統合型太陽光発電システム：機能性と美観の向上

新たな要求、新たな建築構造

建築は絶えず進化している分野であり、常に人間のニーズによって推進されています。例えば、住居や安全、平和への欲求などです。これらの基本的なニーズは今日でも依然として重要ですが、要求事項は様々な面で拡大してきました。例えば、気候変動といった現代の主要な問題により、持続可能性やエネルギー自立といった側面がますます重要になり、現代建築の形態をも決定づけています。

例えば、太陽光パネルはもはや既存の建物の屋根や外壁に単純に設置されるだけでなく、新しい建築プロジェクトにおいて中心的な要素として取り入れられることが多くなっています。建設開始前からこれを考慮することで、太陽光パネルを建物の不可欠な構成要素として活用することができ、機能的にも美観的にも効果を発揮させることができます。

BIPVパネル：多機能な建築要素

鉄道駅の日よけ付きBIPV屋根 © Sunovation

まず第一に、BIPVの目的は太陽エネルギーを集めることです。太陽エネルギーは再生可能でクリーンな電力源です。パネルが建物に統合されているため、追加のスペースを必要とせずにその場で電力を生成することができます。このため、BIPVは投資対効果の高い建築材料と言えるでしょう。

さらに、非統合型の太陽光パネルとは異なり、BIPVパネルは従来の建材や建築外装部材を物理的にも機能的にも置き換えることができます。例えば屋根や外壁などです。その結果、BIPVパネルは常に多機能な要素となります。以下にいくつか例を挙げます：

• 防護機能：パネルを屋根や外壁として使用することで、雨や日光、雪、風から建物をしっかりと守ることができます。
• 日よけ機能：BIPVパネルの色や透明度、セル間隔によって透明性は異なります。完全または部分的に不透明なパネルを使えば、駅構内や駐車場、ガソリンスタンドのカノピーなどとして日よけを設置することができます。
• 自然光の取り入れ：透明なガラスを使用することで太陽光を室内に取り入れることができ、照明にかかるエネルギー消費を削減できます。
• 断熱機能：BIPVパネルは少なくとも2枚のガラス板で構成されており、その間に太陽光発電セルが配置されています。断熱効果を高めるために、セルの裏側にもガラス板を使用することがあります。
• 遮音機能：従来のガラス外壁と同様に、BIPVパネルも音波や騒音を効果的に遮断する物理的な障壁として機能します。

BIPVパネルをデザイン要素として

ガラスパネルを使用した建物 © Michel Denan

1950年代に太陽光発電技術が開発されて以来、大幅な進歩が遂げられています。発電効率は大幅に向上し、見た目もより洗練されるようになりました。現代のBIPVパネルは多様なスタイル、形状、色で製造されており、建築物に容易に統合することができます。

• 形状：一般的に太陽光発電パネルは長方形ですが、必ずしもそうとは限りません。三角形、五角形、六角形、楕円形、円形、台形、菱形など、さまざまな形状のパネルが存在します。
• 平面型と曲面型：従来の太陽光発電パネルは平面ですが、特殊なガラスや製造工程を用いることで曲面型のパネルも製造されています。これにより、丸みを帯びた構造物にもBIPVを取り入れることが可能になります。
• 色：太陽光発電セルは一般的にクリスタルの含有量に応じて青や黒に着色されていますが、カラーガラスや着色フィルムを使用することで、さまざまな色のパネルを製造することができます。
• 見えないセル：太陽光発電パネルの外観は多くの現代建築によくマッチしますが、必ずしもそうである必要はありません。半透明なガラスパネルを使用すれば、セルを見えないようにすることも可能です。

パネルの形状や色に関わらず、BIPVパネルは確実に建築物の外観を向上させる効果があります。特に、環境に優しく、革新的な要素として建築物全体のデザインを引き立てることができます。

結論

以上のように、BIPVパネルは多くの点で建築物に利益をもたらします。一方では、発電、日よけ、自然光の取り入れ、断熱、遮音といった多機能性によって建築物のエネルギー自立性を高めることができます。他方では、「グリーン」な外観や多様なデザイン可能性によって、建築家たちが創造的に建築物の外装や構造にBIPVパネルを取り入れることができるのです。