何十年もの間、完全にガラスでできたタワーは透明性、企業の近代性、そして素晴らしい都市の景観を象徴していました。しかし今日、その輝きは失われています。過熱し、エネルギーを消費する室内空間と歩道に反射する眩しい光は、これらのタワーの欠点を露呈させると同時に、何十億羽もの鳥が透明なガラスに衝突して命を落としています。炭素規制や気候の急激な変化の増加に伴い、ガラスでできた巨大なビルは再考され始めています。
完全にガラスでできたタワーは、特別なシステムなしに2030年の炭素制限を超えられるだろうか？
いや、ほぼ超人的な封筒なしでは無理だ。新しい規制により、ファサード性能はより厳しくなる。ニューヨークでは、地方条例97（2019年）により、25,000平方フィート以上の建物の年間CO₂排出量が制限されている。最初の適合期間は 2024 年に始まり（罰則は 2025 年に開始）、203 年までにさらに厳しい制限が導入されます。最終的な目標は、2050年までに排出量を実質ゼロにすることです。約50,000物件（ニューヨーク市の総面積の約60％）がこの規制の対象となります。したがって、気密性の低いガラス張りの高層ビルでは、大規模なHVACの改修が義務化されるか、罰金が科せられることになります。
米国の基本基準： ASHRAE 90.1-2022（およびIECC 2021）は、窓に関する規則を大幅に強化しました。すべての気候帯で許容される U 係数および太陽熱取得率 (SHGC) を引き下げ、設計者は各ファサード方向について、ガラスの U 係数、SHGC、および可視透過率の値を文書化することが義務付けられました。実際には、これは、かつては安価で高収益のガラスが選ばれる原因となっていた多くの「抜け穴」を塞ぐものとなっています。
英国の動向：英国のPart L（2021）規制も同様にU値を引き下げ、新たなPart O（過熱）規則は太陽エネルギー利得の動的評価（CIBSE TM52/TM59）を義務付けています。CIBSE は、多くの新築または改修住宅が「ガラス面積比率が高い（太陽エネルギーの取得量が多い）」ため、過熱の原因となっていると述べています。つまり、英国の規制では、商業設計でさえ、熱を外部に放出できること（遮光、夜間換気など）を証明することが義務付けられているが、ガラスだけで構成された建物では、これを達成することは困難である。
ライフサイクル全体の炭素排出量： ガラス壁も高い炭素排出量を引き起こします。Arupによる研究は、断熱性能の向上は通常、追加の材料の使用、ひいては炭素排出量の増加につながることを指摘しています。例えば、壁を厚くしたり、日除けを追加したりすると、エネルギー使用量は減少しますが、コンクリートや鋼材の使用量は増加します。Arup は、ファサードの炭素排出量はタイプによって大きく異なり、したがって、より大きなものが常に良いとは限らないことを明らかにしました。今日の設計チーム（および LETI などのガイドライン）は、当初からライフサイクル全体の炭素会計を採用しています。多くの場合、壁を増やしガラスを減らすことが、純炭素の観点から最も適切な方法となります。
適用例： Arup社の55 Bishopsgate（ロンドン）の分析では、これらのトレードオフが例示されています。設計チームは、ガラス面積を日射制御と調整することで、「ライフサイクル全体を通じて、カーボン面でファサードを最適化」しました。ガラスサイズを表面積と高さに応じて変更し、必要に応じて日除けを追加して、日光と熱の取得のバランスを取りました。つまり、建物の外皮は、レンダリングの選択ではなく、カーボンに関する決定となったのです。
設計から得られる教訓： 巨大な冷却施設なしに2030年の目標を達成するためには、高層ビルは通常、各面に非常に低い窓壁比（WWR）と、外部遮光 （ブリーズソレイユ、翼、シャッター）が必要です。低 SHGC スペクトル選択性ガラス（高い可視光透過率（VLT）に調整されているが、太陽熱取得率が低い）を使用してください。各ファサードを炭素予算として評価してください。必要に応じて、壁や断熱スパンドレルパネルを追加し、ガラス面積が建物のエネルギーとどのようにバランスしているかを常に計算してください。
2) 炎上や過熱なしに、日光のために実際にどれだけのガラスが必要ですか？
