〈一般研究課題〉 建物内部発熱減少による空調システムへの影響に関する研究
助 成 研 究 者

名古屋市立大学尹奎英

建物内部発熱減少による空調システムへの影響に関する研究尹 奎英（名古屋市立大学）

Study on effect of HVAC system influenced
by decreasing of internal heat gain
Gyuyoung YOON
(Nagoya City University)

Abstract：
Recently, it is predicted that internal heat gain is reduced because equipment become highefficiency and the conscious of electricity saving method go up. It is thought that this tendency
would be continued. Decreasing of internal heat gain will effect of HVAC system and indoor
thermal environment. There are two purpose of this study. First, this study consider that effect of
HVAC system due to decreasing of internal heat gain and provide knowledge of design andoperation of HVAC system. Second, this study propose energy saving design and operating method
which can flexibly deal with changing of internal heat gain.
１．はじめに
近年OA機器の高効率化や節電対策などにより、建物内部の照明・コンセント系統の電力消費量は減少傾向にある。また、これにより建物内部発熱は減少され、建物の設計当時に想定された建物
内部発熱と比べて小さくなっていることが予測される。このような建物内部発熱の減少は、室内温
熱環境や空調システムの挙動に影響を及ぼすと考えられる。
そこで本研究では、内部発熱の減少による空調システムへの影響を検討し、空調システムの設計や運用に有効な情報を提供すると共に内部発熱の変化に柔軟に対応できる省エネ設計・運用方法の提案を目的とする。

－ 157 －

の設計や運用に有効な情報を提供すると共に内部発熱の変化に柔軟に対応できる省エネ設の設計や運用に有効な情報を提供すると共に内部発熱の変化に柔軟に対応できる省エネ設
計・運用方法の提案を目的とする。
計・運用方法の提案を目的とする。
実測調査対象施設の概要
２．実測調査対象施設の概要
実測調査対象施設の概要
2
実測調査対象施設を含む建物は、延床面積 ㎡の  階建ての教育施設である。図 に
実測調査対象施設は、延床面積2,160mの3階建ての教育施設である。図-1に3F平面図を示す。
㎡、天井高㎡の  階建ての教育施設である。図に2)実測調査対象施設を含む建物は、延床面積
平面図を示す。この建物の )には床面積 
ｍの 3& 実習室 図中の点線
この建物の3Fには床面積516.8m、天井高5.3ｍのPC実習室(図中の点線で囲った部屋)があり、約) 平面図を示す。この建物のには床面積ｍの 3& 実習室 図中の点線で囲った部屋があり、約  )
台の3& ) 社 
台、D㎡、天井高
社  台 とプリンター、音響機材等の2$115台のPC(F社65台、a社55台)とプリンター、音響機材等のOA機器が配備され、講義や自習等でで囲った部屋があり、約  台の 3& ) 社  台、D 社  台 とプリンター、音響機材等の2$機器が配備され、講義や自習等で使われている。この部屋の使用時間は、
時から  時であ使われている。この部屋の使用時間は、7時から23時であり、それ以外の時間は時間外使用許可を機器が配備され、講義や自習等で使われている。この部屋の使用時間は、 時から  時であり、それ以外の時間は時間外許可を得た場合を除き使用禁止となっている。
得た場合を除き使用禁止となっている。
り、それ以外の時間は時間外許可を得た場合を除き使用禁止となっている。
この施設では、平成  年  月に 2$ 機器更新工事が行われ、既存の  台の 3& を撤去し約
この施設では、平成24年9月にOA機器更新工事が行われ、既存の105台のPCを撤去し約142台
この施設では、平成
 月に
2$ 台
機器更新工事が行われ、既存の 台の 3& を撤去し約
台の新しい 3& + 社
年
台、D
社 
を導入した。また、3& の更新と同時にモニターやサの新しいPC(H社76台、a社66台)を導入した。また、PCの更新と同時にモニターやサーバー、プリ
台の新しい 3& + 社  台、D 社  台 を導入した。また、3&の更新と同時にモニターやサーバー、プリンター、音響機材等の更新も行った。表に更新前後の3& の概要を示す。
ンター、音響機材等の更新も行った。表-1に更新前後のPCの概要を示す。
ーバー、プリンター、音響機材等の更新も行った。表に更新前後の2$
3&機器・コンセント系の概要を示す。 表 に実測調査項目を示す。調査項目は、3& 実習室の電力消費量
表-2に実測調査項目を示す。調査項目は、PC実習室の電力消費量(OA機器・コンセント系統、照 表
に実測調査項目を示す。調査項目は、3&実習室の電力消費量
機器・コンセント系
統、
照明・換気系統の
 系統 と温湿度 室内温湿度
 点、外気温湿度 2$点、である。2$ 機器・明・換気系統の2系統)と温湿度(室内温湿度5点、外気温湿度1点、)である。OA機器・コンセント系
統、照明・換気系統の  系統3&と温湿度
室内温湿度  点、外気温湿度2$ 点、である。2$ 機器・コンセント系統は、前述のを含めてプリンター、モニター等の機器から構成される。
統は、前述のPCを含めてプリンター、モニター等のOA機器から構成される。また、照明・換気系
コンセント系統は、前述の 3& を含めてプリンター、モニター等の2$ 機器から構成される。
また、照明・換気系統は照明や)&8・全熱交換器などの空調機器からなっている。各系統の電統は照明やFCU・全熱交換器などの空調機器からなっている。各系統の電力消費量を、電力計を用
また、照明・換気系統は照明や )&8・全熱交換器などの空調機器からなっている。各系統の電力消費量を、電力計を用いて計測した。室内外温湿度については、データローガー(T&D製
いて計測した。室内外温湿度については、データローガー(T&D製TR-73U)を用いて計測した。計
力消費量を、電力計を用いて計測した。室内外温湿度については、データローガー(T&D
製
TR-73U)を用いて計測した。計測期間は、消費電力は平成  年  月  日から  分間隔で、室測期間は、消費電力は平成24年4月19日から1分間隔で、室内外温湿度は6月19日から1時間間隔
TR-73U)を用いて計測した。計測期間は、消費電力は平成 年  月  日から  分間隔で、室内外温湿度は 月  日から  時間間隔で計測を行っている。
で計測を行っている。
内外温湿度は  月  日から  時間間隔で計測を行っている。









