エコロジカルデザイン

生態学的デザイン、またはエコデザインとは、製品のライフサイクル全体を通して環境への影響を特に考慮した製品およびサービスの設計手法です。シム・ヴァン・デル・リンとスチュアート・コーワンは、これを「生命プロセスと統合することで環境破壊的な影響を最小限に抑えるあらゆる形態のデザイン」と定義しています。^{[ 1 ]}生態学的デザインは、製品のライフサイクル全体を通して環境への影響を軽減することを目的として、環境への配慮を設計および開発に統合するプロセスとも定義できます。^{[ 2 ]}

この考え方は、建築、農業、工学、生態系修復など、環境問題に取り組むための散在した取り組みを結びつけるのに役立ちます。この用語は、1996 年に Sim Van der Ryn と Stuart Cowan によって初めて使用されました。^{[ 3 ]} 生態学的デザインは、当初は設計プロセスに環境要因を「追加する」こととして概念化されていましたが、後に製品システムや個々の製品、あるいは産業全体といったエコデザインの実践の詳細へと移りました。^{[ 4 ]}ライフサイクルモデリング技術の導入により、生態学的デザインは、新しい学際的分野である産業生態学と関連付けられました。

製品のライフサイクル全体を統合的な視点から捉えるべきであるため、先進的な製品設計、生産、マーケティング、購買、プロジェクト管理の担当者が協力して、さらに開発された製品または新製品のエコデザインに取り組むべきである。協力することで、製品の変更による全体的な影響と環境への影響を予測できる可能性が最も高くなる。製品開発段階でのエコデザインへの配慮は、製品廃棄物による環境汚染を排除するための積極的なアプローチである。^{[ 5 ]}

エコデザイン製品は、製造から廃棄までをゼロにするライフサイクルを実現し、全工程で廃棄物が発生しないように設計されている。自然界のライフサイクルを模倣することで、エコデザインは真の循環型経済を実現するための概念となり得る。

ライフサイクルの各段階において分析可能な環境側面は以下のとおりです。

• 資源（エネルギー、材料、水、土地面積）の消費
• 大気、水、および地表（地球）への排出物は、騒音排出物を含め、環境および人間の健康に関連する。

廃棄物（有害廃棄物および環境法で定義されるその他の廃棄物）は中間段階に過ぎず、環境への最終排出物（例えば、埋立地からのメタンガスや浸出水）が目録化されます。ライフサイクル段階で使用されるすべての消耗品、材料、部品が計上され、それらの生産に関連するすべての間接的な環境側面も考慮されます。

ライフサイクルの各段階における環境面は、環境への影響の程度、改善の可能性、変化の可能性など、多くのパラメータに基づいて、環境への影響に応じて評価される。

このランキングに基づき、推奨された変更は実施され、一定期間後に見直される。

デザインの影響とデザインプロセスが進化するにつれて、デザイナーは自身の責任をより意識するようになった。社会学的、心理学的、生態学的環境と無関係な製品のデザインは、現代社会ではもはや不可能であり、受け入れられない。^{[ 6 ]}

こうした概念に基づき、エコデザイン製品のみを扱うオンラインプラットフォームが登場しており、デザイナーと最終顧客間の不要な流通経路をすべて排除するという、持続可能性を高めるという目的も併せ持っている。

生態学的デザインのもう 1 つの分野は、保全生物学と同様に都市生態学を念頭に置いて設計することですが、デザイナーは景観、建物、または野生生物との相互作用に影響を与えるあらゆるものを設計する際に自然界を考慮に入れます。^{[ 7 ]}建築におけるそのような例としては、緑化屋根やオフィスがあり、これらは自然が人工環境と相互作用できる空間であると同時に、人間がこれらの設計技術から恩恵を受ける空間でもあります。もう 1 つの分野は、自然庭園や自然景観の創造におけるランドスケープ アーキテクチャであり、これらは自然の野生生物が都市の中心部で繁栄することを可能にします。

