. 計画概要 - 環境負荷低減手法本計画で採用した環境負荷低減手法は大きくわけて 4 項目から成りその一覧を図 -に示す空調計画上の主な特徴はクールビズ空調に対応した快適性と省エネ性の両立を目指した潜熱顕熱分離空調システム日射負荷に対応した高機能なペリメータ負荷制御システムの採用であり様々

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しほこしもかさ
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環境と省エネルギーの両立を目指した大阪フコク生命ビルの空調計画 Air-conditioning planning for OSAKA FUKOKU SEIMEI BUILDING aimed at indoor environment and energy conservation balance 清水建設株式会社設計本部設備設計部部 Shimizu Corporation Design

清水洋 HIROSHI SHIMIZU キーワード : 環境負荷低減 (Reduce Environmental Load) 潜熱顕熱分離空調システム (The Separate Latent and Sensible Heat Processing Air-conditioning System) 高機能ペリメータ空調システム (The High-Efficiency Perimeter

1 環境と省エネルギーの両立を目指した大阪フコク生命ビルの空調計画 Air-conditioning planning for OSAKA FUKOKU SEIMEI BUILDING aimed at indoor environment and energy conservation balance 清水建設株式会社設計本部設備設計部部 Shimizu Corporation Design Div. Mechanical/Electorical Design Dept. 清水洋 HIROSHI SHIMIZU キーワード : 環境負荷低減 (Reduce Environmental Load) 潜熱顕熱分離空調システム (The Separate Latent and Sensible Heat Processing Air-conditioning System) 高機能ペリメータ空調システム (The High-Efficiency Perimeter Air-Conditioning System) 被験者実験 (Tests with Human Subjects). はじめに大阪富国生命ビルは JR 大阪駅大阪市営地下鉄梅田駅に近接した都市再生特別地区内に位置しており周辺地上部では大規模な都市開発が急速に進み多くの高層ビルが新たな風景を形成しつつある一方で地下には昔からの地下街が網目状に張り巡らされ人々と地域をつなぐインフラとして機能している本建物はこの地上と地下の都市空間をつなぎ地下街のエネルギーを地上へと誘導する大阪の新たなランドマークの創出をテーマとしている建物構成は低層部の地下街ネットワークを活性化させる場となるアトリウム店舗教育文化芸術振興を目的とする関西大学との産学連携施設高層部のオフィス用途となっている外観は国際的に開かれたデザイナー選定プロセスによりフランス人建築家ドミニクペロー氏のデザインを選定し建物全体を大樹に見立て樹木のように広がりのある低層部から矩形の高層部へと伸びていくフォルムを表現している低層部に樹皮の綾模様を表現する凹ユニットをもつガラスカーテンウォールはこの建物を大樹として印象づけるための大きな役割を果たすとともに凹部の見込み部分に用いられたステンレス鏡面材と外壁のガラスが時とともに変化する周囲の情景を映し込み印象深い表情を表現しているエントランス廻りには自然光で満たされるアトリウム空間フコク生命 ( いのち ) の森がありガラスフィンに森の画像を転写したフォレストウォールやフローリングの床からなるこの空間は地下商店街地下鉄地上のオフィスロビー周囲の店舗低層部の大学などを行き交う人々の広場となっている写真 - 建物全景写真 - 外装カーテンウォール建築概要建設地 : 大阪市北区小松原町 -4 規模 : 地上 8 階地下 4 階塔屋階構造 :S 造 SRC 造用途 : 事務所店舗学校施設駐車場敷地面積 :,889. m延べ面積 :68,49.9 m建物高さ :.6m

. 計画概要 - 環境負荷低減手法本計画で採用した環境負荷低減手法は大きくわけて 4 項目から成りその一覧を図 -に示す空調計画上の主な特徴はクールビズ空調に対応した快適性と省エネ性の両立を目指した潜熱顕熱分離空調システム日射負荷に対応した高機能なペリメータ負荷制御システムの採用であり

と最高のSランクとなり年度 CASBEE 大阪 OF THE YEAR の顕彰建築物となっている図 - 環境負荷低減手法建築物の環境性能効率 (BEE) 建築物の環境品質性能と環境負荷低減性 BEEによる建築物のサステナビリティランキングレーダーチャート - 重み係数 =. S A B + 4 重み係数 Q Q 68. B - =.

