交流セミナーレポート Vol.30『どパッシブな建築』をコンピュテーショナルにデザインする
今回の交流セミナーでは、最新のパッシブデザインツールによるシミュレーションを駆使しながら設計活動に携わられている東京工業大学 / 川島範久様を講師にお迎えし、今後のパッシブデザイン手法の方向性やあり方等についてお話しをうかがった。当日の講演内容を抜粋し、概要を報告する。

開催日時：2015 年 1 月 29 日（木）15：00 ～ 17：00
参加者 ：28 名

態だった。それに対し、こういった形を提案することによって、日射も入り、風も抜け、山も見えて猫も通れる、そんな住宅とすることができた。
こうしたパッシブ建築を考えるときに、まず何をやるかというと、気候をちゃんと丁寧に読み込むことをやる。
そのため空気線図に 365 日 24 時間分の拡張アメダスデータをプロットする。
これにより、ダイレクトゲインをすると快適になる範囲、通風を行うと快適になる範囲、パッシブ手法を取り入れても快適にはならない範囲などがわかってくる。
こうしてみると、パッシブによって快適になる時間帯はかなりあることがわかる。特に冬のダイレクトゲインと中間期から夏にかけての通風が非常に効果的であることがわかる。
設計する際には、拡張アメダスデータだけではなく、実際にこの敷地の屋根■ HOUSE BBの上に気象観測計を置いて測定も行っ～近隣との環境的な関係性た。拡張アメダスデータとの整合性をHOUSE BB は 2009 年にできた住宅で、 とったうえでの結果として、この敷地ロの字型のキューブが宙に浮いたよう は西側からの卓越風が一番影響が大きな形をしている。長野県長野市の長野 いことがわかったので、それを有効利盆地の真ん中に建っている。長野県は 用できる形はどのようなものかを考広々したイメージがあるが、この敷地 え、屋上に飛び出る塔屋を提案した。
は住宅密集地のど真ん中にあり、北側 CFD によるシミュレーションを行っての前面道路は 4m 程度の狭い場所であ みると、西側の卓越風を飛び出た塔屋る。密集した住宅地だが、この家の屋 が受けてその背面が負圧になる。背面
根の上に上ってみると、長野盆地を取 や両側に開けた窓が常に風を誘引するり巻く山々が非常にきれいに見える場 窓として機能し、周囲に開いた窓から所だったので、敷地に浮いたような住 風を吸って排出するといった空気の流宅を提案した。
れをつくることができることが確認で元々は太陽も入らず風も抜けず、眺望 きた。
もとれない、猫も通れないといった状 また、密集した住宅地の中では、そこ■どパッシブとは小玉先生はパッシブとアクティブについて『自然エネルギー利用のためのパッシブ建築設計手法事典』の中で、「間断ないエネルギーの補給によって成立する完全に人工的な居住環境と、自然と一体化し、自然のリズムが実感できる居住環境の質が等しいものではない」ということを言っている。
パッシブというのは、ただたアクティブなものをそのままパッシブに置き換えるのではない。自然そのものはただ快楽的なときもあれば畏怖を感じるもの、崇高と感じる場合もあって、それを最大限受け入れるということ、そうした自然と付き合っていくということがパッシブではないかと考えている。
『どパッシブ』とは、環境を思いっ切り楽しむための工学的なアイデアだと考えている。

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川島範久氏

東京工業大学 理工学研究科
建築学専攻 助教授に埋没するようなボリュームを建ててしまうと、風はその上空を流れて行ってしまい、なかなか風圧差がつかないので通風を確保することが難しくなる
が、建物を持ち上げ、塔屋を作ってウインドキャッチすると密集した住宅地
でも風をうまく取り込むことができることもわかった。
それだけではなく、密集した住宅地においてこのように通風を確保するような建て方をすることは、隣の家にとっても良いということもシミュレーションによって確認できた。
小さな住宅ではあるが自分だけがいいわけではなく、隣の家のことも考えながら、隣の家のパッシブにも寄与するような建て方も目指した。
ただ長野市は東京に比べて寒い。長野市の空気線図を見ると東京と比べて明らかなように、冬期の寒さ対策がとても重要になってくる。