多機能性は生産と使用の両方で消費を増加させるため、一連の非設計アプローチを通じて製品を環境に配慮したものにすることもできます。非設計の中核的な形態には、自己抑制、排除、除去、交換、復元、保護が含まれます。^{[ 8 ]}この持続可能性戦略は地球の長期的な利益を重視し、環境復元と技術的マインドフルネスに関連しています。非設計の例として、デジタルデトックスがあります。これは、デジタルメディアの使用を自発的に制限することを指します。「非使用」、「プラグを抜く」、「デジタル切断」などの用語は、現在の生産性アプリケーションの戦略的機能に含まれています。アプリケーション設計者は、画面時間を制限し、スマートフォンの注意散漫を減らすことで、ユーザーをデジタルインターフェースから効果的に遠ざけ、それによってエネルギー消費を削減します。^{[ 9 ]}

ライフサイクル分析 (LCA) は、原材料の投入から製品のライフサイクル終了まで、製品のライフサイクルの各段階で製品が環境に与える影響を理解するために使用されるツールです。ライフサイクルコスト (LCC) は、「材料、手順、使用、使用終了、輸送の側面で示される各ライフサイクル段階の最小コストを特定する」経済指標です。^{[ 20 ]} LCA と LCC は、特に環境に悪影響を与える製品の特定の側面を特定し、その影響を軽減するために使用できます。たとえば、LCA では、製品のライフサイクルの製造段階が環境に特に有害であることが明らかになり、別の材料に切り替えることで排出量を削減できる場合があります。ただし、材料を切り替えると、製品の寿命の後半で環境への影響が増加する可能性があります。LCA は製品のライフサイクル全体を考慮し、製品の多くの影響について設計者に警告することができるため、LCA は重要です。

LCAが考慮する要素には、以下のようなコストと排出量が含まれます。

• 交通機関
• 材料
• 生産
• 使用法
• 終末期

廃棄物管理は地球規模の問題であり、海から生物の体内まで世界中のあらゆる場所にゴミが存在するため、ライフサイクルアセスメント（LCA）の重要な側面である。廃棄物処理場の持続可能性を評価するためのフレームワークとして、EcoSWaD（Ecological Sustainability of Waste Disposal Sites、廃棄物処理場の生態学的持続可能性）が開発された。 ^{[ 21 ]}このモデルは、(1)立地の適合性、(2)運用上の持続可能性、(3)環境の持続可能性、(4)社会経済的な持続可能性、(5)処理場の容量の持続可能性という5つの主要な懸念事項に焦点を当てている。このフレームワークは2021年に開発されたため、既存の廃棄物処理場のほとんどはこれらの要素を考慮していない。ごみ捨て場や焼却炉などの廃棄物処理施設は、教育水準や所得水準の低い地域に偏って設置されており、これらの脆弱な人々を汚染や有害物質への曝露で苦しめている。^{[ 22 ]}例えば、セレル報告書などの米国の法律は、焼却炉の設置場所に関して、このような階級差別的かつ人種差別的なプロセスを助長してきた。^{[ 23 ]}国際的には、汚染産業が排出規制の少ない地域（通常は発展途上国）に移転するという「底辺への競争」が世界的に起こっており、脆弱で貧しい人々が環境の脅威に不均衡にさらされている。^{[ 24 ]}これらの要因により、LCAと持続可能な廃棄物処理場が世界規模で重要になっている。   

都市生態デザインは、生態学的都市主義に関連して、美的、社会的、生態学的懸念を都市デザインの枠組みに統合し、生態学的機能の向上、資源の持続可能な生成と消費、回復力のある建築環境とそれを維持するインフラストラクチャの作成を目指します。都市生態デザインは本質的に学際的であり、環境学、社会学、司法研究、都市生態学、景観生態学、都市計画、建築、ランドスケープアーキテクチャなど、複数の学術分野と専門分野を統合します。都市生態デザインは、都市部の成長、気候変動、生物多様性の喪失など、複数の大規模な傾向に関連する問題を解決することを目的としています。都市生態デザインは、デザインの原則を概説する規範的アプローチとは対照的に、「プロセスモデル」として説明されています。^{[ 25 ]}都市生態デザインは、都市の回復力、資源の持続可能な利用と管理、生態学的プロセスを都市景観に統合​​することによって、これらの問題に対する解決策を生み出すために、多数の枠組みとアプローチを融合します。

地元の原材料を使用するなど、エコマテリアルはコストが低く、輸送に伴う輸送費、燃料消費量、_{二酸化炭素排出量といった環境コストを削減します。}森林管理協議会（FSC）や汎欧州森林認証協議会（PEFCC）などの認証を受けた、持続可能な森林管理が行われている植林地からの木材など、認証済みのグリーン建築資材を使用することもできます。