純粋な日光の利点は、天井から床までのガラスをどこでも必要とするわけではありません。今日のベストプラクティスは、古いルールではなく基準（空間的日光自律性、DGPなど）を使用します。特に、日光グレア可能性（DGP）は、窓のグレアに不快感を覚える人の割合を測定します。グレアレベルは、知覚できない（<35%）、知覚できる（35～40%）、不快（40～45%）、耐えられない（>45%）に分類されます。実際には、大きくてコントラストの高いウィンドウは、DGPを簡単に「不快」な範囲に押しやります。
指標が示すこと： 見た目は素晴らしい窓でも、DGP値が約0.40を超えると集中力を妨げる可能性があります。設計者は現在、光と快適性のバランスを取るため、DGPに加えて年間sDA（日照自律性）シミュレーションも行っています。目的は、作業空間で目を眩ませることなく十分な自然光を確保することです。
遮光戦略： WWRを方位に応じて制限する（日射が最も強い東/西側ではガラス使用量を減らす）。可視光透過率が高く、太陽熱取得率が低いガラス（スペクトルコーティング）を選ぶ。太陽がガラスに当たる前に、常に固定式/可動式の外付け日よけ（カーテンやテント）を使用して遮る。室内用ブラインドは、明るさを減らすだけで、熱は減らせない。
ダイナミックガラス： エレクトロクロミック/着色可能なガラスは、耐久性のあるファサードに有用なツールです。ローレンス・バークレー研究所の研究によると、先進的な「デュアルバンド」ECガラスは、標準的なガラスと比較して、年間暖房、冷房、照明の負荷を 6% から 30% kWh/ft²-窓-年 削減できることが示されています。温暖な気候では、EC 窓は、最高および総冷房需要を大幅に削減することができます。（ただし、着色システム自体のエネルギーおよび炭素排出量も考慮し、制御を慎重に調整する必要があります。）
設計から得られる教訓： メトリクスを統合する：DGPを0.40未満に保ちながら、高い日照自律性を目指す。実際には、これは、ガラスでできたタワーよりもはるかに低い WWR を意味します。通常、80～100% ではなく、30～50% です。ガラスは、常に遮光装置（固定翼または自動ブラインド）と組み合わせて使用してください。エレクトロクロミック素材を万能薬としてではなく、日照が最も強い場所で賢く使用してください。重要なのは、まず優れた幾何学的構造、次にスマートガラスを使用することであり、その逆ではありません。
3) 鏡面ファサードは、街路、近隣住民、野生生物にどのような影響を与えるか？
完全にガラスでできたタワーは、都市に問題をもたらす傾向がある。まぶしさや熱： 太陽が凹面反射面に当たると、その影響は驚くほど危険なものになる。2013年、ロンドンの「ウォーキートーキー」（20 Fenchurch St）ビルは、このような影響をもたらしました。湾曲したガラス張りのファサードが、通りに灼熱の光線を反射したのです。歩行者は靴が溶けたと報告し、目撃者は反射した光の下でジャガーのボディパネルが膨れ上がった様子を写真に収めました。（メディアも歩道で卵を焼いたほどです。）一方、数年前、ラスベガスのVdara Hotelも同様の運命をたどりました。鏡張りのアトリウムがプールテラスに強烈な太陽光を反射し、水泳客を火傷させ、プラスチック製のコップを文字通り溶かしてしまったのです。
鳥の衝突： ガラスは、何億羽もの鳥の死を引き起こしています。従来の推定では、米国で窓に衝突する鳥の数は年間3億6500万羽から9億8800万羽とされていましたが、2024年に行われた研究では、この数字でさえ実際の数を下回っていることが明らかになりました。リハビリセンターに運ばれた鳥たちとその生存率を追跡調査した研究者たちは、現在では米国だけでも、毎年 10億羽以上 の鳥が建物に衝突して死亡していると述べています。鳥たちは透明なガラスを見ることができません。空や木々の反射像を見て、その中を飛び込もうとするのです。この世界的な危機を受けて、政策が推進されています。例えば、ニューヨークの地方条例 15 (2020) は、地上 75 フィートまでの高さのすべての新築のファサードに、鳥に優しいガラス（フリットガラスまたはパターンガラス）の使用を義務付けています（10 平方フィート以下の小さな例外があります）。同様の規制が世界中に広がっています。
