公開日: 2025年6月20日 / 更新日: 2025年6月20日 – 著者: Konrad Wolfenstein
革新的なファサード塗料 | 革新的な冷却塗料：建物が汗をかいてエネルギーを節約するとき – 画像：Xpert.Digital
シンガポールの研究者らが都市ヒートアイランド現象に対抗する冷却壁塗料を開発
革新的なファサード技術は、3つの冷却メカニズムを1つの素材に組み合わせています。
建物の冷却における画期的な進歩は、都市熱への対策を根本的に変える可能性があります。シンガポールの南洋理工大学の研究者たちは、個々の建物を冷却するだけでなく、都市環境全体にプラスの影響を与える革新的なファサード塗料を開発しました。この画期的な技術は、3つの物理的な冷却メカニズムを単一の材料に組み合わせることで、最大40%のエネルギー節約を実現します。.
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塗料の「発汗」の科学
構成と構造
この革新的な塗料は、コンクリートの主成分の一つであるケイ酸カルシウム水和物から作られたセメントのようなコーティング剤をベースにしており、水と混合し、ナノ粒子を補充しています。CCP-30と呼ばれるこの配合は、ナノ粒子で修飾されたケイ酸カルシウム水和物ゲルの多孔質ネットワークで構成されています。この多孔質構造により、塗料は重量の約30%の水分を保持することができます。.
トリプル冷却機構
この革新的な素材は、3 つの異なる冷却原理を採用しています。
1. 高効率反射
この塗料は、濡れた状態でも入射太陽光の88～92%を反射します。従来の白色塗料とは異なり、赤外線の広範囲のスペクトルを反射するのではなく、主に8～13マイクロメートルの波長域の光を反射します。.
2. パッシブ放射冷却
この塗料は吸収した熱の最大95%を赤外線として放射します。これらの波長は大気圏の窓の範囲内にあり、ほとんど妨げられることなく宇宙空間に反射されるため、従来の白色塗装の建物と比較して、周囲の熱の蓄積が少なくなります。.
3. 蒸発冷却
決定的なブレークスルーは3つ目のメカニズムにあります。ナノ粒子は雨や湿気から水分を吸収し、人間の皮膚が汗をかくのと同じようにゆっくりと放出します。そして、蓄えられた水分が蒸発する際に、周囲から大量の熱を奪います。.
優れたパフォーマンスデータ
熱帯気候における冷却性能
世界で最も雨の多い都市の一つであるシンガポールでのフィールドテストにおいて、この新しい塗料は素晴らしい結果を示しました。CCP-30塗料は、熱帯気候において市販の冷却塗料の最大10倍の冷却性能を発揮しました。これは特に重要な意味を持ちます。従来の放射冷却塗料は、空気中の水蒸気が表面付近の熱を閉じ込めるため、湿度の高い環境では性能が低下するからです。.
長期テストで耐久性を確認
シンガポールの熱帯の太陽と雨に2年間晒された後も、この革新的な塗料は完璧な白さを保ちました。一方、従来の白色塗料や市販の冷却塗料は黄ばんでいました。この耐久性は、高い反射率と冷却性能を長期にわたって維持するために不可欠です。.
エネルギー節約と環境への影響
エネルギー消費量の大幅な削減
建物におけるパイロットスタディでは、従来の冷却方法と比較して30～40%のエネルギー節約が示されました。ライフサイクル分析では、標準的な塗料と比較して、機能ユニットあたりのCO₂排出量が28%削減されることが明らかになりました。建物の冷却は世界の総電力消費量の約20%を占め、CO₂排出量に大きく貢献しているため、これらの節約は非常に重要です。.
都市ヒートアイランド現象への対策
NTUシンガポールが実施した実地試験では、冷却塗料を塗布することで歩行者の体感温度が最大1.5℃低下することが実証されました。日中の最も暑い時間帯において、塗布された箇所は未塗布箇所と比較して最大2℃も涼しくなりました。また、塗布された建物や歩道からの熱放出は約30%減少しました。.
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実用化と将来の展望
最適な動作条件
開発された塗料は、湿度が高く、日当たりが良く、人口密度の高い環境において最大の潜在的効果を発揮します。シンガポールは、熱帯地域の他の多くの大都市と同様に、将来、空調のエネルギー消費を大幅に削減するのに最適な場所となるでしょう。.
すでにパイロットプロジェクトが進行中
この技術は既に実地試験が行われています。シンガポールの産業開発公社（JTC）は、ブキット・バトックとシンミンの建物に反射塗料コーティングを使用する予定です。さらに、NTUは2020年にブキット・プルメイの住宅公社（HDB）の2つのブロックで冷却塗料の使用試験を実施し、その後HDBはタンピネスの130ブロックに使用を拡大しました。.
自立した特性
CCP-30 ペイントの特に特別な点は、その自己リフレッシュ能力です。雨や大気中の湿気から水分を吸収し、濡れた状態でもペイントの光との相互作用に影響を与えることなく、時間の経過とともに蒸発冷却を維持します。.
科学的進歩: パッシブ冷却技術により、エネルギーを投入することなく温度を下げます。
この革新的な冷却塗料は、パッシブ冷却技術における大きな進歩を象徴するものであり、エネルギーを消費することなく、優れた冷却性能を発揮します。エネルギーを節約し、排出量を削減し、都市を自然に冷却する能力を持つCCP-30は、塗布するたびに気候変動対策において重要な役割を果たす可能性があります。.
権威ある科学誌『サイエンス』に掲載されたこの研究成果は、持続可能な建物冷却技術の開発における転換点となるものです。この技術は、都市部のヒートアイランド現象を緩和するための実用的かつ長期的な解決策を提供するものであり、特に電力インフラが不十分であったり、エアコンの設置費用が高額であったりする発展途上国において、大きなメリットをもたらす可能性があります。.
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