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Jul 13, 2023

ハイブリッドウォーターの構築面

日付: 2023 年 2 月 13 日 著者: Matyas Gutai、Shwu-Ting Lee、Bumpei Magori、Yu Moe Moemori、Abolfazl Ganji Kheybari、Joshua Spencer 出典: Journal of Facade Design and Engineering、8(2)、127–1

日付: 2023 年 2 月 13 日

著者: マティアス・具体、シュウティン・リー、馬郡文平、森下優、アボルファズル・ガンジ・ヘイバリ、ジョシュア・スペンサー

ソース：ファサードデザインとエンジニアリングジャーナル、8(2)、127–152。

土井：https://doi.org/10.7480/jfde.2020.2.4784

水で満たされた建物のエンベロープは、固体と流体のコンポーネントを備えたハイブリッド構造で、通常は水で満たされたガラスまたはスチールのシェルです。 この論文では、水を満たしたファサード構造を開発する際の課題を紹介し、それを建築規模で実行可能な建設システムとして利用する可能性を評価しています。 水入りガラス（WFG）は過去に研究されており、従来の建物の独立した窓要素として提案されており、建物外壁のエネルギー管理のために水層の吸収を利用することによってエネルギー節約が達成されます。 この結果は、システムがパネルと建築部品の間を流体が流れることができる統合された建築エンベロープとして組み立てられれば、WFG の効率がさらに向上する可能性があることを示唆しています。 この論文では、著者が設計および建設した、これらの設計パラメータを備えた 2 つの実験的な「ウォーター ハウス」建物を紹介します。 これらの建物の重要性は、接続された水で満たされたエンベロープが初めて構築されることです。 このディスカッションでは、水を満たしたファサードの 2 つの工法を紹介し、さまざまな気候に対するその実行可能性を評価し、技術の設計と建設の側面を紹介し、既存の工法との比較を提供します。

流体固体建築エンベロープは、追加の建築要素（外部日よけなど）を作成しながら、冷却負荷を軽減し、吸収された熱を再利用し、エンベロープの部分と建物の残りの部分の間の熱差のバランスを取ることにより、動作エネルギーと内部エネルギーの両方を大幅に節約します。廃止。

構造材料は、建築環境の生態学的フットプリントに大きな影響を与えます。 これは、建物のエネルギー効率と熱的快適性において主要な役割を果たす建物の外壁に特に当てはまります。 特に、窓壁比 (WWR) が高い建築外壁は良い例です。ガラスのファサードはエネルギー集約型の材料を使用し (Adalberth、1997)、運用上のエネルギー需要が増加します (Gasparella、Pernigotto、Cappelletti、Romagnoni、Baggio、 2011）。 ガラスエンベロープのイノベーションは、特に内包エネルギーと動作エネルギーの両方を低減できれば、建物の環境への影響にプラスの変化をもたらす大きな可能性を秘めています。 これは特に、低エネルギー建築と比較してゼロエネルギー建築の方がより高いライフサイクル評価 (LCA) が報告されている場合に当てはまります (Ramesh、Prakash、および Shukla、2010)。これは主に内包エネルギー成分 (つまり、PV の追加) の増加によるものです。またはソーラーパネル）を後者と比較した場合、前者の場合。 これは、内包エネルギーを増加させることなくエネルギー性能を向上させることができるイノベーションが必要であることを意味します。

建物外壁のエネルギー管理の観点から見ると、光学的に透明な窓に関する研究の現状は 4 つのグループに分類できます。 最初のカテゴリは、コーティング、ダイナミックまたはアクティブ グレージングを使用した日射利得 (SHGC) に対応します。 このための解決策としては、Low-E コーティング (Cui & 水谷、2016)、エレクトロクロミック グレージングまたは EC (DeForest et al.、2015)、懸濁粒子デバイス グレージングまたは SPD (Ghosh、Norton、および Duffy、2016)、およびポリマー分散液晶が挙げられます。または PDLC (Hemaida、Ghosh、Sundaram、および Mallick、2020)。 2 番目のカテゴリは、複層ガラスのような建物外壁の熱抵抗 (U 値) を改善することです (Arici、Karabay、および Kan、2015)。 3 番目のアプローチは、日よけを使用して冷房需要を減らすことです (Tao、Jiang、Li、および Zheng、2020)。 最後に、最後の解決策は、流体媒体、つまりガラス内の換気された空気流を利用することです。これは、たとえば、外気を使用してガラス自体を冷却したり、空気が内部空間に入る前に空気を予熱するために使用したりできます (Ismail、Salinas) 、& エンリケス、2009)。 空気を循環させる代わりに、「循環水室」を利用する方法があります。これには、太陽エネルギーを捕捉し、その潜在的なエネルギー負荷を再生可能エネルギー源に変えるという利点があります (Chow、Li、および Lin、2010)。