しています。
Sterner Design 社によるアイオワネストホームは、ネットゼロエネルギーの一戸建て住宅
人と地球に恩恵をもたらす: パッシブ建築を採用する理由
パッシブ建築は、居住者、企業、政府、そして地球に数多くの利点をもたらします。住宅所有者には、パッシブデザインはより快適な暮らしと生活の質をもたらし、光熱費を削減してくれます。その一方で、地域政府や企業が二酸化炭素排出目標を達成できるように助けます。
以下は、英国の非営利団体 Passivehaus Trust がまとめた、パッシブ建築の主な利点の一部です。
1. 建物性能の向上
パッシブデザインは、エネルギー消費量の削減、より効果的な換気、高品質な建設など、全般的に優れた建築性能を実現します。パッシブハウスには、耐久性が高く、損傷を受けにくいという利点があります。これは、気候変動や自然災害が増える中で、さらに重要になります。
2. 二酸化炭素排出量の削減
住みやすい気候を維持するには 2050 年までにネットゼロの達成が必要というのが、科学者たちの一致した認識です。これは、今日の最も緊急な課題の一つであり、大規模なインフラの変革なしには達成できないものです。パッシブデザインは、ネットゼロへの道のりにおいて重要な役割を果たし、二酸化炭素排出量の削減を削減し、ピーク需要を大幅に低減するのに役立ちます。
3. 健康と福祉の向上
室内空気の質が悪いと、さまざまな健康問題が生じるおそれがあります。完璧な解決策ではありませんが、パッシブ建築は、より良い換気、空気汚染物質の削減、自然光の活用により、健康への影響を低減するのに役立ちます。パッシブビルは、夏には過熱しにくく、冬には冷えすぎることが少ないため、居住者の生活の質が向上します。
4. 大幅なコスト削減
パッシブビルは運用コストが抑えられますが、経済的なメリットはそれだけにとどまりません。エネルギー貧困の低減、資産価値の向上、維持費の削減、グリーンモーゲージによる借入コストの削減も期待できます。パッシブビルは、空室期間が生じにくく、将来予想される炭素関連法規においても価値を保ちます。
ニュージーランドにある世界的に有名な Scion Innovation Hub は、完全に木材のみで建てられたカーボンゼロの建物です。画像提供: RTA Studio 社。
パッシブ建築に関する一般的な誤解について
パッシブ建築が普及するなかで、いくつかの誤解が依然として残っています。最も一般的な誤解をいくつか解消しましょう。
1. パッシブ建築は高価である
パッシブデザインは、従来の建築戦略よりも必ずしも費用が高くなるとは限りません。
パッシブハウスの建築費用は、仕上げの質や立地、その他の要因に応じて、1 平方フィートあたり僅か 150 ドルから 500 ドル程度です。これは、非パッシブデザインの住宅よりも低い価格帯です。
しかも、運用コストが従来の建物よりも大幅に低く、建物のライフサイクル全体で大幅なコスト削減を実現します。ある研究によると、パッシブデザインはライフサイクルコストを 12～52% 削減でき、投資回収期間が最短で 6 か月であることがわかりました。
思慮深い設計により、さらに建設コストを削減できます。Passive Design Solutions のような企業は、従来の住宅と同じコストでパッシブハウスを設計しています。
2. パッシブ建築では設計が制約される
パッシブビルだからといって、デザイン、規模、美観を制限する必要はありません。オーストリアのヴィラ A からチリの OutsideIN House まで、今日のパッシブハウスは、モダンなものから伝統的なもの、さらには前衛的なものまで、多岐にわたります。
商業用パッシブ建築も同様、スタイルや複雑さの面で多様です。アブダビのシェイク・ハリファ・メディカルシティとロンドンのザ・クリスタルは、持続可能なデザインの世界的に有名な例です。
3. パッシブ建築は住宅限定である
ワシントン州の Built Green のような住宅認証プログラムが、米国におけるパッシブハウスの普及を促進しています。ですが、パッシブデザインは住宅建築に限られていません。高層ビル、ホテル、学校などの大規模な商業プロジェクトは、建物のエネルギー使用量を削減し、持続可能な建築によって大きな影響を与える絶好の機会となります。
ボストンのウィンスロップセンターは、世界最大のパッシブハウスオフィスビルであり、Passivehaus、LEED プラチナ、WELL ゴールドの認証を誇っています。同様に、ポルトガルのリスボンにある Solar XXI ビルでは、パッシブデザインの原則と再生可能エネルギー技術を組み合わせて、低エネルギーの国立研究所を実現しています。
SketchUp でグリーンビルディングデザインを推進
パッシブ建築には、人が地球と調和して生活し、働き、繁栄するあり方を完全に変える可能性があり、 建物の性能を高め、地球の資源を保護し、より快適で健康的な生活を可能にします。
SketchUp と Sefaira を使用した住宅の昼光分析。画像提供: Sterner Design 社。
PreDesign や Sefaira のようなツールは、シームレスなパッシブデザインプロセスを促進し、初期段階の分析によって建物のパフォーマンスを向上させます。概念設計や基本設計のペースに遅れを取らないほどアジャイルで機敏な SketchUp は、建築の持続可能性をサポートする先進技術の革新を続けています。
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