スマートビルディングの概念は、数世代にわたる建築設計の中でも最も根本的な革新の一つです。しかし、スマートビルディングはまだ登場し始めたばかりで、共通の定義は今も存在しません。建築、エンジニアリング、建設業界では、一般的にスマートビルディングとは、最新のIoTやセンサー技術を備え、利用者に建築環境に対する新たなレベルの制御を提供する建物を指します。
世界に真のスマートビルディングはまだ少数しかありませんが、この新興市場のために驚くほど多様な技術が開発されています。将来は明るいと言えます。これらの革新は、スマートフォン技術が電話にもたらしたことを建物にももたらすことが期待されており、人々が建築環境と関わる方法を、私たちが完全には予測できない形で根本から変えていくでしょう。
しかし、建物は携帯電話とは異なります。建物は家族、組織、近隣地域、コミュニティのための共有資源として設計されているからです。つまり、建物は「スマート」な技術革新によって同様に変革されつつある他の分野に適用される基準とは異なる基準で評価されるべきなのです。
建物の社会的な重要性と影響力を考えると、単なるスマートデバイスや技術の集合体よりも、より広く前向きで成果を重視したものを目指すべきです。デジタル技術が高度化した建物を作ることにとどまるのではなく、人々にとってアジャイルな建物を作ることに注力すべきです。このような建物は、利用者の変化するニーズに応え、コミュニティがより強靭になることを可能にし、最終的には人々と環境にとってより良いものとなります。
アジャイルな建物とは何で、どのように機能するのでしょうか？
都市化の傾向により、世界の人口のますます多くの割合が都市に集中するにつれ、アジャイルな建物は、健康的で強靭なコミュニティを促進するための不可欠な基盤となるでしょう。アジャイルな建物は、勤務時間中にオフィスワーカーを支援し、緑の屋根や庭園で一年中地元産の食品を供給して近隣地域やコミュニティを持続させ、柔軟で開放的なフロアプランによってスマートな土地利用を促進し、エネルギーの自立を維持し、余剰エネルギーを送電網に供給することで、より強固で相互につながった都市環境を生み出すことができます。
アジャイルな建物の世代を生み出すための第一歩は、アジャイルな建物が体現し達成すべき原則と成果を定義することです。真の違いを生み出すためには、アジャイルな建物はカーボンニュートラルであり、エネルギーを生み出すものであり、技術的に高度であり、多様な用途や活動を支えるものであるべきです。また、「総合的な建物性能」の概念を取り入れるべきです。これは、空間、音響、視覚、温熱、室内空気質（IAQ）、建物の健全性という6つの主要な設計体験カテゴリーに基づいて性能を評価するものです。
アジャイルな建物は、ビッグデータとリアルタイムのモニタリングを活用し、建物をより安全で健康的にし、人々と環境にとってより良いものにすべきです。最新のセンサー技術を幅広く活用し、相互運用性やパッシブデザインといった原則を大いに重視すべきです。
アジャイルな建物は、「バイオフィリア」、すなわち自然界とのつながりを築こうとする人間の生来の欲求を取り入れるべきです。地域の気候や自然環境特有の要求に適応すべきです。また、トランジット指向型デザインを取り入れつつ、歩行しやすさを促進し、公共交通機関へのアクセスを容易にすべきです。
アジャイルな建物の影響とは何でしょうか？
アジャイルな建物は、環境、身体、デジタルという3つの主要な影響分野を通じて、私たちの生活を向上させることができます。これらはそれぞれ建物設計の異なる側面に関わりますが、互いに補完し合い（時に重なり合い）、前向きな成果をもたらします。
環境への影響
建物は世界の温室効果ガス排出量の3分の1を占め、世界の電力の80％を消費しています。ロサンゼルスのGlumac LAのようなアジャイルな建物は、革新的な設計を用いてカーボンニュートラルなレベルで運用し、「エネルギーを生み出す」ほどのエネルギーを生産しています。これは気候変動などの重要な課題への対応に役立っています。
ロサンゼルスの金融街の中心部にある62階建てのモダニズム様式の超高層ビルに位置するGlumac LAの1万7500平方フィートのオフィスは、消費するエネルギーの3倍のエネルギーを生み出し、建物内の追加の20階に給水と空気の暖房を供給しています。建物専用に設計された新しい熱回収冷凍機は、低層階のデータセンターで発生する廃エネルギーを回収し、熱に変換しています。この熱は、築45年のこの建物の中央20階にある各オフィスに温水と温度制御を提供しています。Glumac LAのフロアプラン全体にわたるLED照明と広範な自然採光の活用により、オフィスのエネルギー需要はさらに削減されています。
