Loading article…
二重外装ファサードとは、2枚の外装材（ファサード）を中間空洞に配置し、その間に空気が流れるようにした建築システムです。空洞の換気は、自然換気、ファン換気、機械換気のいずれかで行うことができます。空洞内の換気方式に加え、空気の出入口は、気候条件、用途、立地、建物の利用時間、空調設備の運用戦略などによって大きく異なります。
ガラス面は、単層または複層ガラスユニットで、間隔は20cmから 2mまでです。多くの場合、冷房期間中の保護と熱排出を目的として、内部の空洞部分に日よけ装置が設置されます。
二重外装ファサードの基本概念は、20世紀初頭にスイス系フランス人建築家ル・コルビュジエによって初めて探求され、検証されました。彼が「中和壁（ mur neutralisant）」と呼んだこのアイデアは、大きなガラス層の間に暖房/冷房パイプを挿入するというものでした。このようなシステムは、彼のヴィラ・シュウォブ（スイス、ラ・ショー＝ド＝フォン、1916年）で採用され、国際連盟コンペ（1927年）、セントロソユーズビル（モスクワ、1928～33年）、シテ・デュ・レフュージュ（パリ、1930年）など、他のいくつかのプロジェクトでも提案されました。1930年にこのシステムを研究したアメリカ人技術者たちは、従来の空調システムよりもはるかに多くのエネルギーを消費するとル・コルビュジエに伝えましたが、ハーヴェイ・ブライアンは後に、太陽熱暖房を取り入れればル・コルビュジエのアイデアには価値があると結論付けました。[ 1 ]
もう一つの初期の実験は、1937年に建築家ウィリアム・レスカゼがニューヨーク州タキシードパークに建てたアルフレッド・ルーミス邸である。この住宅には、住宅本体とは別のシステムで空調された深さ2フィートの空気層を持つ「精巧な二重構造」が採用されていた。その目的は、室内の湿度を高く保つことであった。[ 2 ]
建設された最初の近代的な例の 1 つは、キャノン デザインによるオクシデンタル ケミカル ビルディング (ニューヨーク州ナイアガラ フォールズ、1980 年) です。[ 3 ]この建物は基本的にガラスの立方体で、冬に空気を予熱するためにガラス層の間に 4 フィートの深さの空洞が設けられています。[ 4 ]
近年、効率的な建築設計への関心が再び高まっていることから、この概念への関心も再燃している。米国グリーンビルディング協会（USGBC）は、基準値と比較したエネルギー消費量の削減に対してポイントを付与しているため、この戦略は建物のエネルギー性能を最適化するために活用されている。
二重外装を採用した注目すべき建物の例としては、30セント・メアリー・アクス（通称ガーキン）と1エンジェル・スクエアが挙げられます。これらの建物はどちらも、その規模に対して優れた環境性能を実現しており、二重外装の利点がその鍵となっています。ガーキンは、外壁に三角形の窓が設けられており、それが高層ビルを螺旋状に上昇していきます。これらの窓は天候や建物のデータに応じて開閉し、建物内を流れる空気の量を調整することで換気を行います。
2枚の外壁の間の空洞は、自然換気または機械換気のいずれでも構いません。寒冷地では、空洞内の日射熱を居住空間に循環させて暖房需要を相殺できます。一方、温暖地では、空洞を建物の外に換気することで日射熱の侵入を抑え、冷房負荷を軽減できます。いずれの場合も、このガラス構造を用いることで、従来のガラス構造よりも高い断熱性能が得られると考えられます。
最近の研究によると、二重外装ファサードに接続された建物のエネルギー性能は、ファサードの換気戦略を最適化することで、寒冷期と温暖期、または寒冷気候と温暖気候の両方で改善できることが示されています。[ 5 ]
二重外装ファサードが従来の単層外装ファサードに比べて優れている点は明確ではありません。従来の高性能低放射率窓でも同等の断熱性能が得られる可能性があります。二重外装によって床面積が減少するだけでなく、換気方法によっては結露、汚れ、外部騒音の侵入といった問題が生じる場合もあります。また、二重外装構造の導入は、材料費や設計費の大幅な増加につながる可能性もあります。
二重外装ファサードの建物エネルギーモデリングは、空洞内の熱伝達特性が変化するため本質的に難しく、エネルギー性能のモデリングや節約の予測は議論の余地がある。[ 6 ]