持続可能なアーキテクチャ：起源、原理、アプリケーション、素材 - 環境 - 2025

持続可能なアーキテクチャは、建物の設計、建設、運転への持続的な発展の原則の適用です。その主な目的として、エネルギー効率と一般的な低環境への影響を模索しています。

持続可能性を達成するために、5つの要素（生態系、エネルギー、材料の種類、廃棄物、移動性）が考慮されます。一方、それは資源の経済を達成し、ユーザーに応じてデザインを考案することを目指しています。

モントリオール（カナダ）のソーラーハウス。出典：ブノワ・ロション

これらの要因と原則を考慮に入れると、建物のライフサイクル全体を通じてエネルギー効率が向上します。この効率は、設計、構造、占有、および操作のレベルで達成されます。

持続可能なアーキテクチャは、非再生可能エネルギーの消費を削減し、再生可能エネルギーの使用を最大化することを目指しています。この意味で、太陽光、風力、地熱、水力発電などのクリーンエネルギーシステムの利用が促進されています。

同様に、雨水を利用し、雑排水を再利用して、水の効率的な利用を目指しています。一方、自然環境との関係は必須であるため、緑の屋根を使用するのが一般的です。

もう1つの重要な側面は、エコロジーの3つのR（削減、再利用、リサイクル）のルールに基づく廃棄物管理です。さらに、持続可能な建築は、再生可能またはリサイクルされた天然資源からの材料の使用を強調しています。

現在、持続可能性の基準で設計、建設、管理される建造物はますます一般的になっています。この意味で、LEED認証などの持続可能な建物の認証を付与する組織があります。

持続可能な建物の例としては、Torre Reforma（メキシコ）、Transoceánica建物（チリ）、Arroyo Bonodal Cooperative（スペイン）などがあります。

原点

持続可能な建築の概念は、1982年にブルントラント報告書（ノルウェー首相）によって推進された持続可能な開発の概念に基づいています。

その後、国連の第42回セッション（1987年）中に、私たちの共通の未来の文書に持続可能な開発の概念が組み込まれました。

このように、持続可能な開発は、将来の世代のニーズを損なうことなく、現在の世代のニーズを満たす能力として考えられています。

1993年に、国際建築家連合は、建築における持続可能性または持続可能性の原則を公式に認めました。その後、1998年にミシガン大学の建築および都市計画学部は、持続可能な建築の原則を提案しました。

その後、2005年、モンテリア（コロンビア）で持続可能な、持続可能な生物気候建築に関する第1回セミナーが開催されました。

持続可能な建築の原則

フライブルク（ドイツ）の太陽電池パネルのある家。ソース：アーノルドプレセ

-持続可能な開発の一部

建築の持続可能性は、持続可能な開発の一般原則に基づいています。この持続可能性は、建設プロセスと建物の環境への悪影響を減らす必要性から生じています。

この意味で、建物は地球から抽出される物質の約60％を消費すると推定されています。さらに、CO2排出量のほぼ50％を直接的または間接的に負担します。

-考慮すべき要因

1993年のシカゴ会議中に、国際建築家連合は、建築の持続可能性には5つの要素を考慮すべきだと考えました。これらは、生態系、エネルギー、材料の類型、廃棄物、移動性です。

-持続可能な建築の原則

持続可能な建築の要素は、ミシガン大学の建築都市計画で1998年に確立された3つの原則に関連しています。彼らです：

資源経済

エコロジーの3つのR（廃棄物削減、再利用、リサイクル）の適用を指します。これにより、建物内で使用されているエネルギー、水、資材などの天然資源を有効活用しています。

設計ライフサイクル

この原則は、構築プロセスとその環境への影響を分析するための方法論を生成します。それは、建設の前段階（プロジェクト設計）から、建物の建設と運用のプロセスを通して適用されなければなりません。

したがって、持続可能性は、建物のライフサイクルのすべての段階（設計、建設、運用、保守、解体）に現れなければなりません。

ユーザーに関連したデザイン

持続可能な建築プロジェクトは、人間と自然の相互作用を促進する必要があります。このため、都市デザインに沿った自然条件の保全が考慮されます。

さらに、ユーザーの生活の質を重視する必要があるため、持続可能なコミュニティを作成するという観点から建物を検討する必要があります。したがって、次の要件を満たす必要があります。

1. エネルギー消費を効率的にします。
2. 他の資源、特に水を効率的に使用する。
3. 堅実で自給自足の多目的コミュニティを形成すると考えています。
4. 長い耐用年数を持つように設計されている。
5. ライフスタイルと所有権の柔軟性を確保するための計画。
6. リサイクルを最大化するように設計されている。
7. 健康になる。
8. 生態学的原則に適応するように設計されている。

