この研究において理論の発展の基盤となった書籍には、レイナー・バンハムの『The Architecture of the Well-Tempered Environment』（1969年）やディーン・ホークスらによる『The Selective Environment』（2002年）などが含まれる。本研究はこれらの書籍から多くの概念を借用しているが、それらの限界を探ることも目的としている。
バンハムは環境制御の類型について重要な区別を導入し、それらを「保守的（conservative）」「選択的（selective）」「再生的（regenerative）」の3種類に分類した。ホークスは『The Environmental Tradition』（1996年）の中で、バンハムが特定のモードの採用を批判しているわけではなく、むしろ制御モードと建築との関係を記述しているが、それを能動的または受動的なユーザー制御の観点から論じていないことを指摘している。バンハムは、外部に露出した制御（動力型、選択型、保守型）と、それによって生成される建築言語との関係を分析する。しかし彼の分析において、レンゾ・ピアノによるポンピドゥー・センターとエムスリー・A・モーガンによるセント・ジョージズ・スクールの間には質的な差異がないとされている。しかし、ユーザー制御の観点から見ると、これら二つの建築は大きく異なる。ピアノの建築は機械的な空調を採用し、設計は環境的な考慮とは無関係であり、ユーザーには制御権がなく、ファサードとの相互作用においても極めて受動的な役割を果たすのみである。
一方、セント・ジョージズ・スクールでは、換気や日射制御のために手動操作が導入されている。南側のファサードには「ソーラーウォール」が設置されており、二重ガラスの間に空間を設け、授業スペースに光を拡散させる構造になっている（Banham, 1969, p. 281）。換気は開閉可能な窓を通じて制御でき、窓には不透明なパネルが備えられ、一方の面は黒く塗装され、もう一方は磨かれたアルミニウム仕上げとなっている。季節によってパネルの向きを変えることで、日射を反射または吸収することが可能である。バンハムが「完全な制御」は機械的手段によってのみ達成され、ユーザーの制御権限は最小限であると主張する点については批判の余地がある。実際には、ファサードの高いユーザー制御を備えた選択的な建築は、「完全な制御」をユーザーとファサードの積極的な相互作用によって達成できることを示している。バンハムの技術進歩に対する見解は、ユーザーと機械の相互作用を正確に分析するというよりも、むしろポジティビズム的な立場に偏っている。
ディーン・ホークスはバンハムの「選択性」の概念を再解釈し、「選択的設計（selective design）」に焦点を当てた。ホークスによれば、選択的設計とは、建築の形態が気候的要因によって正当化されることを意味する。彼は選択的設計を、建築の形態、構造、素材、機械設備、制御システムなどが相互に作用するシステムとして定義している（Hawkes, 2002, p. 31）。
ホークスは、選択的な建築が太陽放射、気温、湿度、風速・風向、自然光の変化など、季節的・日周期的な環境変動に対応することを強調する。しかし、ホークスはユーザー制御と選択的設計の関係を明確に定義していない。本研究では、これらの要素全体の相互作用を分析するのではなく、特にファサードのユーザー制御に関連するインタラクティブな側面に焦点を当てる。この点は、選択的建築の設計において極めて重要である。
本研究において、「選択的ファサード（selective facade）」という用語は「インタラクティブ・ファサード（interactive facade）」とは異なる意味を持つ点を強調しておく必要がある。ホークスはこれらの用語を同義的に使用し、形態と気候応答の相互作用を指しているが、本研究では「インタラクティブ・ファサード」を特にユーザーとファサードの相互作用と定義している。したがって、すべてのインタラクティブ・ファサードが選択的ファサードであるとは限らず、その逆もまた然りである。例えば、ル・コルビュジエのチャンディーガルの建築では、固定されたブリーズ・ソレイユと自然換気を利用して日射と湿度を調整している。ここではユーザーの役割は受動的だが、ファサード自体は気候変動に適応している。ホークスは、選択的設計において制御は居住者によって管理され、環境制御は自動および手動の組み合わせで行われる可能性があると述べている（Hawkes et al., 2001, p. 7）。
ホークスは、選択的な建築が環境制御とどのように相互作用するかという概念を展開する。バンハムは、「選択的モードは、望ましい環境条件を保持するだけでなく、外部の望ましい条件を取り入れるために構造を利用する」と述べている（Banham, 1969）。一方、ホークスは居住者の制御の問題を提起し、「建築が選択的モードで機能するだけでなく、居住者が建築と協力して自然環境をフィルタリングする」と指摘する（Hawkes et al., 2002, p. vii）。
本研究は、選択的および排他的な建築モードの区別そのものではなく、それらが居住者とどのように相互作用するかに焦点を当てている。特に、異なるユーザー制御の形態と、ファサードの応答性の程度との関係を理解することを目的としている。
(adpted from James Martson Fitch, Dean Hawkes and Scott Murray)
The selective facade (at the center) represents a generic climatically responsive facade. On its right is the external environment, while on the left is the user who, together with the facade, forms the user-facade interaction. The external environment, subject to seasonal and diurnal climatic variations, encompasses four key categories of variations:
Thermal – including winter-summer temperature and humidity, wind direction, and solar radiation.