実測調査
実測調査
対象施設






対象施設







図 実測調査対象施設 Ｆ平面図

図-1

実測調査対象施設

3Ｆ平面図

図 実測調査対象施設
Ｆ平面図

表-1
更新前後のPC概要
表
更新前後の
3& 概要

㻌㻌
㻌㻌
更新前㻌
更新前㻌
更新後㻌
更新後㻌

表
更新前後の 3&メモリー㻌
概要
ＣＰＵ㻌

㻌㻌

台数㻌

㻌㻌
㼍 社㻌

台数㻌
㻡㻜㻌

ＣＰＵ㻌
㻞㻳㻴㼦㻌

メモリー㻌
㻞ＧＢ㻌

定格消費電力㻌
㻝㻤㻜㼃㻌

㼍Ｆ社㻌
社㻌

㻡㻜㻌
㻡㻡㻌

㻞㻳㻴㼦㻌
㻟㻚㻠㻳㻴㼦㻌

㻞ＧＢ㻌
㻝ＧＢ㻌

㻝㻤㻜㼃㻌
㻢㻞㻡㼃㻌

Ｆ社㻌
ａ社㻌

㻡㻡㻌
㻢㻢㻌

㻟㻚㻠㻳㻴㼦㻌
㻞㻚㻣㻳㻴㼦㻌

㻝ＧＢ㻌
㻝㻢ＧＢ㻌

㻢㻞㻡㼃㻌
㻝㻤㻜㼃㻌

ａ社㻌
Ｈ社㻌

㻢㻢㻌
㻢㻢㻌

㻞㻚㻣㻳㻴㼦㻌
㻟㻚㻢㻳㻴㼦㻌

㻝㻢ＧＢ㻌
㻝㻢ＧＢ㻌

㻝㻤㻜㼃㻌
㻢㻡㻞㼃㻌

Ｈ社㻌

㻢㻢㻌

㻟㻚㻢㻳㻴㼦㻌

㻝㻢ＧＢ㻌

㻢㻡㻞㼃㻌

表-2

定格消費電力㻌

実測調査項目表 実測調査項目

計測項目㻌

計測機器㻌

計測周期㻌

ＯＡ機器・コンセント系統消費電力㻌

電力量計㻌

㻝 分㻌

照明・換気系統消費電力㻌

電力量計㻌

㻝 分㻌

室内外温湿度㻌

データローガー㻌㻝 時間㻌更新前後の消費電力の変化－ 158 －

 図-2 に更新前後ぞれぞれの OA 機器・コンセント系統の消費電力推移の日変動を示す。また、更新前後のそれぞれの期間中、受講人数がほぼ同人数の講義が行われていた日を選択し３．更新前後の消費電力の変化
図-2に更新前後ぞれぞれのOA機器・コンセント系統の消費電力推移の日変動を示す。また、更新前後のそれぞれの期間中、受講人数がほぼ同人数の講義が行われていた日を選択した。
まず、更新前(図2上)の電力消費の日変動を見ると、室使用時間外(23:00～翌日7:00)の平均消費電力は4/27、5/18、5/25でそれぞれ3.2kW、2.7kW、2.6kWであった。この時間帯には、サーバーとプリンターおよび音響機材等に加え、日によって課題解決のためのPC使用による電力消費が見られた。ここで、サーバーとプリンターおよび音響機材等の電力消費は、常に一定でOA機器・コンセント系統のベース電力消費元となっていると考えられる。本報では、ベース電力を更新前後それぞれの消費電力計測期間中の最小値とした。更新前のベース電力は2.1kWであった。
室使用時間帯の電力消費は講義時とそれ以外とで大きく異なり、講義時であった13:00から
14:30までの間に講義時の平均電力消費は、図示日それぞれで7.4kW、7.6kW、7.3kWとなった。
前述のベース電力を考慮すると講義時のPC使用による電力消費は図示日それぞれで5.3kW、5.5kW、5.2kWと推定できる。開講以外の時間帯には、課題等の自習が行われていた時間帯であり、日によってばらつきはあるが、講義時に比べて少ない消費電力となった。