設計上の提案： 歩行者の安全のために： 太陽光を集中させる可能性のある凹面曲線や超反射コーティングは避けてください。 建築物の設計初期段階において、路上レベルでの太陽光反射をシミュレーションしてください。建物に光沢のあるガラスを使用する場合は、保護スクリーン（ブリゼソレイユなど）の使用やガラスコーティングの変更を検討してください。鳥類のために： 常に「鳥類に安全な」ガラス（例えば、セラミックフリットパターン、印刷された UV ガイド、ミリメートル単位のドットスクリーンなど）を使用してください。パターンの密度に関する現地の規制（NYC では、75 フィートまで脅威係数 ≤25 を条件としています）を遵守してください。また、夜間の外部照明を暗くして（特に渡りの季節には）、鳥類の誘引を減らしてください。今日の法律や手段では、輝くタワーは都市生活と調和して共存することができますが、そのためには設計者がこれらの外部要因に直接対処する必要があります。
4) 「完全にガラス製」でない場合、2025年には高性能な長尺ファサードはどうなるのか？
新しいファサードのモットー：透明性、はい – どこでも、いいえ。 トレンドは、頑丈な壁、日除け、ガラスをスマートに組み合わせたハイブリッド外装へと進んでいます。例えば、最近では多くのデザインで、高い R 値を持つ不透明な壁（断熱スパンドレル、レンガ、または複合パネル）が、穴あき/スリット 窓や深い外翼、またはシャッターと組み合わされています。寒い気候では、これらは熱損失を減らします。暖かい気候では、その下のパネルに日陰を作ります。先進的なオフィスは、ファサードに使用されるカーボンとエネルギー使用量を明確にバランスさせています。つまり、運用上の排出量を減らすために、事前に質量と日除けを追加しているのです。
ハイブリッド構造： 2024年に実施されたファサード分析によると、典型的な複合カーテンウォール（完全にガラスで構成）は、壁や断熱フレームに比べてはるかに多くの炭素を含んでいることが明らかになりました。このため、不透明な断熱パネルや、狭くて高性能な視界開口部などのハイブリッドキットがますます好まれるようになっています。向きも重要です。北側の壁ではより多くのガラスを使用できますが、西側や日照の少ないファサードではより多くの日陰が必要です。
二重壁ファサード（DSF）： 通気性のある空間を備えたこの「ボックスウィンドウ」システムは、さまざまな結果をもたらします。一部の涼しい環境や騒がしい環境では、通気性と日射制御を提供しますが、研究によれば、その利点は気候や制御戦略に大きく依存することが示されています。さらに、追加のガラスとフレームにより、メンテナンスコストと炭素排出量が 2 倍になります。したがって、DSF は万能薬ではなく、実際のニーズ（例えば、汚染、音響、自然換気目標など）に基づいて導入を正当化する必要があります。
改修（既存のタワー）： 古いガラス製タワーを完全に解体せずに改善する方法について、数多くの研究が行われてきました。その戦略は、低放射フィルムやより優れた気密材（安価で低炭素の解決策）から、内部二次ガラス、追加の外部日よけ/シャッター、断熱パネルによる部分的な覆いまで多岐にわたります。1950年代に建設されたカーテンウォール建築について大学が実施した調査では、すべての改修オプション（フィルムから新しいカーテンウォールまで）が数年以内に純炭素削減効果をもたらし、解体は決して元が取れないことが明らかになりました。つまり、改修工事（特に日光フィルムや二次窓）は、20～30年という時間軸で見れば、ほとんどの場合、ゼロから始めるよりも有利であると言えます。
設計手順： まず、形状を作成します：深いガラス照明は、負担のかかる広い床板は避けてください。代わりに、中程度の深さの床と周囲のオフィスを計画してください。外部の日よけ/ひさしに注意してください（これらは年間を通じてエネルギーの節約になります）。 視界窓の下には、高性能スパンドレル（厚くて R 値が高いもの）を使用してください。温暖な気候では、典型的な高性能ファサードの構成は次のとおりです。断熱スパンドレル + スペクトル選択ガラス + 固定式外部日除け + 気密構造 + オプションの夜間換気 – デフォルトでは、二重壁を使用します。実際には、今日建設されている真のネットゼロタワーは、全面をガラスで覆うのではなく、厚い壁と日除けをガラスと慎重に組み合わせている。
5) 昨日建てられたガラスのタワーは、オフィスが空になった時どうなるのか？
パンデミックの後、ガラス張りのオフィスが最も大きな打撃を受けた。古いカーテンウォール式のオフィスをアパートに転換することは、ニューヨークやロンドンで話題になっている。（米国ホワイトハウスでさえ、1億ドルのオフィス・住宅基金を立ち上げた。）しかし、その実現可能性はまちまちである。設計ガイドラインやケーススタディは、建物の用途を紙の上で変更するだけでは不十分であり、住宅用途には通常、ファサードの再設計も必要であることを強調している。
