カーボンニュートラル賞 業績の名称 電算新本社における環境配慮オフィスの実現 所在地長野県長野市大字鶴賀字河原 276 番 6 受賞名称カーボンニュートラル賞 ( 北信越支部 ) カーボンニュートラル賞選考支部名称 北信越支部 建物概要 応応募又募機は者関 業績の概要 支部選考委員長講評 延床面積 m2 階数地下 階地上 階塔屋 階 主用途 竣工年月日 代表応募者 機関 建築主 設計者 定性的な実績 省エネルギーへの取組み 工夫 自然採光 自然換気 床染み出し空調による放射冷却 井水放射冷却 ノンカーボンエネルギーによる空調負荷低減 低カーボンエネルギーへの転換 井水熱源ヒートポンプ デシカント空調への排熱温水利用 自然換気 ナイトパージ 屋上緑化 クールトレンチ 地下水利用の無散水融雪 定性的な実績 該当無し カーボンクレジット等 該当無し 定量的な実績 一次エネルギー消費量の省エネ率を算定するための参照値 ( ベースライン ) の根拠 出典名 稼働時間 負荷密度の高い利用特性のため 実態に合わせてシミュレーションにより標準ビルを算定 2,24(MJ/ 年 m2 ) 一次エネルギー消費量の業績の実績値 1,877(MJ/ 年 m2 ) 一次エネルギー換算係数根拠 省エネ法 9.76(GJ/ 年 kwh) CO 2 排出係数 出典名 / 電力 (t-co 2 /kwh) 中部電力環境経営データ集 二酸化炭素 (CO2) 排出量の推移より CO2 排出原単位 (213 年 ) による /.13(t-CO2/ 千 kwh) CO 2 排出量の合計 99(kg-CO2/ 年 m2 ) CO 2 削減率 事務所 213 年 3 月 株式会社日建設計 株式会社電算 9,81 株式会社日建設計 株式会社竹中工務店 高砂熱学工業株式会社 株式会社テクノ菱和 株式会社三晃空調 26.% ノンカーボンである自然のポテンシャルを徹底利用 をコンセプトの 1 つとして 長野という地域の寒冷かつ地下水が豊富である等の豊かな自然環境を最大限に活用し 種々の環境配慮技術を展開することで一つの秀逸なノンカーボン建築物の設計例を提示している カーボンニュートラル化を含む省エネルギー対策において 費用対効果を十分に検討し 建築物を設計することは重要な課題であるが 本業績では 多様な環境配慮技術を採用し 空調 照明 換気に係る 1 次エネルギーを標準ビルに比較して 4% 低減しており 地域の特性を利用したカーボンニュートラル建築物として高く評価できる 関与した建築設備士の言葉 長野を拠点とする情報サービス企業 株式会社電算の新本社ビルにおいて 環境配慮の実現を目指したものです まず 在籍率が高いオフィスにおける快適性の実現を目指しました 全面放射冷房や明るさ感を高める鉛直面発光照明などの熱と光の放射を活用した室内環境調整技術により 快適性を維持しながら負荷を低減しています また 吹抜を活用した奥行の小さいオフィス形状や 長野の豊富な地下水や冷涼な外気 自然光などを徹底活用により 長野の気候風土に根差した建築 設備計画としました 結果 稼働率の高い情報系企業のオフィスでありながら大幅な省エネルギーを達成しました 今後も建築設備士の立場から より良い運用に向けたサポートを継続し さらなる発展に貢献したいと考えます 一般社団法人建築設備技術者協会カーボンニュートラ賞運営委員会
