■ 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
1/4
1.環境配慮手法
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
□建築概要
建設地:長野県長野市
延床面積:9,851㎡
敷地面積:4,939㎡
規模:地上5階
構造:鉄骨造、免震構造
竣工:2013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
□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,空調ドレン水)
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
事務室部LEDによる鉛直面発効照明
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2013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。
写真 4-3 吹き抜け空間
写真 4-2 西・東側外装(壁面)
写真 4-1 南側外装(庇)
図 4-5 オフィス基準階平面図
N
8m
77m
奥行の浅いオフィス空間 主開口部(南北面)
コミュニケーションボイド
(自然採光・自然換気排気経
路)
東西に長い平面
壁面
(西面)
壁面
(東面)
庇(南
面)
自然換気
給気口
(南北面)
建築・室内環境の工夫による
徹底的な負荷削減
長野の恵まれた自然の
最大限の活用
明るさ感と全面放射による
快適性と省エネの追求
図 2-5 電算新本社ビルの環境配慮手法
この資料は、受賞者に了解を得て、建築設備技術者協会より公開している資料です。個人で利用するに留め、無断転載等を禁止します。
2.空間全体の放射環境を調整する放射冷暖房システム
3.明るさ感を高めた光環境の形成
○天井面の工夫:放射冷房に十分冷たい15℃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
○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
○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/㎡、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/㎡と大幅な省エネを図っている。
図 3-9 天井断面詳細図
照明発熱(天井裏)
鉛直面発光照明
(スクリーンライト)
250mmH
井水放射パネル(裏面断熱)
・寸法 :2,000mm×500mm
(敷設率 80%程度)
・材質 :亜鉛メッキ鋼板
(パンチング0.7mmφ)
・断熱材:グラスウール 32K
(PE 袋入 20mm 厚)
・流量 :0.6L/min・m2
レターンスリット
3,200mm(1 スパン)
パネル裏面
(断熱材)
パネル内部
(水配管マット)
パネル表面
(パンチング配置)
図 3-16 染み出しカーペット
・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
床表面:24℃
床表面:24℃
(室内空気:26℃)
(室内空気:20℃)
閉鎖時
開放時
図 3-25 窓面の工夫
発熱ガラス
(ガラス内表面温度に
基づき ON-OFF)
エアバリアファン
(南面のみ)
(窓面温度に
基づき ON-OFF)
窓面温度
センサー
ガラス内表面
温度センサー
発熱なし時ガラス性能
・熱貫流率
:2.0W/m2
K
・日射熱取得率
:0.70
吸込口
吹出口
FL6+A12+EC6
[吹出口+0.1m]
1.9m/s
※窓面風速はガラス内側近傍風速の
実測結果(2014/8/29 11 時)による
[+2.5m]0.3m/s
[+1.7m]0.9m/s
[+0.9m]1.6m/s
図 3-6 全面放射冷暖房システムの概念図
天井放射
・井水放射冷房
・熱くない照明
床放射
・床染み出し空調
窓放射
・発熱ガラス
・エアバリアファン
図 3-34明るさ感を高める照明
図 3-37
スクリーンライト詳細図
帯電防止シート
保護アクリルカバー
ドットプリント
アクリルパネル
ドットプリント
(虚像)
事務所内観
■ 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
3/4
4.ノンカーボンである自然のポテンシャルを徹底利用
○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15℃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6.5
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。
図 4-10 設備システムフロー(夏季)
揚水井戸
15℃
汲上水槽
18℃
16℃ 18℃
25℃ 25℃
17℃ 19℃
還元井戸
12℃
50℃
還元水槽
19℃ 26℃
デシカント
(除湿)
居住域
28℃
17℃
19℃
パネル表面21℃
床表面24℃
還り空気
30℃
免震層からの
外気
井水ヒートポンプ
(計705kW)
床染み出し空調
井水放射冷房
21℃
自然換気
(中間期)
空調機
(二次冷却)
40℃
34℃
空冷HP
モジュールチラー
(追いかけ)
+
CO2制御
1,680L/min
1,420L/min
雑用水利用
260L/min
1,680L/min
揚水井戸
15℃
汲上水槽
18℃
16℃ 18℃
25℃ 25℃
17℃ 19℃
還元井戸
12℃