用途

廃棄物のリサイクル。出典：Jorge Czajkowski Sustainable Architectureは、環境と調和した社会的幸福、安全、経済的繁栄、社会的結束を促進する都市の生息地の達成に焦点を当てています。この意味で、その主な適用範囲は、住宅であれ仕事であれ、居住可能性のための建物です。

したがって、持続可能な建築は、主に住宅建築、クリーン企業向けの建物、教育センターまたはヘルスセンターの設計と建設に対応しています。
この文脈では、建築に適用される持続可能性の原則は次のように表現されます。

-周辺の生態系と生物圏との調和

これは、建設プロセスと建物の運用の両方が、環境への悪影響を最小限に抑えることを目的としています。そのためには、建物とそのサポートシステム（サービスの提供、通信ルート）をできるだけ自然環境に統合する必要があります。

この意味で、自然とのつながりを促進することが重要であり、緑の領域（庭、緑の屋根）がデザインに関連しています。

-省エネと効率

持続可能な建築は、エネルギー消費を可能な限り削減し、建物が独自のエネルギーを生成することを目指しています。

エネルギー消費の削減

焦点は、大量のエネルギーを消費し、それによって建物の環境への影響を軽減する空調システムにあります。

このため、設計、適切な材料の使用、および建物の向きが考慮されます。後者の場合、空の太陽の進路に対する方向と風循環のパターンは非常に重要です。

建物の温度を下げる場合は、換気が不可欠ですが、効率的な暖房には適切な断熱が重要です。たとえば、大きな窓を使用して自然光を利用し、建物を暖めることができます。

ただし、ガラスは断熱性が低いため、ガラスを通過する熱損失を減らす必要があります。このための代替手段は、気密二重ガラスの使用です。

代替エネルギー生産

持続可能なアーキテクチャが考慮に入れるもう1つの側面は、代替エネルギー（太陽光、風力、地熱）の組み込み、生産、または使用です。他の選択肢の中で、太陽エネルギーは建物、水を加熱したり、ソーラーパネルを介して電気を生成したりするために使用できます。

地熱エネルギー（地球内部からの熱）は、建物の暖房にも使用できます。同様に、風力システム（風の力によって生成されるエネルギー）を組み込んで、電気エネルギーを提供することができます。

-環境負荷の少ない再生可能素材の使用

建築の持続可能な性質は、建設に使用される材料の起源と生産形態から始まります。したがって、プラスチックなどの化石燃料からの材料の使用（リサイクルを除く）は廃棄または削減する必要があります。

一方、木材はプランテーションでなければならず、自然林に影響を与えてはなりません。

-水の有効利用

持続可能な建築は、建設と建物の運用の両方で水の効率的な使用を促進します。これには、雨水の捕獲と貯蔵など、さまざまな選択肢があります。

さらに、太陽エネルギーを使用して廃水を浄化したり、雑排水再利用システムを設置することが可能です。

-グリーンアーキテクチャ

もう1つの基本的な原則は、デザインに自然を取り入れることです。そのため、中庭と外庭、および緑の屋根が含まれています。

これらの要素を含めることの利点の1つは、雨水の使用であり、構造と流出への影響を軽減します。

同様に、植物は空気を浄化し、周囲のCO2を捕捉し（温室効果を軽減）、建物の防音に貢献します。一方、構造と植物の相互関係には、美的効果と好ましい心理的影響があります。

-生産および廃棄物管理

環境負荷の高い廃棄物が発生する場合は、建設工程から廃棄物管理を考慮します。したがって、材料を効率的に使用し、廃棄物を減らし、生産されたものを再利用またはリサイクルすることを目指しています。

その後、その住民によって生成された廃棄物のための適切な管理システムがなければなりません。その他の側面には、リサイクルと再利用の目的で廃棄物を選別すること、庭に有機廃棄物を堆肥化することが含まれる場合があります。

建設のための生態材料

持続可能な建築手法による設計と建設に使用される材料は、環境への影響がほとんどないはずです。したがって、環境に害を与える可能性のある材料は廃棄する必要があります。

たとえば、アマゾンの森林破壊による木材で覆われた内装の建物は、持続可能または環境に配慮しているとは言えません。

-伝統的な素材

木材

使用される木材は、天然林からではなく、プランテーションから取得する必要があり、適切な認証が必要です。この材料は、温かく快適な環境を生み出すことを可能にし、温室効果を減らすのに役立つ再生可能な資源です。

アドビまたは生の地球

この材料は影響が少なく、エネルギー効率が高く、技術革新を通じて改善されたオプションがあります。このようにして、異なる用途に適した混合物を得ることができる。

-リサイクルおよび生分解性材料

プラスチックやガラスの瓶、結晶、作物廃棄物など、さまざまなオプションがあります。したがって、模造木材パネルはモロコシ、サトウキビ、小麦の収穫物から開発されました。

同様に、非常に強いレンガは、ココナッツの殻からの採掘廃棄物とタイルで作られています。同様に、PETプラスチックボトルを使用して機能設計のパネルを防音環境に構築することもできます。

