BA協会主催

令和２年度オンラインセミナー〜ニューノーマルに向けての空調・計測制御〜

これから必要な空調システムとは
株式会社⽇本設計 第1環境・設備設計群
副群⻑ 佐々⽊真⼈

2021.03.03

環境建築を取り巻く社会動向
1970

1980

･オイルショック

社会基盤 Society 3.0

1990

2000

2010

･阪神・淡路⼤震災･SARS･東⽇本⼤震災･COVIDｰ19ショック
Society …

←MDGs(2000ｰ2015)→ ←SDGs(2016ｰ2030)→

産業基盤 Industry 3.0
1980_AI第2次ﾌﾞｰﾑ

2030

Society 5.0

Society 4.0

成⻑の限界

2020

Industry 4.0
2006_AI第3次ﾌﾞｰﾑ

環境建築 Passive and Low Energy 建築 環境建築 1.0

Ind., …
ｼﾝｷﾞｭﾗﾘﾃｨｰ 2045

環境建築 2.0？

SB …

2015_ZEB
2004_環境選択①
2014_環境選択③･④
2007_環境選択② 2019_環境選択⑤
環境⽂脈0.0 環境⽂脈1.0 ・・・

2with COVID-19における空調・換気「商業施設，事務所に関係する皆様へ」2020 年12 ⽉9 ⽇ 公益社団法⼈ 空気調和・衛⽣⼯学会 新型コロナウイルス対策特別委員会；http://www.shasej.org/oshirase/2012/2020.12.09%20syougyo.pdf

 感染経路は？

⇒・⾶沫感染、接触感染、空気感染すべてへの対策が必要。
・すべての対策として、「マスクを着⽤すること」が有効。

 適切な換気の量は？

⇒・⼀⼈当たり30m3/hの換気を確保すれば，新型コロナウイルスの空気感染が防⽌できることは明らかになっておらず，換気量が⼤きければ⼤きいほど，空気感染リスクの低減に有効。
・上記の適正温湿度が維持できる範囲で，できるだけ換気量を増やすことが望ましい。

 有効な換気回数は？

⇒（※空間気積があることや、窓開け頻度と窓配置による換気性能にもよるた
め、今回の低減では指標として触れていない。）

 フィルターは効果ある？全外気しかNG？

⇒・中性能以上のフィルタが設置されている場合は，外気とともに，室内で発⽣した粒⼦状物質をろ過された循環空気中の⼤半（フィルタ捕集率が90％の場合，循環空気量の90％が清浄な空気となり，相当換気量とみなされる）が粒⼦状物質の希釈に寄与するため，室内の空気清浄に有効である。

 影響するのは換気量のみか？

⇒・WHO は呼吸器系疾病予防の観点から住宅における冬期の温度として18℃を下回らないように勧告している。従って，冬期の室内温度は18℃以上に維持することが望ましい。
・呼吸器系の疾病の予防には，相対湿度を40〜60%の範囲に制御することが望ましいとする報告がある。従って，冬期においては室内湿度を40％以上に3管理することが重要である。

 その他の注意点⇒

・CO2モニターの推奨と計測器の精度についてコメントあり。
・トイレでの感染リスクをアナウンス。封⽔を維持管理で確保すること。便座の蓋が有効だが、接触感染リスクが⾼いのでこまめな清掃が推奨されているコロナ禍契機での大型テナントオフィスの視座⼤きな変化は必須ではないと考えられる。従来の変化・進化を踏まえ、受容⼒・冗⻑性の視点で、多様性を創出・サポートするオフィス環境づくり。
②外気を直接供給できるシステムであることは、冗⻑性が⾼い。しかも湿度管理にも適している。

①外気は、極⼒、多くとれるハードとなっていること。
（ガラリ・天井内スリーブの制約下のおいて）③天井システムの在り⽅。
スケルトン天井／放射空調／天井拡散（置換）吹出などへの想定・対応。

⑨末端の⾃由度を受容する適切なゆとり設計。フィルター交換。
負荷変化への適切な対応（INV、⼩流量制御）

オフィス空間を適切に⾊付け⑧環境センシング。多様な場所の環境を適切に伝え、⾏動選択をサポート⑦外⽪周りで屋外環境との親和空間。外気に触れ、採光・眺望を享受。放射環境もポジティブに。ポイントは⼼地よく過ごせる多様性⑥“密”や“パーソナル”に対応した特化ゾーン。（換気量増⼤、置換空調、パーソナル空調など。）⑤⾏動変化のチェンジ
ングスペース。変化を演出・受容・サポートする環境づくり。情報共有ゾーン。

④クリーンでない空気を適切に局所で排気できるシステム（⼱⽊吸込みやWC内でのUVGIなど）

コロナ影響ｰエネルギーに関する検証
大規模テナントオフィスにおけるCOVID-19の空調エネルギー影響をモデルビルで予測してみました。
 テレワーク（≒人員密度減）のエネルギー消費傾向は・・・？
 コロナ対策で外気量を増やした時の影響は・・・？
 夏でも換気窓をあけると、どうなる・・・？
⼈員密度 照明設備※2 OA機器※2※1a‐0:
基準

