バイオ統合建築は、建物を生きているシステムの一部として捉えます。人間と自然が共に利益を得られるよう、構造、材料、水、エネルギー、生態系を調和させます。植物で飾る代わりに、建物の気候をどのように調整できるか、水をどのように浄化できるか、生物多様性をどのように維持できるか、そして人間の健康をどのようにサポートできるかを基本的な性能として捉えます。リビング・ビルディング・チャレンジなどの枠組みは、この目標を、単に害が少ないというだけでなく、再生可能なデザインとして定義しています。
建築におけるバイオ統合
バイオインテグレーションは3つの要素を統合します：人間が空間で自然にどのように反応するかに関する科学、エネルギーと水循環を閉じる工学、そして屋根、壁、床面で生息地を回復させる都市生態学です。バイオフィリックデザインの14のモデルは、光、景観、天然素材、避難所、地平線、その他のヒントが、プロジェクトの初期段階から組み込まれることで、快適さと幸福をどのように測定可能に改善できるかを要約しています。
バイオ統合の定義：グリーンウォッシュを超えて
バイオインテグレーションは単なるスタイルではなく、性能へのコミットメントです。これは、建物の外装、構造、システムが、実証済みの生態学的サービスを提供するように設計されていることを意味します。例としては、屋根の温度を調整し、周囲の空気を冷却するグリーンルーフ、粒子状物質をろ過する植物で覆われたファサード、雨水を収集して再利用する水システムなどが挙げられます。これらは、単なる見栄えの良い緑化ではなく、都市の熱を軽減し、微気候を改善する実証済みの成果です。
グリーンウォッシュを防ぐ明確な方法は、設計目的を厳格な基準と使用後の結果に基づいて設定することです。リビング・ビルディング・チャレンジは、水、エネルギー、材料、土地に関する要件を定め、プロジェクトをネット・ポジティブかつ再生可能な目標へと導きます。チームは、コア、ペタル、または完全なリビング認証を通じて、目標を段階的に達成し、測定されたパフォーマンスによって設計の主張の信頼性を確保することができます。
政策と都市規模での採用も重要です。バーゼルでは、傾斜の緩やかな建物にグリーンルーフの設置を義務付け、在来植物のパレットと継続的な研究リーダーシップを組み合わせることで、都市にとって測定可能な生物多様性の向上と気候適応の価値をもたらしています。バイオ統合は、単発的な特徴から標準的な実践へと変化したときに、このように見えるのです。
有機的建築の歴史的ルーツと進化
その知的ルーツは有機的建築にある。フランク・ロイド・ライトは、有機的デザインを、自然との調和の中で、部分と全体との総合的な関係として定義した。彼の作品では、建物を、形を押し付けるのではなく、その場所、気候、素材の論理から生まれた有機体として捉えている。この伝統は、曲線よりも、構造、空間、光、景観の間の整合性に関わっている。
20世紀を通じて、ガウディからルドルフ・シュタイナー、ブルース・ゴフに至るまで、多くの建築家が自然から着想を得た建築物や空間を発見し、異なる美的感覚でこの思想を継承し続けてきました。今日、気候リスクが高まる中、有機的な考え方は文化的にも環境的にも再び重要性を増しており、現代の実践では、それは単なる象徴主義ではなく、パラメトリックシステムや生態学的パフォーマンスへと変化しています。
21世紀に入り、議題は有機的な形態から生物システムへと拡大した。ミラノの「垂直の森」のようなプロジェクトは、生物多様性と生息地の価値に関する研究に支えられ、高層ビルへの植栽を都市林業として普及させた。議論は、ライフサイクルにおける炭素や維持コストなどの問題も取り込むほど成熟し、植生は単なるファサードの装飾ではなく、統合された建築生態系の一部として機能するようになりました。
バイオ統合が今日なぜ重要なのか
気候変動への耐性と気温は、差し迫った問題です。建物に設置された緑化屋根や生きた景観は、表面温度や環境温度を下げ、熱ストレスを軽減し、雨水管理を支援することができます。公的機関からの証拠や最近の調査によると、これらのシステムは大規模に導入された場合、冷却と適応のための効果的な手段であることが示されています。
