cove.tool は、自動化を容易にすることで、ネットゼロ エネルギーおよびネットゼロ カーボンの建物の設計戦略を最適化するのに役立ちます。

ネット ゼロ エネルギーとは、建物の耐用年数全体にわたって、建設と運用に必要なエネルギー量を相殺する建物の能力を指します。建物は正味ゼロに向けて設計し、3 つの方法でエネルギー使用を相殺することができます。

これらは通常、最初のオプションが建物設計の初期コストに直接関連する補完的な戦略です。 NZE の達成は建物の効率性に技術的に依存するわけではありませんが、NZE を達成するための最も効果的な戦略はエネルギー負荷を減らすことです。適切に設計された建物のエネルギー要件を最適化することで、電力需要と生成またはオフセットする電力量を大幅に削減できます。 cove.tool を使用して設計すると、最適化エンジンを使用してコストとエネルギーのオプションを決定することで、現在のソリューションが正味ゼロに向かっていることを明確に予測できます。 NZE を達成するための簡略化された式は以下のとおりです。

ネット ゼロ エネルギー = 使用される総エネルギー – 生成される総エネルギー

ネット ゼロ カーボンとは、建物の建設過程で発生する炭素の量を相殺する建物の能力を指します。 エンボディド カーボン(kgCO2e) に関する記事で説明されているように、エンボディド カーボンとは、建材の抽出、製造、輸送、建設、交換、解体の際に排出される温室効果ガス (GHG) と、使用後の排出を指します。建物は常に多量の炭素を使用し、現在、世界の炭素排出量の 40% を占めているため、カーボン ニュートラルは建築プロジェクトの最優先事項となっています。 WorldGBC が発表した、建物の炭素排出の主な段階と、各段階で誰が最も責任を負うか、または最も責任を負わないかを以下に示します。

NZC を達成するには、低 kgCO2e 値の建材を指定するなど、高炭素排出の原因となる持続不可能な建材と建設慣行の削減と相殺が必要です。 NZE の達成と同様に、炭素の削減は、正味ゼロ炭素の建物設計に指数関数的な効果をもたらします。

ネットゼロ カーボン = 排出された総炭素 - 回避された総炭素

現在、NZE および NZC 建物を認識するために利用できる複数の認証があります。カーボン ニュートラルは、 Architecture 2030で概説されているように、都市の気候変動を乗り切るための重要なイニシアチブであり、2040 年までにカーボン ニュートラルな構築環境を達成するという目標を設定しています。認証は、この目標を促進するのに役立ちます。 cove.tool は、設計プロセスの早い段階で設計要件の一部を特定して、建物が正味ゼロに向けて順調に進んでいるかどうかを予測し、ユーザーがそれに向けて最適化するのを支援します。複数の組織が NZE および NZC 建物の認証を提供しています。各認定の要件はわずかに異なります。以下は、利用可能なさまざまな認定の内訳と、cove.tool 機能がそれぞれをどのようにサポートしているかを示しています。

すべての建物が認証を申請するわけではありませんが、正味ゼロの建物に向けた設計戦略は、単に優れた設計です。前もってエネルギー需要が低ければ低いほど、後で補うために必要なエネルギーが少なくて済みます。このエネルギー/カーボン イン = エネルギー/カーボン アウトは、ゼロ エネルギー/カーボン 無駄のニュートラル バランスと正味の結果です。ネットゼロに向けた優れた設計戦略は、認証がなくてもアーキテクチャにとって有益であり、高価な製品がなくても可能です。 cove.tool は、設計決定の洞察を自動化する予測ツールを提供し、ユーザーが建物のパフォーマンスを向上させるための設計方法を理解できるようにします。

ユーザーは cove.tool の機能を活用できます。

削減は、後でオフセットするために必要なエネルギー/炭素に直接影響するため、すべてのネットゼロ戦略の包括的な設計アプローチです。建物のエネルギー需要を削減することで、建物の運用に適切なサイズのシステムが提供され、大幅なコスト削減につながる可能性があります。物質的な決定によって具体化された炭素を削減すると、多くの場合、居住者の生産性に影響を与える化学物質からの有害なガス放出が減少し、居住者の体験が向上します。

各建物とその条件は固有のものであり、最適化がニュートラル バランスを達成するための鍵となるため、ネット ゼロの建物を作成するには、経験則の概念だけでは不十分であることに注意することが重要です。ただし、設計にアプローチする一般的な戦略は、設計チームが決定の影響を理解するのに役立ちます。設計プロセス中に以下の戦略をいくつでも適用することで、エネルギーと具体化された炭素の削減に向けて作業を導き、プロジェクトを正味ゼロに向けて順調に進めることができます。

