山岳地帯や高地地域は、地球上で最も脆弱な生態系の一つであると考えられています。氷河の融解から土地の侵食に至るまで、これらの環境は気候変動による増大する脅威に直面しており、そのような場所向けに建築とそれを支えるインフラがどのように設計されているかを再考することが不可欠となっています。
山岳地帯の生態系に定住するコミュニティは、環境変化の初期症状に近く、適応力のある資源や資材が入手できないため、気候変動の影響に対して特に脆弱です。山岳環境での建築と居住というあらゆる詩的な願望を超えて、厳しい気候条件に適切に抵抗し、山岳地帯での持続可能で安全な人間の居住を促進する解決策を設計することは緊急の課題です。
この記事では、雪に覆われた山の資材需要や僻地での建設インフラのニーズなど、特定の生態学的および社会的条件を調査することで、気候帯を通じてデザインの共通点を結び付けます。適応型建設技術から資源不足の緩和に至るまで、山岳環境の将来は、生態学的都市主義への独自のアプローチと、21 世紀における思慮深い状況に応じた設計の緊急の必要性にかかっています。
高山気候: 拡大する前加工技術
山岳気候または高地気候と呼ばれる高山気候は、その地域の気温によって特徴付けられます。通常、高山気候帯では月の平均気温が華氏 50 度 (摂氏 10 度) を超えることはなく、ほとんどの種類の樹木や植生が成長できなくなります。このタイプの気候帯は地球の表面の比較的小さな部分をカバーしていますが、高山はすべての大陸に広く分布しています。大雪、氷点下の気温、急速な氷の形成は、建設期間の短いことと、住民の断熱に関する課題を示しています。高山気候の構築された環境では、極端な気象条件で生き残るために設計するための慎重なアプローチが必要です。
設計者は、高断熱材、急勾配の屋根、雪や風の負荷に対処するための強化構造を活用することで、高山地域の厳しい気候条件に耐えるための現場固有のソリューションを見つけています。このような環境では太陽エネルギーが常に信頼できるとは限りませんが、地熱暖房はエネルギー源として有望な代替手段となります。アルパイン シェルターやアウトワード バウンド マイクロキャビンのケースのように、設計者は現場での建設の課題を予測し、プレハブ戦略を利用して材料を建設、備え付け、現場に輸送しました。建設、エネルギー調達、保温に関するこれらの戦略は、障害を克服するだけでなく、高地建設のための革新的なソリューションも示しています。
乾燥気候: 緩い土地の安定化
乾燥気候帯は降水量が少ないことによって定義され、通常は年間降水量が 10 インチ (25 センチメートル) 未満です。この定義には確かに砂漠が含まれますが、乾燥地域は砂丘や峡谷の風景に限定されません。極寒の地域や岩場の多い地域には乾燥した地形が多く、山岳環境では寒い季節でも雪や氷が残る乾燥した山が多くあります。乾燥した山脈での建築環境の設計に伴う生態学的課題、特に利用可能な水の不足、昼夜の極端な温度変化、風の切り込みは、設計者が資源へのアクセスのしやすさ、持続可能なエネルギーと水の消費戦略を考慮するための独特の条件を生み出します。住民たち。
通常、乾燥地は緩い表面物質で構成されているため、建設計画に対する最大の脅威の 1 つは浸食と地滑りの可能性です。設計者は、注意深く敷地を分析し、擁壁やテラスで斜面を安定させたり、土壌を固定するために植物を植えたりして、これらの問題に取り組みます。基礎は地盤の変動に耐えるように強化され、排水システムは雨水を脆弱なエリアから遠ざけるように設計されており、浸食のリスクを最小限に抑えます。
計算されたオーバーハングは、日中の最も暑い時間帯に直射日光から日陰を提供し、室内温度を下げます。一方、サーマルマス材料の使用は、日中に余分な熱を吸収し、夜間にゆっくりと放出することにより、自然な「ヒートシンク」を作成するのに役立ちます。操作可能な窓は、相互換気を促進するように戦略的に配置されており、暖かい空気を排出しながら冷たい空気を吸い込み、機械システムに過度に依存することなく室内を快適にします。過酷で乾燥した気候条件に耐えるために、設計者は日よけのための計算されたオーバーハング、ヒートシンクとしての熱質量、交差換気冷却のための戦略的に配置された操作可能な窓などの受動的冷却戦略を優先します。断熱エンベロープと高性能窓は、安全な生活に不可欠です。