業績の概要とカーボンニュートラル化に係わる取り組みの要旨 自然の恵みを活かした低カーボンエネルギーによる室内環境の形成 株式会社電算は 長野県を基盤としてインフォメーションテクノロジーの研究開発に取り組み サービスとして提供する総合情報サービス企業である 旧本社の老朽化のため 長野市内にて新本社を建設するに至り 213 年 3 月に竣工した より一層の環境配慮が求められる時代背景の中 最先端の建築 設備技術により 地域の特性を活かした 先導的環境配慮モデルオフィスの実現 により地球環境への貢献を目指した 建築概要建設地 : 長野県長野市延床面積 :9,81 m2敷地面積 :4,939 m2規模 : 地上 階構造 : 鉄骨造 免震構造竣工 :213 年 3 月 空調設備概要井水ヒートポンプ冷暖同時空冷ヒートポンプモジュールチラー井水利用天井放射冷房デシカント空調機 + 二次側空調機 ( 単一ダクト VAV) による床染み出し空調 壁面 ( 西面 ) 奥行の浅いオフィス空間主開口部 ( 南北面 ) 庇 ( 南面 ) 自然換気給気口 ( 南北面 ) 8m 77m コミュニケーションボイド東西に長い平面 ( 自然採光 自然換気排気経路 ) 図 4- オフィス基準階平面図 壁面 ( 東面 ) N 1/4 衛生設備概要上水 雑用水 2 系統による加圧給水方式 ( 雑用水原水 : 雨水, 井水, 空調ト レン水 ) ヒートポンプ給湯 ( 厨房給湯 ) 電気設備概要高圧本線予備線電源受電方式部 LED による鉛直面発効照明 写真 4-1 南側外装 ( 庇 ) 写真 4-2 西 東側外装 ( 壁面 ) 写真 4-3 吹き抜け空間 1. 環境配慮手法 長野の恵まれた自然の 最大限の活用 建築 室内環境の工夫による 徹底的な負荷削減 明るさ感と全面放射による 快適性と省エネの追求 図 2- 電算新本社ビルの環境配慮手法
業績の概要とカーボンニュートラル化に係わる取り組みの要旨 2. 空間全体の放射環境を調整する放射冷暖房システム 2/4 天井面の工夫 : 放射冷房に十分冷たい の冷水を熱源を使わずに井水から取り出して天井で利用 床面の工夫 : 新鮮外気を居住域に効率的に供給するとともに 床面からの放射効果を意図して計画 レターンスリット 3,2mm(1 スパン ) 鉛直面発光照明 ( スクリーンライト ) mmh 照明発熱 ( 天井裏 ) 窓面の工夫 : 夏季 中間期はコアンダ効果を活用したエアバリアファンにて南面の日射によるガラス表面温度の上昇を抑制 冬季は発熱ガラスにより放射環境を良好に保つ ガラス内表面温度センサー 窓面温度センサー 井水放射パネル ( 裏面断熱 ) 寸法 :2,mm mm ( 敷設率 8% 程度 ) 材質 : 亜鉛メッキ鋼板 ( パンチング.7mmφ) 断熱材: グラスウール 32K (PE 袋入 2mm 厚 ) パネル表面 流量 :.6L/min m 2 ( パンチング配置 ) 図 3-9 天井断面詳細図 パネル裏面 ( 断熱材 ) パネル内部 ( 水配管マット ) 発熱ガラス FL6+A12+EC6 ( ガラス内表面温度に基づき ON-OFF) 発熱なし時ガラス性能 熱貫流率 :2.W/m 2 K 日射熱取得率 :.7 吹出口 窓面風速はガラス内側近傍風速の実測結果 (214/8/29 11 時 ) による [+2.m].3m/s [+1.7m].9m/s [+.9m]1.6m/s [ 吹出口 +.1m] 1.9m/s 吸込口 図 3- 窓面の工夫 エアバリアファン ( 南面のみ ) ( 窓面温度に基づき ON-OFF) 床放射 床染み出し空調 天井放射 井水放射冷房 熱くない照明 窓放射 発熱ガラス エアバリアファン 図 3-6 全面放射冷暖房システムの概念図 床表面 :24 床表面 :24 図 3-16 染み出しカーペット 閉鎖時 開放時 ( 室内空気 :26 ) ( 室内空気 :2 ) OA フロア 図 3-17 手元開閉可能吹出口 図 3-18 冷房時の床面温度 図 3-19 暖房時の床面温度 3. 明るさ感を高めた光環境の形成 天井照明は 照明による適度な輝度面を鉛直に配置することで 人の明るさ感を高める計画とした 旧本社 ( 一般事務所ビル ) では 17W/ m2 新本社では曇天判断によるブラインド角度制御による昼光利用制御により 4~ 6W/ m2と大幅な省エネを図っている 図 3-34 明るさ感を高める照明 帯電防止シート 保護アクリルカバー ドットプリント ドットプリント ( 虚像 ) アクリルパネル 事務所内観 図 3-37 スクリーンライト詳細図
