今世紀半ばまでにカーボンニュートラルを約束する国、州、都市、組織が増えるなか、ゼロカーボン建築は重要な気候変動対策として、ようやく相応の注目を集めつつあります。建物は、世界の温室効果ガス排出量の約40％を占めています。明るい兆しとして、ゼロカーボン建築への関心と投資は、公的なコミットメントやグローバルなイニシアチブの立ち上げとともに拡大しています。
次の2018年ジョンソン・コントロールズ エネルギー効率指標調査では、20か国にわたる1,900の世界の組織のうち50％が、今後10年間に少なくとも1棟のゼロカーボン（またはネットゼロエネルギー）建築を計画していることが明らかになりました。さらに59％の組織が、来年にエネルギー効率、再生可能エネルギー、スマートビル技術への投資を増やす計画を示しています。これらの投資は、新築と既存の建物の双方を脱炭素化する鍵となります。
よいDEED
ゼロカーボンの建物とコミュニティの設計は、4つの主要な潮流によって推進されています。すなわち、電力網の脱炭素化、建物の空調と給湯の電化、エネルギー需要を減らす効率性の向上、そして建物の利用者とエネルギー網のニーズに応じるために必要な柔軟性を提供するデジタル化です。効率性は、特にシステムレベルでのデジタル化によって可能になる場合（すなわちアクティブ効率）、ピーク需要を動的に削減し、手頃な価格を実現するうえで極めて重要です。エネルギー効率に投じられた1ドルは、長期的に3ドルの見返りをもたらし、エネルギー供給への投資を2ドル節約します。脱炭素化、電化、効率化、デジタル化という4つのよい「DEED」を組み合わせることで、建物とコミュニティが低炭素の未来に貢献するための包括的な道筋が示されます。
ゼロカーボンの建物やコミュニティは複雑で稀なものに思えるかもしれませんが、Architecture 2030、世界建設・建築連盟（GlobalABC）、そして世界グリーンビルディング協議会といったグローバルな組織の支援を受けて、急速に主流になりつつあります。現在、新築建物のうちゼロカーボンまたはゼロカーボン対応として建設されているのは1％未満ですが、多くの都市、企業、不動産組織がすでに、2030年までに保有するポートフォリオ全体を100％ゼロカーボンにすることを約束しています。さらに、以下の事例に示すように、ゼロカーボン建築は世界のあらゆる気候帯で見ることができます。
カリフォルニア州の野心的な気候目標の達成に貢献するため、カリフォルニア大学は2025年までに再生可能エネルギー100％を目指すことを約束しました。スタンフォード大学は、州立大学システムの一部ではないものの、同じ目標を掲げ、キャンパス内の建物でエネルギー効率への投資を進めました。建物全体の改修により、最大50％、平均24％の節約を実現しています。再生可能エネルギー目標を達成するため、同キャンパスは屋上に5MWの太陽光発電を、さらに敷地外の中央太陽光発電所に68MWを追加しました。その後、ガス式のコージェネレーション発電所を廃止し、蒸気暖房システムを温水式に転換したことで、キャンパスの暖房の90％を、新しい中央エネルギー施設内の熱回収チラーによって賄えるようになりました。高度なモデル予測制御装置は、7日間の熱負荷予測とリアルタイムのエネルギー価格を用いて、大型の冷水・温水蓄熱槽の運用を最適化します。予測される効果は、温室効果ガスの68％削減、水の15％削減、そして35年間で4億2,000万ドルのコスト削減です。
カリフォルニアと同様に、ハワイ大学システムは、2045年の州全体の再生可能エネルギー目標より10年早く、2035年までに再生可能エネルギー100％を達成することを約束しました。州全体の再生可能エネルギー目標。マウイ・カレッジは、まずエネルギー効率化に注力し、新たな建物制御システム、HVAC（暖房、換気、空調）機器の改修、断熱効果の高い窓フィルム、LED照明の更新により、電力需要を45％削減しました。その後、同カレッジは2.8MWの太陽光発電と13.2MWhのエネルギー蓄電設備を導入し、100％オンサイトの再生可能エネルギーで稼働する国内初のキャンパスとなりました。建物のエネルギー管理システムは、照明、EV充電、太陽光発電、蓄電池システムとデジタルで統合されており、マイクログリッド制御装置が負荷の平準化と送電網の安定化サービスを電力会社に提供しています。5つのキャンパスを含むこのプロジェクトは、20年間で7,900万ドルの節約をもたらすとともに、エネルギー節約性能契約によって資金調達が行われたため、納税者や電気料金支払者による投資は不要となりました。
熱帯から極めて高温で乾燥した気候へと移りつつ、新しいBee’ah本社ビルは、アラブ首長国連邦シャルジャで建設中であり、中東で最もスマートで持続可能な建物となることを目指しています。世界的に著名なザハ・ハディド・アーキテクツが設計したこの7,450m2の建物は、3.23GWhのオンサイト太陽光発電により100％電力を賄う計画です。LEEDプラチナ基準に準拠して設計されており、動的窓制御、採光制御、複層ガラス、高効率HVACシステムなど、多くのアクティブおよびパッシブなエネルギー効率対策を備えています。すべての建物システムのデータはデジタルデータ保管庫に保存され、高度なデータ分析と機械学習を可能にし、環境負荷を継続的に低減し、居住者の生産性を向上させます。
現存するゼロカーボン建築の中でも特に印象的なものの一つは、北緯63度、ノルウェーのトロンハイムにあり、Powerhouseアライアンスが設計したものです。Powerhouse Brattorkaiaは、建設資材に含まれる内包エネルギーや解体時のエネルギーを含め、建物のライフサイクル全体でエネルギー収支がプラスになっています。8階建てのオフィスビルで、3,000m2の太陽光発電により年間85,000kWhを発電しており、これは200台のEVを充電するのに十分な余剰電力です。海水を熱源とする自然冷媒のヒートポンプが、オフィスおよび地域エネルギーシステムを通じて周辺の一部の建物にも冷暖房を供給しています。
世界経済フォーラムはクリーンエネルギーへの移行をどのように推進していますか？
エネルギー・素材センターは、エネルギー、素材、産業システムを再構築している複雑な移行を理解するために、リーダーたちをつなぎます。エネルギー安全保障、手頃な価格、持続可能性がどのように交差するかを探るためのプラットフォームを提供しています。
バリューチェーンと地域を越えた協働を通じて、同センターは、パートナーが安全で低炭素かつ公正な移行のための実践的な解決策で足並みをそろえるための共通の道筋を実現します。
この建物は非常に高い効率を達成しており、BREEAMの最高評価となる「Outstanding」のグリーンビルディング基準を取得しています。排気熱回収、超断熱外皮、暖房・冷房のための熱容量の制御、居住者に適応する照明と換気システムを備えています。「Smart by Powerhouse」と呼ばれるデジタル化戦略は、自動化、スマート対応、スマート標準、スマート予測、スマート認知の5段階のインテリジェンスレベルを定義しています。すべての建物技術システム（計14）は共通のデジタルインフラで接続されており、遠隔監視により、全25のPowerhouse拠点におけるエネルギー使用と運用の最適化を可能にしています。
世界各地のこれら多様なプロジェクトは、脱炭素化、電化、効率化、デジタル化に注力することで、スマートで、安全で、持続可能かつ手頃な価格のゼロカーボンの建物やコミュニティを実現できることを示しています。
ダボス会議2020のパネルディスカッション「カーボンニュートラルな未来の創造
