色が変わる？自浄できる？温度調節可能？スマートガラスの実力

公開日時：

2023-06-26

出典：

36Krより転載

著者：

未来都市は落ちない

外壁の技術は絶え間なく進歩していますが、多くの建築物における持続可能性の成果は、意図的な設計と気候・環境に適した材料の選択を通じて実現されています。伝統的な設計とスマートシステム、新素材を組み合わせることで、建物の快適性と効率を向上させることができます。

ガラスカーテンウォールは、ガラスにかかる電圧を変えることで透過率を調整します。また、光や熱を加えることにより、ガラスの外観が変わり、室内に入る光の強度や波長も変化します。このような仕組みを持つ外壁を、スマート外壁と呼びます。

外装は、建物の内外をつなぐ界面です。外装は多くの場合、建物の中で最も目立ち、注目を集める部分です。外装は外部環境要因から建物を保護するだけでなく、室内の快適な環境をつくるための重要な要素でもあります。なぜなら、外装が建物の熱の出入りが起こる場所だからです。外部環境条件に応じて自ら適応的に調整できる外壁をスマート外壁と呼びます。これは、外壁の部材（受動的または能動的）を通じて実現されます。これらの部材はさまざまな条件に応じて調整され、建物内部と外部の環境変化に適応します。具体的に建物の外壁に関しては、自然光を最大限取り入れながら太陽放射を抑えること、同時に換気や熱の出入りをコントロールすることが一般的に重視されています。多くの適応型調整はガラスカーテンウォールで行われます。ガラスカーテンウォールでは、ガラスの電圧を変化させることで透過率を調整したり、光や熱を加えることでガラスの外観を変化させたりすることで、室内に差し込む光の強さや波長を変えることができます。こうした仕組みを用いた外壁をスマート外壁と呼ぶのです。

現在、市場には環境に適応できる製品がいくつか見られ、その中には環境に適応可能な多くのテクノロジーが含まれています。これらのテクノロジーの多くはまるでSF小説の世界のようですが、すでにスマート外壁の市場に実際に存在しており、光透過率や透明度、さらには融雪現象を制御できる最新のガラスを通じて、建物をよりスマートかつエコロジカルなものにしています。

環境に応じて外観を変えるガラス

SageGlassは、サンゴバンが提供する電気変色ガラスです。ガラス板に加える応力を調整することで、その色を制御でき、これにより室内の光量や、材料が透過する紫外線および赤外線の強度を変えることができます。つまり、この動的ガラスを使えば、建物の利用者が自然光や日射熱を自在にコントロールでき、室内の快適さを向上させるとともに、エネルギー消費を大幅に削減することが可能です。この動的ガラスの着色はスマートシステムによって管理されており、センサーを活用して外部の照明条件に応じて自動的に色を変化させます。また、利用者はスマートフォンを通じてガラスの外観を直接操作することもできます。なお、このガラスは視界には一切影響を与えません。

ベルリン未来博物館 © ダシアン・グロザ

PRIVA-LITEは、光の明るさ（透明度と半透明性）を即時に制御することで空間を管理するユニークな製品です。これは電力で駆動される能動型ガラスであり、透過率を変えることなく半透明から透明へと切り替えが可能です。その最大の利点は、自然光をそのまま取り入れながらも内部空間のプライバシーを確保できる点にあります。さらに、このガラスは動画や画像のダイナミックな投影も可能で、外壁を一つの巨大なスクリーンに変えることができます。

アモーレパシフィックグループ本社 © Noshe

内部空間に熱を供給するガラス

EGLASは、一体型の見えない暖房ガラスです。このガラスは、視覚効果と空間温度の両面から、室内空間の快適さを向上させます。このガラスは1986年にフィンランドで開発され、寒冷な国々に特化して設計されました。その設計の基盤となるのは、電流とガラス表面の金属酸化物層の2つの要素であり、これによりガラスから熱を得ることができます。状況やガラス構造に応じて、部屋の温度上昇を助けるだけでなく、結露防止やさらには融雪機能まで実現可能です。

セルフクリーニングガラス

セルフクリーニングガラスもすでに実現しています。製造工程で透明な親水性かつ光触媒作用を持つ鉱物材料をコーティングすることで、ガラスは太陽光の紫外線と雨水を利用して、窓の外側に蓄積する汚れを効果的に抑制できます。紫外線が照射されることで有機汚れが触媒的に分解され、ガラス表面が親水性になります。その後、雨水（または水）がガラス上に薄い水膜を形成し、有機汚れや鉱物材料を洗い流します。外壁としての主な利点はメンテナンスの容易さにあり、設計者の考えでは清掃の必要性を半減させ、足場やクレーン、あるいは高層ビルの外壁清掃に伴う危険な作業を大幅に削減することを目指しています。

スマートガラスの専門家：サンゴバン

サンゴバンは、世界の軽量かつ持続可能な建築分野におけるリーダーであり、建築および産業市場向けに材料とサービスを設計・製造・販売しています。なかでもガラスは、サンゴバンが最も伝統的に手がけてきた製品です。公共および民間建築の改修、軽量建築、さらには建築・産業分野の脱炭素化に向けた包括的なソリューションは、継続的なイノベーションプロセスを通じて開発されており、持続可能性と性能を両立しています。

ベルリン未来博物館 / リヒター・ムジコウスキー

未来博物館はベルリンの中心部に位置し、主にさまざまな種類の展示やイベントを開催するための施設です。Futuriumとは「未来の住まい」という意味で、建築家のリヒター・ミュジコウスキー氏は、この展示館が持つ未来的な特性を表現するために、非常に彫刻的な外観を採用しました。未来博物館のファサードは、8,000枚を超える金属ガラスパネルで構成されています。これらのひし形のパネルは一辺が70センチで、金属製の反射板と陶器調のプリント模様が施されたガラス素材から作られています。変化する光の条件に応じて、パネルの屈折も変わり、まるで移り変わる雲のような模様を生み出します。

アモーレパシフィックグループ本社／デビッド・チッパーフィールド・アーキテクツ

アモーレパシフィックグループ本社プロジェクトの主な目標は、独自性を備えた建物を設計することです。建築家は高品質な建材を選択しました。これらの建材は耐久性が高く、個性的な特徴を備えています。こうした素材の使用は、このプロジェクトが追求する真実性、透明性、意義、明確さを反映した全体的な設計手法を示しています。建物の外壁に設けられた大きな開口部は、内部空間と外部空間をつなぐ役割を果たし、オフィス空間における開放性とプライバシーのバランスを取っています。二重構造の外壁デザインは日射の影響を十分に考慮しており、自然光を積極的に取り入れることで、室内空間をよりいっそう活気に満ちたものにしています。

サンゴバン本社 / ヴァロード＆ピストル

サンゴバン・グループ本社ビルは、全44階建てで高さ165メートル、敷地面積約49,000平方メートルです。この建物は模範的な環境品質を示し、都市の統合性、エネルギー性能、利用者の快適さを強調することを目的としています。このタワーは非常に独創的で、まるで光を捉え散乱する三つの結晶が組み合わされたような外観をしており、一定の反射性と透明感を備えています。建物のダイナミックな輪郭は、三つの傾斜した多面体が互いに組み合わさることで形成されており、人間の頭部、胴体、足を擬人化した形で表現し、周囲のタワーたちと対話しています。このタワーはまるで温かみのあるシンボルのようであり、「首を振る」、「腰をかがめる」ことで歓迎の意を表しています。