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日本も応援しよう!カンザス州では「ネット・ゼロ・ビルディング」が当たり前に。「未来の建築家」はヘンプが基軸の天然資源思考

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ヘンプ栽培活況のカンザス州が建築資材に大きく舵を

カンザス州立大学で行われた実験により、ヘンプクリートは断熱性能では石油化学製品ベースの発泡体を上回らなかったが、持続可能な「ネット・ゼロ」建築物において従来の建築資材に代わる有望な材料となり得ることが明らかになりました。

ネットゼロの解説:
https://emira-t.jp/pedia/18382/

同大学建築学部のマイケル・ギブソン教授が率いる初のセミナーに参加した大学院生は、ヘンプコートを床、壁、天井、屋根に使用することを検討しました。

「ヘンプクリートは、特に産業用ヘンプの栽培が急成長しているカンザス州では、すぐに使える可能性のある素晴らしい素材であることがわかりました」と、ギブソン氏は言います。

「ネット・ゼロ・ビルディング」は、エネルギー消費量に見合う、あるいはそれを上回るエネルギーを現場で生産し、温室効果ガスの排出を無くします。

自然エネルギー快適設計の建築がヘンプで実現可能

エネルギー・モデリングの結果、従来の発泡断熱材とヘンプベースの材料の性能を一致させることは難しかったですが、壁にヘンプクリート、天井構造に「ヘンプベース繊維でできた中綿」を使用することで、ネットゼロの建物に求められる性能を達成することができることがわかった。

カンザス州の気候に適したネット・ゼロ・エネルギー住宅に関するギブソン教授の幅広い研究により、断熱に関連する暖房、換気、空調(HVAC)負荷は年間エネルギーコストの約20%しか占めていないことが明らかになった(照明と電気製品はそれぞれ15%と65%を占める)。

「つまり、パッシブデザイン(自然エネルギーを(光、風、熱)を最大限に活用し、より快適・健康に過ごせる建築設計の考え方と設計手法)、負荷軽減、エネルギー効率が良い建築システムを採用した優れた設計のネットゼロハウスでは、断熱レベルのわずかな変化が、ネットゼロの能力に大きな影響を与えることはないです。ヘンプクリートやヘンプ断熱材でも、発泡断熱の家の20%から30%以内に収めることができ、ネットゼロエネルギー設計を成功させることができるのです。」とギブソン教授は述べています。

フローリングへの実験も多岐に渡り実用化へ

ギブソン教授のゼミの学生のグループは、ヘンプクリートブロックの上に床材用のコンクリートを置き、R値を調べました。R値は、材料の伝導による熱伝達に対する抵抗力、冷暖房負荷、材料の塊が熱を吸収・放出する熱緩衝性を反映する重要な指標です。

ヘンプクリートブロックの床に薄いコンクリート層を追加したところ、床組の蓄熱性能が大幅に向上したことが、コンピューターモデルで確認されました。

学生たちは、約5cmのコンクリート層と約15cmのヘンプクリートが、R-10フォームで連続的に断熱された約10cmのコンクリートスラブと同様の性能を発揮することを発見しました。

学生たちは、床材のヘンプコンクリートを徐々に厚くすると、内装材が地温から遠ざかるにつれてエネルギー消費量が増加することを発見しました。

また、セメント比の高いコンクリートは、石骨材、再生磁器、トウモロコシの穂軸とセメントの混合物など、試験した他のさまざまな材料よりもヘンプクリートブロックとよく接着することが実験から分かりました。

床に敷き詰められたヘンプクリートブロックは、ネットゼロなどの低エネルギー建築物のプレハブ式ソリューションの一部となる可能性もあると、ギブソン教授は指摘しています。

耐熱性能やエネルギー効率も試験と実験の繰り返し

第二ゼミでは、耐力壁の骨組と下地材としてグリッドを開発し、一般的に使われている千鳥格子やスリップフォームのヘンプクリート骨組と同等の性能を示しました。このグリッド技術は、プレハブ建築にも応用できる、と、ギブソン氏は提案します。

実験によると、施工が簡単な厚さ約20cmのヘンプコンクリート壁は、厚さ約30cmの壁より18%効率が悪いものの、小さな家ではエネルギー効率がわずかに低下するだけでした。

「スリップフォームや千鳥配置のスタッド壁は、フレーム内の熱橋を避けるために複雑な構造になっていますが、施工が簡単なグリッド壁のU値(外壁や天井などの各部位の断熱性能を数的に表したもの)は、スリップフォーム壁より6%、同じ厚さの千鳥配置スタッド壁より4%高いだけです」とギブソン教授は述べ、建物全体のエネルギーインフラに太陽光発電パネルを1枚追加すれば、この損失を克服できるだろうと指摘しました。

カンザス発の「未来の建築家」はヘンプがベースの天然資源思考

ゼミでは、天井や屋根の結露を防ぐために、石油化学製品の発泡断熱材に代わる材料の研究を続けていますが、ギブソン教授は、これらの部分にはヘンプクリートよりもヘンプシブの中綿が望ましいと提言しています。学生たちが作成した模型によると、ネットゼロ住宅を実現するためには、天井に最低でも約30cmの厚さのヘンプクリートが必要で、過大な重量をもたらすことがわかりました。

「このクラスから卒業する未来の建築家たちは、環境にやさしい建築物のあり方を変え、天然資源をいかにして節約するかということを国に教えてくれることでしょう。建築は、工業用ヘンプの多くの用途の一つであり、私たちの二酸化炭素排出量に大きな影響を与える可能性を秘めています」と、英国のセミナーにハードを提供したミッドウエスト・ヘンプ・テクノロジーのCEO、サラ・スティーブンズは述べています。

セミナーには、スタッコ(化粧漆喰)の経験があり、最近カンザス州ドッジシティでヘンプクリート建設事業を立ち上げたAngel Romero Jr.が協力した。

集え!ヘンプクリートの輪、日本もわずかな有志が集い、ネットゼロ建築を進行中!

ヘンプクリート建築

7月から開催されているワークショップ、ヘンプクリート外壁もかなり積み上がってきました。まだ、参加されてなく、日本の未来の新しい建築資材に興味のある企業様、個人様、是非、ご参加ください。

「日本独自のヘンプクリートパウダーミックス」を開発したイーチジャパン社が開催しており、ヘンプクリートの製造工程を生で体験することができる貴重なワークショップです。日本独自の粉の調合によって、欧州からも一目おかれる強度のヘンプクリートパウダー。世界展開も視野に入れ、今、自然建材最先端が動き出してます。

いずれ、カンザス州のゼミ参加など、日本の建築の未来を背負った人が現れることを願ってます。

「プレ耐火テストしました。60分燃やし続けましたが素手で直ぐに掴めるくらいのはビックリ」と、ほぼ全回参加の大藪さんも驚いてます。

 

未来の建材、ヘンプクリートワークショップが気になる方はこちらからDMをご送付ください!

 

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AUTHORこの記事をかいた人

HempTODAYJAPANのFounder。国内中心のヘンプ・CBD産業の情報を発信中。加えて、「香り」を通じてヘンプを身近にしたいというコンセプトから、ヘンプから抽出したヘンプテルペン(ヘンプエッセンシャルオイル)「Terpene430」を南仏から輸入して展開中。

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