気候データをビジュアライズしながら、どういった要素を最も使えそうかということを考えながら設計をするわ
けだが、大事なことは断熱気密。これなしにパッシブなことだけをやってしまうとせっかく取り込む自然を十分に楽しめないことになる。
熱負荷的には非常に不利な形ではあるが、断熱気密をしっかり施すことで、パッシブな状況を享受できる。
また、ただでさえ少ない日射を入れるために常設の庇をつけておらずオー
ニングで夏と冬の日射を遮蔽と取得といった形で切り替えられるようにしている。
木造なので熱容量を与えることが難しいが、PCM という素材を使って温度による相変位による吸熱を利用して、軽いけれど “ 重い ” 木造住宅を実現した。
潜熱蓄熱材を使えば、1 杯が 4 杯分の熱容量をもつことになる。センサーを入れた実測では、PCM があることによって、日射の影響もあるが木造住宅としては非常に温度が安定していることを確認することができた。

事なのではないかと考えボリュームを このビルに設置したバイオスキンが建検討した。
物全体にある場合に、どのように空気外側にはバルコニーを張り巡らしてい を冷やしてどこに冷気が落ちていくかる。超高層ビルでバルコニーを持った ということを CFD でしながら、我々もビルはほとんどないが、ソニーの優秀 2℃程度下がることを確認した。アイデなクリエイターやエンジニアが安心し アそのものは思いつきだが、それをしって働けるようにするために、（このビル かりと確信しながら進めていった。
は避難安全検証を行っていて 2 つの階 実際これは他にこうした事例がある訳段で十分安全性を保てるが、）さらに安 ではなく、しかも超高層オフィス全体全で、いざとなれば外に出て南側に走っ に展開する仕組みなので、みんな怖さ□ソニーシティ大崎て行けば地面に降りて来られるような はあったが、コンピュテーションによっ～都市との環境的な関係性計画としている。ワークプレイスの外 て可視化することで、施主だけではな『どパッシブ』であるということは、外側にバルコニーがあり、柱も外に追い く、我々自身も安心して設計を前に進の環境がどういうものであるのかとい出している。その先に「バイオスキン」 めることができるという経験を示すこうことに非常に依存する。と呼んでいる簾のようなものがある。とができたし、同時に、超高層の表面地球温暖化によってこの 100 年で 0.7℃
これは一つの日射遮蔽であり、視線制 も、川や緑のような自然のクールリソー
気温が上昇している中で、東京は 3℃御であり、手すりになっている。手す スになり得ることを実証できた。
上昇している。この 2.3℃の差がヒートりは陶器でできていて、その中に雨水 樹木というのは植えれば植えるほど環アイランドによるものと言われている。
を通すことで表面が濡れて周りの空気 境が良くなるが、建てれば建てるほど日建設計で初めて担当した建築でソを冷やすといった装置としても機能し 環境が良くなる建築の在り方というもニーシティ大崎がある。ている。のは何か、ということを考えた。
日建設計に入社してこうした大規模建全体としては超高層ビルであるが、簾 『どパッシブ』になるためには都市環境築（12 万㎡、高さ 140m）を考えたとのようなものがかかっていて、通常こ そのものが良くなければ『どパッシブ』きに、それまで住宅スケールで考えてうした板状のものが建つと非常に圧迫 になれない。建築の都市との環境的ないた環境という言葉と、大規模建築で感があるが、奥行き感があるようなも 関係性を考える必要があるということ考える環境とは全然違うと思った。何のとすることによって、都市環境との を思った、ということがソニーシティが一番違うかというと、外皮が内部環対峙の仕方を考えている。
大崎で一番学んだことである。
境に与える影響の割合がまったく違う。
ヒートアイランド現象は、人工排熱がその一方で奥行き 50m といったオフィ都心に集中していることによって発生 ■コンピュテーションが必要な理由
スビルが当たり前になってきていて、していることもあるが、さらにそれが コンピュテーションといったものが本
