超高層ビルやタワーマンションは土地を有効活用できる建造物ですが、構造上の課題を抱える存在でもあります。未来に向けた都市計画を実行する際、こうした課題を克服することが大切になるはずです。

今回は記事の前編で超高層ビルの始まりと歴史を辿りながらメリットとデメリットを考察し、後編では超高層ビルの未来の進化をAIに予測してもらいます。最後までお楽しみください。

超高層ビルの過去と現在｜超高層ビルの始まりとメリット・デメリットをAIと一緒に考察

超高層ビルのはじまり

1854年：アメリカ万国博覧会 (安全ブレーキの発明)

1854年、ニューヨーク万国博覧会の会場で、自分が乗ったエレベーターのロープを切らせた人物が表れます。観衆は悲鳴を上げますが、エレベーターは下まで落下せずに途中で止まりました。

自らを実験台に”世界に存在しなかったエレベーターの安全ブレーキ”を披露したのは、後のオーチス・エレベータ・カンパニーの創業者エリシャ・オーチス(Elisha Otis)その人です。

エレベーターに安全性をもたらしたオーチス

産業革命が起こった18～19世紀、蒸気や水圧を動力源とするエレベーターが登場し、工場や鉱山、倉庫などで労働者と資材を運びましたが、安全ブレーキが発明されるまでは常に危険と隣り合わせでした。

ロープが切れても空中で静止しているエレベーターから、「皆さん、すべてにおいて安全です！」と高らかに宣言したオーチスは、同年に自身の会社を設立し、自社製エレベーターを販売していきます。

1889年、パリ万国博覧会の目玉として建設されたエッフェル塔にエレベーターを設置するなど、アメリカ以外にも事業を拡大していったオーチス社は現在、世界で日に約20億人が利用する企業に成長しています。

オーチスが生んだ”安全な垂直移動の実現”は、垂直に都市を発展させる「全く新たな都市開発ビジョン」に寄与していきます。安全で効率的に人間を運ぶエレベーターの誕生が、超高層ビルの発展に繋がるのです。

参考文献：「オーチスの歴史：革新と進歩の物語」(外部リンク)「エレベーター、エスカレーターをもっと知っていただくために(一般社団法人 日本エレベーター協会)」(外部リンク)

1885年：アメリカ・シカゴ (鉄骨構造の本格導入)

1885年、シカゴに高さ54.9m、10階建ての高層建築物が建てられます。「ホーム・インシュアランス・ビル」と名付けられたこのビルは、”世界初の高層ビル”として世界に知られる有名な建築物です。

ビルを設計したのは建築家ウィリアム・ル・バロン・ジェニー(William Le Baron Jenney)。”シカゴ学派の父”と呼ばれる彼は、高層建築に”鉄骨構造”を本格導入した建築家として知られることになります。

「素材・工法革命」が高層ビルの発展に貢献

従来の建設材料は木・石・レンガが主でしたが、これらは重量の制約から高層建築には向かず、また1871年の「シカゴ大火」以降、市では”鉄と石材”を中心とした迅速な復興が切望されていました。

ジェニーは軽量かつ強靭な耐火性の鉄骨を主な建設材料に用いることで火災への懸念を回避し、同時に強度に優れた高層建造物を生み出し、シカゴの復興計画に大きく寄与することになります。

鉄骨素材の工法革命は、ビルの高層化を安全に行えることを証明しました。そこにオーチスの「安全装置付きエレベーター」が組み合わさることで、超高層ビルの進化と発展が一気に進んでいくのです。

現在の超高層ビルは、コストと耐久性を両立する高強度コンクリートや軽量素材の併用によってその高さを伸ばしていますが、その根底には「安全性」を確保した二名の人物の発明が息づいています。

超高層ビルのメリットとデメリットをAIと一緒に考察

超高層ビルのメリット

限られた土地の有効活用

人口が集中する都市部では、限られた土地を有効活用する都市計画が不可欠です。大都市で劇的に増えていった超高層ビルは、空間を垂直に利用することで”地価高騰と土地不足の問題”を解消していきます。

現代の超高層ビルには、コストと耐久性を両立した高強度コンクリートや、アルミニウム、ガラス、複合素材などの軽量素材が用いられ、これがビルの長さを”さらに伸ばすこと”にも繋がっています。