窓開放時間窓開放時間 [h/ [h] 月 ] 各月平均外気 井水利用熱量 [GJ/ 月 ] 業績の概要とカーボンニュートラル化に係わる取り組みの要旨 4. ノンカーボンである自然のポテンシャルを徹底利用 3/4 井水の熱利用 ( 井水放射冷房 井水ヒートポンプ 融雪 ) 外気温度によらず年間を通じて 程度と安定している井水を夏季や放射冷房や空調熱源に 冬季は空調熱源や無散水消雪に利用 地中熱の利用 ( クール ヒートトレンチ ) 免震層内を通して外気取り入れを行うことで 夏季は 6 以上の冷却効果 冬季は 8 程度の加熱効果が得られた 外気の利用 ( 自然換気 ) 放射冷房を行いながら自然換気を行うシステムを導入 コミュニケーションボイドを介した重力換気により換気回数 6. 回 /h の自然換気やナイトパージが実施されている 水資源 ( 雨水 井水 ) の利用節水を図りながら 雨水と井水を雑用水に利用することで 雑用水のうち年間 97.2% の上水を削減している 水道本管 INV 冷却塔補給 加湿 手洗い 飲用 厨房 26L/min INV W.C. 洗浄 3L/min 26L/min 上水受水槽雑用水受水槽中間水槽還元水槽雨水貯留槽 (2m 3 ) (18m 3 ) (4m 3 ) (m 3 ) (12m 3 ) 図 4- 給水システムフロー図 揚水井戸 ( 上流側 ) 井戸径 A 配管径 1A 井戸ピット深さ :G.L.-1m サクション深さ :G.L. -36m 1m 程度 還元井戸 ( 下流側 ) 井戸径 3A 配管径 1A 井戸ピット深さ :G.L.-1m 注入管下端 :G.L. -32m 図 4-12 揚水井戸と還元井戸の配置 水 空調ドレン排水 ( 一部 ) 雨水ろ過 L/min 26L/min 熱利用後井水 雨水 ( 屋上より集水 ) 19 井水放射冷房 17 17 19 還り空気 16 18 3 CO2 制御 パネル表面 21 4 居住域 28 免震層からの 34 外気デシカント ( 除湿 ) 床表面 24 1,68L/min 空調機 12 ( 二次冷却 ) 21 床染み出し空調 自然換気 ( 中間期 ) 井水ヒートポンプ空冷 HP ( 計 7kW) + モジュールチラー ( 追いかけ ) 19 26 1,68L/min 26L/min 18 雑用水利用 1,42L/min 揚水井戸汲上水槽 揚水井戸汲上水槽 4 3 2 1-1 -2 還元水槽 還元井戸 図 4-1 設備システムフロー ( 夏季 ) 還り空気 18 CO2 制御発熱居住域 2 窓表面ガラス 免震層からの - 19 外気 デシカント 床表面 ( コイル凍結防止 ) 1,43L/min 空調機 4 ( 加熱 ) 27 床染み出し空調 自然換気 閉 井水ヒートポンプ 空冷 HP ( 計 446kW) + モジュールチラー ( 追いかけ ) 13 6 1,68L/min 26L/min 12 11 雑用水利用 L/min 1,42L/min 1 無散水融雪 還元水槽 還元井戸 井水温度と利用熱量の月別推移図 4-11 設備システムフロー ( 冬季 ) 井水ヒートポンプ利用熱量 放射パネル利用熱量 融雪利用熱量 外気温度 ( 各月平均 ) 汲上水槽内井水温度 ( 各月平均 ) 4 月 