オフィスの住宅への転換： 都市は、転換を容易にするため規則を改定している。2023年、NYCのオフィス適応再利用タスクフォースは、転換を容易にするため、都市計画の変更を提案した。現在、マンハッタンとブルックリンでは、数十のオフィスビルが転換プロセスにあります。ニューヨーク市監査官（2025年半ば）の報告書によると、総面積1,520万平方フィートの44件の転換プロジェクトが進行中です。この面積は、約17,400戸（その多くがワンルーム/1ベッドルーム）の住宅に十分な広さです。ロンドンやその他の市場でも、同様のプログラム（通常は開発権（Permitted Development Rights）を通じて）が実施され、住宅供給が大幅に増加しています。
カーボン・ロジック： 調査（例えばArupの「カーボン・ストーリー」）によると、建物の保存と再塗装は、全ライフサイクルにおけるカーボン排出量において、通常、完全な解体よりも優れた結果をもたらすことが明らかになっています。ニューヨークでの分析によると、再利用の拡大により、2050 年までに約 500 万から 1,100 万メートルトンの CO₂ を削減できる可能性があります。しかし、カーテンウォールの改修は、依然として火災、耐震、防音に関する基準に直面しています。通常、ファサードは、新しい排気および断熱の規制に準拠するために、改修（または部分的な閉鎖）が必要です。カーボンバランスは、ガラスがどれだけ交換または改修されるかによって異なります。
英国の視点：英国では、許可付き開発により多くのオフィス→アパートへの転換が可能になったが、独立した調査では深刻な品質問題が指摘されている。十分な計画審査なしに行われた多くの転換は、深い内部廊下、片側のみの小規模ユニット、バルコニーや日光のないアパートを生み出している。批評家たちは、これらのアパートは一般的に最低面積基準に違反しているか、適切な換気システムを備えていないと指摘している。この状況は、物理法則を欺くことは不可能であることを明らかにしている。1960年代に建設されたオフィスビルは、住宅として設計されたものではないのだ。
設計手順： 平面図を描く前に、既存のフロアプランで日光と換気の分析を行ってください。建築規制では通常、すべての居住空間に自然光が確保されていることが求められます。窓から直接日光が入らない場合は、ライトウェルや天窓を追加する必要があります。同様に、各ユニットには法定の換気（通常は開閉可能な窓または機械式ダクト）が必要です。実際には、多くのガラス張りのオフィスは、住宅規制に準拠するために、新しい外壁や穴あき窓、追加の断熱材、および自然換気と機械換気を組み合わせたハイブリッド換気システムが必要になるでしょう。また、鳥類に安全なガラスや日よけを使って改修してください。反射性のガラス外装を再利用しても、安全で快適な住宅は期待できません。
デザインチェックリスト
- 優先政策： 法令に準拠した、明確なカーボン予算（運用上かつ具体的）を設定する。
- 快適性基準： 気候に基づく日照時間/自律性（sDA/DA）およびグレア（DGP）目標、ならびに完全な過熱基準（CIBSE TM52/TM59 または同等基準）を遵守すること。
- 反射と環境： 道路や歩道に沿って太陽光の反射をモデル化してください。NYC LL15などの法令に準拠するため、低層階には鳥に優しいガラス（フリット、フィルム、または模様入り）を使用してください。
- 改修の優先順位： まず、漏れの封止と古いパッキンの交換を優先的に実施し、次に低放射フィルムまたは断熱二次ガラス、その後外部日除け、最後に選択的な窓の交換またはコーティングの改修を行うべきである。各ステップでは、ライフサイクル全体の炭素排出量を追跡する必要があります。（特に、改修工事では、最小限の介入が、カーテンウォールの完全な交換よりも炭素排出量の回収が早いことを示しています。）
出典とさらに読む:
ニューヨーク市条例97号（2024年施行、2025年罰則適用、2030年強化）
CIBSE TM52/TM59（過熱）および英国建築基準法パートOガイダンス
NYCオフィス再利用タスクフォース（2023年）および炭素研究。
マクミリアン（ペンシルベニア大学）によるカーテンウォール改修のライフサイクルについて
これらのリンクは、より深い調査を行いたいデザイナーに、政策、基準、事例に関する詳細な情報を提供します。