都市の生物多様性も同様に緊急を要する課題です。バーゼル市全体で実施されているアプローチ、政策、技術指導により、何千もの屋根が生息地へと変貌を遂げ、垂直森林や植生に覆われたファサードが、人口密集地域において昆虫や鳥類を支える三次元緑地空間を創出しています。これらの対策が協調的に実施されることで、孤立した地域ではなく、相互に連結した都市生態系が形成されています。
人間の健康と体験は3つ目の基本要素です。自然景観、ダイナミックな光、気流、触覚的な素材を提供するバイオフィリック戦略は、快適性の向上と認知的利点に関連しています。最も効果的なプロジェクトは、これらの人間中心の特性を再生可能なパフォーマンス目標と組み合わせることで、建物の快適性を高め、その寿命を通じて測定可能なパフォーマンスの向上を実現します。
呼吸する材料：生きている敏感なシステム
バイオ材料とバイオコンポジット
生物由来の封筒は、熱や湿気を閉じ込めるのではなく、空気と交換するように設計されています。麻石灰、木材、粘土や石灰漆喰などの材料は吸湿性があり、室内の湿度が変化すると水分を吸収・放出します。この湿気緩衝特性により、快適性を安定させ、結露のリスクを高める短時間の湿度ピークを軽減することができます。実験室および現場での研究により、麻石灰は有益な吸湿熱的挙動を示し、湿度の変動も軽減する断熱材として機能すること、また、木製クラッディングや粘土または石灰漆喰は、室内で測定可能な緩衝効果をもたらすことが明らかになっています。
通気性があるからといって、漏れを意味するわけではありません。これは、内部の仕上げ材と断熱材が拡散を許容する一方で、空気バリアが空気の流れを制御する、水蒸気は通すが空気は通さない構造を指します。粘土、漆喰、石灰の塗料を比較した研究により、湿気緩衝値に有意な違いがあることが確認されています。これらの値は、完全な仕様決定前にシミュレーションで調整し、試験室で検証することができます。その結果、制御された「通気性」を備え、外壁全体の耐久性をサポートする壁が実現します。
バイオコンポジットはまた、熱を蓄積し放出することもできます。石膏ボード、モルタル、天井材に埋め込まれた相変化材料は、融解時に潜熱を吸収し、凝固時に放出します。最近の研究では、PCM を建物の外壁や内部に組み込むと、麻漆喰、木材、漆喰の温湿度の役割を補完し、最高温度の低下と冷房負荷の減少が実証されています。
自己修復・適応型ファサードシステム
自己修復コンクリートは、生物学的または化学的物質をセメントマトリックスに組み込むことで、使用中に小さなひび割れが自然に閉じるようにします。TU Delft で開発されたバクテリアベースのシステムでは、カプセル化された胞子が水と栄養分の存在下で活性化し、微細なひび割れを埋め、防水性を回復させる炭酸カルシウムの沈殿物を形成します。調査と実証により、特に修復のためのアクセスが制限されている状況において、特定の幅のひび割れが修復され、耐久性が向上することが示されています。
適応可能なファサードは、太陽エネルギーの取得、日光、景観を調整するために可動式または感応式のコンポーネントを使用します。この種のファサードの例としては、ジャン・ヌーヴェル設計の「アラブ世界研究所」の南側ファサードにある、光を調整するカメラのような絞り、そして厳しい砂漠の気候の中で太陽を追跡するアル・バー・タワーズのデジタル制御のマスラビヤスクリーンなどが挙げられます。 現在の研究では、これらの例の中で、アナログのメカニズムからアルゴリズムによるセンサー作動の制御へと進歩が見られます。
材料はモーターなしでも反応できる。サーモバイメタル素子は温度で曲がり、ファサードが温まるにつれて開くゼロエネルギーの遮光・換気カバーとしてプロトタイプ化されている。このスマート材料クラスは、通気性のあるエンベロープの概念を空気の流れを超えて発展させ、気候刺激に応じて変化する幾何学も包含している。
ミセル、藻類、およびバイオベースのイノベーション