次に、更新後(図2下)の電力消費の日変動について述べる。図示の日は午前と午後に講義が行われ、受講人数は9：00～10：30の間に60人、10：40～12：10が40人、14：30～16：00が80人であった。ここでは、受講人数が更新前の図示日と同程度である9:00～10:30の間に着目する。まず、室使用時間外の平均消費電力は10/24、11/7、11/21でそれぞれ1.4kW、1.3kW、1.3kWであり、更新後のベース電力は1.0kWであった。更新後のベース電力は更新前に比べて小さくなっており、サーバーとプリンターおよび音響機材等の更新による結果と考えられる。
また、講義時(9:00～10:30)の平均消費電力は、それぞれ5.5kW、6.4kW、5.6kWとなり、ベース電力を除けば講義時のPC消費電力は図示日それぞれで、4.5kW、5.4kW、4.6kWと推定できる。
これにより、講義時のPC使用による消費電力は更新前後で大差がないことがわかった。
表-3に更新前後のPC消費電力の比較を示す。表中の平均消費電力とは、講義時間中の作業を模擬した使用スケジュールを作成し測定した消費電力である。その平均消費電力を比較すると、更新前後のPCで大差が見られないことがわかる。このことが前述の講義時におけるPC消費電力に大きな変化が見られない要因と考えられる。
また、表中のアイドリング時消費電力とは、PCの操作をしていない状態時の消費電力のことを示しており、計算時積算電力量とは一つの計算課題(a社は未対応)を処理するために必要であった
電力量を示している。PCの性能やエネルギー効率の向上により計算速度の上昇とアイドリング時の平均消費電力が減少したことが確認できた(表-3参照)。このことから、処理時間の短縮とアイド
リング時の省電力により室使用時間内における自習時の電力消費が減少すると推測することができる。
図-3に室内温度(外乱の少ない部屋の西側、床上0.7m)と外気温度の相関関係を示す。測定期間中において更新前は6月～8月、更新後は10月～12月である。同季節の更新前後の測定はできてない
が、更新前後で同程度の外気温(20～25℃)となったときの室内温度を比較すると、更新前と比べ更新後の方が室内温度が低くなっていることがわかる。このことからもOA機器更新によって内部発熱が減少し、室内温熱環境への影響が表れたものと考えられる。今後も室温、外気温ともに計測を－ 159 －

はできてないが、更新前後で同程度の外気温 ～℃ となったときの室内温度を比較すると、更新前と比べ更新後の方が室内温度が低くなっていることがわかる。このことからも 2$
機器更新によって内部発熱が減少し、室内温熱環境への影響が表れたものと考えられる。今後も室温、外気温ともに計測を続けていく予定である。
109