持続可能な製品や建築物には、他にも様々な種類の部品や材料を使用できます。リサイクル可能な材料やリサイクル材料は建設において一般的に使用されていますが、製造時やライフサイクル終了後に廃棄物が発生しないことが重要です。建設現場や廃品置き場にある木材などの再生材料は、新しい建物の支持梁や家具として再利用することで、第二の命を与えることができます。掘削で出た石は擁壁に使用できます。これらの材料を再利用することで、新製品の製造に必要なエネルギー消費量を削減し、新たな自然な美的品質を実現できます。

建築

オフグリッド住宅は、クリーンな電力のみを使用します。従来の電力網から完全に分離され、アクティブまたはパッシブなエネルギーシステムを利用して電力供給を受けます。オフグリッド住宅は、電気に加えて、水道やガスなどの公的または民間の管理下にある他の公共サービスも利用しません。

これらのシステムは、太陽光、風力、地熱、バイオマス、地熱、水力などの再生可能で枯渇しないエネルギー源から生成される電力を利用するという原理に基づいている。

太陽光発電は、広く知られ、利用されている再生可能エネルギー源です。技術の進歩により、太陽光発電は多種多様な用途で利用できるようになりました。太陽光パネルには、熱を電気に変換する2種類があります。太陽熱パネルは、ガソリンやディーゼル燃料の消費量を削減またはなくし、二酸化炭素排出量を削減します_。一方、太陽光発電パネルは、太陽光を電流に変換し、あらゆる機器の動力源として利用できます。太陽光発電パネルは、より複雑な技術であり、一般的に太陽熱パネルよりも製造コストが高くなります。

バイオマスとは、強制的または自然発生的な生物学的プロセスによって生成された有機物から作られるエネルギー源のことである。

地熱エネルギーは、地中の熱を利用して得られるエネルギーです。このエネルギーは、住宅の暖房や冷房に利用できます。外部エネルギーへの依存をなくし、廃棄物を最小限に抑えます。また、地下に設置されるため目立たず、景観にも優しく、デザインにも容易に取り入れることができます。

風力タービンは、従来の電力供給源がすぐに利用できない地域、例えば学校や病院など電力需要の高い農村地域にとって有用な設備です。風力タービンは家庭のエネルギー消費量の最大30%を供給できますが、設備の設置場所から消費地までの最大距離や、各施設に必要な電力および許可される電力など、規制や技術仕様の対象となります。

雨水タンクなど、複数の用途に水を再利用する水のリサイクルシステム。家庭から出る生活排水を再利用することは、飲料水の無駄遣いを防ぐ有効な方法です。

水力発電（または水力発電）とは、落下する水や流れの速い水を利用して発電したり、機械を動かしたりする発電方法です。水力発電は、二酸化炭素などの大気汚染物質を直接排出せず、比較的安定した電力供給源となるため、化石燃料に代わる魅力的な選択肢となっています。

パッシブエネルギーシステム（バイオクライマティック建築）を統合した建物は、非機械的な方法で暖房を行うため、天然資源の利用効率が最適化される。

パッシブデイライトとは、建物の配置や立地によって、一年を通して太陽光を取り込み、活用することを指します。太陽光を利用することで、コンクリートなどの建材に蓄えられた熱容量が、室内に必要な熱量を生み出すことができます。

グリーンルーフとは、屋根の一部または全体が植物などで覆われた屋根のことです。グリーンルーフは、建物の温度調節に役立つ断熱効果を発揮するパッシブシステムです。また、水を保持して水のリサイクルシステムとして機能するほか、防音効果も期待できます。

自然換気／受動換気は、建築形態と方位を利用して空気の流れを促進し、機械式空調システムへの依存度を低減します。適切に設計された開口部、アトリウム、および交差換気経路により、圧力と温度の差を利用して新鮮な空気が入り込み、暖かい空気が排出されるため、追加のエネルギー投入なしに室内の快適さが維持されます。^{[ 30 ] [ 31 ]}