菌糸複合材は、農業廃棄物を介して菌糸網を形成し、軽量パネルやブロックを製造します。建築学および材料科学分野の研究では、低エネルギー消費、音響減衰、堆肥化可能性といった利点が強調される一方、耐荷重性、耐水性、長期信頼性といった既存の制約も指摘されています。その結果、ミセリウムは、今日では、内装、防音パーティション、仮設パビリオンの包装など、構造的ではない役割において最も信頼性の高い選択肢であると考えられます。
藻類バイオリアクターファサードは、太陽光が成長を促進すると同時に動的な遮光を提供するガラスパネル内で微細藻類を培養します。ハンブルクのBIQハウスは、日射を受けるファサードで太陽エネルギーの取得を低減しつつ、バイオマスと低品位熱を生産するためにフラットパネルリアクターを使用し、このコンセプトを建築規模で実証しました。エンジニアリングおよびプロジェクト文書は、このシステムが、生きた日陰とエネルギー収集という二重の役割を果たしていることを説明し、都市のマイクロファームのように機能する建物のファサードのための道筋を示しています。
これらの生き生きとした敏感なシステムが組み合わさることで、ファサードは代謝的に活性な層となります。バイオコンポジットによる湿度の調整、埋め込まれた生物によるひび割れの修復、日陰や断熱のための藻類の栽培などの応用により、建物の外皮は、静的な被覆材としてではなく、人間の快適性、建物の性能、都市の耐久性を支える生態学的インフラとして機能し始めています。
バイオ統合建築設計の原則
形態は生命に従う： 形態発生と自然のパターン
形態は生命を追うものであり、生きているシステムが力と流れの影響下で効率的な形をとるという観察から始まる。ダーシー・トンプソンの古典的な著作は、生物学的形態を数学と物理学に関連付けることで、建築家に成長、勾配、最小経路のための言語を提供した。フライ・オットーは、この科学を膜や石鹸膜による物理的な形態の発見という形で実践に移し、重力、張力、風、光が最小限の材料で構造的な幾何学を選択することを可能にした。彼らは共に、幾何学が押し付けられるのではなく発見されるというデザインアプローチを示している。
パターン思考は、こうした洞察を実用的なデザイン言語へと変換します。クリストファー・アレクサンダーのパターン言語は、人間の生活を支える反復的な空間的関係を通じて、地域から部屋まで、さまざまなスケールを結びつけます。これと並行して、バイオミミクリーの「生命の原則」は、デザイナーに、地域の状況に適応し、敏感に対応し、成長と発展を統合し、循環的なプロセスを利用するよう促し、デザインを「引き出す」ものではなく、「生態系への参加」として再構築します。
現代のアプリケーションは、自然なパターンとパフォーマンスフィードバックを組み合わせています。ジャン・ヌーヴェルのアラブ世界研究所のダイヤフラムファサードやアル・バーハ・タワーズのキネティック・マシュラビーヤのような適応性のあるエンベロープは、感応性のあるコーティングが太陽の位置に応じて光と熱をどのように調節するかを示しています。シュトゥットガルト大学の研究パビリオンは、生物にヒントを得た繊維システムやクモの巣のような素材を、ロボットによる製造で調整することで、この考えをさらに発展させ、余剰ではなく構造的な論理によって軽さを実現しています。
受動的および能動的な生態学的戦略
受動的優先。誘導、質量、遮蔽、気密性、高性能ファブリックは、機械を特定する前に負荷を軽減します。パッシブハウスフレームワークはこのアプローチを 5 つの原則と 1 つの検証方法に変換していますが、ASHRAE 規格 55 の適応型快適性モデルは、自然換気または混合モードの建物において、室内温度を最新の屋外環境条件に適合させます。IEA の換気冷却に関する研究は、制御された空気の流れが空気の質を維持しながら、過熱をどのように防止できるかを詳細に説明しています。これらの参考資料は、パッシブな意図を誠実に維持する、測定可能な基本値を定めています。