これまで外皮が建築の内部環境に大きゲリラ豪雨を起こす原因となっている。 質的にはどういうものなのか、というく影響を与える、コントロールすると突き詰めて考えると都市の中での水循 ことも勉強しているが、元を辿っていっ思われていたものが、実は非常に少な環が、人工的な都市のつくり方（＝土 てわかりやすかった事例というのが「成い範囲しかコントロールしないというをふさぐ、川にフタをする、緑を減らす） 長の限界」（1972 年ローマクラブ）でことが一番の発見だった。裏を返すと、によって、正常ではなくなっているこ 提示された世界モデルだった。これは外皮性能が内部に与える影響の割合はとがヒートアイランドとゲリラ豪雨を システムダイナミクスといった理論に非常に小さいが、その半面、外部に与基づき、人口、資本、食糧、天然資源、起こしていると言える。
える影響は非常に大きいのではないかと思った。
東京を引いた視点、スケールでみると、東京の昼のクールリソースは東京湾で、夜のクールリソースは関東平野の周りにある自然の山々であることがわかる。
ソニーシティの敷地は谷地形の縁に建っているので、その風をどう使うかということを考えることがまず一つ目のテーマとなった。
入ってくる風に対して見付面積を小さくすることで冷たい空気をしっかりと後背敷地に受け流すことを考えることが、都市環境を考えるうえで非常に大Symbiotic Housing no.45

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汚染という 5 つの要素をシステムに組 ほど儲かるシステムになっている。し 開けることさえもブラインドを開ける
んで、フィードバックループを構築し、 たがって、電力会社（やガス会社）自 ことすらも忘れてしまう。しかし、変世界モデルの標準計算を行ったもので らがユーザーに対してエネルギーを使 化する自然を適切に取り込み、自然をある。要は、今後成長は限界を迎える わないように勧めたり、補助金を出す 常に感じるような建築空間を実現すれ「あ、そうか。自然というということを、シミュレーションモデ から断熱材を入れなさいとか、高効率 ば、人間は、ルを組んで計算することによって可視 機器を入れなさいということを奨励す こんなに素敵なリソースがあるのだかる。これはカリフォルニア州も行って ら、それを使うように動こう」という化したものである。
ように行動変容すると考えている。しこの可視化の意味は何か？何をしたの いる。
『どパッシブ』は、『365 日か？その本質は３つあると考えている。 さらに電力会社は設計者教育も大事だ たがって、一つは、地球の有限性を可視化して、 と考えていて、教育プログラムや様々な 24 時間、勝手に変化する自然を適切に問題を世界で共有したこと。共有した 実験のための装置を貸し出したり、支 最大限取り込む工学的なアイデア』とことによって人間は行動を起こすこと 援ツールを提供している。また、BECC いうことがいえる。につながった。ここから COP や京都議 （Behavior,Energy&ClimateChenge） と それをさらに ICT 技術によってセンシいう学会がある。これは省エネルギー ング・通知制御することで、その自然定書につながっている。
二つめは、非常に複雑な世界を非常に の 必 要 性 を 理 解 し な が ら も、 な か な の変化を人が気づくようにし、それをシンプルなアルゴリズムで解いたとい か省エネ行動に移すことができない 適切に使い倒し、使いこなすことがでうことがポイント。なぜシンプルなア ヒューマンビヘイビア（人間行動）を、 きるようにサポートすることが必要でルゴリズムにしているかというと、人 ハードな工学だけではなく心理学や社 ある。
間は長期予測をなかなかできないため 会学といった視点からも議論しようと コンピュテーションというのはまさにである。人間には直感というものがあっ いう取り組みを行っている学会で、そ ICT 技術の代表例で、環境シミュレーションということだけではなく、センて―それはとても優れたものだが―こ ういったところまで進んできている。と、長期予測に関しては外れるとよく 今アメリカでは、断熱材や高効率機器 シング、ノーティス、コントロールと言われている。つまり直感はアルゴリ といったハードへの投資はひとつの落 いったことでもある。
ち着きを見せていて、HEMS やホーム 『 ど パ ッ シ ブ 』 と い う の は、 人 間 をズムに劣るためである。