Waterproofing – protection from rain.
Air quality – ensuring fresh air while controlling unpleasant odors, dust, and pollution.
Visual – providing and regulating daylight while controlling glare.
All these elements serve as points of control that either the user or the facade must manage to maintain responsiveness to climatic changes. The left side of the diagram represents user-facade interaction (interactionism), where the focus is on how the user's active or passive role influences the nature of selective facades. On the right side is the selective environment (Hawkes’ concept), where the emphasis is on the relationship between climatic variations and the facade. In this framework, users act as the ultimate judges of environmental comfort, which is shaped by the interplay between selective design and climate.
Facade and User Control: Hawkes’ Theory of Environmental Control Evolution
This research builds on Dean Hawkes’ theory of the evolution of environmental control. Hawkes illustrates this development through four schematic diagrams:
Minimal System (Fig.1) – This represents a simple loop system in which:
D denotes environmental disturbances.
C represents physiological variables that determine human comfort.
N is the channel through which disturbances affect physiological variables, encompassing both the physical environment and individual physiology.
P accounts for external variables such as geographical location and body posture.
Ro signifies human control over environmental variables.
At this stage, Hawkes does not incorporate architecture or the built environment. This model could represent a naked person in an open environment, such as a park or a street. In this scenario, the interaction between the individual and their surroundings occurs through N, a combination of the physical environment and personal physiology.
Environmental Control through Clothing and Building Fabric (Fig.2) – This stage introduces F (a filter), which Hawkes defines as the building fabric. The internal environment is now labeled I, and N is modified to N' to account for the effects of clothing. Additionally, P’ represents the variability introduced by both clothing and building fabric. In this model, as indicated by the absence of an arrow between C and Ro, occupants lack direct control over the environment. Instead, control is achieved solely through building materials and clothing. This stage is comparable to the primitive hut and the adoption of clothing as a means of environmental adaptation.
The Introduction of Mechanical Systems (Fig.3) – Hawkes explains that, over time, environmental control evolved beyond passive fabric solutions with the introduction of mechanical systems, or “plant,” denoted as M. Here, P’ is replaced by P’’, which is now subject to regulation by occupants. This marks a shift where users gain some level of control over both the building fabric and mechanical systems.
Automated Environmental Control (Fig.4) – In the final stage, buildings integrate both mechanical systems and building fabric into a fully automated control system. In this model, environmental regulation is no longer dependent on direct occupant interaction, as automation replaces manual adjustments.
Hawkes effectively explains the nature of building-user interaction in terms of environmental control. However, his historical model oversimplifies the evolution of environmental architecture by omitting buildings that rely solely on occupant-controlled fabric without mechanical systems. His framework jumps from the primitive hut directly to the integration of mechanical systems, overlooking an important phase in which architecture depended entirely on occupant control of building fabric (Ro). This overlooked typology is crucial in understanding the development of environmental control strategies.
Furthermore, Hawkes analyzes the relationship between occupant behavior and environmental control primarily as a means of achieving human comfort, rather than as a driving force in the evolution of environmental control strategies. This research seeks to bridge that gap by examining how different modalities of user control influence facade responsiveness and environmental adaptability.
Dean Hawkes, Environmental control, minimal system. (Hawkes, 1996, p. 29)
Dean Hawkes, Environmental control augmented by clothing and building fabric.
(Hawkes, 1996, p. 30)
Dean Hawkes, Environmental control augmented by clothing and building fabric.
(Hawkes, 1996, p. 31)
Dean Hawkes, Environmental control augmented by clothing and building fabric.
(Hawkes, 1996, p. 30)
(Drawing by the author) Diagram of Interactionism following the idea of selective environment of Hawkes. Interactive facades (IF) are the modifier but also the element around which the building-user interaction is filtered. N’ is the channel between external
and internal factors influence the human behaviour and consequently the achievement of
user comfort.
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