スマート着色ガラス:状況に合わせてガラスの透明度をコントロール

スマート着色ガラス:状況に合わせてガラスの透明度をコントロール – 記事

サンフランシスコに本社を置くKinestral Technologies(以下「Kinestral」)は、不動産投資信託であるAlexandria Real Estate Equitiesのサンフランシスコオフィスに、Halioエレクトロクロミックスマート調光ガラスを設置したと発表しました。自社のマーケティング宣伝によると、「Halioは市場で最も応答性の高いスマートな着色ガラス」と謳われており、数秒でクリアからダークに切り替わり、3分以内に最もダークな色合いになります。

屋外の光の状態に合わせてガラスが自動的に明るさを調整するため、ブラインドやカーテンは必要ありません。これは、部屋の雰囲気や温度をコントロールするのに役立ちます。ユーザーは壁のスイッチやモバイルアプリを通じて色調の設定を手動で制御することもできます。また、音声認識システム(Amazon Alexa、Google Homeなど)からもコントロールできます。

ガラスは単純に外装としての使用だけでなく、1つの部屋からの光が必要に応じて他の部屋にも届くように、建物内のどこでも使用できるように設計されています。必要に応じて(部分的に)ブロックすることもできます。

例えば、Kinestralは、Alexandria社の従業員ラウンジの上にあるセントラルスカイライトの既存のガラスをHalioに置き換えました。Halioのガラスは2つの会議室に追加され、必要に応じて不透明なパーティションとして機能するガラスの壁を作りました。これにより液晶テレビの透明度を向上させたり、プライバシーを守ることができます。光や可視性が必要なときはいつでも窓をクリアにできます。

また、2007年に設立され、2月の1億ドルを含む多くの大規模なラウンドで5億5,000万ドルの資金調達を行ったView社は、カリフォルニアを拠点にダイナミックガラス(動的に変化するガラス)を製造しています。

Viewの「glass-tinting smarts」は、モデルベースの制御システムを採用しており、アルゴリズムを使用して、建物の位置、デザイン、レイアウト、方向、時刻、外部の気象条件など、さまざまな要因に基づいて自動的にカラーレベルを調整します。Viewの副社長、Erich Klawuhn氏は

「ライトセンサーとリアルタイムの天気フィードは、雲量を含む現在および今後の気象状況をシステムに通知し、それに応じてカラーレベルを調整します。View Dynamic Glassは、少しの電圧で自動的に、またはタブレットやスマートフォンアプリを通じてプログラムされた個人の好みによって、複数の色合いにシームレスに切り替わります。」

と説明しました。

「我々の使命は、まぶしさや暑さのない快適な環境を作り出すことです」

とKlawuhn氏は付け加えました。

「View Dynamic Glassは、自然光の量を最適化し、自然の景観を最適化することで、居住者の生産性と健康を向上させ、地球の持続可能性を提供します。」

スマートガラスを支える技術

スマートガラスの背後にあるコンセプトは新しいものではなく、何年にもわたってさまざまなバージョンの技術が存在しています。サーモクロミックガラスは、基本的に太陽光の熱を利用して窓を着色します。熱くなると部屋が暗くなり、プロパティが自分の熱を調節することができます。しかし、すべては自動であり、手動による制御はありません。

また、多くのデジタル腕時計と同様の技術を使用する液晶窓があります。2枚のガラス層の間に挟まれたプラスチックフィルム上に透明電気伝導体があり、その間に液晶の薄い層が配置されています。この種の技術の総称は、PDLC(高分子分散型液晶)であり、電圧を用いて透明性を制御します。

しかし、完全な透明性を維持するためには常に電力が必要であり、電力が確保されない場合はガラスは半透明になります。半透明のレベルは電圧に依存するため、この技術は主に会議室やシャワードアなど、室内のプライバシーを強化するために使用されています。

次に、ViewとKinestralが市場に投入しようとしているエレクトロクロミック(EC)ガラスがあります。このガラスは、電荷にさらされたときに変化します。ECスマートガラスにはいくつかの進歩があります。例えば、より耐久性があり、色調のレベルを手動で制御することができ、電力を必要とするのは陰影の調整をする間だけです。

2012年にフランスの大手Saint-Gobain社が買収したSage Electrochomics社は、ECスマートガラス市場への最初の主要参入企業の一つでした。また、Gentex社は、照明の条件に基づいて変化する自動車業界向けの自己調光型バックミラーを発表しました。以来、Gentexは、航空宇宙産業を含む他の分野にも参入しています。

PPGエアロスペースと提携し、ボーイング787ドリームライナーの硬質プラスチックのプルダウンシェードをスマートガラスに変えました。「Alteos Interactive Window System」として販売されているGentexの調光可能なウィンドウシステムは、ボタンを押すだけで、乗務員と乗客が照明をコントロールできるようにしました。

実装

スマートガラスの設置を検討する最適な時期は建物の建設中ですが、既存の建物を改装することも可能です。それぞれの窓に壁や天井を通るワイヤーが必要なので、少しの努力が必要ではありますが、しかし、Kinestralは短期間での建設に注力しています。「建築家や一般請負業者と直接協力して全体的なシステム設計をゼロから最適化することができるからですが、リノベーション市場は重要な長期的焦点であると考えています」とHenricksen氏は述べています。

近代的な多くのオフィスブロックがほぼ完全にガラス製であることを考えると、エレクトロクロミックスマートガラスのビジネス環境への適用は明らかです。高価な空調や電気照明に頼るのではなく、屋内の光と気温を有機的に最適化することにより、長期的には大きな経費削減になります。

企業以外にも、Viewは、サンフランシスコ49ersのLevi’s Stadium、テキサスのSouth Irving Library、NASAのSustainability Base、トロントのHumber River病院、学校、大学、政府の建物を含むその他の施設を手がけています。

「ダイナミックガラスは、特に高層の集合住宅のような住宅用不動産でも使用され始めています。」とKlawuhn氏は説明します。「職場でも家庭でも、ダイナミックガラスの生産性、健康、持続可能性の利点はどこにでもあります。Viewは複数の多世帯(高層・低層)[設備]を完備しており、いくつかの住宅プロジェクトが進行中です。」

商業用の建物は今のところECガラスの主要市場であるかもしれませんが、住宅地域内でのスマートガラス採用へ確実に転換しています。そしてこれはKinestralが今後も大事にしたいと考えているものです。

課題

新技術で真のスケールに到達するための重要な要素は価格です。View社もKinestral社も価格を公表していませんが、標準的な二重窓よりも大幅に高価になると言います。これは、少なくとも成長の障害の1つです。

Kinestralによると、Halioガラスは従来のガラスに比べて割高感がありますが、生産量が増加するにつれてコストを下げることができると考えています。

「まだ価格を発表していませんが、他の完全なソーラーコントロールソリューションと競争力があります」

とHenricksen氏は述べています。

スマートグラスはまだニッチですが、この技術を採用している他の有名ブランドのような初期段階の普及が起こっていることは明らかです。

参考リンク

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