電力消費量[kW]受講人数 60 人

4月27日

8

5月18日

7

5月25日

6

ベース電力

5

4
3
2

1
0
0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

10

9

受講人数 60 人

10月24日

電力消費量[kW]8
11月21日

7

11月7日

6
5
4
3
2

1
0
0:00

1:00

2:00

3:00

図-2

4:00

ベース電力

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

更新前後のＯＡ機器・コンセント系統消費電力（上図：更新前、下図：更新後）

図-2 更新前後のＯＡ機器・コンセント系統消費電力(上図：更新前、下図：更新後)
表-3 更新前後の更新前後のPC消費電力実測結果
表-3
PC 消費電力実測結果

㻌㻌

更新前㻌

㻌㻌

更新後㻌

Ｆ社㻌

ａ社㻌

Ｈ社㻌

ａ社㻌

平均消費電力㼇㼃㼉㻌

㻝㻜㻠㻌

㻠㻡㻌

㻝㻜㻜㻌

㻢㻡㻌

計算時積算電力量㼇㼃㼔㼉㻌

㻞㻤㻚㻡㻌

―㻌

㻝㻣㻚㻤㻌

―㻌

アイドリング時消費電力㼇㼃㼉㻌

㻥㻞㻚㻞㻌

㻞㻚㻣㻌

㻢㻠㻚㻤㻌

㻞㻚㻟㻌

待機電力㼇㼃㼉㻌

―㻌

㻝㻚㻤㻌

㻝㻚㻤㻌

㻜㻌

新前後で65.8％の減少となり、照明・新前後で ％の減少となり、照明・換気系統を含めた対象施設全体では約換気系統を含めた対象施設全体では約30％の減少となった。
％の減少となった。



40
40
35
35

室温[℃]
室温[℃]

30
30
25
25
20
20
15
15

更新前
更新前

10
10
55

00

更新後
更新後
0
0

5
5

10
10

15
15

20
25
20
25
外気温[℃]
外気温[℃]

30
30

35
35

40
40

図-3 室温と外気温の相関関係
室温と外気温の相関関係
図
10
電力積算値[MWh]

続けていく予定である。
図 に 2$ 機器・コンセント系統お
図-4にOA機器・コンセント系統およよび照明・換気系統の月積算消費電力
び照明・換気系統の月積算消費電力を示を示す。2$ 機器更新前となる期間は 
す。OA機器更新前となる期間は5月～8月～ 月、更新後となる期間は  月
月、更新後となる期間は10月～12月で～ 月である。 月中は、機器更新のある。9月中は、機器更新の工事期間で工事期間であったため集計から除いあったため集計から除いた。
た。
機器更新によりOA機器・コンセント
機器更新により 2$ 機器・コンセント系統の月平均消費電力量の平均値は更系統の月平均消費電力量の平均値は更

更新前

更新後

8

照明・換気

6

OA機器・ｺﾝｾﾝﾄ

42
0

３．年間熱負荷計算

ここでは、OA機器類更新による年間年間熱負荷計算

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

図-4 月積算消費電力量
図
月積算消費電力量

 ここでは、2$ 機器類更新による年間熱負荷への影響を検討するため実測結果をもとに内部
発熱スケジュールを作成し、7516<6YHU
を用いて年間熱負荷計算を行った。
－ 160－
3.1 内部発熱スケジュールの作成
実測調査で得られたデータを用いて講義時と講義時以外の時間帯に分けて内部発熱スケジ

％の減少となった。

OA機器・ｺﾝｾﾝﾄ

電力積換気系統を含めた対象施設全体では約



4
2
0

5月



6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

図 月積算消費電力量

年間熱負荷計算
熱負荷への影響を検討するため実測結果をもとに内部発熱スケジュールを作成し、TRNSYS ここでは、2$ 機器類更新による年間熱負荷への影響を検討するため実測結果をもとに内部
ver.17を用いて年間熱負荷計算を行った。
発熱スケジュールを作成し、7516<6YHU
を用いて年間熱負荷計算を行った。
3.1
内部発熱スケジュールの作成
3.1 内部発熱スケジュールの作成
実測調査で得られたデータを用いて講義時と講義時以外の時間帯に分けて内部発熱スケジュール
実測調査で得られたデータを用いて講義時と講義時以外の時間帯に分けて内部発熱スケジの作成を行った。ここで作成した内部発熱スケジュールは、OA機器・コンセント発熱と照明発熱
ュールの作成を行った。ここで作成した内部発熱スケジュールは、2$ 機器・コンセント発熱(換気ファン発熱を含む。以後、照明のスケジュールと記す)と在室人数のスケジュールである。
と照明発熱 換気ファン発熱を含む。以後、照明のスケジュールと記す と在室人数のスケジ
まず、講義時のOA機器発熱は表-3に示すPCの平均消費電力に受講人数を乗ずることで求めた。
ュールである。
講義時以外の時間帯では、昼食や夜間など、さらに7つの時間帯に分割したうえで、それぞれの時

