バイオフィリックデザインとは何か――建築・土木での実践と効果、設計手法の全体像

2025年12月24日 最終更新日時 : 2025年12月24日 エバープレイ編集部

はじめに：バイオフィリックデザインの背景と重要性

バイオフィリックデザイン（biophilic design）は、人が本来持つ「自然への親和性（biophilia）」を建築・都市・土木設計に取り入れる考え方です。近年の都市化・高密度開発に伴い、屋内空間や都市インフラが自然とのつながりを断ち切ることで、精神的・身体的な健康課題が顕在化しています。こうした課題に対する解決手段として、設計段階から自然要素を系統的に導入することが注目されています。

定義と歴史的経緯

バイオフィリアという概念は生物学者エドワード・O・ウィルソンが提唱した「生物への愛着（biophilia）」に始まります。建築分野では、スティーブン・ケレットやウィリアム・ハーウォーゲンらが理論化し、政策提言や実践的ガイドライン（例：Terrapin Bright Greenによる『14 Patterns of Biophilic Design』）が普及しました。近年は健康科学や環境心理学の知見と結び付き、WELL Building Standardや各種持続可能性指標にも影響を与えています。

理論的基盤：注意回復やストレス回復の理論

バイオフィリックデザインの効果を説明する理論として、主に次の2つがあります。

  • Attention Restoration Theory（注意回復理論）：Rachel and Stephen Kaplanらが提唱。自然環境は「注意資源」を回復させ、集中力や認知機能の改善に寄与する。
  • Stress Recovery Theory（ストレス回復理論）：Roger Ulrichの研究により、自然景観への露出が生理的ストレス指標（心拍、血圧、ストレスホルモン）を低下させることが示された。

設計原則とパターン

Terrapin Bright Greenの『14 Patterns of Biophilic Design』は実践的な分類を提供します。主なパターンを簡潔に示すと：

  • 視覚的・物理的な自然（植物、景観、自然素材）
  • 空間的な特徴（丘や峡谷を模した空間、開放性と居心地のバランス）
  • 感覚的要素（水の音、風、香り、自然光の変化）
  • 生態系と生物多様性の導入（在来種の植栽、ポリネーターの動線確保）
  • 文化的・経験的結びつき（地域固有の景観や素材の活用）

建築・土木領域での具体的な実装手法

以下は現場での具体策です。

  • ビューと窓配置：外部の緑地や水面の見通しを最大化する窓配置。回復効果の高い眺望を設計に組み込む。
  • 自然光の活用：日射調整（ブラインド、庇）、光の拡散を考慮した断面設計で十分な昼光を確保。
  • 内外のつながり（インドア・アウトドアの連続性）：屋外テラス、緑道に直接アクセスできる平面計画。
  • 屋上・壁面緑化：断熱・保水・生物多様性の効果を持つ。構造荷重、排水、灌漑計画を事前に設計。
  • 水の導入：噴水や浅い流れは聴覚的快適性を高めるが、防災・衛生面の管理が必要。
  • 自然素材と色彩計画：木材、石、土壁などの素材感と、自然由来の色彩で視覚的安定を与える。
  • 生物多様性の考慮：在来植物の選定、都市の生態回廊と連携した緑地配置。

土木プロジェクトでの適用例

道路・橋梁・河川改修・公園整備など土木設計でもバイオフィリックの考え方は有効です。河川護岸に段差を設けて湿地的な地形を復元したり、堤防に在来種の植生帯を設けることで生態系サービス（浄化、浸透、侵食抑制）を得られます。都市インフラでは緑のネットワークを意識した路線配置や、透水性舗装の導入による都市ヒートアイランド軽減が挙げられます。

効果のエビデンス

複数の学術研究やレビューは、緑地へのアクセスや自然要素がメンタルヘルス、心血管リスク、ストレス低減、認知機能改善に寄与することを示しています（Twohig-Bennett & Jones, 2018ほか）。また、職場環境では植物や自然光のある空間が生産性・満足度を向上させるという実務報告（Human Spaces, 2015）もあります。ただし効果の大きさや持続性は設計質、利用者の文化や習慣、維持管理に依存するため、導入の際は評価計画を組むことが重要です。

WELLやLEEDといった指標との関係

国際的な認証スキームもバイオフィリックの要素を組み込んでいます。WELL Building Standardは健康と幸福を目的とした要件の中で自然光、植物、視覚的接続を評価し、LEEDやBREEAMも屋上緑化や生物多様性保全を評価するクレジットを持ちます。これらを利用することで投資対効果の可視化や設計の目標設定が容易になります。

実務上の留意点・課題

  • 維持管理コスト：植物や水景は定期的な手入れが必要。初期設計で維持計画と予算を確保する。
  • 安全・アレルギー：虫・アレルギー反応への配慮、樹木の落下リスク対策。
  • 構造的制約：屋上緑化や土壌荷重は構造設計に反映する必要がある。
  • 定量評価の難しさ：健康・生産性効果を建築指標に変換する評価手法の整備が進行中。
  • 公平性の確保：富裕層向けの高付加価値だけでなく、公共空間や住宅の低コスト化も重要。

事例（国内外）—学べるポイント

代表的な事例として、イタリアのBosco Verticale（垂直森林）は建物自体に大量の樹木を植栽し、空気質や生態系サービスを向上させた例です。シアトルのAmazon Spheresは室内に高密度な植物群落を導入し、従業員の交流や創造性向上を図っています。アジアではKhoo Teck Puat Hospital（シンガポール）が病院設計に緑と水を積極導入し、患者回復に寄与したと報告されています。これらの事例から学べるのは、「目的に応じた自然要素の選定」と「維持管理体制の事前構築」が成功の鍵であることです。

設計プロセスでの実践チェックリスト

  • プロジェクト目的と利用者ニーズの整理（誰に、何をもたらすか）
  • サイト特性の生かし方（風向き、日射、既存緑地）
  • 生態学的配慮（在来種選定、動線確保）
  • 構造・設備との整合（荷重、排水、灌漑）
  • 維持管理計画と予算化
  • 性能評価計画（利用者アンケート、環境データ計測）

まとめ：持続可能な都市と人間中心設計への寄与

バイオフィリックデザインは単なる装飾的な緑化ではなく、人間の生理・心理的ニーズと都市の生態学的機能を統合する設計哲学です。建築・土木のプロジェクトに導入することで、健康性・快適性の向上のみならず、都市の気候調整や生物多様性回復にも貢献します。ただし効果を最大化するには、科学的知見に基づく設計、継続的な維持管理、導入後の評価が不可欠です。設計者・土木技術者はこれらを統合して実装することで、より豊かな都市環境を実現できます。

参考文献

Terrapin Bright Green, "14 Patterns of Biophilic Design" (2014)

Ulrich, R.S., "View through a window may influence recovery from surgery" Science (1984)

Human Spaces, "The Global Impact of Biophilic Design in the Workplace" (2015)

International WELL Building Institute (WELL)

World Health Organization (WHO)（健康と環境の関連情報）

Twohig-Bennett, C. & Jones, A., "The health benefits of the great outdoors: A systematic review and meta-analysis of greenspace exposure and health outcomes" (Environmental Research, 2018)

World Green Building Council（健康、ウェルビーイング関連のリソース）

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