アクティブシステムは、その後、シンプルな外皮に巧みに配置されます。熱回収換気、効率的な電化、現地の再生可能エネルギー源がエネルギーサイクルを閉じる一方で、ダイナミックなファサードと制御可能な日照システムはピークを低減し、快適性を向上させます。CIBSE ガイド、パッシブハウス計画パッケージ、および付録 62 のケーススタディは、これらのシステムは、パッシブ対策と相補的に機能するように、その規模、制御、および検証を行う必要があることを示しています。
再生と循環のためのデザイン
再生は、効率性よりも高い基準を設定します。リビング・ビルディング・チャレンジは、その性能を土地、水、エネルギー、材料、公平性、健康、美しさという7つの主要項目に分類し、使用時に得られた結果に基づいて認証を行います。エレン・マッカーサー財団は、廃棄物と汚染を排除し、製品と材料を高い価値で循環させ、自然を再生するために、3つのデザイン重視の原則で循環性を定義し、実践のための特別な循環型建築ツールキットを提供しています。この2つの組織は、プロジェクトを、生態系と社会システムに明確な貢献をもたらす要素として再定義しています。
メトリクスは、循環型意図を現実的なものに保ちます。EN 15978は、ライフサイクル全体にわたる炭素について、建物レベルでのライフサイクル評価手法を規定している一方、RIBA 2030気候変動対策は、運用エネルギー、コンクリート炭素、水についてプロジェクト目標を提示しています。Cradle to Cradle Certified などの製品レベルのプログラムは、材料の健全性と循環性を評価することで、建物レベルの目標と整合性のあるサプライチェーンを構築します。
循環型アプリケーションはすでに導入されています。オランダのPark 20|20は、テナントやサプライチェーンが回収や材料再生活動に参加する、地域規模での「ゆりかごからゆりかごへ」の計画を実施しています。Superuse Studios は、都市鉱業や「収穫マッピング」の取り組みを通じて、再生部品を使ったデザインを紹介している。一方、Madaster などの材料パスポートプラットフォームは、将来の再利用や残余価値のために、組み立て部品をカタログ化している。これらの例は、デザイン、データ、供給が、建物を、空間を豊かにする長期的な材料バンクへとどのように変えられるかを示している。
エネルギー、気候、環境の共生
バイオ統合型建築は、エネルギー、水、生態系を単一のシステムとして扱います。目的は単に害を減らすだけでなく、余剰クリーンエネルギーを生産し、材料に炭素を貯蔵し、微気候を調整し、現地での水循環を実現することで還元することです。リビング・ビルディング・チャレンジのような性能フレームワークはこの目標を定義し、紙上の約束ではなく、使用時の結果に基づいて認証を行います。
正味正味エネルギーと炭素固定構造
正味正エネルギーとは、建物が1年間に使用する以上の再生可能エネルギーを生産することを意味します。その最たる証拠は、運用開始済みのプロジェクトから得られます。シアトルにある6階建てのブリット・センターは、最初の10年間で消費した電力の約30%以上の電力を生産しました。これは、薄い外壁と適切なサイズの太陽光発電アレイを組み合わせれば、曇りの多い気候でも余剰エネルギーを得られることを証明しています。
余剰のための設計は、需要の削減から始まります。目標とする効率性と受動的対策により、再生可能エネルギー源を追加する前から、ブリットセンターのエネルギー密度は一般的なオフィスよりも大幅に低減されました。この優先順位付けの論理は、ネット・ポジティブ基準と事例研究の基本的な考え方です。
炭素貯蔵は、運用から材料へと移行しています。木材などの生物由来製品は、森林が再生する過程で大気から吸収した炭素を貯蔵できますが、正確な会計処理が重要です。現在のガイドラインでは、環境製品宣言において生物由来炭素を一貫して扱うことを強調しており、これにより、チームは建物のライフサイクル全体を通じて、炭素貯蔵を過大評価も過小評価もせずに扱うことができます。鉱物ベースのシステムでは、回収した CO2 を生コンクリートに注入することで、それを恒久的に鉱化させ、強度を損なうことなくセメントの使用量を削減し、大規模なコンクリート排出量を削減することができます。