9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

講義時

更新前

23:00

22:00

21:00

20:00

19:00

18:00

17:00

16:00

15:00

14:00

13:00

12:00

11:00

9:00

10:00

8:00

7:00

6:00

5:00

4:00

3:00

2:00

1:00

更新後

0:00

消費電力[kW]

まず、講義時の 2$ 機器発熱は表 に示す 3& の平均消費電力に受講人数を乗ずることで求間帯における実測値をもとに平均値を算出し作成した。図-5に、作成したOA機器発熱スケジューめた。講義時以外の時間帯では、昼食や夜間などさらに  つの時間帯に分割したうえで、そルの一例を示す。
れぞれの時間帯における実測値をもとに平均値を算出し作成した。図 に、作成した 2$ 機器
今回作成したスケジュールにより算出した電力消費量は、更新前は実測値に対して1％未満、更発熱スケジュールの一例を示す。

図-5内部発熱スケジュール
内部発熱スケジュール（OA機器・
コンセント系統） 
図
2$ 機器・コンセント系統



表
表-4 年間熱負荷計算の計算条件
年間熱負荷計算の計算条件

 今回作成したスケジュールにより新後は実測値に比べて7％の誤差とな算出した電力消費量は、更新前は実測り、本検討を行うために十分な精度を持っているといえる。
値に対して ％未満、更新後は実測値
3.2
年間熱負荷計算の計算条件に比べて％の誤差となり、本検討を

外壁㻌

熱貫流率㻌 㻜㻚㻤㻤㼃㻛㎡・㻷㻌

屋根㻌

熱貫流率㻌 㻝㻚㻜㻝㼃㻛㎡・㻷㻌

内壁㻌

熱貫流率㻌 㻞㻚㻜㻢㼃㻛㎡・㻷㻌
日射侵入率㻌 㻜㻚㻤㻥㻌

表-4に熱負荷計算に用いた計算条件行うために十分な精度を持っている窓㻌を示す。ここでは、空調時間や空調期といえる。

熱貫流率㻌 㻡㻚㻣㻞㼃㻛㎡・㻷㻌

間は実運用に合わせて設定し、その他

3.2 年間熱負荷計算の計算条件

カーテン熱抵抗値㻌 㻜㻚㻡㻝 ㎡ 㻷㻛㼗㻶㻌の項目は設計図書等を参考にした。こ隙間風、外気導入量㻌

の計算条件をもとに年間熱負荷計算を

内部発熱㻔㻻㻭 機器、

表-4 に熱負荷計算に用いた計算条件を示す。ここでは、空調時間や空調作成したスケジュール㻌行った。

照明、在室人数㻕㻌

期間は実運用に合わせて設定し、その設定温度㻌

他の項目は設計図書等を参考にした。

冷房：㻞㻢℃㻛㻡㻜％㻌 暖房：㻞㻞℃㻛㻠㻜％㻌

４．内部発熱変化による熱負荷への影響

㻥 時～㻝㻣 時㻌

この計算条件をもとに年間熱負荷計

空調時間㻌

図-6にOA機器更新前後における年間

㻔休日除く、予冷・予熱運転なし）㻌

算を行った。

熱負荷を示す。期間積算の熱負荷を比
較すると、更新前後の冷房装置負荷積

算値はそれぞれ21.0MWh、17.2MWhと空調期間㻌

冷房：㻢㻛㻝～㻝㻜㻛㻟㻝㻌 暖房：㻝㻞㻛㻟～㻟㻛㻟㻝㻌

気象条件㻌

㻹㼑㼠㼑㼛㼚㼛㼞㼙㻌 名古屋㻌 内部発熱変化による熱負荷への影響
図 に 2$ 機器更新前後における年－
100161 －間熱負荷を示す。期間積算の熱負荷を75]比較すると、更新前後の冷房装置負荷