CO2制御※3 ⾃然換気※40.12⼈/㎡10W/㎡20W/㎡

〇

×

a‐1:
CO2制御停⽌

↑↑

↑

×

↑

b‐0:
コロナ運⽤‐1

0.06⼈/㎡5W/㎡10W/㎡〇↑

b‐1:
コロナ運⽤‐2

↑↑

↑×

↑

b‐2:
コロナ運⽤‐3↑↑↑↑

2回/h想定※1：⽇常⼈員を0.2⼈/㎡×在席率60％と想定。コロナ運⽤により、⽇常の50％としてみた。
※2：照明やOA負荷は、⼈員密度に追従する想定とし、コロナ運⽤時は⽇常の50％※3：CO2制御“×”は、定格の外気量を供給（空調処理あり）とした。全熱交あり※4：⾃然換気窓があるビルを想定。執務室の2回/h程度を定量的に導⼊できたとして試算

コロナ影響ｰエネルギーに関する検証
大規模テナントオフィスにおけるCOVID-19の空調エネルギー影響をモデルビルで予測してみました。
 日常想定において、外気CO2制御を停止（定格外気導入） の影響 ・・・［a-0とa-1の比較］
30,000• 全熱交換器の効果が大きく、9％程度増と予想される。（全熱交なしの場合、a-0の負荷も増えるので比率は同程度と推測される。）• 人体・照明・OA機器の内部発熱減の影響が大きく、37％減。
 コロナ運用によって内部発熱減・外気量増とした場合の影響
・・・［a-0とb-1の比較］• 内部発熱減＋外気量増の運用では、日常想定と比べ、30％減程度予想される。
 コロナ運用において、窓から外気導入を行った場合の影響
・・・［b-1とb-2の比較］

1.09

7-9⽉の集計

25,000冷房負荷［MJ/㎡･3ヵ⽉］

 コロナ運用によって人員密度減・内部発熱減となった影響
・・・［a-0とb-0の比較］

1.00

0.91

20,0000.63

0.70

15,00010,000

停⽌
策ｰ1

5,000

策ｰ2

• 生外気（未処理外気）が室内負荷として供給された場合、内 策ｰ3
部発熱が減少しても外気負荷が増加し、日常想定と比べ、9％程度減。

0a-0

a-1

b-0

b-1

b-2

コロナ影響ｰエネルギーに関する検証
大規模テナントオフィスにおけるCOVID-19の空調エネルギー影響をモデルビルで予測してみました。

絶対湿度[kg/kg']

0.018

0.014
0.012
0.01

0.016
0.014
0.012
0.010.008

0.008

0.006

0.006

0.018

2022242628163018202224262830262830

0.02

b-1:コロナ対策運用-2

b-2:コロナ対策運用-30.018
絶対湿度[kg/kg']

0.02

18

b-0:コロナ対策運用-1

0.018

0.016

16

絶対湿度[kg/kg']

0.02

a-0:基準絶対湿度[kg/kg']

0.02

0.016

0.016

窓開け外気の潜熱が処
0.014
理しきれず、室内湿度が0.012
高くなる傾向が予想される。 0.01

0.014
0.012
0.01
0.008

0.008

0.006

0.006
1618202224

乾球温度[℃]

2628301618202224

乾球温度[℃]

With/Postコロナからのワークプレイス

https://www.nihonsekkei.co.jp/think/ideas/report_14645/

With/Postコロナからのワークプレイス

https://www.nihonsekkei.co.jp/think/ideas/report_14645/

COVID-19契機
 環境選択がもたらす“多様性”を考える。
『多様性』（Wikipediaより）また環境に適応する⾯からも、画⼀的な⽣物群よりも多様性を持った⽣物群の⽅が⽣き残りやすいと考えられる。環境に変化が起きたとき、画⼀的なものは適応できるかできないかの⼆択であるが、多様なものはどれかが適応し⽣き残る為の選択肢が多いからである。
（途中省略）

しかしこれらは単純に混じれば良いかというとそうではなく、各々の⺠族が確固たるアイデンティティを維持しながら相互に尊重する事で、最⼤の変化を促す傾向が歴史上の現象に⾒て取れる。
（途中省略）

なお国家内における⺠族の例をあげた訳だが、更に⾔及するならば、個⼈としての多様性が集団の経験値を総合的に⾼める傾向も⾒て取れる。同種同列の集団に在っては、個⼈が個⼈である理由が失われるが、各々がそれぞれに必要とされる社会では、個⼈は個⼈として尊重され、同時に他を尊重する。

“環境選択”により、環境の多様性を創造し、よりよい環境を創発する。

10

ワークプレイス環境創造の変遷○第1世代（2004年竣⼯）【マブチモータ本社棟】
ワークプレイス環境⇒『クール・ビズ』
・空間特性を踏まえ、28℃環境下での“満⾜度”、“快適性”の向上