身体への影響
室内空気質は屋外の空気質よりも著しく悪化することがあり、建物利用者の健康とウェルビーイングに長期的な悪影響を及ぼす可能性があります。建物が人間の健康とウェルビーイングに影響を与えるもう一つの重要な要因は、設計が全体的な移動性にどのように影響するかです。人々が異なる空間を移動し、さまざまな施設を利用しやすくすることを目指すべきです。ピッツバーグのPNCプラザのタワーは、室内空気質と利用者の移動性を向上させるために、いくつかのアジャイルな建物設計上の特徴を採用しており、利用者にとって前向きな身体的影響を生み出しています。
PNCプラザのタワーには、建物全体を囲む多層ガラスの外装である革新的な「ダブルスキン」ファサードもあります。このファサードは自然換気システムとして機能し、外気温と湿度に基づいて複数層のガラスパネルを開閉することで、健康的な屋外の空気を建物全体に循環させます。
PNCプラザのタワーには、建物の各種機械システムを稼働させ、火災や自然災害の際に居住者の安全を確保するようプログラムされた中央制御装置、すなわちビル・エネルギー・マネジメント・システム（BEM）もあります。ソーラーチムニーが、ピッツバーグの寒い冬の間も建物を断熱し、屋上パネルで熱を取り込み、建物全体に熱を伝えます。建物のファサードとソーラーチムニーの相乗効果により、この80万平方フィートのオフィスビルは、勤務時間の42％において外部エネルギーをほとんど使用しません。
統合された階段システムにより容易な移動が可能となり、建物の各2階ごとに設けられた大規模な「コラボレーション・ネイバーフッド」へと通じています。ピッツバーグの中心業務地区に位置するPNCプラザのタワーは、都市の中核部の前向きな高密度化に寄与し、公共交通機関への容易なアクセスを提供しています。複数の自転車ラックとセルフサービスのメンテナンスセンターにより、人々は日々の通勤で低炭素の代替手段を利用しやすくなっています。
デジタルへの影響
BEMがより高度になるにつれ、多種多様なスマートなIoT技術のための相互運用可能なプラットフォームとしての機能が向上します。建物はデジタル技術の拡大する力を活用して、省エネルギー、室内空気質の改善、利用者体験の向上を図ることができます。ヒューストン先進研究センター（HARC）のキャンパスは、建築環境に関する画期的な研究のための生きた実験室となるよう設計されており、建物が提供する体験を向上させるのに役立つ、革新的で相互運用可能な建築システムを数多く備えています。
HARCのBEMに接続されたスマートセンサー技術は、在室データを収集し、それが後にビッグデータテーブルへと変換されて、建物の暖房、冷房、空気清浄システムに反映されます。リアルタイムで在室率や利用者が事前に設定した温度と照明の好みに基づいて建物システムを自動化する機械学習システムの開発も進められています。キャンパス全体に広がる広範なWi-Fiにより、オフィス内や屋外の敷地での利用者の移動が可能となり、CO2センサーにより室内空気質の健全性が確保されています。
一つの建物ずつ、生活をより良くする
現在の予測どおりになれば、2020年までに28億7000万人のスマートフォン利用者が存在することになります（現在は25億3000万人）。これは世界人口のおよそ38％に相当します。実際、スマートフォンは現代生活においてあまりに支配的な存在となっており、Appleが2007年にiPhoneを発売する以前の状況を思い出すのは難しいほどです。スマートフォンが導入されてからわずか13年でこれほど急速に普及した例は、歴史上ほとんど見当たりません。しかし、完全にデジタル化された建物も、この偉業を成し遂げる次の大きな革新となるかもしれません。
オフィススペース、小売センター、学校、博物館、大学キャンパス、政府機関の建物、市民センターなど、いずれの建物であっても、一日に数百人、あるいは数千人にサービスを提供することができます。これらの場所は、特に私たちの多くの時間が屋内で過ごされていることから、人々の日常生活に大きな影響を与えています。国によって結果は異なりますが、例えばアメリカ人は平均して時間の90％を建物内で過ごしていることがわかっています。つまり、建物部門のわずか10％を変革するだけで、非常に迅速に、幅広い人々の生活に大きな影響を与えることができるのです。
アジャイルな建物は、気候変動、人間の健康の向上、すべての人に機会を提供する包摂的で開かれた都市づくりなど、私たちの前に立ちはだかる数多くの重要な課題の解決策の重要な一部となり得ます。アジャイルな建物は、スマートフォンが個人の利用者にもたらしたことを、コミュニティ全体にもたらす可能性を秘めています。これは私たち誰もが大いに期待できることです。