㻜㻚㻞 回㻛㼔、㻝㻣㻡㻜 ㎥㻛㼔㻌

50

更新前
更新後

この計算条件をもとに年間熱負荷計

空調時間㻌
㻔休日除く、予冷・予熱運転なし）㻌

算を行った。


空調期間㻌

冷房：㻢㻛㻝～㻝㻜㻛㻟㻝㻌 暖房：㻝㻞㻛㻟～㻟㻛㻟㻝㻌

気象条件㻌

㻹㼑㼠㼑㼛㼚㼛㼞㼙㻌 名古屋㻌

20

60

15

40

10

20

5

0

図-7

更新前後のピーク日装置負荷・室温推移図 更新前後のピーク日装置負荷・室温推移
（上図：冷房時、下図：暖房時）

出現時間数

房時では低負荷時が減少したことがわか
室温が低下し空調開始時の室温と設定温度の差が緩和されたためであるといる。また、表-6に更新前後の期間装置負上図：冷房時、下図：暖房時 

200
175
150
125
100
75
50
25
0

更新前
更新後

負荷率[%]

200
175
150
125
100
75
50
25
0

更新前
更新後

出現時間数

となった。
なった。一方、冷房時は大差が見られな
図 に更新前後それぞれの負荷率をかった。
示す。冷房期間では低負荷時が増加し、次に、更新前後の冷房期間中における暖房時では低負荷時が減少したことがSHF比の変化をみると、機器更新によりわかる。また、表 に更新前後の期間装顕熱が減少したことにより、冷房期間平
置負荷の平均負荷率を示す。更新前後で均SHF比は更新前0.87であったが更新後
暖房時は更新前に比べて更新後で約 ％には0.82となった。また、更新前後を比高くなった。一方、冷房時は大差が見ら較してSHF比の差が最大となる時は7/27
れなかった。
の9時であり、0.39の差が生じた。
次に、更新前後の冷房期間中における

0
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00

す。冷房期間では低負荷時が増加し、暖低減されたことにより、空調時間外のえる。それに対して、内部発熱の低減に
荷の平均負荷率を示す。更新前後で暖房
より暖房のピークは N: 増加する結果
時は更新前に比べて更新後で約
2％高く

25

80

室内温度[℃]

8.3kW増加する結果となった。
房のピークは更新前に比べて更新後で図-7に更新前後それぞれの負荷率を示
は N: 減少した。これは、内部発熱が100

装置負荷[kW]れたためであるといえる。それに対して、時では  月  日に発生しており、いず
内 部れも空調開始時の発熱の低減により暖房のピークは 時に発生した。冷

室内温度[℃]

装置負荷[kW]

装置負荷[kW] 内部発熱変化による熱負荷への影響
なり更新前と比べて更新後で18.2%減少した。また暖房装置負荷はそれぞれ16.7MWh、19.6MWh
図 に 2$ 機器更新前後における年100となり17.6％増加となった。年間積算装75
間熱負荷を示す。期間積算の熱負荷を
更新前
置負荷は更新前と比べて更新後で約2％減
50
更新後比較すると、更新前後の冷房装置負荷25少となった。また、冷房対暖房の各々の0
積算値はそれぞれ 0:K、0:K
期間積算負荷の比は更新前後でそれぞれ-25 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 9/1 10/1 11/1 12/1 1/1となり更新前と比べて更新後で 
-50
1:0.8、1:1.14となった。
-75減少した。また暖房装置負荷はそれぞ
表- 5 に 更 新 前 後 の ピ ー ク 値 を 示 す。 -100れ 0:K、0:K となり ％増
時間[h]ピークは、冷房時では7月 23日、暖房時
図
更新前後の年間装置負荷推移
図-6
更新前後の年間装置負荷推移
加となった。年間積算装置負荷は更新
では1月 15日に発生しており、いずれも前と比べて更新後で約 ％減少となっ装置負荷(更新前)
装置負荷(更新後)
空調開始時の9時に発生した。冷房のピー
室温(更新前)室温(更新後)た。また、冷房対暖房の各々の期間積10040
クは更新前に比べて更新後では10kW減少
8035
算負荷の比は更新前後でそれぞれ6030した。これは、内部発熱が低減されたこ
40、 となった。
25
20とにより、空調時間外の室温が低下し空表 に更新前後のピーク値を示す。
020
調開始時の室温と設定温度の差が緩和さ
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00
ピークは、冷房時では  月  日、暖房負荷率[%]図
図-7 更新前後のピーク日装置負荷・室温推移
更新前後のピーク日装置負荷・室温推移（上図：冷房時、下図：暖房時）