地中海性気候: 熱質量の活用
地中海性気候帯は、暑く乾燥した夏と涼しく雨の多い冬との顕著なコントラストによって特徴付けられます。地理的に大陸の西側に位置する地中海山脈は、季節の変わり目の恩恵と課題を経験します。これらの高地地域は、年内に干ばつ、熱波、夏の間の水供給の制限に見舞われる可能性があり、その後数か月後には洪水、急速な霜、突風に備えます。
この気候帯における重要な設計原則は、サーマルマス素材、反射素材、屋根やファサードの明るい色の表面の使用を活用して、夏の激しい時期の熱を管理することです。明るい色は太陽光を吸収せずに反射するため、建物の温度が低く保たれ、人工冷却の必要性が減ります。サーマルマス素材は、日中に熱をゆっくりと吸収し、涼しい時間帯に放出することで室内温度を緩和し、冷暖房システムへの依存を軽減する自然な緩衝材を作成します。
地中海性気候では多くの種類の植物が生育するため、屋上緑化は地中海性気候に適しています。さらに、このコンポーネントは年間降雨量を吸収することで雨水を管理します。これは水源が予測できない地域では非常に重要です。雨水収集システムを計画および建設段階に統合する設計者は、雨の季節に、傾斜屋根、集水システム、貯蔵タンクを使用して、きれいで信頼できる水を集めることができます。
亜寒帯および北方気候: 永久凍土の上に建設する
亜寒帯および北方山岳気候帯は、長く厳しい冬と短い夏、そして一年を通して完全に凍ったままの地球の表面の層の名前である永久凍土の存在によって特徴付けられます。これらの気候帯の設計上の課題は、気温の急降下、年間を通じて日照量が少ないこと、永久凍土の凍った層への固定が中心となっています。多くの面で、亜寒帯気候の山々は、アルプス気候の地域の特徴や機会と一致しますが、太陽光の欠如と永久凍土は、サイト固有の設計戦略に独特の課題を加えます。
永久凍土の上に建築することは、設計者にさまざまな課題を突きつけます。建物からの熱が地面に向かって漏れ出すと、凍った地面が溶け始め、基礎が移動し、構造が不安定になります。この状況に対処するために、多くの建物は高床式または杭の上に建てられ、冷たい空気がその下を循環し、建物を地中に深く固定します。熱と湿気を保持するために、床、基礎、断熱エンベロープに特別な断熱層が設置されています。熱エンベロープの最も脆弱な領域は窓とドアであるため、建物エンベロープを成功させるには、これらの要素の詳細を慎重に検討することが重要です。
亜寒帯気候では窓を適切に断熱するのは困難ですが、これらの地域に届く数時間の太陽光に対抗するには窓を設置することが不可欠です。天窓と反射内面を戦略的に組み込むことで、設計者は夏の間最大限の自然光を確保します。長くて暗い冬には人工照明が必要ですが、設計者は日光の暖かさ、色、パターンを模倣する適切なタイプの人工照明を組み込むことができます。これらの戦略は、持続可能で配慮された計画を通じて、居住者が高い生活の質を確保できるようにします。
混合気候帯と微気候の好影響
厳選された気候帯のリストでは、世界中のさまざまな山脈の独特の気候、環境、生態学的条件を垣間見ることができます。ただし、山やその周囲の山々が 1 つの気候帯に分類されることはほとんどありません。山脈の微気候は、傾斜、高度、方位、風のパターンが異なるため、短い距離内でも変化し、一年または一日を通じて急速に変化することがあります。建築家、デザイナー、エンジニアは、特定の気候帯に関する知識を活用して、山岳環境での建築や居住における安全性、快適性、有意義な持続可能性を促進できます。ただし、山岳地帯や高地にある敷地を設計するには、気候帯がどのように重なり、変動し、移行するかについて、総合的かつ繊細なアプローチが必要になることに注意することが重要です。
編集者注: この記事は元々、 トピック: アウトドアと建築環境の一部として 2024 年 9 月 24 日に公開されたものです。