建築物の外部環境負荷 L * ( - S LR) Q 建築物の環境品質性能 ( 建築物の居住環境のアメニティを向上させる性能評価 ) S Q=.7 Q- 室内環境 Q- サービス性能室外環境 ( 敷地内 ) Q- S Q= 4. S Q=. S Q= 4. 4 4.7.7 4. 4. 4 4.. 4.4 4 4. 4. 図 - CASBEE 大阪.

2 . 計画概要 - 環境負荷低減手法本計画で採用した環境負荷低減手法は大きくわけて 4 項目から成りその一覧を図 -に示す空調計画上の主な特徴はクールビズ空調に対応した快適性と省エネ性の両立を目指した潜熱顕熱分離空調システム日射負荷に対応した高機能なペリメータ負荷制御システムの採用であり様々な空調熱負荷に対し快適性を損なうことなく省エネルギーを実現することをコンセプトとしているこれらの省エネルギー手法及び省 CO 排出手法により建物の総合性能を表す指標 :CASBEE 大阪 ( 大阪市建築物総合環境評価制度 ) ではBEE=.と最高のSランクとなり年度 CASBEE 大阪 OF THE YEAR の顕彰建築物となっている図 - 環境負荷低減手法建築物の環境性能効率 (BEE) 建築物の環境品質性能と環境負荷低減性 BEEによる建築物のサステナビリティランキングレーダーチャート - 重み係数 =. S A B + 4 重み係数 Q Q 68. B - = 重み係数 =. 建築物の環境品質性能 Q L L R R C 重み係数 =.4- 重み係数 - =. 建築物の外部環境負荷 L L 重み係数 =. R BEE = 建築物の環境品質性能 Q = * (S Q - ) = 68 =. 建築物の外部環境負荷 L * ( - S LR) Q 建築物の環境品質性能 ( 建築物の居住環境のアメニティを向上させる性能評価 ) S Q=.7 Q- 室内環境 Q- サービス性能室外環境 ( 敷地内 ) Q- S Q= 4. S Q=. S Q= 図 - CASBEE 大阪. 生物環境まちなみ地域性機能性耐用性対応性音環境温熱環境光視環境空気質環境景観アメニティ信頼性更新性 LR 建築物の環境負荷低減性 ( 建築物の環境負荷を低減させる性能評価 ) S LR= 4. LR- エネルギー LR- 資源マテリアル LR- 敷地外環境 S LR=.9 S LR= 4. S LR= 水資源低環境建物の自然エネ設備システ効率的大気汚染騒音振動風害光害ヒートアイ地域インフラ負荷熱負荷ルギーム効率化運用悪臭ランド化

6mモジュールに対応したフレキシブルな計画となっているとともに開口部は床から天井までの Low-e ペアガラスによって構成されており開放感あふれる執務空間を創出している (

