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オーステナイト系ステンレス鋼の屋根の持続可能な利点には省エネが含まれる。
By Carroll McCormick
Nickel Magazine,
2008 年6月 -- あなたの頭上にある屋根はいろいろなものを中に入れないようにする以上の働きがある。適切に断熱すれば、冬の間は熱を逃げないように、夏の間は熱をシャットアウトする。ニッケル含有ステンレス鋼S30400は熱伝導が低いので、屋根の断熱に役に立ち、建築物のエネルギー効率を高めることができる。S30400を屋根材に選ぶ建築家はもうすぐLEED(Leadership
in Energy and Environmental Design)認証制度におけるステンレス鋼の低熱伝導性及びその他の性質も利用することができるようになるであろう。
ペンシルバニア州ピッツバーグのDavid L. Lawrence
コンベンションセンターが2003年にオープンした時、LEED認証制度でゴールド認定を得る米国最大のビルであった。LEEDのゴールド認定の地位は、同センターの土地の再開発、代替輸送設備の設置、水使用量の削減、効率的なエネルギー使用、有毒物を排出しないあるいは少ない材料の使用及び革新的なデザインを評価している。ピッツバーグのTMT
Architectural Metals Consultingの市場開発上級マネージャーでニッケル協会のコンサルタントであるCatherine
Houskaは、「LEED認証制度でニッケル含有ステンレス鋼の持続可能な特質を充分に説明されていれば、プラチナ認定であったであろう。」と言う。
「屋根材は展示ホール内の自然換気を促進する設計は持続可能な独創設計の一部である。」と、ニューヨークのRafael Vinoly Architects
PCのプロジェクトディレクターは言う。「美しさ、耐久性、低メンテナンスであることからステンレス鋼が選ばれ、それはピッツバーグの鉄鋼遺産に敬意を払っている。」
縦横の長さが280×96 mの屋根は、23,000㎡の厚さ0.6mm(24ゲージ)のS30400ステンレス鋼板(重さ約136トン)で覆われている。ステンレス鋼屋根の日射反射率及び熱放射率は2003年にLEEDで求められていた数値より低い(10ページ参照)。従って、ステンレス鋼屋根はヒートアイランド削減のポイントを獲得できなかった。また、建物自体の省エネへの貢献度という点でもこの屋根は認められなかった(11ページ参照)。
「グリーン」デザインの緊急性は、建築物はエネルギーの消費を削減する必要があり、そこに住む人々の健康や周辺の環境にリスクをもたらすことのない材料を使用する必要があるという意識の高まりを反映している。米国グリーンビルディング審議会(USGBC)がLEED評価制度を開発した時は、あらゆる建築物のための持続可能性の達成を指導、認定すること、持続可能な用地の開発、水の節約、エネルギー効率、材料や資源の選択、室内環境の品質のための最新の戦略を強調することを意図した。
LEEDは2000年に導入され、現在は世界中の建築物の認証に使用されている。LEEDの評価制度は、新築、既存の建築物、商業サイト、学校、住宅を含む建築のいくつかの部門を対象としている。また、用地計画、水の管理、エネルギー、材料の使用、室内環境の品質も評価する。LEEDのポイントの獲得数により、建築物はブロンズ、シルバー、ゴールドあるいはプラチナの認定を得ることができる。LEEDは熟慮した持続可能な建築物の概念と技術を一体化することを当初から展開しており、現在もそれは変わらない。2008年5月、USGBCはLEED2009の最新の改訂版に関するパブリックコメントを求めた。これはステンレス業界に重要な修正を提案する30日間の機会を与えた。(サイドバーを参照:ステンレスはいかにLEEDの役割を果たすことができるか。)(see separate story: How Stainless can Earn a LEED
Role).