三つめの大事なポイントはオープン エナジーレポートといったソフト、人 Nudge して行動変容を促進するアイデソース化。この世界モデルのシステム 間の行動に働きかけるようなものへの アである。
行動変容を促すための事例として美容はどんどん更新されているが、どのよ 投資に変わってきている。
うに計算されているかということは コンピュテーションといったものが実 室の店舗設計を紹介する。
オープンにされている。したがって誰 際に効果を発揮するためには、環境コ 布をインテリアに使った美容室で、女でも検証することができるし、検証す ンサルタントのような職能が求められ 性の髪の毛の流れを感じるようなインるが、そのときにそれを設計者などが テリアとなっている。天井に張られたることに協力することができる。
ボランタリーにやっているようでは続 布の上にはフィリップスの照明器具がかない。そうしたことの必要性を行政 入っていて温度によって変化する。ど■サステナブルを支える社会システム
自分が勉強のために 1 年間過ごしたカ や自治体が理解し、そういったことを ういう仕組みになっているかというと、リフォルニアは、ある時期から一人当 サポートするシステムが求められるの 座席の裏に温度計を仕込み、温度をリアルタイムに読み取って、その温度差たりの電気使用量を抑えることができ である。
によって涼しい所は青、暖かいところている。それを実現している一番のポは赤にして、30 分に 1 回、時報代わり
イントは、エネルギー供給側に対する ■人間の行動変容規制をかけていることである。それは 何のための『どパッシブ』かというこ に天井布を照明で照らすようになって「Nudge」 と い う いる。時間によって空間の環境が変わデカップリング制度といわれるもので、 と を 考 え た と き に、簡単に言うと、電力使用量と電力料金 言 葉 が あ っ て、 そ っ と 突 い て あ げ る るようになっている。
（Nudge）ことによって人間の行動変容 ここで考えたことは、実は建築空間、をパラレルに考えようというもの。
『どパッシブ』のポテン 都市空間というのは環境であるという売り上げを 3 年に 1 回決めて、たとえ を促すことが、こと。そして情報といったものが、対ば「電力使用量が少なく売り上げが少 シャルなのではないかと思っている。
なかったら電力料金を上げていいです Nudge という言葉は BECC でも頻発し 象としての情報から体感する環境に、「Nudge」という本もあ 環境としての情報になる。環境化されよ」、逆に「売り過ぎたら電力料金を下 ている言葉で、げて最初に決めた売り上げにしなさい」 り、実践行動経済学でキーワードにも た情報で人間を Nudge して行動変容をなっているが、省エネルギーや防災に 促すといったことがあり得るのではなというシステムになっている。
日本の現在のシステムの多くは売れば おけるソフトな対策として非常に大事 いか、ということを考えた。
この美容室では、暑がりな客様が来た売るほど利益が増えるようになってい なキーワードだと言われている。
るのに対して、カリフォルニアでは売 パッシブというのは自然と一体化して ら少し涼しい所に座らせて、寒がりのり上げが決まっているので電力発電コ 自然のリズムを実感できるもの。たと お客様が来たら暖かい所に座らせるとストを抑えると利益が増えるシステム えばまったくの人工環境の中でコント か、暑くなったら窓を開けたり空調機になっている。売らなければ売らない ロールされた建築の中にいると、窓を のコントロールの仕方を変えるといっ

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たように、人間の行動変容のきっかけとなるように、情報を環境化することを使うといったことをやっている。
さらに ICT 技術を上手く使えば、モードチェンジすることが可能な空間も実現できる。
通常業務に適した環境から、スポット的に Nudge に適した環境にする。この美容室では 30 分に 1 回、3 分間、時報代わりに行っている。
こうしたことがお客様との会話のきっかけになっているようなので、必ずしも建築というものが固定化した変化しないものとして考える必要はないと考えている。
環境としての情報がヒューマンビヘイ
ビアに働きかけて、人間は行動変容し、空間にフィードバックし、変化続ける空間というものがあるのではないかと思っている。