• 1971年、イアン・マクハーグは著書『自然との調和によるデザイン』の中で、ある場所の質的な特性を包括的に理解するために、その場所の様々な層を分析するシステムを普及させた。マクハーグは、歴史、水文、地形、植生など、その場所のあらゆる質的な側面を層として割り当てた。このシステムは、今日の地理情報システム（GIS）の基礎となり、生態系景観設計の実践において広く用いられるツールとなった。
• 1978年、パーマカルチャーが誕生。 ビル・モリソンとデビッド・ホルムグレンが、再生可能な人間生態系を設計するシステムを表す言葉としてこのフレーズを造語した。（福岡、ヨーマン、スミスらの研究に基づいている。）
• 1994年 、デイビッド・オアは著書『地球を心に留めて：教育、環境、そして人類の展望について』の中で、「生態学的デザイン知能」とその力、すなわち健全で、持続可能で、回復力があり、公正で、繁栄したコミュニティを創造する力について、一連のエッセイをまとめた。
• 1994年、カナダの生物学者ジョン・トッドとナンシー・ジャック・トッドは、著書『エコシティからリビングマシンへ』の中で、生態学的設計の原則について述べている。
• 2000年、エコサ・インスティテュートは、自然と調和したデザインをデザイナーに教えるエコロジカルデザイン認定コースの提供を開始した。
• 2004年、フリチョフ・カプラは著書『隠されたつながり：持続可能な生活のための科学』の中で、生命システムの科学に関する入門書を執筆し、生命科学者による新しい考え方を社会組織の理解に応用することについて考察した。
• 2004年、K. Ausebelは、世界で最も革新的な生態系設計者たちの個人的な物語をまとめた『自然の操作手順』を出版した。

エコデザイン研究は主に、実施上の障壁、エコデザインのツールと方法、およびエコデザインと他の研究分野との交わりに焦点を当てています。^{[ 32 ]}

いくつかのレビュー記事では、エコデザイン研究の進化と現状の概要が提供されています。^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}

• Lacoste, R.、Robiolle, M.、Vital, X. (2011)、「電子機器のエコデザイン」、DUNOD、フランス
• McAloone, TC & Bey, N. (2009),製品開発による環境改善 ― ガイド、デンマーク環境保護庁、コペンハーゲン、デンマーク、ISBN 978-87-7052-950-146ページ
• Lindahl, M.: 設計者によるDfE手法の活用。第1回国際ワークショップ「持続可能な消費」議事録、2003年。東京、日本、非伝統的技術協会（SNTT）およびライフサイクルアセスメント研究センター（AIST）。
• Wimmer W.、Züst R.、Lee K.-M. (2004): エコデザインの実装 ― 製品開発への環境配慮の統合に関する体系的なガイダンス、ドルトレヒト、Springer
• Charter, M./ Tischner, U. (2001): 持続可能なソリューション。未来のための製品とサービスの開発。シェフィールド：グリーンリーフ
• ISO TC 207/WG3
• ISO TR 14062
• デザイン史ジャーナル：環境意識の高いデザインと逆製造、2005年。エコデザイン2005、第4回国際シンポジウム
• デザインジャーナル：第13巻、第1号、2010年3月 - デザインこそが問題：デザインの未来は持続可能でなければならない、N.シェドロフ。
• 「エコデコ」、S・ウォルトン
• 「小さなエコハウス ― スタイリッシュにグリーンな暮らしを」、C. パレデス・ベニテス、A. サンチェス・ビディエラ

• バウハウスからエコハウスへ：生態学的デザインの歴史。ペダー・アンカー著、ルイジアナ州立大学出版局刊、2010年。ISBN 0-8071-3551-8。
• エコロジカルデザイン。シム・ヴァン・デル・リン、スチュアート・コーワン著、アイランド・プレス刊、2007年。ISBN 978-1-59726-141-8（第2版、初版、1996年）
• 無知と驚き：科学、社会、そして生態学的デザイン。マティアス・グロス著、MIT Press刊、2010年。ISBN 0-262-01348-7

• 持続可能な設計と開発に関するリソースガイド
• 欧州委員会のウェブサイトには、エコデザイン活動および関連法規（エネルギー使用製品の最低要件を含む）が掲載されています。
• 欧州委員会のLCAおよびエコデザイン関連サービス、ツール、データベースのディレクトリ
• 欧州委員会のELCDコアデータベース（エコプロファイル付き、無料）
• 環境影響評価（EEA）－原則と構造
• EIMEは、電気・電子産業におけるエコデザイン手法である。
• 4E、効率的な電気最終用途機器に関するIEA実施協定