眺望の良さ・環境ノイズ低減

眺望の良さはタワーマンションのセールスポイントです。高層階から見渡す限りの広大な景色を楽しめる点が魅力で、低層構造の建築物とは異なる「非日常的な感覚」に浸ることができます。

特定の階層からは”周囲の視線”が気にならなくなり、また高層階では環境ノイズが大幅に低減します。こうした聴覚・視覚上の利点が、超高層ビルの魅力の一つと言えるでしょう。

商業・業務機能の集約

居住区と商業施設が融合した超高層ビルは、利用者に生活の利便性を提供します。暮らしに必要な設備や施設が入る小型都市として機能する仕組みで、この集約機能は昨今の建設トレンドでもあります。

近年は日本でも低層部分に商業施設やオフィスを、高層部分に居住エリアを設ける超高層ビルも多く建造され、複合化が加速しています。人口密集問題の解決方法として、この流れは今後も続くでしょう。

ランドマークとしての価値

技術力の象徴として超高層建築を海外へアピールすれば、国家が観光ビジネスで存在感を示せます。象徴として「ランドマーク」を作るとインバウンド需要を増やせる、というのがAIの分析です。

ランドマークの例として、ニューヨークのエンパイアステートビル、韓国のロッテワールドタワー、東京スカイツリー、アラブ首長国連邦のブルジュ・ハリファなどが存在します。

超高層を実現する建設技術・素材の進化

ブルジュ・ハリファの高層部分はアルミニウムパネルと強化ガラスで外装を軽量化しており、風圧を軽減します。また東京スカイツリーの部材は、標準的な鉄骨よりも約2倍強い鉄「高強度鋼菅」です。

設計技術の研鑽と素材革命は現在も続いており、これが世界的な高層建造物の建設ブームに繋がっています。超高層建築を技術力のステータスとしてランドマーク化する流れは、今後も世界的で続くでしょう。

超高層ビルのデメリット

災害リスク

地理的に地震が少ない国は問題ありませんが、地震が多発する日本では、高層ビルの「災害リスク」は憂慮すべき課題です。2011年の東日本大震災では、超高層ビル固有の”長周期振動”も大きな話題となりました。

災害時にエレベーターが停止した場合、内部の人は非常階段で避難することになります。低層階の人はまだしも、数十階以上の高層階にいる人にとって、徒歩での移動は大きな負担になるでしょう。

超高層ビルにおける避難の難しさは、2001年にテロの標的となったアメリカの「ワールドトレードセンター」の事例を見ても明らかです。時間的制約がある場合、避難者と救助者両方に負担がかかります。

「ビル風」の発生

超高層ビルに当たった風の流れが急激に変わり、建物の周囲で風速が急激に増す現象を「ビル風」と呼び、ビル風が災害クラスの強風と連動した際には「歩行困難」になる場合もあります。

超高層建築とビル風は”セット”のようなもので、完全に排除することはできません。都心部の人口密集を解消する代償として、付近の歩行者は強烈なビル風と対峙していくことになるのです。

コスト・環境面の問題

電力確保は超高層ビル最大の課題です。現在は環境負担を削減すべく、省エネルギーでビルの運用を目指す国と企業が増えています。脱炭素社会の実現を目指しながらビル建設・運営を両立する必要があるでしょう。

運用コストの削減は超高層ビルの長期的課題ですが、三菱地所が丸の内エリアのビルを”再生エネルギー由来電力”へ切り替えるなど、脱炭素化社会に向けた取り組みは日本でも着実に広がっています。

前編まとめ

安全性を確保したエレベーター、強度を保ちながら階層を積み上げる鉄骨の本格導入は、ビルの高さを”上へ伸ばすこと”に成功し、現在は素材の進化に伴って「さらに高い超高層ビル」も生まれています。

ただ現代の超高層ビルは便利な一方で、災害時の課題やコスト・環境面のリスクも付いて回るため、決して手放しで絶賛できる建築様式ではありません。今後はさらなる技術革新が求められるはずです。

後編ではAIに「超高層ビルの未来予測」を異なる進化軸で出力してもらいながら、現在の超高層ビルが持っている課題を解決するかもしれない未来像へと迫っています。併せてお楽しみください。