22杉原浩二／久保洋香／中尾理沙／黒羽亮一 Koji Sugihara /Hirotaka Kubo /Risa Nakao /Ryoichi Kuroha日建設計 エンジニアリング部門 Engineering Department, Nikken SekkeiBEIとBPIの関係BEIは建築物における空調・照明などの省エネルギー性能を示す指標であり、BPIは建物外周部の熱負荷低減のための外皮性能を示す指標です。ともに数値が基準の1.0より小さくなるほど、性能が優れていることを意味します。 BEIを削減してZEBを目指すとき、高断熱化や日射遮蔽によって外皮性能の向上を図ることが、まず重要となります。建築物のエネルギー消費量では空調が大きな割合を占めるからです。 だからといって、熱的弱点となる窓を完全に廃することがいいわけでもありません。窓からの自然採光と明るさ検知による調光制御を組み合せ、照明エネルギーを削減することも重要だからです。あるオフィスモデルにおけるBEIとBPIのケーススタディでは、以上のことが端的に表れる結果となりました。あくまでも一例ですが、どのような建物でも最適解を求める視点が必要なのは同じです。─BPIで評価できない技術もBPIでは評価しきれないファサード技術もあります。呼吸機能を有し、冷涼な外気を外周部の熱負荷処理に利用する事例［写真1］や、緑で室内への日射を遮りながらヒートアイランド抑制にも寄与する事例［写真2］などは、その環境性能が必ずしもBPI値として直接反映されるものではありませんが、ZEB実現のための有効な手法です。ファサードの設計においては、このような手法をBPIのみにとらわれることなく取り入れていくことも大切です。 ─いろいろなファサード形態中庭や縁側も、外部の熱と光、風の流れをコントロールするファサードのひとつといえます。中央大学茗荷谷キャンパス［写真3–5］では、外壁の窓面積を抑える一方、建物中央に大きな吹き抜け空間を設けました。これにより熱負荷を大幅に削減しつつ、室内は吹き抜けのトップライトを介して光と風を取り込み、時間や季節と呼応する心地よい空間となっています。─環境性能の向上を目指して断熱や日射遮蔽性を高めて外皮性能の向上を図り、その上で、光や風、水や緑といった自然の要素を上手に利用する。ファサードの形態を自由に捉えながら、さまざまな手法で省エネルギー性能を適切に評価し、自然とつながる快適な空間を創出することが、総合的な環境性能を高めるファサードエンジニアリングだと考えます。ファサードエンジニアリングと環境性能Facade Engineering and Environmental PerformanceThe Relationship between BEI and BPI A building’s energy performance (BEI) is an indicator that includes functions such as air conditioning and lighting, while the building performance indicator (BPI) focuses on reduc-ing heat load at a building’s perimeter. For both, the lower the score beneath the benchmark of 1.0, the better the perfor-mance. As air conditioning accounts for a large percentage of a building’s energy consumption, the first step toward achieving a zero energy building (ZEB) by lowering the BEI is to improve both thermal insulation and solar shading capacities. This is not to say, however, that windows, the thermal weak point, should be entirely done away with; it is also crucial to reduce lighting-based energy consumption by combining natural light entering through windows with brightness-detection- based dimming. This has been clearly demonstrated by a case study of BEI and BPI in an office model. Although this is just one example, the same perspective should be adopted to find the optimal solution for any building.─Looking Beyond BPI ValueFacades also utilize technology that cannot be assessed using BPI. Examples include “breathing” facades that use cool outside air for heat load treatment at a building’s perimeter ［photo 1］, and the use of greenery to shield against entering sunlight and contribute to heat island control［photo 2］. Environmental per-formance achievable through these methods cannot necessarily be reflected in a BPI value, but they are nonetheless effective methods for realizing ZEBs. We should be careful to avoid focusing solely on BPI and strive to incorporate such methods into facade design.─Diverse Facades Courtyards and verandas are other ways in which a facade can control the flow of heat, light, and wind entering from outside a building. For the Chuo University Myogadani Campus building ［photos 3–5］, we designed a large atrium space in the center of the building, minimizing the window area on the exterior walls. This significantly lowers the heat load and allows light and breezes to come in through the skylight in the atrium, creating a comforta-ble space that responds to the time of day and the season.─Striving for Improved Environmental PerformanceImproving thermal insulation and solar shading enhances building envelope performance and allows for optimal use of natural elements such as light, wind, water, and greenery. We believe facade engineering that improves environmental per-formance means properly evaluating energy performance using various methods and creating comfortable spaces that are con-nected to nature, without limiting the form of the facade itself.
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