外気冷房も可能としている階構成は地下 4 階 ~ 地上 7 階から成り地下階では周辺の地下街と接続している地下から階には金融

が入居し地域への情報発信の場として貢献している ( 図 -4) - 外装今回の都市における大樹

種類にもなるガラスは金属の蒸着膜を層にした Low-e ペアガラスを使用し室内側に設置されるブラインドは外側を遮熱塗料として

日中は太陽の自然光を地下街へと導いているフコク生命の森の壁面には巨大なフォレストウォールが設置されておりこれは白神山地の原生林の写真をピクセル化し

3 - 建築計画基準階オフィスフロアは7.m スパン奥行 m~6m 天井高.8mの整形で使いやすい執務空間を東南西面に配置している執務空間はH= mm のOAフロアとグリッドシステム天井で構成されおり.6mモジュールに対応したフレキシブルな計画となっているとともに開口部は床から天井までの Low-e ペアガラスによって構成されており開放感あふれる執務空間を創出している ( 図 - 写真 -) また建物中央部北側にコア部を配し北側外壁側に外光の入る開放的なWCを設けているコア南側の機械室内には屋上からの外気取入れのためのOAシャフトを設置し外気冷房も可能としている階構成は地下 4 階 ~ 地上 7 階から成り地下階では周辺の地下街と接続している地下から階には金融飲食をはじめ店舗が入居するエリアとなっており 6~7 階がオフィスエリアとなっている 4, 階には産学連携施設としてつの大学 ( 大阪大学立命館大学京都造形芸術大学 ) が入居し地域への情報発信の場として貢献している ( 図 -4) - 外装今回の都市における大樹というコンセプトを端的に表現しているのがこの建物の最大の特徴であるカーテンウォールである ( 写真 -4) このカーテンウォールは4 種類のユニットから構成されその組み合わせは種類にもなるガラスは金属の蒸着膜を層にした Low-e ペアガラスを使用し室内側に設置されるブラインドは外側を遮熱塗料として日射が当たっても表面温度が上がりにくいものを使用している -4 フコク生命の森地下階のアトリウムフコク生命 ( いのち ) の森は地上 4 階までの吹き抜け空間であり日中は太陽の自然光を地下街へと導いているフコク生命の森の壁面には巨大なフォレストウォールが設置されておりこれは白神山地の原生林の写真をピクセル化し短冊状のガラスに挟み込んだものを 4 度角度をつけながら木場立てしている ( 写真 -) 見上げる位置によって視線が透過したり巨大な森が出現したりすることで表情豊かな空間を創出しているまたこの空間への空調には木の精油から抽出したフィトンチッドによる香り空調を採用しアトリウムに集う人々に森林に包まれて癒されることを感じられるように計画しているフコク生命の森 ( アトリウム ) WC WC m 6m 写真 -4 カーテンウォール写真 - フォレストウォール図 - 基準階平面図写真 - 基準階事務室図 -4 断面計画

. 設備概要大阪富国生命ビルでは快適性と省エネルギー性の両立をコンセプトとし以下を設備計画の方針とした ) クールビズ運転時においても快適性を確保する ) 建物の特徴であるガラスカーテンウォールとから成るペリメータ空間の快適性省エネ性を両立する )

にする例が多く見られる従来型の空調機では設定温度を上げると吹き出し温度が上がり結果として除湿されない空気が室内に供給されて湿度までが上がってしまい室内の快適感が損なわれてしまうことが多い除湿するためには室内からの還気を冷却し再熱して吹き出し温度を上げる必要があるが

主目的とした外気処理コイルと顕熱処理の為の室内負荷処理コイルを別々に設けた外気処理コイルは外気を室内の湿度を適切に保つレベルに処理し室内負荷処理コイルは顕熱分のみを処理することとしたこの潜熱顕熱分離空調機 ( 以下デュアルコイル型空調機 )

空調機の内部挙動を確認することができる簡易計算モデル ( 以下計算モデル ) を作成しできる結果として室内の湿度の上昇が抑えられる図 -6 テュアルコイル型の空調機及び空気線図目標温湿度 = 還気外気温度 ( ) 8 温度 ( ) 4.

). 温度 ( ). モデルの概要図を示すこのモデルを使用し目標と相対湿度 (%RH) 6 相対湿度 (%RH) 9 混合空気する温湿度を入力することで還気処理コイルと外気処給気温度 ( ) 8.