LEEDはステンレス鋼の使用について明確な手引きは示していない、ステンレス鋼は建築家がLEEDポイントを獲得するのに役立つ分野が3つある―既存建築物の建材の再利用、廃棄される建築廃材の転用、「新しい」ステンレス鋼のリサイクル率―。オーステナイト鋼の高いリサイクル率(地理的位置によるが60-85%の範囲)は新しい建築物に使用される材料のリサイクル率を上げるのに非常に寄与している。The
Speciality Steel Industry of North
Americaのレポートによれば、300系ステンレス鋼の消費後のリサイクル率は約75-85%である。Houskaによれば、ステンレス鋼業界は設計者や建築家に自分たちの製品のリサイクル率を気づかせることにおいて少なくとも他の産業と同じくらいもっと積極的になれるはずである。
ステンレス鋼業界が「LEEDの役割」を果たすことができる別の分野は、ヒートアイランドの減少である。このヒートアイランドは開発されていない田園の環境より非常に暖かくなっている都市地域を言う。最近のLEED評価制度では、低及び急傾斜屋根の太陽反射率(SRI)の要件を満たす屋根にはポイントを与えている。(10ページ参照)
特殊塗装され屋根だけがこうした基準に合うと一般に考えられているが、米国ペンシルバニア州のContrarian Metal
Resourcesが資金を出して行った最近の試験では、そうではないことが証明されている。つまり、Contarian’s InvariMatte○R仕上げステンレス鋼板は急傾斜屋根のSRI要件にかなった。
ピッツバーグのコンベンションセンターの屋根に使用された非方向性のマット表面仕上げステンレス鋼板も、ピッツバーグのJ&L Specialty Steel
により製造された。研磨ブラストによるこの非反射素面の仕上げ品はArchitex○Rといわれている。現在、これはAllegheny Technologies 社よりContrarian Metal
Resourcesのために「InvariMatte」のブランド名で製造されている。
屋根の部分はケーブルで支えられるかウォールの両端で片持梁で支持されている。アレゲーニー川にかかっているすぐ近くの橋のケーブルのような曲線をなしている。
内部ケーブルのところの天窓があり、上は屋根の構造が見える一方、光が下の展示ホールまで入るようになっている。
屋根のパネルには長さ7メートルのものが供給された。ロジン紙、防水加工、配向性ストランドボードカバー及び鉄鋼製デッキ上の固い絶縁材でできているしっかり固定された複合組立品として、たたまれて連続的に押し出されたものである。板は押し出された組立品に固定されたステンレス製バッテンキャップでキチンと支えられており、これは 膨張と収縮に対応するレールの働きをする。ペンシルバニア州グリーンズバーグの屋根加工業者Overly
Manufacturing Company のマネージャーJames Mersichによると、屋根系に入った水はこの押し出された複合屋根から屋根のひさしあるいは雨樋をつたって流れ出る。
屋根の基部の大型の浅い雨樋が流れ出る水を集める。この雨樋は1.2mm(18ゲージ)で2B(半反射)仕上げのS30403で製造された。大きな部分は工場で溶接され、その後、現場で膨張継ぎ手間の長さ9.1
mに溶接された。
雪と氷からの防護装置は、S30400製のアングル、アタッチメントブラケット、ボルト、ワッシャー、ナットより成り、屋根から雪が滑り落ちるのを防ぎ、雨樋やその他の部分の損傷を防ぎ、歩行者を傷つけないようにしている。
サイドバー1:SRIとは?
2003年にピッツバーグのDavid L.Lawrence
コンベンションセンターが建設された時は、ヒートアイランド現象削減のLEEDのポイントを獲得するには、屋根材は最低の日射反射値(表面から反射するエネルギーの率)と熱放射値(熱が吸収された後、屋根材が放出するエネルギーの率)に合格する必要があった。2006年、LEEDはこれらの値をひとつの日射反射指数(SRI)に替えた。ASTM
E 1980の基準に従い、SRIは、風速、熱放射率、太陽フラックス、空気温度を含む8つの異なったパラメーターを基に算出される。
LEEDポイントを獲得するために、低勾配の屋根(1:6もしくはそれ以下)はSRI値が最低78でなければならない。急勾配の屋根はSRI値が最低29でなければならない。ピッツバーグコンベンションセンターの屋根の鋼材に使用されているステンレス鋼表面仕上げのInvariMatteのSRI値は、中程度の風力条件での急勾配屋根で39である。センターの屋根は低勾配、急勾配の部分が両方あり、ヒートアイランド評価ポイントを得ると思われる。
「現実の世界は、SRI制度が示しているよりもっと複雑である。」と、ペンシルバニアのアリソンパークにあるContrarian Metal Resources社のJames
Halliday社長は言う。「熱が屋根から反射する以上になされていることがたくさんある。ステンレス鋼のように熱伝導が低いということは絶縁や省エネに貢献している。」
ステンレス鋼のSRIはまた、他の屋根材に比べて建築物の寿命の点でもっと持続可能性があろう。なぜならステンレス鋼は耐久性があり、寿命を終えた時に完全にリサイクルされるであろうから。
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Carroll McCormick is a Montreal-based freelance writer.
Photos: Rafael Vinoly Architects PC
Debra Pickrel
Director, Communications & Public Relations
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