建設部門では、設計または建物の段階での即時コスト削減の追求は、資格の少ない専門家を雇用し、低品質の材料を使用したり、技術的な支援なしで建設システムを変更したりすることで、金銭的損失と将来の再加工につながり、建物のパフォーマンスと耐久性を損なうことができます。ニュージャージー州サマセットにあるフランクリンタウンシップ図書館は、特にエネルギー効率と二酸化炭素排出量に関する不十分な材料の選択の結果の明確な例です。
2005年の建設中、元々指定されたKalwall透明ファイバー強化ポリマー（FRP）パネルを屋根のポリカーボネートパネルに置き換えて、90,000ドルの初期節約を実現しました。この一見無害な決定はすぐに問題があることが判明し、その結果、運用上の重要な課題が生じました。
ポリカーボネートパネルはこの特定の使用のために指定されておらず、適切なテクニカル分析を欠いていたため、過度の太陽熱増加を引き起こし、ライブラリのHVACシステムを過負荷にしました。当初、指定されたFRPパネルを備えた40トンの容量用に設計されたこのシステムは、置換材料の非効率性を補うためにさらに20トンを必要としました。 HVACシステムのみをアップグレードするコストは、200,000ドルと推定されました。さらに、19年以上にわたり、図書館は50,000ドルから60,000ドルの範囲の年間エネルギー損失に直面し、初期の材料コスト削減をはるかに超えています。
屋根とファサードのための半透明の素材の選択は、自然光を最適化し、明るく歓迎するスペースを作成することを目的とする建築プロジェクトで重要です。理想的な材料は、適切な熱性能、まぶしさのコントロール、および外部への開放感を提供する必要があります。伝統的に、霜のついたガラスとポリカーボネートは広く使用されてきましたが、多くの場合、エネルギー効率と耐久性に限界を示しています。対照的に、Kalwallが提供するFRPパネルは、その強さ、軽量性、優れた熱性能で際立っています。半透明のファサード、スポーツ施設、工業用建物で広く採用されているこれらのパネルは、自然光を最適化し、過度のまぶしさを排除し、運用コストを大幅に削減します。
経済的コストを超えて、パネルを交換するという決定は、建物の二酸化炭素排出量に直接影響を与えました。電力消費、暖房、冷却からの排出を指す運用炭素は、過負荷のHVACシステムにより大幅に増加しました。しばしば過小評価されているこの側面は、世界的なエネルギー関連のCO₂排出量の約28％を占めています。さらに、材料の抽出、製造、輸送、建設、廃棄に関連する具体化された炭素も、建物の環境への影響を評価する際にも考慮する必要があります。コンクリートや鋼などの材料は、これらの排出量の主要な貢献者であり、エネルギー使用による世界の温室効果ガス排出量の約9％を占めています。
この最初の決定のマイナスの影響を修正するために、図書館は屋根の改修を受け、ポリカーボネートパネルを元々指定されたKalwall半透明のFRPパネルに置き換えました。これらのパネルは、600平方フィート（56m²）に及ぶ隣接するバタフライガーデンの太陽屋根を含む、14,000平方フィート（1,300m²）以上の内部スペースをカバーしています。この介入により、建物の熱パフォーマンスが向上しただけでなく、エネルギー消費と運用コストが低下するだけでなく、光の品質と居住者の快適性も向上しました。
新しいコンポジットサンドイッチルーフパネルは、効率と熱快適性を最大化するためにアップグレードされた仕様を備えています。外面には0.70のクリスタルタイプA仕上げがありますが、内部面は0.45白いタイプ25を備えており、どちらも自然光の拡散を最適化し、過度の熱ゲインを最小限に抑えるように設計されています。このシステムは、カスタムKalcurve®Skyroofテクノロジーを利用して0.18のUファクターで開発され、優れた熱断熱材を確保し、エネルギー節約に大きく貢献しました。さらに、Kalwallパネルは環境製品宣言（EPD）認証を保持しており、環境への影響とエネルギー効率に関する透明性を確保しています。
フランクリンタウンシップライブラリケースは、プロジェクトの資料を選択する際に、先行コストだけでなく、長期的な環境および運用上の影響を考慮することの重要性を強調しています。具体化された炭素とより高いエネルギー効率を備えた材料への投資は、建物の二酸化炭素排出量を削減し、グローバルな持続可能性の目標を調整するために不可欠です。さらに、建築家とエンジニアは、コストと環境に有害な間違いを防ぐために、元の設計を修正する前に、エネルギーシミュレーションを実施し、環境認証を確認する必要があります。