50℃
還元水槽
19℃ 26℃
デシカント
(除湿)
居住域
28℃
17℃
19℃
パネル表面21℃
床表面24℃
還り空気
30℃
免震層からの
外気
井水ヒートポンプ
(計705kW)
床染み出し空調
井水放射冷房
21℃
自然換気
(中間期)
空調機
(二次冷却)
40℃
34℃
空冷HP
モジュールチラー
(追いかけ)
+
CO2制御
1,680L/min
1,420L/min
雑用水利用
260L/min
1,680L/min
-5
0
5
10
15
20
25
30
-200
-100
0
100
200
300
400
4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月
温
度[
℃
]
井水
利
用
熱
量[
GJ/
月]
井水温度と利用熱量の月別推移
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)
図 4-13
井水温度と利用熱量の各月実績
※4 月は竣工直後のため、運転調整段階であった
揚水井戸
15℃
汲上水槽
15℃
15℃ 15℃
12℃
11℃
還元井戸
45℃
還元水槽
13℃ 6℃
デシカント
(コイル凍結防止)
居住域
20℃
床表面25℃
還り空気
18℃
免震層からの
外気
井水ヒートポンプ
(計446kW)
床染み出し空調
27℃ 自然換気
閉
空調機
(加熱)
5℃
-5℃
空冷HP
モジュールチラー
(追いかけ)
+
CO2制御
窓表面
19℃
無散水融雪
15℃
10℃
雑用水利用
260L/min
1,680L/min
1,420L/min
250
L/min
1,430L/min
発熱
ガラス
揚水井戸
15℃
汲上水槽
15℃
15℃ 15℃
12℃
11℃
還元井戸
45℃
還元水槽
13℃ 6℃
デシカント
(コイル凍結防止)
居住域
20℃
床表面25℃
還り空気
18℃
免震層からの
外気
井水ヒートポンプ
(計446kW)
床染み出し空調
27℃ 自然換気
閉
空調機
(加熱)
5℃
-5℃
空冷HP
モジュールチラー
(追いかけ)
+
CO2制御
窓表面
19℃
無散水融雪
15℃
10℃
雑用水利用
260L/min
1,680L/min
1,420L/min
250
L/min
1,430L/min
発熱
ガラス
図 4-11
設備システムフロー(冬季)
図 4-12
揚水井戸と還元井戸の配置
揚水井戸(上流側)
・井戸径 250A、配管径 125A
・井戸ピット深さ:G.L.-100m
・サクション深さ:G.L. -36m
還元井戸(下流側)
・井戸径 300A、配管径 125A
・井戸ピット深さ:G.L.-100m
・注入管下端 :G.L. -32m
100m 程度
15
20
25
30
35
0:00 3:00 6:00 9:0012:0015:0018:0021:00
温度[
℃
]
クールトレンチによる温度への影響
(2013/7/26)
外気 西OA吸込 東OA吸込
15
20
25
30
35
0:00 3:00 6:00 9:0012:0015:0018:0021:00
温度[
℃
]
クールトレンチによる温度への影響
(2013/7/26)
外気 西OA吸込 東OA吸込
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
-10
-5
0
5
10
15
温度[
℃
]
クールトレンチによる温度への影
響(2014/1/27)
外気 西OA吸込 東OA吸込
[時]
夏季(2013/7/26)
冬季(2013/1/26)
-6℃
+8℃
0 6 12 18 24
0 6 12 18 24
外気
西 OA 吸込
東 OA 吸込
図 4-16
免震層内平面図
外気取入口(1階より)
30m 程度
西側外気取入口(空調機へ) 東側外気取入口(空調機へ)
※免震層外周のクリアランス部は
ゴムにより密閉
(最大風量 30,000m3/h) (最大風量 25,000m3/h)
図 4-20 自然換気ルート
事務室
S N
事務室
事務室
事務室
事務室
会議室他
排気口(トップライト)
給気口(ペリカウンター内) ボイド
エントランス他
食堂他
図 4-22
自然換気窓の各月開放時間(2013 年度)
-10
0
10
20
30
0
50
100
150
200
3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月
各
月
平均
外気
温度
[
℃
]
窓開放時間[
h
]
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
0
50
100
150
200
3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月
窓開放時間
[
h/
月
]
自然換気窓の開放時間
年間自然換気時間
・2 階北側:458h ・2 階南側:522h
・3 階北側:526h ・3 階南側:562h
・4 階南側:543h
:ナイトパージ時間
図 4-25
給水システムフロー図
上水受水槽
水道本管
厨房
手洗い・飲用
W.C.洗浄
水
加湿
冷却塔補給
雑用水受水槽
INV INV
中間水槽 還元水槽
熱利用後
井水
雨水ろ過
雨水貯留槽
雨水
(屋上より集
水)
(20m3
) (18m3
) (45m3
) (55m3
) (120m3
)
300L/min 260L/min
260L/min 50L/min
260L/min
空調ドレン排水
(一部)
この資料は、受賞者に了解を得て、建築設備技術者協会より公開している資料です。個人で利用するに留め、無断転載等を禁止します。