4 . 設備概要大阪富国生命ビルでは快適性と省エネルギー性の両立をコンセプトとし以下を設備計画の方針とした ) クールビズ運転時においても快適性を確保する ) 建物の特徴であるガラスカーテンウォールとから成るペリメータ空間の快適性省エネ性を両立する ) 自然エネルギー利用と高効率機器を採用するこれよりインテリア空間に対しては潜熱顕熱分離空調システムをペリメータ空間には簡易エアフローからなる高性能ペリメータ負荷制御システムを取り入れている - 潜熱顕熱分離空調システム近年エネルギー削減のために夏期の室内の設定温度を7 ~8 にする例が多く見られる従来型の空調機では設定温度を上げると吹き出し温度が上がり結果として除湿されない空気が室内に供給されて湿度までが上がってしまい室内の快適感が損なわれてしまうことが多い除湿するためには室内からの還気を冷却し再熱して吹き出し温度を上げる必要があるが温熱が必要となる省エネルギーに配慮しつつ快適性を確保する温湿度条件を実現するには潜熱顕熱を分けて処理する一般の空調機で除湿する場合 RA と OA の混合空気を過冷却し再熱する必要がある図 - 従来型の空調機及び空気線図ことが有効であると考え空調機には潜熱処理を主目的とした外気処理コイルと顕熱処理の為の室内負荷処理コイルを別々に設けた外気処理コイルは外気を室内の湿度を適切に保つレベルに処理し室内負荷処理コイルは顕熱分のみを処理することとしたこの潜熱顕熱分離空調機 ( 以下デュアルコイル型空調機 ) の概念および従来型空調機との違いを図 -,6 に示す -- 潜熱顕熱分離空調システムの外気の潜熱を単独で除去できるので吹き出し温度を上げても吹き出し湿度をコントロール省エネルギー性の検証シミュレーションによる省エネルギー性の検証計画段階にて空調機の内部挙動を確認することができる簡易計算モデル ( 以下計算モデル ) を作成しできる結果として室内の湿度の上昇が抑えられる図 -6 テュアルコイル型の空調機及び空気線図目標温湿度 = 還気外気温度 ( ) 8 温度 ( ) 4. 外気デュアルコイル型空調機の調湿範囲の確認を行った相対湿度 (%RH) 4 相対湿度 (%RH) また従来型空調機及び再熱型空調機との処理熱量比較を行った図 -7にデュアルコイル型空調機の計算還気処理用冷却コイル還気コイル出口空気外気処理用冷却コイル外気コイル出口空気温度 ( ). 温度 ( ). モデルの概要図を示すこのモデルを使用し目標と相対湿度 (%RH) 6 相対湿度 (%RH) 9 混合空気する温湿度を入力することで還気処理コイルと外気処給気温度 ( ) 8. 理コイルの出口温湿度や吹出温度空調機全体の処理相対湿度 (%RH) 67 図 -7 コイルモデル概念図熱量等を算出可能できるこの結果従来型再熱なしでは 8 時の相対湿度は 4%RH が下限であったがデュアルコイル型では 4%RH ~4%RH の範囲を自由に調節ができることが確認できた図 -8に各空調機の処理熱量を示す再熱型とデュアルコイル型を比較した場合デュアルコイル型は再熱型に比べ処理熱量が少なくなる事が確認できた室内相対湿度 (8 時 ) 図 -8 各空調システムの処理熱量比較

5 省エネルギー性の検証結果図 -9 に設定温湿度が目標 6 % の場合の再熱型空調機とデュアルコイル型空調機のコイル消費熱量の変化の実積及び目標 8 4% の場合の同変化の実積を示す代表日は各目標温度差の測定日の中から日中の外気温湿度が高く日射量の値が大きい一日を選出したデュアルコイル型空調機は目標温湿度が 6 % 8 4% いずれの場合も 9 時から 7 時の間常に再熱型空調機よりも消費熱量が小さくなっていることが確認できた再熱を行わず湿度コントロールを伴わない従来のクールビス空調は省エネルギーに繋がるが快適性は損なわれる潜熱顕熱分離空調システムは快適性を確保しつつ省エネルギーを考慮した空調システムであるといえる ( 図 -) -- 潜熱顕熱分離空調システムの快適性の検証図 -に CASE~ の温冷感申告と湿潤不満足者率の結果を示す CASE~ の各条件下で湿度を変化させているが平均放射温度等のちがいで PMV 値が +. 程度となる被験者実験のデータを抽出し比較検討した室温 8 で PMV が同程度のケースであるにもかかわらずアンケートによる温冷感申告は低湿度に向かうにつれて低下している特に 8 4%RH の温冷感申告は 8 6%RH 8 %RH に比べ有意に低くなっているまた湿潤不満足者率も湿度が低下するにつれ減少している図 -に環境測定による PPD アンケートによる不快者率との比較を示すアンケートによる不快者率は低湿度に向かうにつれて低くなり PPD との差は徐々に大きくなっているまた 8 4%RH でのアンケートによる不快者率は約 % 快適感は.~ 程度 ( やや快適 ) となっていて概ね快適な空間を形成できていると言える今回の被験者実験における CASE~CASE での快適感申告の比較では有意差は見られなかったものの 8 4%RH の快適感申告は 8 6%RH よりも明らかに高くなった室温 8 において快適性を向上させるには低湿度を目指すことの有効性が示され 8 4%RH の快適性を実証することが出来た図 -に CASE と CASE4 での PPD とアンケート不快率を示す 6 %RH における PPD とアンケートによる不快率の差は 7.% しかなかったのに対して 8 4%RH では PPD とアンケートによる不快率の差は 7% あったこのことから 8 環境下で MJ/h 再熱型空調デュアルコイル型空調 MJ/h (8/7 目標 6 %) (8/6 目標 8 4%) MJ 暑い温冷感申告 - - 寒い - PPD アンケートによる不快率 (%) PPD アンケートによる不快率 (%) 再熱型空調 -% 再熱型空調図 -9 消費熱量の変化デュアルコイル型空調 -8% 6 % 8 4% 室内設計条件目標温湿度クールビズ条件図 - 一日の投入熱量の積算結果湿潤不満足者率 p <. n.s. p <.8 温冷感申告 CASE CASE CASE 8 6%RH 8 %RH 8 4%RH デュアルコイル型空調図 - 温冷感申告 ( 左軸 ) 湿潤不満足者率 ( 右軸 ) (CASE-CASE) PPD 不快率 ( アンケート ) 快適感申告 ( アンケート ) p <. n.s. n.s. CASE CASE CASE 8 6%RH 8 %RH 8 4%RH 図 - PPD とアンケートによる不快率の比較 (CASE-CASE) PPD 不快率 ( アンケート ) 快適感申告 ( アンケート ) -7% p < 湿潤不満足者率 (%) 快適快適感申告 - 不快快適 -7.% - - 不快 8 4%RH 6 %RH 図 - PPD とアンケートによる不快率の比較 (CASE-CASE4) 快適感申告