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 4 月は竣工直後のため 運転調整段階であった 図 4-13 井水温度と利用熱量の各月実績 3 2 1 - 西側外気取入口 ( 空調機へ ) 東側外気取入口 ( 空調機へ ) ( 最大風量 3,m3/h) ( 最大風量,m3/h) 3m 程度 免震層外周のクリアランス部は外気取入口 (1 階より ) ゴムにより密閉図 4-16 免震層内平面図 排気口 ( トップライト ) 会議室他 給気口 ( ペリカウンター内 ) ボイド S 食堂他 エントランス他 図 4-2 自然換気ルート N クールトレンチによる温度への影響クールトレンチによる温度への影響クールトレンチによる温度への影 (213/7/26) (213/7/26) 響 (214/1/27) 外気西 OA 吸込外気東 OA 西吸込 OA 吸込外気東 OA 西吸込 OA 吸込東 OA 吸込 3 3 外気 3-6 1 3 +8 西 OA 吸込 6 12 18 24 2 - [ 時 ] 2東 OA 吸込 -1 : 3: 6: 6 9:12::18:21: 12 18 24 夏季 (213/7/26) 冬季 (213/1/26) : 3: 6: 9:12::18:21: 図 4-17 クールヒートトレンチによる外気の冷却 加熱効果 2 1 自然換気窓の開放時間 2 階北側 2 階南側 3 階北側 3 階南側 4 階南側外気温度 : ナイトパージ時間 年間自然換気時間 2 階北側 :48h 2 階南側 :22h 3 階北側 :26h 3 階南側 :62h 4 階南側 :43h 3 月 4 月 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 月 11 月 12 月 1 月 2 月図 4-22 自然換気窓の各月開放時間 (213 年度 ) 3 2 1-1
延床面積あたり一次エネルギー消費量 [MJ/m 2 月 ] 消費電力 [W/m2] [W/m 2 ] 消費電力 [W/m2] 延床面積あたり一次エネルギー消費量 [MJ/m 2 月 ] 消費電力 [W/m2] [W/m 2 ] 消費電力 [W/m2] 年間空調負荷 [GJ/m 2 年 ] ピーク冷房負荷 [W/m 2 ] 業績の概要とカーボンニュートラル化に係わる取り組みの要旨. 自然採光と太陽光発電の両立 シースルー太陽光パネルによる空調負荷低減効果 4/4 トップライトから入射する太陽光線に対して 自然採光 発電 日射遮蔽を同時に行う 写真 4-4 トップライト パネル仕様 定格能力 :6kW 熱貫流率 :.8W/m 2 K 日射遮蔽係数:.33 パネルによる遮蔽効果 発電自然採光 図 4-6 シースルー太陽光パネル概念図 6. ノンカーボンエネルギーによる空調負荷の低減 16. 14. 12. 1. 8. 6. 4. 2.. 年間冷房負荷空調負荷最大値 ガラス ( フロートガラス 8mm) 年間空調負荷 61% 減 年間暖房負荷 シースルー太陽光パネル 1,4 1,2 1, 8 6 4 2 図 4-8 シースルー太陽光パネルによる吹抜空間の空調負荷低減効果 図 4-9 発電量実績 (213 年 6 月平均 ) 中間期 : 自然換気が有効な場合は1% ゼロエネルギーにて空調 夏季 : デシカント空調の運転により除湿を行い結露負荷を処理 自然換気が利用出来ないときは外気温度との差が大しづらくする 放射パネルへの送水温度を下げて運用きくなり地中熱による処理熱量が増加コイル処理熱量の変化 (3 階南側 1/27) し放射パネルによる処理熱量がW/m 2 に増加 放射パネ 冬季 :OA 機器発熱が高いため 外気冷房によって日中の冷コイル処理熱量の変化 (3コイル処理熱量の変化(3 コイル処理熱量の変化 (3 コイル処理熱量の変化ルを24 時間運転することで立上がり負荷を低減 (3 階南側 7/) コイル処理熱量の変化 (2 水を使わずに冷房負荷処理 地中熱により加熱負荷も低減コイル処理熱量の変化階南側 /16) (3 階南側 /27) DEC-31プレクールコイル処理熱量の変化 (3 階南側 放射パネル処理熱量 7/3) 自然換気階南側 /21) 階南側 1/27) 階北側 1/29) クールトレンチ自然換気空調機冷却自然換気デシカント一次冷却放射パネル処理熱量外気冷房井水 ( 放射パネル ) 自然換気 DEC-31 地中熱 ( クールトレンチ温水コイル ) AHU-31 空調機加熱自然換気 DEC-31プレクール外気冷房外気 ( 外気冷房 ) 外気 ( 自然換気 ) AHU-32 処理熱量デシカント加熱デシカント再生加熱外気冷房外気冷房 18 18 18 18 18 18. 18. 処理熱量処理熱量外気 ( 自然換気 ):-67W/m2 外気 ( 外気冷房 ):-21W/m2 地中熱 :-34W/m2 地中熱 :-33W/m2 214/1/29( 冬季 3 階南側 ) 6214/1/29( 冬季 2 階北側 ) 外気 ( 外気冷房 ):-21W/m2 18 地中熱 :-3W/m2 井水 :-28W/m2. 井水 :-W/m2.18... 地中熱 :-1W/m2 井水 :-32W/m2 ( 時 ) -62W/m2 (11 時 ) -83W/m2 外気 ( 外気冷房 ):-1W/m2 外気 ( 外気冷房 ):-9W/m2 12 12 井水 :-18W/m2 12 (12 時 ) 12 12 12. 12 12. 12 12. ( 時 ) -83W/m2 (-38%) (-4%) (. 時 ) 12. (13 時 ). 9 9-116W/m2 912 (-7%) 9 9 9. 9 9. 12. 9 9. 9. 外気 ( 自然換気 ) 12 デシカント加熱 (-1%) -1W/m2 12. 6 6 6 9 6 デシカント再生加熱 96 6. 6 6. 9. 6 6. 9. (-1%) 6. -9W/m2 6 3 3 3 3 3 6 空調機加熱 6. 6. 3 3. 井水 HP 排熱利用 : 3 3. 3 3. 3. (-1%) 3. 3 3...... /21-3 -W/m2(9 時 ) 地中熱井水外気. -3. ( クールトレンチ ) デシカント一次冷却 - -3-3 ( 放射パネル ) ( 外気冷房 -3 ) -3-6-3-3. -3-3. -3-3. -6. 空調機冷却 -3. -3 W/m2-9 -3. -9. -6-6 -6-6 -6-6. -6-6. -6-6. -6. -6 6 12 18 6 12-12 (-1%) 6 12 18 18 6 12 18-6. -12. - 1 214//16 ( 中間 2213//27( 中間期 ) 3213/7/( 夏季 - ) 4214/8/29( 夏季 )-9-9 -9-9. -. -13W/m2 (-17%) -9. 24W/m2 期 ) 放射冷房 自然換気デシカント除湿なしデシカント除湿あり -12 - 地中熱 :-24W/m2 (-16%) -12-12. 地中熱 :-13W/m2-12. 放射冷房 自然換気併用なし 24 時間放射冷房 12 (1 時 ) (14 時 ) 一次エネルギー消費量の月別推移 (24h) 自然のポテンシャルによる空調負荷低減効果併用あり ( 処理熱量 ) の算出方法 - - - -. -. 