生物学的設計による熱調節
自然から着想を得た空気の流れは、形状が熱をどのように管理できるかを示しています。ハラレのイーストゲートセンターは、高質量構造、積み上げ式換気、調整された開口部により、シロアリの巣の原理を応用し、最小限の機械的冷却で室内温度を調整しています。このコンセプトは、建築が揚力、熱質量、圧力をどのように調整して、空気を最も効果的なタイミングで移動させることができるかを示しています。
建物および地域レベルでは、換気冷却は、過熱を防止し、ピーク負荷を低減するために外気を利用します。IEA 付属書 62 の枠組みで行われた国際的な研究は、夜間換気、ハイブリッド換気、遮光、および内部熱取得低減と組み合わせた制御戦略のための設計手法と事例研究を文書化しています。快適性の目標は、ASHRAE 規格 55 に記載された適応型快適性モデルと互換性があります。このモデルは、フリーランニングまたはハイブリッドモードで稼働する建物における許容可能な室内温度を、最新の屋外環境条件と関連付けています。
植生は、実証済みの熱調節剤です。緑化屋根や都市緑化は、表面温度を下げ、建物を日陰にし、蒸発冷却をもたらします。これにより、大規模に実施すれば、冷房需要を減らし、都市のヒートアイランド現象を緩和できる可能性があります。公的機関のガイドラインや最近の総合的な分析は、これらの効果の大きさと、都市がなぜ熱耐性のための緑のインフラを主流にしたのかを要約している。
水収集、ろ過、再利用システム
閉回路水は、環境共生の中心に位置しています。リビング・ビルディング・チャレンジ・ウォーター・ペタルは、プロジェクトチームに、雨水と再生廃水でニーズを満たすよう導きます。このシステムの性能は、実践で実証され、許可ガイドラインによって裏付けられています。認証済みおよび認証取得中の多くのプロジェクトは、低流量の器具、雨水収集、生態学的浄化システムを組み合わせ、年間ベースで正味の水のプラスを達成することを目指しています。
実際の事例がその方法を示しています。オメガ・サステナブル・リビング・センターは、キャンパス内の廃水を人工湿地と好気性ラグーンで浄化し、施設にきれいな水を戻すと同時に、教育施設としても機能しています。エモリー大学のウォーターハブは、移動式バイオリアクターと温室水耕栽培を統合することで、冷却やトイレの洗浄など飲用以外の用途向けに1日あたり数十万ガロンの水を再生し、自治体の水源からの取水量を削減しています。
都市は、これらのアイデアをグリーンインフラで拡大しています。ニューヨーク市の生物学的トレンチ、透水性舗装、グリーンルーフは、統合下水システムが過負荷になる前に雨水を捕捉し、洪水軽減目標の進捗状況を追跡する公表された容量と資産マップを提供しています。国や州のプログラムは、現場での飲用不適な水の再利用について、リスクに基づいたガイダンスを提供し、プロジェクトがグレーウォーター、雨水、雨水利用のための浄化目標と承認に向けて前進するのを支援しています。
実際の運用では、エネルギー、熱、水循環が相互に補完し合います。高性能の外壁と植生は冷却負荷を軽減し、これにより正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正味正 その結果、孤立した機械ではなく、生態系の中で助け合う隣人のように振る舞う建物が生まれます。
人間体験とバイオフィリックデザイン
バイオフィリックデザインとは、人々が日常生活の中で自然を感じ、見、聞き、知覚できるように、建物を目的に合わせて形作るものです。これは単なる装飾ではありません。光、景色、動き、質感、音、空間的特徴といった要素を、より穏やかな心拍からより明確な思考に至るまで、測定可能な人間への影響と調和させる枠組みです。最も広く使用されている参考資料は、自然の影響を視覚的および非視覚的な関連性、素材の類似性、そして避難所や景観などの空間的特性として整理した「14のバイオフィリックデザインモデル」です。
