未来の建物を形づくる3つのイノベーション

Condominio 25 Verde is a residential building in Turin. It represents the first experiment in eco-sustainable bio-architecture in the city designed by Luciano Pia.
Implementing sustainable building practices can help meet climate targets by 2050.Image: Unsplash/Chiara Guercio
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  • 世界グリーンビルディング協議会によると、建物は世界の炭素排出量のほぼ40%を占めています。

  • 低放射率ガラスやスマート改修などのイノベーションは、建築環境における炭素フットプリントの大幅な削減に役立っています。

  • グローバルな協力は、世界経済フォーラムの都市変革センターなどのプロジェクトを通じて、持続可能な建築の実践を拡大し、2050年までの気候目標を達成するための鍵となります。

世界が気候変動への取り組みを加速させようとする中、革新的な建物と建設資材は、気候目標と持続可能な開発目標の両方を達成する上で重要な役割を果たすでしょう。

世界グリーンビルディング協議会によると、「建物は現在、世界のエネルギー関連炭素排出量の39%に責任を負っています:28%は建物の運用に伴う排出(暖房、冷房、電力供給に必要なエネルギー由来)で、残りの11%は建材と建設に由来します。」

現在の排出量とエネルギー使用量の高さは、大きな機会をもたらしています。世界経済フォーラムの『Transforming Energy Demand』報告書(2024年)は、次のことが可能だとしています:建物のエネルギー原単位を38%削減することで、世界のエネルギー需要を12%削減できる可能性がある。

建物はエネルギー効率を38%高められる可能性がありますImage: 世界経済フォーラム

建築環境が世界の炭素排出量のほぼ40%を占める中、革新的な建築と材料科学のアプローチが、この分野の炭素フットプリントを削減するために導入されています。以下に3つの例を挙げます。

デザインによる持続可能性

デンマークでは、未来の住宅のプロトタイプは、炭素フットプリントが3分の1と、平均的な新築住宅を下回っています。

デンマークにあるこのプロトタイプ住宅は、ライフサイクル全体を通じて炭素マイナスです。Image: Velux

この事業は窓メーカーのVeluxが支援しており、同社は「各建築部材は、価格、室内環境、炭素フットプリントの最良の組み合わせを実現するよう最適化されています」と述べています。同社はさらに、「建物そのものは、ライフサイクルのほとんどを通じて炭素マイナスであり……使用済みの建材を完全にリサイクルできるよう、容易に解体できる設計になっています」と付け加えています。

既存建物の改修

すべての建物は、しばしば100年以上に及ぶ長期の耐用年数が見込まれる長期投資です。技術や気候目標が進化するにつれ、古い建物を現代の基準に適合させるために改修が必要になるでしょう。

オーストラリアの象徴的なシドニー・オペラハウスは、何が達成可能かを示す優れた例です。過去10年間で、同施設は再生可能エネルギー100%の利用に切り替え、エネルギーと水の使用量を20%削減し、建設廃棄物の90%超を埋立処分から転換しました。同施設は、オーストラリアグリーンビルディング協議会から「持続可能性パフォーマンスにおける世界的リーダーシップ」の認証を受けています。

大規模な建物改修には、新しいエネルギーシステムおよび断熱システムのための革新的な資金調達アプローチが必要となることを、『Transforming Energy Demand 2024』報告書は述べています。これには次のものが含まれます:

1.最長5年間にわたり光熱費の請求を通じて返済する、無利子の省エネルギー融資制度。

2.サービスとしてのエネルギー(エネルギー・アズ・ア・サービス)モデルを開発すれば、初期費用が不要になります。また、エネルギー供給事業者と顧客が利益を分かち合い、建物の居住者間での共同投資も可能になります。

3.物件所有者、改修業者、保険会社が共同で保有するリスク保険契約を提供することで、自分たちには主体性がないと感じる当事者によって生じる障壁を取り除くことができます。

4.都市当局、専門学校、大学と協力し、改修プロジェクトを実施できる熟練人材のプールを確保すること。

5.地域の産業エコシステム内で連携し、改修中に撤去された材料の安定供給とリサイクルサービスを確保すること。

革新的な建築材料

現代の素材により、建築家やエンジニアはますます野心的な建物を設計・建設できるようになりました。革新的な素材や建設技術も、建物の気候面での信頼性を高めています。

多くの現代的なオフィスビルでは、ガラスが外壁の50%以上を覆っています。従来のガラスは断熱性が低く、エネルギー損失の大きな要因となっています。最新世代の低放射率ガラス(low-e)は、ガラス表面からのエネルギー損失を低減しています。3層コーティングの低放射率ガラスは、標準的なガラスより50%高い断熱性能を発揮します。トルコ(Türkiye)のあるプロジェクトでは、このガラスにより熱断熱性が81%向上し、日射制御の効果が57%高まりました。

標準的な窓を透明なソーラーパネルに変える方法
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新しい建築技術も建物をより持続可能にしています。ニューヨークのコロンビア大学の研究者チームは、ジグザグ型の壁の設計を開発しました。この設計は、建物が吸収する熱量を減らします。

ジグザグ型の壁面は熱を反射し、冷房に必要なエネルギーを削減します。Image: Q Cheng/Nexus

この設計は放射冷却と呼ばれる手法を用いています。赤外線放射を大気中へ反射させることで、建物に吸収されて熱に変わるのを防ぎます。

パッシブ冷却を用いて建物を涼しく保つことは、大きな成果となり得ます。その理由は、空調システムがエネルギー需要の最も速い増加を牽引しているためだと、国際エネルギー機関は述べています。

空調の利用増加が、建物の冷却に必要なエネルギー使用量を押し上げています。Image: Statista

持続可能な建築環境への需要が高まり、建物の暖房と冷房における化石燃料の使用を抑制する動きが進む中、建築部門ではエネルギー効率がますます主要な焦点となるでしょう。

世界経済フォーラムの都市変革センターは、官民セクターを結集し、より持続可能で包摂的かつ強靭なコミュニティの実現を後押ししています。同センターは、240以上の企業および市民社会のパートナーと連携し、130以上の都市で、すべての人々の利益のために、健康的で清潔かつ自然にプラスとなる建築環境を提供するネットゼロの都市環境の創出に取り組んでいます。

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