は湿度を制御することで PPD による指標以上の快適性効果を期待できる可能性が示され室温設定を 8 とする際は低湿度にすることで快適感はあまり損なわれないことが確認された - 高機能なペリメータ負荷制御システム今回の都市における大樹

窓廻りの放射環境の改善窓廻りの熱負荷の低減手法として以下の対策を行いペリメータ環境の快適性の確保と省エネルギー性を図った ) 日射の遮へいを目的として外壁ガラスはLow-e ペアガラスとした ( 遮蔽係数 :SC=.

-に外側を遮熱塗料としたブラインドと一般塗料としたブラインドの室内側表面温度の違いを示すまた図 -6にエアバリアファンを運転した場合のブラインドの室内側表面温度の違いを示す今回の窓廻りのシステムは一般のブラインド+エアバリアファンの運転なしの場合に比べると遮熱塗料により

6 は湿度を制御することで PPD による指標以上の快適性効果を期待できる可能性が示され室温設定を 8 とする際は低湿度にすることで快適感はあまり損なわれないことが確認された - 高機能なペリメータ負荷制御システム今回の都市における大樹というコンセプトを端的に表現しているのがこの建物の最大の特徴であるカーテンウォールである ( 写真 -6) このカーテンウォールは執務空間の開放性を高めているが窓廻りの建築空間システムにおいては快適性と省エネルギーを両立させる計画とした -- 窓廻りの放射環境の改善窓廻りの熱負荷の低減手法として以下の対策を行いペリメータ環境の快適性の確保と省エネルギー性を図った ) 日射の遮へいを目的として外壁ガラスはLow-e ペアガラスとした ( 遮蔽係数 :SC=.44) ) 日射によるブラインド表面温度の上昇を防ぐために室内側に設置されるブラインドは外側を遮熱塗料とした ) 更にブラインド表面温度を下げるためにガラスとブラインドとの間に室内空気を吹き上げブラインドボックスより吸い込む簡易エアフローを構築した ( 図 -4) 図 -に外側を遮熱塗料としたブラインドと一般塗料としたブラインドの室内側表面温度の違いを示すまた図 -6にエアバリアファンを運転した場合のブラインドの室内側表面温度の違いを示す今回の窓廻りのシステムは一般のブラインド+エアバリアファンの運転なしの場合に比べると遮熱塗料によりブラインドの表面温度の上昇が抑えられさらにペリカウンター内のエアバリアファンで室内空気を吹き上げて上部のブラインドボックスから吸い込むことによって内部にたまった熱気を効率よく除去できておりこの場合も表面温度が低下していることが分かる遮熱塗料の効果で約.deg エアバリアファンの効果で約.deg ブラインド表面温度は低下しているこの事から窓からの放射温度が低下し快適性に貢献するとともに同一の快適性を得るための設定温度も高く出来るので省エネルギーにもつながる -- 高機能ペリメータ負荷制御による室内環境向上空調システムによる更なる環境改善手法としてブラインド表面から放射される輻射熱による温度補正制御を採用したペリメータでの空調吹き出し空気は方位図 -4 窓廻り概念図写真 -6 ガラスによる外壁図 - 遮熱ブラインドの効果エアバリアファン停止エアバリアファン運転図 -6 エアバリアファンの効果 (9 月 4 日, 快晴, 南面,: 測定, 遮熱ブラインド ) 快適ゾーン温度 [ ] 設定温度図 -7 従来型ペリメータ空調システム概念図放射温度作用温度時間