井水( 放射パネル ) : 放射パネル熱交換器の往還温度差と送水量から算出 地中熱( クールトレンチ ): 外気温度と空調機入口空気のエンタルピー差と導入外気量から算出全体合計 外気( 外気冷房 ) : 外気温度と室内空気のエンタルピー差と導入外気量から算出 外気( 自然換気 ) 1,921MJ/m : 表 4-2 の結果より算出した各階の流量係数の平均値 2 年 (1%) (.) と室内外空気の温度差を用いて各時間帯の自然換気量を算出 ( 風力換気の影響はないものとした ) 空調 照明 換気算出した自然換気量と室内外空気のエンタルピー差から算出 2 1,8MJ/m 2 年 (2%) 照明消費電力の推移消費電力の推移 サーバー他図 6-21 自然のポテンシャルの活用による空調負荷低減効果 (3 階南側 ) ( 冬季電力ピーク日 ( 冬季電力ピーク日 913MJ/m 2 年 (48%) 214/1/1) 214/1/1) 7. エネルギー CO 2 排出量実績 人員密度とOA発熱 稼働時間は一般事務所ビルと比べ大きく稼働率が高い 空調 換気 照明のみで標準ビルと比較すると-4% の省エネルギー 省 CO 2 効果である 1 1 大部屋部分の空調負荷特性電化厨房 : 食 / 日 ( 新本 4 月 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 213 年度 ( 竣工 1 年目 ) 熱源空調搬送 ( ポンプ ) 空調搬送 ( ファン ) 発熱ガラス PAC 照明一次エネルギー消費量の月別推移衛生 給湯(24h) サーバー厨房 EV その他 全体合計 % 7% 13% % 1,921MJ/m 2 年 (1%) 前年度同月からの 7% 空調 照明 換気 11% 削減率 2 1,8MJ/m 2 年 (2%) 12% サーバー他 29% 2% 913MJ/m 2 年 (48%) -1% 6% -3% 2% 6% -18% -4% -18% サーバー容量 7kVA サーバー容量 7kVA 電化厨房 : 食 / 日 ( 計画値 ) ( 計画値 ) 4 月 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 4 月 月 6 月 7 月 8 月 213 年度 ( 竣工 1 年目 ) 214 年度 ( 竣工 2 年目 ) 熱源 図 6-12 ビル全体一次エネルギー消費量実績空調搬送 ( ポンプ ) 空調搬送 ( ファン ) 発熱ガラス PAC 照明 衛生 給湯 サーバー 厨房 2 照明 2 階 3 階 1 1 照明消費電力の推移 ( 中間期休日 213//26) 2 3 階 2 階 3 階 消費電力の推移 ( 中間期休日 213//26) 2 階 1: 7: 6 13: 12 19: 18 1: 7: 6 13: 12 19: 18 24 2 階図 3-1 面積あたり消費電力の推移 3 階 2 階 3 階 [ 時 ] ( 平日 214/1/1(213 年度ピーク日 )) 照明 2 2 3 階 2 階 1 1 空調搬送 ( ポンプ ) 熱源 6 12 18 6 12 18 24 1: 7: 13: 19: 1: 7: 13: 19: [ 時 ] 図 3-2 面積あたり消費電力の推移 ( 休日 213//26) 空調搬送 ( ファン ) PAC 1 標準ビル空調 照明 換気 : 1,486MJ/m 2 年 [1%] 2 電算新本社 照明衛生 給湯 サーバー厨房 建物全体 : 2,24 MJ/m 2 年 (133kg-CO 2 /m 2 年 ) [1%] EV その他 1,877 MJ/m 2 年 (99kg-CO 2 /m 2 年 ) 816MJ/m 2 年 [%] [74%] 1, 1, 2, 2, 3, 一次エネルギー消費量 CO 2 排出量 [MJ/m 2 年 kg-co 2 /m 2 年 ]