上図：冷房時、下図：暖房時 表
表-5更新前後ピーク時装置負荷
更新前後ピーク時装置負荷6+) 比の変化をみると、機器更新により
５．節電を考慮した場合の熱負荷への影響
㻌㻌
冷房㻌
暖房㻌
顕熱が減少したことにより、冷房期間平
ここでは、OA機器更新を行った後に節㻌㻌
更新前㻌 更新後㻌 更新前㻌 更新後㻌均 6+) 比は更新前  であったが更新後電対策を講じた場合の熱負荷への影響をには  となった。また、更新前後
装置負荷㼇㼗㼃㼉㻌
㻣㻣㻚㻠㻌
㻢㻣㻚㻠㻌
㻣㻟㻚㻠㻌
㻤㻝㻚㻣㻌
検討する。節電対策としては夜間の消灯を比較して 6+) 比の差が最大となる時は
表 更新前後ピーク時装置負荷を徹底した場合を想定した。検討のため
 の  時であり、 の差が生じた。
㻌㻌
冷房期間㻌
暖房期間㻌





㻌㻌

更新前㻌

更新後㻌

更新前㻌

更新後㻌

平均負荷率㻌

㻟㻟㻚㻥㻌

㻟㻟㻚㻠㻌

㻟㻡㻚㻝㻌

㻟㻣㻚㻝㻌

－ 162 －

6+)比の変化をみると、機器更新により顕熱が減少したことにより、冷房期間平顕熱が減少したことにより、
冷房期間平均 6+) 比は更新前  であったが更新後
均 6+)
比は更新前 であったが更新後にはとなった。また、更新前後
には  となった。また、更新前後
を比較して 6+) 比の差が最大となる時はを比較して6+) 比の差が最大となる時は
に、23：00～翌日7：00の照明(一部人感セ の  時であり、
の差が生じた。

表 更新前後ピーク時装置負荷
㻌㻌
冷房㻌
暖房㻌
㻌㻌
冷房㻌
暖房㻌
㻌㻌
更新前㻌 更新後㻌 更新前㻌 更新後㻌㻌㻌
更新前㻌 更新後㻌 更新前㻌 更新後㻌
装置負荷㼇㼗㼃㼉㻌
㻣㻣㻚㻠㻌
㻢㻣㻚㻠㻌
㻣㻟㻚㻠㻌
㻤㻝㻚㻣㻌
装置負荷㼇㼗㼃㼉㻌
㻣㻣㻚㻠㻌
㻢㻣㻚㻠㻌
㻣㻟㻚㻠㻌
㻤㻝㻚㻣㻌
表 更新前後ピーク時装置負荷
表-6 更新前後ピーク時装置負荷㻌 㻌 表 更新前後ピーク時装置負荷
冷房期間㻌
暖房期間㻌

装置負荷[kW]
装置負荷[kW]

㻌㻌
冷房期間㻌
暖房期間㻌
 の  時であり、 の差が生じた。
ンサー付きの照明を除く)がOFFになってい㻌㻌
更新前㻌 更新後㻌 更新前㻌 更新後㻌㻌㻌
更新前㻌 更新後㻌 更新前㻌 更新後㻌ると仮定し、照明・換気発熱スケジュール
平均負荷率㻌
㻟㻟㻚㻥㻌
㻟㻟㻚㻠㻌
㻟㻡㻚㻝㻌
㻟㻣㻚㻝㻌


平均負荷率㻌
㻟㻟㻚㻥㻌
㻟㻟㻚㻠㻌
㻟㻡㻚㻝㻌
㻟㻣㻚㻝㻌
を作成した。夜間の消灯徹底により年間積 節電を考慮した場合の熱負荷への影響
算の照明電力消費量は約20％削減となった。