毎の専用の空調機から供給されるが天井設置の温度センサーによる温度調整風量調整に加えてその設定値をブラインドの表面温度によって補正し居住者の快適性と更なる省エネルギー性の両立に配慮してい図 -7に従来型ペリメータ空調の概念図を示す従来は設定温度を一定に保っていたためブラインド表面からの輻射の影響により作用温度が快適域を外れる事がある一方

エアバリアファンによる伝熱負荷の制御放射温度センサーによる輻射負荷の制御との考え方に基づいているブラインドの表面温度による天井温度センサーの補正係数 θmod は T:( ペリメータ基準温度 -ブラインド表面温度 ) に対して θmod= T/ 補正値として補正値は. としたこれは事前の被験者実験により補正値.

7 毎の専用の空調機から供給されるが天井設置の温度センサーによる温度調整風量調整に加えてその設定値をブラインドの表面温度によって補正し居住者の快適性と更なる省エネルギー性の両立に配慮してい図 -7に従来型ペリメータ空調の概念図を示す従来は設定温度を一定に保っていたためブラインド表面からの輻射の影響により作用温度が快適域を外れる事がある一方作用温度のピークに天井温度センサーの設定を合わせると省エネに反することとなる図 -8に今回計画のペリメータ空調の概念図を示す今回計画のシステムでは太陽輻射熱を放射温度センサーで読み取ることで設定温度の補正を行うため作用温度は快適域を維持しながら省エネルギーを図ることが出来る尚エアバリアファンは外気温度による発停とし外気温度によるガラスからの伝熱を除去するものとしたエアバリアファンによる伝熱負荷の制御放射温度センサーによる輻射負荷の制御との考え方に基づいているブラインドの表面温度による天井温度センサーの補正係数 θmod は T:( ペリメータ基準温度 -ブラインド表面温度 ) に対して θmod= T/ 補正値として補正値は. としたこれは事前の被験者実験により補正値. の場合にインテリアの温冷感申告快適感申告とペリメータの温冷感申告快適感申告が最も一致したためである尚これは放射温度制御システムのデフォルト値.7 を緩和している -- 冬期及び夏期の高機能ペリメータ負荷制御の効果検証冬期及び夏期において日射変化により負荷性状が大きく異なる南側のペリメータについて室内環境と快適性の評価を行った実測箇所は夏期及び冬期とも同一箇所としインテリアの快適性の検証を行った場所と同じとした --4 冬期の環境実測の結果日射量と温度分布図 -9 に /6 / の日射量ペリメータ ( 吹き出し口なし ) の各高さにおける温度ペリメータ空調吹き出し温度およびペリメータ設定温度 ( 時間毎 ) を示す図 -9より日射負荷の大きい /6 は時ごろから吹き出し温度が低下し暖房から冷房に切り替わっている日射の影響を受けて高性能ペリメータ空調システムによりペリメータ設定温度が最大で-.deg 程補正されていて居住域温度が良好に制御されている一方図 -より日射負荷の小さ P M V ペリメータ温度 [ ] Low-ε ガラス快適ゾーン温度 [ ] 温度センサー放射温度センサー設定温度放射温度作用温度時間図 -8 高機能ペリメータ負荷制御システム概念図日射量 H: H:6 H: H:7 H: H: 吹き出しペリメータ設定温度 : : : : : 4: : 6: 7: 図 -9 日射量とペリメータの各高さの温度 (/6) ペリメータ温度 [ ] 日射量 H: H:6 H: H:7 H: H: 吹き出しペリメータ設定温度 : : : : : 4: : 6: 7: 図 - 日射量とペリメータの各高さの温度 (/) インテリア吹き出し口なしペリメータ吹き出し口なしインテリア吹き出し口ありペリメータ吹き出し口あり各時間帯の時間平均 9: : : : : 4: : 6: 図 - 各測定点の PMV(/6) 日射量 [W/ m ] 日射量 [W/ m ]

