エアコンは世界の総電力需要の10パーセントを占めています。2050年までに3倍になると予想されています。新しい建築資材、センサー、人工知能により、新築および既存の建物のエネルギー効率を最適化できます。
極端な高温や低温、洪水、停電など、さまざまな気候関連の課題に対処するには、材料、建築設計、技術など、気候に強い建物を建設するための新しいアプローチが必要です。
デジタル設計ツールと、材料、日光、微気候、エネルギー、気候への影響など、いくつかの持続可能性パラメータに基づいて最適化された効率的な設計は、より優れた設計とより持続可能な建物の実現に貢献します。
さらに、建設業界は温室効果ガス排出量の大部分を占めており、その削減には大きな責任と機会があります。
適切な断熱は電力消費を削減する優れた方法です
2011年以来、欧州連合（指令2010/31/EU）は、住宅、アパート、その他の建物内の快適な温度を維持するために、年間の電力消費量を計算する必要があります。建物とユニットには、使用可能面積、場所、断熱性に基づいて、AからFまでの持続可能性ラベルと年間電力消費量の推定値が付与されます。
法律により、住宅、アパート、店舗などを売買または賃貸する場合、すべての広告および文書に評価を記載する必要があります。
したがって、エネルギー価格はインフレ率よりもはるかに上昇しており、気候変動の結果として暖房とエアコンの使用は毎年増加しているため、より優れたインフラ断熱材に投資することは、気候変動の影響を軽減するだけでなく、家やアパートの価値を高めるためにも理にかなっています。
スマートウィンドウは断熱性と発電性能を向上
米国によれば エネルギー省古くて効率の悪い窓は、家の冷暖房にかかるエネルギーコストの25パーセント以上を占める可能性があります。これらの理由などから、多くの住宅所有者がスマート ウィンドウを選択しています。
新しいウィンドウを最大限に活用するには、 全国窓評価協議会 (NFRC) は、窓、ドア、天窓などの認定製品に対してエネルギー性能ラベルを発行します。
ラベルには、製品が室内から熱が逃げるのをどれだけ防げるかを表すUファクター、製品が不要な熱の増加にどれだけ抵抗できるかを表す太陽熱取得係数、製品が日光で家を効果的に照らすようにどれだけ設計されているかを表す可視光線透過率、製品から部屋に入る空気の量を表す空気漏れの評価が記載されています。
注目を集めている技術の一つは 低放射率 （Low-E）ガラス。ガラスに付着した金属粒子の微細な層があります。これらの粒子は赤外線を反射するため、太陽からの太陽エネルギーが反射され、夏には家を涼しく保ちます。このコーティングは家の中の赤外線を反射し、冬場の暖かさを保つのにも役立ちます。
さらに、インテリジェントビルディング技術には、 エレクトロクロミックガラス 自動的に暗くなる窓と天窓。これらのパネルは外光に応じて色合いを動的に変化させ、ブラインドやシェードを必要とせずに居住者の快適性を高めます。パネルは人間の介入なしに操作できますが、電源ノブやスマートフォン アプリを使用して制御することも可能です。
太陽光発電窓
巨大なガラス面は、現在では多くの新しい建物、特にオフィス用の建物の標準となっています。特に職場環境において自然光を取り入れることの利点は広く実証されており、現在では多くの国や地域で必須となっています。
新しい建物や既存の建物の多くには表面にこれだけの量のガラスが使われているので、それを太陽エネルギーの捕捉に利用しない手はないのではないでしょうか。
透明性と電気を得る方法の単純さにより、太陽光発電ガラス（PVガラス）の用途は非常に興味深いものとなり、あらゆる物体をガラスやクリスタルに置き換えることができます。これらのガラスは、太陽の紫外線や赤外線に対する優れた保護機能も備えており、優れた遮音性と断熱性も備えています。これらの製品間の太陽光発電効率と光の浸透性にはばらつきがあり、建築設計にさまざまな選択肢が生まれます。
「呼吸する」建物
カタルーニャ先端建築研究所（IAAC）は現在、暑い気候の建物を冷却するための ハイドロセラミックファサード の利点を調査するプロジェクトに取り組んでいます。「呼吸する」建物として知られるこの技術は、「ハイドロゲル」と呼ばれる不溶性ポリマー、水路となる布地、そしてセラミックスを使用している。
ハイドロゲルは水を吸収すると体積が最大400倍に膨張します。これにより、パネルは湿気を吸収し、蒸発することが可能になり、呼吸に似た状態になります。
「今日の技術による正確なエネルギーと熱の分析のおかげで、ハイドロセラミックのパッシブシステムは、人間の快適ゾーン内の湿度と温度のバランスを効果的に保つことができます」とIAACのウェブサイトには記載されています。
センサーとAIで異常気象を最小限に抑える
今日では、さまざまな建物の空間や設備の状態や動作に関するさまざまなデータを収集する一連の センサー と ゲートウェイ を備えた建物を多く見かけることは珍しくありません。
機械学習や人工知能などの高度な分析とテクノロジーを使用することで、天候やその他の事象が建物やその他のインフラストラクチャに与える影響を予測することが可能になります。
今日では、Google、IBM、Microsoftなどの企業が、潜在的に被害をもたらす天候をリアルタイムで予測できる高度な予測モデルを開発しています。
予報を含むさまざまな気象情報サービスから情報を収集することで、スマート ビルディングは今後の気象イベントに備え、換気、排水、その他のシステムを調整し、電力消費とインフラストラクチャとその居住者への潜在的な損害を最小限に抑えることができます。
強力な分析、より優れた建築材料、そして設計による持続可能性を組み合わせることで、気候変動が建物や都市に与える影響を軽減し、電力消費と追加の温室効果ガス排出を削減することができます。