節電を考慮した場合の熱負荷への影響
ここでは、
2$ 機器更新を行った後に節
熱負荷計算の計算条件は、表-4と同様の条
100
ここでは、
2$ 機器更新を行った後に節
80
更新後
100
電対策を講じた場合の熱負荷への影響件を用いた。
60
80
節電対策
更新後
電対策を講じた場合の熱負荷への影響40を検討する。節電対策としては夜間の消60
図-8にOA機器更新後と節電対策を講じた
節電対策
20
40
を検討する。節電対策としては夜間の消灯を徹底した場合を想定した。検討のた
0
場合の年間熱負荷推移を示す。節電対策を
20-20灯を徹底した場合を想定した。検討のた
0 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 9/1 10/1 11/1 12/1
めに、：～翌日 ： の照明 一部
講じたことにより、期間積算装置負荷は更-40-20 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 9/1 10/1 11/1 12/1
めに、：～翌日 ： の照明
一部
-60
-40
人感センサー付きの照明を除くが2))
新 後 と 比 べ て、 冷 房 装 置 負 荷 積 算 値 が-80-60
人感センサー付きの照明を除く が 2))-100になっていると仮定し、照明・換気発熱
時間[h]
-80
17.2MWhから16.4MWhに減少し、暖房装-100図 更新後と節電対策時の年間装置負荷推移
になっていると仮定し、照明・換気発熱
時間[h]図-8 更新後と節電対策時の年間装置負荷推移
スケジュールを作成した。夜間の消灯徹
置負荷積算値が19.6MWhから20.5MWhに
図
更新後と節電対策時の年間装置負荷推移
スケジュールを作成した。夜間の消灯徹底により年間積算の照明電力消費量は約表 更新後と節電対策時のピーク負荷増加した。また、年間積算装置負荷は、更底により年間積算の照明電力消費量は約
表
表-7 更新後と節電対策時のピーク負荷
更新後と節電対策時のピーク負荷
％削減となった。熱負荷計算の計算条
新後と比べて節電対策を講じた場合では、
㻌㻌
冷房㻌
暖房㻌
％削減となった。熱負荷計算の計算条
件は、表
と同様の条件を用いた。
㻌㻌
冷房㻌
暖房㻌
0.2％増加する結果となった。
㻌㻌
更新後㻌 節電対策㻌 更新後㻌 節電対策㻌
件は、表
と同様の条件を用いた。
図 に 2$
機器更新後と節電対策を講㻌
㻌
更新後㻌 節電対策㻌 更新後㻌 節電対策㻌
次に、OA機器更新後と節電対策を想定し装置負荷㼇㼗㼃㼉㻌 㻢㻣㻚㻠㻌
㻢㻡㻚㻣㻌
㻤㻝㻚㻣㻌
㻤㻡㻚㻞㻌
図
に
2$
機器更新後と節電対策を講じた場合の年間熱負荷推移を示す。節電 装置負荷㼇㼗㼃㼉㻌 㻢㻣㻚㻠㻌
㻢㻡㻚㻣㻌
㻤㻝㻚㻣㻌
㻤㻡㻚㻞㻌
た場合の期間装置負荷の平均負荷率の比較
じた場合の年間熱負荷推移を示す。節電を行う。その結果、冷房期間では33.4％か

ら33.3％、暖房期間では37.1％から変化せず、ともに節電対策を講じたことによる影響はあまり見られない結果となった。
表-7にOA機器更新後と節電対策を講じた場合のピーク負荷の値を示す。ピーク発生日は4章と同様、冷房時は7月23日、暖房時は1月15日に発生し、空調開始時の9時に発生した。冷房のピー
クは節電対策を講じたことにより、1.7kW減少した。このことは、夜間の消灯を徹底したことによって、OA機器更新後と比べさらに夜間の内部発熱が減少し、空調開始時の室温が緩和されたためであると考えられる。また、暖房時では節電対策を講じたことによって、装置負荷が3.5kW増加
する結果となった。
更新後と節電対策を想定した場合のSHF比を比較すると、冷房期間平均SHF比は0.82から0.81になる結果となった。
６．まとめ
OA機器類の更新を行う教育施設を対象に実測調査を行い、OA機器更新による内部発熱の減少を定量的に評価することができた。また、内部発熱の減少が、空調熱負荷(年間積算熱負荷、負荷率、
ピーク負荷及びSHF比)へ与える影響を検討した。さらに、節電対策(夜間の消灯を徹底した場合)を行ったことによる内部発熱の変化と空調熱負荷への影響を検討し、節電対策を行ったことにより、年間消費電力量は更新前と比べ約40％の削減が見込まれた。
今後、これらの空調熱負荷の変動が空調エネルギー消費量へ与える影響および室内温熱環境へ与える影響を検討することを予定している。

－ 163 －

参考文献:１）「断熱性」 三協アルミ建材、H.22.11
参考文献:２）「空気調和設備P.2

計画設計の実務の知識」空気調和・衛生工学会、H.16.3、p.119【関連発表論文】
１）
藤川・尹、建物内部発熱減少による空調システムへの影響に関する研究、第1報

OA機器更新前後における内部発熱の実測調査と年間熱負荷への影響、日本建築学会学術講演梗概集、2013.8（発表予定）
２）藤 川・尹、建物内部発熱減少による室内温熱環境と空調システムへの影響に関する研究、第1報

OA機器更新に伴う電力消費量の減少と空調負荷の検討、空気調和・衛生工学会学術講演論

文集、2013.9（発表予定）－ 164 －