8 い / は常時暖房になっていることが分かるサーモの設置位置が天井の為ペリメータ設定温度と高さ. P mm 地点の温度に若干の温度のずれが生じている M V -. ものの高さ方向の温度勾配が少なくコールドドラ - -. フトが抑えられていることがわかる - 各時間帯の時間平均 PMV 9: : : : : 4: : 6: 図 - に /6 / のアメニティメータに図 - 各測定点の PMV(/) よるインテリアとペリメータ ( 各 FL+ の地点 ) の暑いインテリア PMV( 時間平均 ) を示す日射量が大きく異なるペリメータ /6 及び / ともに各測定点でPMVに大きく差はなくインテリアとペリメータの温熱環境に差はなかった PMVは概ね-.~+. の範囲に納まっており - - 被験者番号快適な環境を維持できていることが実証できた寒い - A B C D E F G 温冷感と快適感図 - インテリアペリメータでの温冷感比較図 - 4に /( 日射量は /6 とほぼ同等 ) ( 各被験者の 6 分平均 ) に被験者実験を行った時の被験者の温冷感申告快適感申告結果を示す申告結果はインテリアペリメー快適タで調査したアンケート結果を時間平均したものである被験者 D には温冷感快適感に差はあったもの - インテリア - の概ねインテリアペリメータで申告結果は一致し被験者番号ペリメータ不快 - ている実測した PMV 同様アンケート結果からも A B C D E F G インテリアとペリメータの温熱環境に差はなく快適図 -4 インテリアペリメータでの快適感比較 ( 各被験者の 6 分平均 ) 性が実証された -- 夏期の環境実測の結果夏期についても同様に南側のペリメータにて室内環境と快適性の評価を行った夏期については放射温度の補正を行った場合と行わなかった場合とで比較を行った図 -に PMV 度数分布を示す PMV は温度補正を行った場合は ~+. になる時間が多く温冷感申告においても涼図 - PMV 度数分布しい側の申告であり冷房効果の優位性が多くあらわれ図 -6 温冷感申告ている ( 図 -6) - 外気冷房システム今回計画ではフロアの空調ゾーニングを 4 つに外壁ガラリ外壁ガラリ分けてそれぞれにインテリア系統の空調機を配置している外気の取入れについては密集市街地内でも安定して良好に取入れられる様に屋上に外気取入れ口を外気取り入れシャフト設置しコア中央部に外気取入れシャフトを設置した計画段階においては気流圧力のシミュレーションによりシャフト内風速分布や圧力分布を把握し適正な給気ファンを選定することで給気ファンを最適化し搬送動力減を実現したこの取入れ外気は室内 CO 濃度による外気量制御はもとより外気冷房システム図 -7 コア廻り詳細図 ( 最大空調機定格風量の6%) で更なる省エネルギーに貢献している温冷感申告快適感申告. インテリア吹き出し口なしペリメータ吹き出し口なしインテリア吹き出し口ありペリメータ吹き出し口あり

図 8に外気冷房の省エネルギー効果を示すこの中央シャフトを利用した外気冷房システムにより年間の冷房消費エネルギーが約 % 減となった -4 温度成層型蓄熱槽をもつ環境配慮型熱源システム熱源計画においては

夜間電力へのシフトのために水蓄熱を組み合わせているこの水蓄熱槽は地下 4 階と地下階の層にわたる高さを利用した高効率な温度成層型水蓄熱槽とし蓄熱効率は 9% とした内部には上下の仕切りとなるものはなく

下部を冷水槽として冷水と温水を同時に取り出すことが出来るシステムとなっている蓄熱用の熱源としては高効率型の排熱回収スクリューチラーを設置し温水蓄熱時は冷水製造時の排熱を利用する計画とした ( 図 -9) 図

で安定している夏期は平日で約 % 土日の休日の小負荷時で 6% ~8% となっている夏期のピーク負荷の約 % を夜間にシフトすることによって昼間の電力のピークを約 kw 程度削減している -

6m としてその中に高効率型照明器具 FHP4w 灯 4 台を設置する計画としているこれらの照明は昼光利用初期照度補正が可能な照度センサーによる調光制御を行い常に設定照度を維持することを可能としているが