自然との感覚的・感情的なつながり
単純な窓からの景色が持つ治療効果は、医療サービスの設計において最もよく引用される知見の一つです。1984年に実施された画期的な研究では、木々の景色が見える部屋に入院した手術患者は、何もない壁を見渡せる患者に比べ、回復が早く、強力な鎮痛剤の必要性も少なかった。この結果は、自然が患者環境において「あると良い」要素から、臨床的に重要な要素へと変化するのに貢献した。
注意更新理論は、日常的な自然がオフィスデスクや教室の椅子といった日常的な環境で効果を発揮する理由を説明します。長時間の集中後、脳は葉の揺れ、雲の動き、波打つ水面といった軽微な刺激から恩恵を受けます。これらの軽微な魅惑的な要素はほとんど労力を必要とせず、注意を更新し、その後の認知タスクにおけるパフォーマンスを向上させることがあります。
音はバイオフィリアの一部であり、後から追加された要素ではありません。自然の音景に関するメタ分析では、より良い健康状態、より高いポジティブな効果、そしてより低いストレスや不快感との関連性が確認されました。特に水や鳥の鳴き声は効果的でした。新たな研究では、交通騒音が抑制された場合、自然の音景が気分を改善し、不安を軽減するのに役立つことが引き続き示されています。
生物学的感受性領域の健康上の利点
大規模な人口サンプル調査は、緑地へのアクセスがメンタルヘルスの改善や全死因死亡率の低下と関連していることを示しており、ストレスの軽減、社会的活動、微気候の緩和などの経路を示唆しています。世界保健機関（WHO）の調査と大規模なメタ分析は、これらの関連性を統合し、都市や設計チームが政策やプロジェクトに反映させることを支援しています。
日光は、視覚的な光源であると同時に生物学的信号でもあります。オフィスワーカーを対象とした研究では、より多くの日光と窓への近接性が、より長い睡眠時間、より良い睡眠の質、そしてより多くの身体活動と関連していることが示されています。これは、景観と日光へのアクセスを設計上の優先事項として強化するものです。標準化団体や認証プログラムは、概日リズムへの影響や適切な夜間照明を明確に考慮して、不快感を軽減しようとしている。
バイオフィリック戦略は、多感覚的な快適性を通じて効果を発揮します。14 パターンフレームワークは、知覚されるストレスを軽減し、満足度を高めるために、視覚的な自然、触覚、空気の流れ、素材の温度、空間の多様性を組み合わせています。これらの要素が音響や照明と調和すると、ユーザーは空間を「理解しやすく、落ち着きがあり、支援的」と表現します。これは、バイオフィリックな室内空間が日常的に目指す体験そのものです。
空間心理学と環境的アイデンティティ
環境心理学は、特定の部屋や通りがなぜ即座に心地よく感じられるのかを明らかにします。プロスペクト・リフュージ理論は、人々が安全と認識を兼ね備え、外を明確に見渡せ、保護された座席エリアを提供する環境を好むと提唱しています。このモデルは庭園からロビーまで繰り返し見られ、最高の待合室、図書館、キャンパスで見ることができます。
場所のアイデンティティと場所への愛着は、環境が時間の経過とともに人の一部となることを定義する。プロシャンスキーの研究は、場所のアイデンティティを物理的環境が私たちの自己概念を形成する方法として定義している一方、スキャネルとギフォードの三要素モデルは愛着を人、プロセス、場所として分類している。これらの理論は、独自の素材、地域の生態系、文化的ヒントが帰属意識にとってなぜ重要なのか、そして一般的なデザインがなぜそのつながりを弱めるのかを説明しています。
人間的な地理学は、愛の言語を加える。イー・フー・トゥアンのトポフィリア概念は、人と場所の結びつきを表現する一方で、エドワード・レルフの場所と無場所の概念は、文脈から切り離された環境を批判する。バイオ統合建築は、この伝統を利用し、生物システム、日光、景観、音、空間パターンを用いて、人々が長年にわたって親しみを感じられる建物を創造し、愛着の種を蒔く。
