「屋根からの雨水の収集と、それを賢く利用した冷却は、都市のエネルギー消費と気温を下げる効果的な方法になり得る」。この考えは、先日Euronewsで報じられたもので、シンプルに聞こえる。しかし、その背後には具体的な物理学と工学がある。
屋根から見える問題
都市は夏、周辺地域よりも暑くなる。アスファルト、コンクリート、暗い屋根が熱を蓄積するからだ。メガシティの中心部と郊外の差は4〜7°Cに達する。これは ヒートアイランド現象だ。エアコンはこれに対抗しようとして、さらに多くの熱を屋外に放出し、夏の電力ピークの15〜20%を消費する。悪循環だ。暑くなればなるほど、冷房を使い、さらに暑くなる。
このアイデアが提案するもの
建物の屋根は、数百〜数千平方メートルの面積を持つ、既成の雨水収集装置だ。そこからの雨水は、雨水排水路に流す必要はない。以下のように利用できる：
- 冷却塔や蒸発冷却器に補給水として送る 商業ビルの補給水として、硬度の塩を含まない軟水で、スケールを生じない。
- 緑の屋根や壁面の灌漑に利用するこれにより、蒸発によって屋根の温度が15〜25°C下がり、建物への熱の流入が減る。
- 通りや中庭のミストシステムに供給する 局所的に気温を3〜6°C下げる。
数字で見る効果
- 雨水の軟らかさ（鉱物質含有量10〜50 mg/L、水道水は200〜600 mg/L）は、熱交換器の寿命を延ばし、水処理コストを削減する。
- 蒸発冷却は、同じ能力の圧縮式エアコンよりも 3〜5倍少ない電力で済む。
- 収集した雨水で賄われる緑の屋根は、上層階での冷房需要を20〜30%削減する。
- 地区規模では、このようなソリューションのネットワークが、系統からの追加の電力を1キロワットも使わずに、局所的な気温を1～3°C下げることができます。
導入に必要なもの
革新的なものは何もありません。雨樋システム、メッシュフィルター、貯水タンク、ポンプ、そして自動化装置です。すべて量産品で、通常の建築基準に従って計算されます。重要なのは、後から「取り付ける」ことを試みるのではなく、設計段階または大規模改修の際に計画に組み込むことです。
なぜ今なのか
ヨーロッパの夏の熱波は、40年前に比べて2～3倍頻繁になっています。都市は、エネルギー消費を無限に増やすことなく適応する方法を模索しています。文字通り屋根に降る雨水は、料金を支払う必要がなく、淡水化する必要もなく、暑さのピーク時の水道管の負荷に依存しない資源です。
アイデアは、すべてのエアコンを置き換えることではありません。アイデアは、都市を冷やすことができるものを下水道に流すのをやめることです。
すでに稼働している場所
このアイデアは、パイロットプロジェクトの域をはるかに超えています。いくつかの例を挙げます。
シンガポール。 プログラム ABC Waters （Active, Beautiful, Clean Waters）は、2006年から大規模な建物に雨水収集の組み込みを義務付けています。マリーナ・ベイ地区の商業複合施設では、屋根から集めた水が冷却塔の補給水や緑のファサードの灌漑に使用され、冷却用の飲料水の取水量を40%削減しています。
ドイツ。 シュトゥットガルト、ベルリン、ハンブルクは、1990年代から雨水貯留槽の設置に補助金を出しています。シュトゥットガルトでは、新しい商業ビルの40%以上が屋根からの雨水収集システムを備えており、そのかなりの部分が蒸発冷却や緑の屋根の灌漑に使用され、都市のヒートアイランドを緩和しています。
日本。 東京は2001年から、面積が1000m²を超える建物に雨水収集を義務付けています。 東京スカイツリー は、収集した水を冷却回路と周辺地域の灌漑に使用しています。
コペンハーゲン。 2011年の壊滅的な豪雨の後、市は排水戦略を再構築し、雨水は現在資源と見なされています。新しい地区では、雨水が中庭や緑の屋根の蒸発冷却システムに供給されています。
バーゼル（スイス）。 人口一人当たりの緑の屋根の割合は世界で最も高い部類です。その多くは集めた雨水で賄われており、上層階への熱の流入を減らし、エアコンの負荷を軽減しています。
メルボルンとシドニー。 オーストラリアの基準 Green Star は、オフィスビルのチラー回路での雨水利用を奨励しています。メルボルンのCBDにある多くのビジネスセンターは、冷却塔の補給水の最大60%を雨水で賄っています。
これらすべての例に共通するのは、技術が実験的なものではないということです。量産され、計算され、建築基準や都市の暑さ適応プログラムにすでに組み込まれています。他の都市にとっての問題は、「うまくいくか」ではなく、「どれだけ早く始めるか」です。