9 図 8に外気冷房の省エネルギー効果を示すこの中央シャフトを利用した外気冷房システムにより年間の冷房消費エネルギーが約 % 減となった -4 温度成層型蓄熱槽をもつ環境配慮型熱源システム熱源計画においては環境負荷低減とランニングコスト低減のために最新の高効率機器を採用し種々のエネルギー需要にフレキシブルに対応できるように電気とガスのハイブリッド熱源としているさらに電気熱源には電力のピーク削減夜間電力へのシフトのために水蓄熱を組み合わせているこの水蓄熱槽は地下 4 階と地下階の層にわたる高さを利用した高効率な温度成層型水蓄熱槽とし蓄熱効率は 9% とした内部には上下の仕切りとなるものはなくディストリビューターを上下に分けて冷水 / 温水の比重によって冷水と温水を同時に蓄熱する仕組みとし ( 写真 -8) 夏期及び中間期は全体を冷水槽冬期は上部を温水槽下部を冷水槽として冷水と温水を同時に取り出すことが出来るシステムとなっている蓄熱用の熱源としては高効率型の排熱回収スクリューチラーを設置し温水蓄熱時は冷水製造時の排熱を利用する計画とした ( 図 -9) 図 -に平成年度の蓄熱槽の夜間移行率を示す平成年度は蓄熱槽の暖房対応は行わず冬期におけるピーク電力の削減の為に冷房対応として年間冷水蓄熱の運用とした月以降の中間期及び冬期の夜間移行率はほぼ % で安定している夏期は平日で約 % 土日の休日の小負荷時で 6% ~8% となっている夏期のピーク負荷の約 % を夜間にシフトすることによって昼間の電力のピークを約 kw 程度削減している - 照明照度設定システム事務室内の照明は最小モジュールを.6m.6m としてその中に高効率型照明器具 FHP4w 灯 4 台を設置する計画としているこれらの照明は昼光利用初期照度補正が可能な照度センサーによる調光制御を行い常に設定照度を維持することを可能としているが更に設定照度を入居者が自ら変更できる照度設定スイッチを各テナント入口付近に設置している ( 写真 -7) これは通常の照明リモコンスイッチの脇に照度を選択できるスイッチを設けたもので入居者が段階に設定照度を選択できるものとしている図 -に代表フロアの晴れた日の運用実績を示す図 -8 外気冷房の効果図 -9 蓄熱システム概念図図 - 蓄熱槽の運用実績及び夜間移行率リモコンスイッチ 7lx 6lx lx 照度設定スイッチ写真 -7 執務室内

7lx 固定の場合と比較してこれらの照明制御システムにより日当たりの照明電力量が約 4% 減となり

の減となった ( テナントの入居率を考慮 ) 月の震災以降設定温度の緩和など節電意識の高まりの影響もあると思われるが 8

10 7lx 固定の場合と比較してこれらの照明制御システムにより日当たりの照明電力量が約 4% 減となり同時に空調エネルギーの削減につながっている 4. 年間のエネルギー使用実積図 -7,8に H 年度の次エネルギー消費量及び CO 排出量の原単位の実績値を示す各々の実績値は設計段階での計算値を下回り東京都の平均値 ( テナントビル ) と比較して次エネルギーで約 9% CO 排出量で約 9% の減となった ( テナントの入居率を考慮 ) 月の震災以降設定温度の緩和など節電意識の高まりの影響もあると思われるが 8 でも快適かつ省エネな環境ペリメータ負荷を建築的設備的に効率よく処理する機能外気冷房などの自然エネルギーの積極活用蓄熱槽の効率的な運用によって当初の計画以上の省エネルギー効果が得られたことが実証できた図 - 照度設定スイッチの効果 ( 月 7 日晴れ ) 図 - 次エネルギー消費量原単位図 - CO 排出量原単位

三建設備工業つくばみらい技術センター汎用機器を用いた潜熱処理システムの運転実績

三建設備工業つくばみらい技術センター汎用機器を用いた潜熱処理システムの運転実績三建設備工業技術本部技術研究所佐藤英樹キーワード / ZEB 潜熱処理システム汎用機器 1. はじめに三建設備工業つくばみらい技術センターでは, ゼロエネルギービル (ZEB) をめざして, 地中熱利用の天井放射空調システムを中心とした改修工事を行い 1),2010 年 1 月より運用を開始した 2011 年度は,