生態学的建築 – 定義

導入

標準的なパッシブハウスは、さまざまな技術とテクノロジーを組み合わせて、非常にエネルギー効率の高い使用を実現します。

エコロジー建築（または持続可能な建築）は、環境と生態学を尊重した建築の設計に関する設計および建設の手法です。

生態学的アーキテクチャには複数の側面があり、主にテクノロジー、管理に焦点を当てているもの、または人間の健康を優先しているもの、または自然への敬意を関心の中心に置いているものもあります。

いくつかの「ガイドライン」を区別できます。

• 自然で人間の健康を尊重した素材の選択、
• エネルギー需要を減らしてエネルギー節約を促進するための部屋のレイアウトの選択（たとえば）、
• エネルギー摂取方法の選択、
• そのとき人間に与えられる生活環境の選択（庭など）

持続可能なエネルギー

持続可能な建築の最も重要な目標は、建物のライフサイクル全体にわたるエネルギー効率です。建築家は、建物のエネルギー需要を削減するためにさまざまな技術を使用し、独自のエネルギーを捕捉または生成する能力を高めています。

暖房、換気、冷却システムの効率

ドイツ、フライブルク・イム・ブライスガウのヴォーバン環境地区。これらのポジティブ エネルギー ハウスは、HQE 基準に従って建設され、消費するエネルギーよりも多くのエネルギーを生成します。

効率的な暖房と換気システムを実現するためのエネルギーの中で最も重要かつ最も安価な要素は、何よりも優れた断熱性です。建物をより効率的にするには、発生する熱やエネルギーの散逸を少なくする必要がありますが、古い空気を排出するためにより多くの換気能力が必要です。

建物のかなりの量のエネルギーが、水、空気、廃棄物の処理によって浪費されています。廃水や古い空気から熱エネルギーを捕捉して新鮮な空気や冷水に再注入できる、すぐに使用できる現場エネルギーリサイクル技術があります。家庭廃棄物を園芸以外の用途に堆肥化するには、集中型の嫌気性堆肥化装置が必要です。

建物の敷地と向きは、暖房と換気システムのエネルギー効率に大きな影響を与えます。

パッシブソーラー住宅を使用すると、太陽電池や太陽熱温水器などのアクティブソーラー機構の助けを借りずに、建物が太陽エネルギーを効率的に利用できるようになります。パッシブ太陽エネルギー住宅には一般に、設計時に熱を保持するための高い熱慣性と、熱エネルギーの損失を防ぐための優れた断熱性を備えた材料が含まれています。さらに、低エネルギーの建物は一般に、損失を最小限に抑えるために、その体積に比べて包絡面が小さくなっています。これは、よりコンパクトな構造を優先して、翼や拡張されたボリュームを持つ建物（多くの場合、より有機的なものにするため）が禁止されることを意味します。寒冷地の伝統的な建物は、満足のいくエネルギーバランスを提供する小規模建物の優れた歴史的モデルとなります。

窓は、断熱材のアキレス腱となる窓ガラスからの熱損失を最小限に抑えながら、熱と光の獲得を最大化するように配置されます。北半球では、これには、直射日光を得るために南に面した多数の湾を配置し、北への開口部を大幅に減らすことが含まれます。ガスブレードを備えた低放射率の二重または三重ガラスなどの特定の種類の窓は、単純な窓よりもはるかに高い断熱効果を発揮します。暑い季節に太陽からの過剰な熱の増加を防ぐことは、空調の必要性を減らすために重要です。落葉樹は、夏には葉が目隠しとなり、冬には裸の枝から光が差し込むため、窓の前に植えられることがよくあります。シャッターや日よけを設置すると、冬の間（太陽が空に低いとき）は日光が届き、夏の間（太陽が空に高いとき）は太陽から保護されます。代わりに、冷たい北風から守るために、針葉樹や常緑樹が建物の北側に植えられています。

寒冷地では、暖房システムは明らかに建物内で最も大きなエネルギーの消耗源の 1 つであるため、持続可能な住宅への関心は暖房システムに優先されます。

家を涼しくすることが主な目的である暑い気候では、パッシブソーラーデバイスも非常に効果的です。熱慣性の高い石材は、夜間に蓄積された冷気を保持するのに適しています。さらに、建設業者は交換面積と熱損失を最大化するために平屋構造を選択します。建物は多くの場合、風、特に水域によって冷やされた風を捉えて導くように設計されています。これらの戦略の多くは、すべて有効であり、植民地時代の住宅などの伝統的な温暖気候の建築物で何らかの形で採用されています。

四季折々の気候では、統合エネルギー システムは次の場合により優れたパフォーマンスを発揮します。 建物が十分に断熱されている場合、自然の力を活用するように設計されている場合、熱が回収される場合 (すぐに使用または保存される場合)、化石燃料または電気で稼働するボイラーは100% 以上の安全効率を備えており、システムが再生可能エネルギーを使用している場合。

代替エネルギーの生産と建築設計

太陽光発電パネルなどの積極的な太陽光発電技術は、さまざまな用途に持続可能な電力を供給できます。太陽光発電パネルの性能を高めるために、屋根は太陽に合わせて傾いていることが多く、建物によっては日中に太陽に合わせて回転することもあります。インドのプネ近郊のロナバラにあるサムンドラ海事研究所(SIMS) には、長さ 90 メートルを超える世界最長の太陽光発電の壁があります。家庭用風力タービン (通常のタービンは高さが 75 メートルを超えることがよくあります) は、特に北米の家庭において、期待される能力が期待を裏切ることがあるという観点から、おそらく過剰に宣伝されすぎているのでしょう [1]。もう一つの太陽熱利用技術である太陽熱温水システムは、特定の暖房エネルギーを長期にわたって提供する持続可能な方法です。場合によっては、これらの方法を組み合わせて使用​​する住宅がゼロエネルギーといううらやましい目標を達成し、場合によっては他の建物に輸出できるほど多くのエネルギーを生産することさえあります。