受動的な戦略による設計とは、サイトの環境上の制約を理解し、能動的な機械システムを必要としない対応を設計することです。例としては、周囲のエネルギー源を使用して、建物の空間を冷却、加熱、日陰、または換気することが含まれます。電気負荷を追加せずに自然条件で作業することは、正味ゼロの建物のオフセットに必要なエネルギーを減らすのに役立ちます。環境特性は、建物の外皮 (外壁) を介した熱伝達を最小限に抑えるために具体的に何が必要かを知るために、設計において重要な役割を果たします。これにより、居住者の快適性レベルを維持するための機械システムへの依存度が低くなります。

パッシブ戦略を設計する際の課題は、それらを効果的にするためにプロセスの初期段階に組み込む必要があることです。 cove.tool は、各プロジェクトに固有の簡素化されたアクション指向の設計推奨事項を通じて、高度に技術的な環境分析を提供するプロジェクト サイトの自動レポートを提供します。 cove.tool は、6 つの気候パッシブ戦略図を生成します: 温度と湿度、スカイ セグメントごとの放射、適応快適性、放射効果、乾湿計チャート、および月間ウィンド ローズ。パッシブ戦略の使用に関する詳細については、こちらを参照してください。

注目すべき具体的なパッシブ戦略は、建物の日射遮蔽です。フォーマルな品質は、すべての建物のエネルギー需要に大きな役割を果たし、設計段階で求められる機能と美学に関連するすべてのものに直接影響を与えます。これについて考える良い方法は、通常は HVAC システムによって、建物の内部に加えられる熱を設定温度レベルに保つように調整する必要があることを考慮することです。機械システムの動作が少なければ少ないほど、使用する必要のあるエネルギーが少なくなり、設計が正味ゼロに達する可能性が高くなります。日射遮蔽には、広範囲にわたる設計戦略が含まれます。

cove.tool は、 フロア プレート全体の分析とラピッド プロトタイピングファサード機能を通じて即座に結果を提供するのに役立ち、より多くの光を取り込む設計とそれを陰にする方法をよりよく理解します。最終的に、cove.tool は、窓ガラスの設計によって追加されるエネルギー需要をシミュレートする太陽熱取得係数 (SHGC) と可視透過性 (VT) のウィンドウ プロパティをシミュレートします。居住者にとって許容できる視界を見つけながらSHGC値を下げると、熱を遮断し、機械システムの需要を下げるのに役立ちます。

建物のエネルギー使用量とは、建物が使用された後にプロジェクトを運営および維持するために必要なエネルギーを指します。この指標は、1 年あたりの平方フィートあたりのエネルギー (kBtu/ft2/yr) として表されるか、より一般的にはEUIまたはエネルギー使用強度として知られています。 cove.tool EUIチャートを使用すると、現在の建物設計のパフォーマンスへの影響に関するフィードバックがすぐに得られます。

EUIチャートをゼロにすることは、ネットゼロの建物を表します。

EUI の内訳には、暖房、冷房、照明、設備、ファン、ポンプ、および機能的な建物の機械システムを表す温水が含まれます。これらのカテゴリでカバーされる内容の詳細な概要については、こちらを参照してください。目標は、アクティブ システムの効率を高めて、全体的なエネルギー需要を減らすことです。これを実現する方法は数多くありますが、これらのシステムのシミュレーションと最適化を自動化するために cove.tool が存在するのはまさにそのためです。

エネルギー使用量の削減を示すことは役に立ちますが、すべてのプロジェクトが正味ゼロを最優先事項としているわけではない多くの変数とエンティティが関係するため、正味ゼロ エネルギーに到達するには最適な全体的なソリューションが重要です。エネルギー削減と初期コストを最適化することで、チーム全体が、テーブルで最高のパフォーマンスを発揮するオプションを使用して、最善のルートを情報に基づいて迅速に決定することができます。最適化は、正味ゼロの建築設計を達成するための核となる原動力です。 cove.tool は、設計意図と最適な設計ソリューションとの間のギャップを埋めるのに役立つ、正確で強力な最適化エンジンを開発しました。

オンサイトの再生可能エネルギーは、ネットゼロを達成するためのもう 1 つの重要なツールです。オフサイトの再生可能エネルギーも不可欠ですが、ソース エネルギー (発電所) からのライブ運用データが必要なため、建物の設計の範囲外です。エネルギー生成の提供は、正味ゼロ エネルギー設計の最終的なツールであり、風力発電や太陽光発電の「ソーラー」パネルなど、電気を生成する技術によって可能になります。戦略は簡単です。風や太陽などの自然エネルギーを利用して発電します。

建物が正味ゼロに達するためには、この戦略は、年間使用量と同じくらい十分な電力を生成する必要があります。 cove.tool は、そのエネルギー分析でPV 負荷の予測入力を提供します。パネルの合計平方フィートと使用されるパネルのタイプを計算することにより、cove.tool は建物の潜在的な発電量を提供できます。配置は、ほとんどの場合、太陽に面するのに最適な場所である屋根の上を想定しています。発電は、ネット ゼロ エネルギーとネット ゼロ カーボンの両方の状態に到達するための建物設計の最後の部分です。