なぜそうしたことをやろうとしているのか？というと、本当のサステナビリ
ティを実現するために必要なのは、エネルギーの持続も必要だが、コミュニティを持続させることが不可欠。そのためにはライフスタイルそのものが変化しなければならないし、限られた資源をシェアしなければならない。そのためには、建築とユーザーを固定的なものとして考えるのではなく、お互いが変化し合うといった考え方をしなけ
れ ば な ら な い と 考 え て い る。 エ ネ ル
ギーも空間も有限なので、どうやってシェアするかということを考える。
そのときにとても大事になるのは、「一定の環境にコントロールしよう」と考
え る の で は な く、 ま ず あ る 程 度 自 然を受け入れて、適切に自然を取り込むことによって、それなりに快適な環境をつくるということ。そして、そのムラのある環境を許容すること。人間がそのムラを理解し、自分が気持よく感じ る 場 所 に 動 い て い き、 自 分 も 環 境にフィードバックすることが大事である。そのときに、人の手で加工できる自然素材や取り換えることができる空調等の設備機器、書き換えることができるコンピュータプログラムといった「弱い部材」を使う。そして建築の空間を変えるところに人間が関わることによって、建築や都市がただ与えられるものではなく、自分たちがその一部になっていることを実感できるものになると思っていて、そういったことも『ど変遷しており、変遷するたびにシミュレーションを行った。EnergyPlus でい
くつかのパターンを比較していくと、少し北側に寄せて、RC の壁を設けて、熱交換換気する方法が最も安定した温熱環境になることを確認でき、こうし■シミュレーションを駆使した住宅計 て一つ屋根の下の一室空間という家を設計した。
画例
親世帯が住む細長い敷地の一角に高校 もう一つは所沢の M HOUSE。敷地はの同級生が住む家を建てることになっ 台形の角地。方位は、南が敷地に対した。親世帯の住宅に影を落とさなけれ て 45 度振れているので、そこに 1 階ば今駐車場になっているところに建て は敷地にならった正方形とし、2 階はてもいい、ということで依頼を受けた。 45 度振ったボリュームを建てる計画を非 常 に 難 し い 条 件 の 中 で、 屋 根 を ボ 提案した。2 階に南面大開口を取ってキッと折って傾けて、その屋根越しに いるが、ここには日射制御装置を取りお父さんとお兄さんの家や都市とつな 付けている。
がる家を考えた。親世帯と反対側には また、欄間というかハイサイド窓を設
南面の大開口を思い切り開けていて、 け て、 セ キ ュ リ テ ィ を 確 保 し な が ら
親世帯側の家に影を落とすことなく、 夜間の自然通風を取れるようにしてい自分たちもしっかりと冬の日射を取り る。かつ冬の日射取得もできる計画と込むことができるアイデアとした。ま した。
た、谷地形になっている敷地に流れる こういう計画に至るのも自動でコン
風を三角窓などで取り込んで南から風 ピュテーションしているように思われを抜くことができるような工夫も施し がちだが、決してそんなことはない。
最初は敷地いっぱいに建つ中庭型の平た。
条件的には自分が一番いいように北側 屋からスタートして、2 層の屋根型にに建物を寄せて南面に大開口を開ける なり、最終的なアイデアになったといが、親世帯が住んでいるということだ う変遷があった。ただその都度考えて『どパッけじゃなくても、近隣のことも考えな いることは基本的には同じで、がらパッシブをにしなければ、隣の人 シブ』な建築で、後ろにも迷惑をかけたちは『どパッシブ』はできない。こ ず、自分たちも最大限冬の日射や中間『どパッのプロジェクトでも、みんなが『どパッ 期の通風を取り入れるような、シブ』できるような『どパッシブ』と シブ』な建築をめざし、その都度日射や光、エネルギーのシミュレーションなることを考えた。
この建物を設計する際にもいろいろと を繰り返し行っている。( 終）パッシブ』だと考えている。
したがって、『どパッシブ』な建築をコンピュテーショナルにデザインするということは、そういったことを考えながら設計するコンセプトである。

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