象徴的なバイオ統合プロジェクトの事例研究
ワン・セントラル・パーク、シドニー
アトリエ・ジャン・ヌーヴェルとPTWが設計した2棟の住宅タワーは、活気あるファサードとヘリオスタットシステムを用いて、景観と太陽光を建物の能動的な要素に変えています。ファサードの約半分は、植物学者パトリック・ブランと共同で設計された垂直庭園で構成され、敷地内の再生水流に接続された水耕栽培システムで灌漑されています。コンソールスカイガーデンは、屋上のヘリオスタットから光を受け取る反射フレームを備えており、この光を日陰の公園や屋内空間に再分配することで、公共エリアを一日中明るく保っています。
外観を超えて、ファサードとプランターも機能を果たします。CTBUHの研究は、固定式外部日除けとして機能する直線的な板縁のプランターを実証しています。これらのプランターは、アパートの冷却負荷を約20％削減すると同時に、植生による追加的な削減効果も提供します。このプロジェクトは、3つの生産施設と廃水処理施設を含む地域に位置しています。これにより、再生水が水耕栽培システムを支え、エネルギー施設が地域の運用需要を削減しています。植生、ヘリオスタット、エネルギー、水のこの組み合わせにより、高層ビルは都市のエコシステムの重要な一部となっています。
アルグ・エヴィ、ハンブルク
BIQは、バイオリアクターファサードを採用した初の集合住宅です。太陽に晒されるファサードに設置された平らな光バイオリアクターパネルは、室内を日陰にする微細藻類を培養し、バイオマス用の太陽エネルギーを収集し、貯蔵・再利用可能な低品位熱を発生させます。ファサードは、エネルギーを生産しながら光を調整する生きたシェルとして機能し、建物の外壁を静的なシールドから代謝システムへと変えます。
独立した要約によると、約200平方メートルのバイオリアクター面積と数千キロワット時の純年間エネルギー貢献があり、このアプローチが建物規模で有望であると同時に実験的であることも示されている。プロジェクトの開発経緯は、IBA Hamburg、Arup、および業界パートナー間の、実際の住宅では未知の技術テストのための協力を示している。広報活動は、日陰、エネルギー収集、およびエネルギー貯蔵が運用にどのように統合されているかに焦点を当てています。
イーストゲート・センター、ジンバブエ
1996年に建築家ミック・ピアースとアープによって完成したイーストゲートは、ハラレの昼間の気候において室内温度を調整するために、マス、日除け、および積み重ねられた換気システムを活用しています。この部分は、夜間に暖かい空気を排出し、気温が下がると建物に冷たい空気を引き込む高い排気シャフトを配置すると同時に、深いひさしと慎重に制限されたガラスによって、昼間の熱の蓄積を減少させています。これは、空気の流れと熱の蓄積が機械よりも先に設計された、気候に適応した形態の明確な例です。
設計チームが発表した測定結果によると、同地域の類似施設と比較して、エネルギー面で大きなメリットがあることが示されています。ミック・ピアースのプロジェクトデータによると、ハラレの従来の完全空調システムを備えた建物と比較して、総エネルギー使用量は約 35% 削減され、さらに資本コストの削減と、ハイブリッドモードシステムが自然対流に移行できるため、停電時にも安定した性能を発揮することが示されています。広く議論されているシロアリの巣の比喩は、昆虫の生物学を完全に模倣したものではなく、揚力と通気経路を調整するためのインスピレーションの源として理解すべきです。
これらの3つの事例は、異なる規模でのバイオ統合を示しています。ワン・セントラル・パークは、植物システムと制御された日光が高層居住空間をどのように再構築できるかを示しています。BIQは、ファサードをエネルギーと日除けの有機体へと変容させています。イーストゲートは、気候に特化した質量と換気が、最小限の機械的入力で快適さを提供できることを証明しています。これら3つの事例は、人間の体験と都市の生態系を改善するために、生物システムと連動する建築物のためのツールセットを形成しています。