パーソナル空調“個別制御性”の提供○ペリバッファゾーン○非居住域

熱緩衝帯を確保し、ペリメータ専用空調機を設けていない。

温度成層化し、空調不要領域を確保。

FL＋1.7

約 4.0m

居住域

非居住域

メインアイル（ペリバッファーゾーン）○アンビエント域空調○タスク域空調

床吹出し空調で居住域までを空調。

パーティションからの吹出口を設け、個人の好みに応じて、風量、風向を調整可能。

11

ワークプレイス環境創造の変遷○第2世代（2007年竣⼯）【⽇産先進技術開発センター】
ワークプレイス環境⇒『SECIモデル』,『Work Place Productivity』
・知識創造活動には、知の段階にあった“場”が必要
・コミュニケーション、リフレッシュ空間の環境創造

環境の異なる“場”を創発
⾃然のゆらぎ活⽤。多様環境の境界“際”を構築。

12

外装により環境多様性をエンジニアリング

多形態外装による室内環境多様性創出
「各ゾーンの空気温度・表⾯温度を算出」→「各グリッドにおける形態係数・平均放射温度を算出」→「SET*の平⾯分布」を予測評価

気象データ

JPN_HK_Sapporo.474120_TMYx.2003-2017.epw
冷房：26℃設定

冷暖房設定

暖房：22℃設定
空調時間：平⽇8:00〜20:00
⾵速：0.1m/s（⾃然換気の考慮なし）

SET*算出に⽤いた想定値
SET*分布算出における解析グリッド↑横連窓タイプ

着⾐量：夏期 0.6clo 中間期0.8clo 冬期 1.0clo
代謝量：1.0met
1m × 1m↑縦連窓タイプ←計画案（ランダム窓）14

多形態外装による室内環境多様性創出

代表点I
代表点P‐1
代表点P‐2

代表点P-2

代表点I

代表点P-1

 インテリアエリアの⽇変動は抑えられている。（安定環境向きActivity）
 ペリメータエリアには、“場所性”がある。（選択する場所、選択したい場所）

利用者への情報の伝え方、環境の伝え方がポイントとなる。

15

LEED&WELL Buiding Standard
Well-beingへの取り組みとして、・空気質の確保
・モニタリング

空調システムにおける個人の温熱嗜好を考慮
・フリーアドレス＋意図的な環境偏差・パーソナル空調
・モニタリング

健康，幸福感には、物理的な環境要素・品質とともに、個人に寄り添う視点がポイント

健康経営オフィスとワーカーの自己欲求実現 「行動誘発」がトリガーとなり、アウトカムを目指している。
 「行動選択」は、尊厳欲求や自己実現欲求を満たすことにもつながる。

○マズローの欲求5段階層モデル

行動選択ができる空間・環境が、健康・幸福感への実現サポートとなる。

環境と“ひと”との関わりをデザインする
環境⾏動変容においての取り組み○ナッジ（Nudge）• 「注意や合図のために肘で軽く突く」ような⾏為• ⾏動経済学において、⼈に「良い⾏動」をとらせようとする戦略。
• 相⼿が気づかないくらい、ささやかに⾏動を促進する問いかけ（Canやshouldは、思考の委縮やブーメラン効果をもたらすリスクあり）
参考⽂献：電⼒中央研究所「オフィス環境におけるナッジを⽤いた省エネルギー・節電促進策に関する考察」

マッピング• ⾏動の選択とその結果の関係を分かりやすく⽰す。そうすることで合理的な⾏動選択を促すことができる。

フィードバック• 選択⾏動の効果など情報の提⽰。様々な⽐較で効果として算出。
• ただし、⼀般的には時間の経過とともに逓減する傾向がある。

選択の体系化• 利⽤可能な選択肢が多すぎると適切な選択⾏動がなされない。
• 選択判断を容易にする絞り込みや補⾜情報などの配慮が必要。

空間・環境への思い・意図を文脈として伝える＝Creative Shared Value

18

The New Normalにおける環境建築［Volatility（変動性）、Uncertainty（不確実性）、Complexity（複雑性）、Ambiguity（曖昧性）］

光環境、視環境

多様な

熱環境、空気環境
湿気環境

環境要素

『Better than Best』（正解だけでなく、選択の意味・価値を捉える）

ABW・働き⽅
働く場所・ﾃﾚﾜｰｸ
SECIモデル

活動の多様性

環境の環境の冗長性・変動性

概⽇リズム
四季の移ろい建築の熱容量受容力
コロナショック・接触回避
経済＜エネルギー？
SDGs、ESG投資
働き⽅、健康、幸福感

変動す•
•••

変化、偏差を活用する環境
使い方を工夫できる環境
ひとの意思決定が尊重される環境
まぁいいよねと許容される環境る社会19

The New Normalの環境建築は・・・

環境⽂脈の伝え⽅［ 環境⽂脈1.0 ］
環境“⽂脈”（Context)、ある空間の環境的な背景や、環境を感じる状況。
空調は⼀般的に“⼯学”である。
が、⼯学の⽅向性を定め、ひろめ、伝えるための術も必要。
それには、・・・。
環境の価値や意義を、“ことば”のように分かりやすく伝え、共有したい。