5.自然採光と太陽光発電の両立
6.ノンカーボンエネルギーによる空調負荷の低減
7.エネルギー・CO
2
排出量実績
○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。
○中間期:自然換気が有効な場合は100%ゼロエネルギーにて空調
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
きくなり地中熱による処理熱量が増加
○夏季:デシカント空調の運転により除湿を行い結露
しづらくする。放射パネルへの送水温度を下げて運用
し放射パネルによる処理熱量が50W/m
2
に増加。放射パネ
ルを24時間運転することで立上がり負荷を低減
○冬季:OA機器発熱が高いため、外気冷房によって日中の冷
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
○人員密度とOAコンセント発熱、
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
-45%
の省エネル
ギー、省CO
2
効果である。
-60
-30
0
30
60
90
120
150
180
処理熱量[
W/
m2
]
コイル処理熱量の変化(3
階南側、5/27)
自然換気
0 6 12 18 -60.0
-30.0
0.0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
-60
-30
0
30
60
90
120
150
180
処理熱量[
W/
m2
]
コイル処理熱量の変化(3
階南側、7/25)
クールトレンチ
放射パネル処理熱量
DEC-301プレクール
AHU-302
-150.0
-120.0
-90.0
-60.0
-30.0
0.0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
-150
-120
-90
-60
-30
0
30
60
90
120
150
処理熱量[
W
/
m2
]
コイル処理熱量の変化(2
階北側、1/29)
外気冷房
処理熱量
-150.0
-120.0
-90.0
-60.0
-30.0
0.0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
-150
-120
-90
-60
-30
0
30
60
90
120
150
処理熱量[
W/
m2
]
コイル処理熱量の変化(3
階南側、1/27)
外気冷房
処理熱量
-60.0
-30.0
0.0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
-60
-30
0
30
60
90
120
150
180
処理熱量[
W
/m2
]
コイル処理熱量の変化(3
階南側、7/30)
自然換気
-60
-30
0
30
60
90
120
150
180
処理熱量[
W/
m2
]
コイル処理熱量の変化(3
階南側、5/16)
自然換気
-60
-30
0
30
60
90
120
150
180
5/21
処理熱量[
W/
m2
]
コイル処理熱量の変化(3
階南側、5/21)
自然換気
外気冷房
※自然のポテンシャルによる空調負荷低減効果(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
・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) :表 4-2 の結果より算出した各階の流量係数の平均値(0.25)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)。
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
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)
-9W/m2
(-100%)
外気(外気冷房):-9W/m2
(15 時)
-13W/m2 (-17%)
地中熱 :-13W/m2
(14 時)
① 2014/5/16 ( 中 間
期)
放射冷房・自然換気
併用あり
②2013/5/27(中間期)
放射冷房・自然換気
併用なし
0 6 12 18
③2013/7/25(夏季)
デシカント除湿なし
⑤2014/1/29(冬季 3 階南側)
④2014/8/29(夏季)
デシカント除湿あり
24 時間放射冷房
外気(自然換気):-67W/m2
外気(外気冷房):-21W/m2
地中熱:-10W/m2
井水 :-18W/m2
(13 時)
-116W/m2
(-100%)
外気(外気冷房):-21W/m2
地中熱:-30W/m2
井水 :-32W/m2
(12 時)
-83W/m2
(-70%)
地中熱:-34W/m2
井水 :-28W/m2
(15 時) -62W/m2
(-38%)
地中熱:-33W/m2
井水 :-50W/m2
(11 時) -83W/m2
(-45%)
外気(外気冷房):-125W/m2
(15 時)
地中熱 :-24W/m2
(10 時)
-125W/m2
(-100%)
-24W/m2
(-16%)
-90
-
120
-
150
⑥2014/1/29(冬季 2 階北側)
-60.0
-30.0
0.0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
-60
-30
0
30
60
90
120
150
180
処理熱量[
W/
m2
]
空調機冷却 デシカント一次冷却 井水(放射パネル) 地中熱(クールトレンチ)
外気(外気冷房) 外気(自然換気) デシカント加熱 デシカント再生加熱