別のオプションは、レンガに組み込まれてそれらをより耐性にする再生プラスチック材料で作られたパネルです。同様に、建設廃棄物やドア、パイプ、窓などの解体資材もリサイクルできます。

押しつぶされた石積みは下敷きまたは井戸ケーシングに使用できます。一方、再生金属や、乳タンパク質、石灰、粘土、鉱物顔料をベースにした生分解性塗料を使用できます。

タイル

タイルは、外装と内装の両方に使用される装飾的な構造部品です。完全にCrushなどのリサイクルガラスで作られたさまざまなタイルの代替品を使用できます。その他には、トイレのスクラップ、タイル、花崗岩の粉塵などのさまざまな廃棄物が組み込まれています。

タイルまたは床材

舗装材、タイル、寄木細工など、リサイクル素材で作られたさまざまな製品があります。たとえば、リサイクルタイヤと他の要素と組み合わせたプラスチックでできた舗装と寄木細工を入手できます。

ブロック

Bloxなどのリサイクル材料を組み込んだブロックの提案がいくつかあります。この材料には、再生紙からのセルロースまたは製紙産業からのスラッジが65％含まれています。

パネルと板

パネルは、Panel Cafのように、作物の残骸やストローを凝集させて構築できます。同様に、レジンボンドウッドファイバー（DMボード）または再生ポリエチレンを使用して製造することもできます。

持続可能な建築の建物の例

トッレレフォルマとトッレマヨール（メキシコ、メキシコシティ）。出典：Carlos Valenzuela今日、持続可能な建築物の例はすでに世界中に多数ありますが、その中には以下の関連する例があります。

Torre Reforma（メキシコ）

この建物はメキシコシティのパセオレフォルマに位置し、2016年に建設が終了しました。これは、メキシコで最も高い建物の246 mの建物の1つであり、持続可能な建物として認定されている国際LEED認証を取得しています。

とりわけ、建設段階では、地域のコミュニティへの悪影響が最小限になるように注意が払われました。このため、シフトごとに50人の労働者しかおらず、粉塵の発生を軽減するための灌漑システムがありました。

一方、太陽電池と建物の上にある風力発電システムで消費するエネルギーの一部を生成します。同様に、水力発電エネルギーは、下層階にある機械に電力を供給することを可能にする小さな滝を通じて生成されます。

さらに、雑排水の再利用システム（トイレとシャワーからの排出）により、他の同様の建物より55％少ない水を消費しています。同様に、4階ごとに美しい空間があり、快適な環境を作り出し、エアコンを節約できます。

Torre Reforma庭園には、この目的のために収集および保管された雨水が注がれています。もう1つの持続可能な機能は、非常に効率的なエアコンシステムを備えていることです。

光の管理に関しては、適切な照明を可能にし、より優れた分離を保証する二重窓が含まれています。さらに、それは空いているスペースや自然光が十分である場所でライトをオフにするセンサーを備えた自動システムを持っています。

トランスオーシャンビルディング（チリ）

この建物はVitacura（サンティアゴデチリ）にあり、2010年に完成しました。さまざまな省エネシステムが組み込まれているため、持続可能な建物として国際的なLEED認証を取得しています。

このように、それは建物の空調のための地熱エネルギー生成システムを持っています。一方、エネルギー効率システムが組み込まれているため、従来の建物と比較して70％のエネルギーを節約できます。

さらに、太陽エネルギーを活用し、すべてのエンクロージャーからの外観を保証するように設計されていました。同様に、すべてのファサードは、不要な熱損失または熱増加を避けるために特別に断熱されています。

Pixel Building（オーストラリア）

それはメルボルン（オーストラリア）にあり、2010年に完成し、エネルギーの観点から非常に効率的な建設と見なされます。この建物では、エネルギーは太陽光や風力などのさまざまな再生可能エネルギーシステムによって生成されます。

一方、雨水、緑の屋根、廃棄物管理を収集するためのシステムが含まれています。さらに、その正味のCO2排出量はゼロであると推定されています。

同様に、グリーンルーフシステムは、以前に収集された雨水で灌漑され、食料を生産します。照明と換気システムについては、窓の二重窓の断熱材で補完された自然のシステムが使用されています。

Cooperativa Arroyo Bonodal、Tres Cantos（スペイン）

これは、2016年にLEED認証を取得したマドリードのトレスカントスの町にある80戸の住宅の複合施設です。二重断熱材を備えた換気ファサードと地熱エネルギーの使用が含まれています。

地熱エネルギーは、深さ138 mの47井戸のシステムから得られます。このシステムにより、複合施設は完全に空調され、化石燃料からのエネルギー源を必要としません。

このように、生成された熱エネルギーを管理することで、夏は建物を冷やし、冬は建物を暖め、システムに温水を供給することができます。

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