-150.0
-120.0
-90.0
-60.0
-30.0
0.0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
-150
-120
-90
-60
-30
0
30
60
90
120
150
処理熱量[
W/
m2
]
コイル処理熱量の変化(3階南側、1/27)
DEC-301プレクール
放射パネル処理熱量
自然換気
外気冷房
処理熱量
DEC-301温水コイル
AHU-301
空調機加熱
井水 HP 排熱利用:
-25W/m2(9 時)
-25W/m2
(-100%)
0 6 12 18
0 6 12 18
外気
(外気冷房)
井水
(放射パネル)
デシカント一次冷却
空調機冷却
外気(自然換気)
地中熱
(クールトレンチ)
デシカント再生加熱
デシカント加熱
空調機加熱
写真 4-4
トップライト
発電
自然採光
パネルによる遮蔽効果
図 4-6
シースルー太陽光
パネル概念図
パネル仕様
・定格能力 :6kW
・熱貫流率 :5.8W/m
2
K
・日射遮蔽係数:0.33
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
ガラス
(フロートガラス
8mm)
シースルー
太陽光パネル
ピ
ー
ク
冷
房
負荷[
W
/m
2]
年
間
空
調
負
荷[
G
J
/m
2年]
よる空調負荷低減効果
年間冷房負荷 年間暖房負荷
空調負荷最大値
年間空調負荷
61%減
図 4-9
発電量実績
(2013 年 6 月平均)
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
0
5
10
15
20
25
1:00 7:00 13:00 19:00
消費電力[
W
/m
2
]
事務室照明 消費電力の推移
(冬季電力ピーク日
2014/1/10)
2階事務室 3階事務室
4階事務室
0
5
10
15
20
25
1:00 7:00 13:00 19:00
消費電力[
W
/m2
]
コンセント 消費電力の推移
(冬季電力ピーク日
2014/1/10)
2階事務室 3階事務室
4階事務室
コンセント
照明
図 3-1 事務室面積あたり消費電力の推移
(平日 2014/1/10(2013 年度ピーク日))
0 6 12 18 0 6 12 18 24
[時]
3 階事務室
4 階事務室
2 階事務室
消費電力
[
W
/m
2]
0
5
10
15
20
25
1:00 7:00 13:00 19:00
消費電力[
W
/m2
]
事務室照明 消費電力の推移
(中間期休日 2013/5/26)
2階事務室 3階事務室
4階事務室
0
5
10
15
20
25
1:00 7:00 13:00 19:00
消費電力[
W
/m
2
]
コンセント 消費電力の推移
(中間期休日 2013/5/26)
2階事務室 3階事務室
4階事務室
コンセント
照明
図 3-2 事務室面積あたり消費電力の推移
(休日 2013/5/26)
0 6 12 18 0 6 12 18 24
[時]
3 階事務室
4 階事務室 2 階事務室
消費電力
[
W
/m
2]
大部屋事務室部分の空調負荷特性(新本
0
50
100
150
200
250
4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月11月12月 1月 2月 3月
延床面積あたり一次エネルギー消費量[
M
J/m
2月]
一次エネルギー消費量の月別推移(24h)
熱源 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 コンセント
サーバー 厨房
全体合計
1,921MJ/m2
年(100%)
空調・照明・換気
1,008MJ/m2
年(52%)
コンセント・サーバー他
913MJ/m2
年(48%)
電化厨房:500食/日
(計画値)
サーバー容量75kVA
2013年度(竣工1年目)
13%
7%
12%
2%
6%
6%
2%
29%
11%
5%7% 0%
4月 5月 6月 7月 8月
-18%
-18%
-4%
-1% -3%
前年度同月からの
削減率
2014年度(竣工2年目)
図 6-12 ビル全体一次エネルギー消費量実績
0
50
100
150
200
250
4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月
延床面積あたり一次エネルギー消費量[
MJ/
m
2月]
一次エネルギー消費量の月別推移(24h)
熱源 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 コンセント サーバー
厨房 EV・その他
全体合計
1,921MJ/m2
年(100%)
空調・照明・換気
1,008MJ/m2
年(52%)
コンセント・サーバー他
913MJ/m2
年(48%)
電化厨房:500食/日
(計画値)
サーバー容量75kVA
2013年度(竣工1年目)
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000
②
電算新本社
①
標準ビル
一次エネルギー消費量・CO2排出量[MJ/m2年・kg-CO2/m2年]
2,524 MJ/m2
年
(133kg-CO2/m2年)
[100%]
1,877 MJ/m2年
(99kg-CO2/m2年)
[74%]
熱源
1,486MJ/m2
年[100%]
816MJ/m2
年[55%]
空調搬送
(ポンプ)
空調搬送
(ファン)
PAC
照明
衛生・給湯
コンセント
サーバー
厨房
EV・その他
空調・照明・換気:
建物全体: