ゼロへの挑戦

Challenge to zero

竹中工務店東関東支店ZEB化改修

ダブルスキン化・アルゴンＬｏｗ－Ｅガラスへの交換・自動制御ブラインド設置により、既存ファサードをＵ値1.29 Ｓｃ値 0.14の高断熱・高日射遮蔽性能を備えたファサードに進化させた。新設した外側スキンは開閉式としメンテナンス性を高めている。

2030年に向けて- 中小ストックオフィスビルのZEB化 -COP21を受け2030年までに国内温室効果ガス発生量を、2013年度比から40％削減（業務・オフィス部門）の目標が設定された。全国のストックオフィスビルのうち、2,000m2以下は83％を占め、これら中小建物の省エネルギー化は、建築業界の責務である。本計画は2003年に竣工し稼働しているオフィスビルに対し、各種省エネ技術の採用に加え、室内環境のあり方・働き方といったソフトの面まで踏み込み“必要な所に、必要な時に、必要な量を供給”の観点から各要素をダウンサイジングすることで、国内初の改修によるネット・ゼロエネルギービルを実現した。
This project is to renovate existing office building built in 2003 to net ZEB building. Installation of double skin façade with automatic control outer blind and ventilator, adjustable LED lighting, geothermal energy use radiative AC, solar heat energy use desiccant AC, thesetechnologies are integrated and controlled via cloud computation. We reconsider “universal office” style, and change its concept from evenly-distributed energy consumption model to need-based energy distribution.

既存ファサードの進化- 高断熱化・高日射遮蔽性能・自然通風 -近年の照明・OA機器の省エネ化により、内部発熱が大幅に減少するため冬期暖房負荷

太陽光発電パネル設置

シート防水更新
断熱材100ｍｍ増貼が増大し、外装断熱性能が重要になり、中間期の自然通風による室内熱除去の有効性が増加する。今回の改修では既存サッシュを利用し、オフィスを稼働させながら最小限の改修工事で断熱性能向上・日射遮蔽性能強化による外部負荷の削減と、屋上のトップラ内部ブラインド

イトと連動開閉する自動制御換気窓の設置を行った。Ｕ値は3.00から1.29に、ＳＣ値

アルミフィン
既製形材
電解着色は0.49から0.14に大幅に向上し、ペリメーター負荷は約６割削減された。中間期には執務時間帯の40～60％を自然換気で運用している。
ダブルスキン TG8
Low-Eガラス 6+Ａ6+6
アルミフィン
既製形材 電解着色

Ｕ値 ：3.00
ＳＣ値：0.49

ダブルスキン設置
TG8
既存ガラスをアルゴンLow-E6+Ａ16+6に交換▽2FL

自動制御換気窓設置

外部自動制御ブラインドは年間スケジュール・天候による自動制御で運用。
断熱性能を高める為、方立にはコルクを貼っている。

既存方立にコルク材貼付
アルゴンLow-E 6+Ａ16+6に交換・押縁交換

Ｕ値 ：1.29
ＳＣ値：0.14改修前 ファサード平面図

改修後 ファサード平面図

ワークスタイルの見直し

アルミフィン再利用

Low-Eガラス
6+Ａ6+6

アルミフィン再利用

改修後外観

自動制御ブラインド設置

改修前ファサード断面

改修後ファサード断面- 生産性と省エネルギーの両立 -従来の均質なユニバーサルオフィスを見直し、 オフィスをワーク内容に合わせて選択可能な3つのエリアに分け、各エリアの特性に応じた環境設定と運用制御を行った。
ワークプレイスは照明・空調をきめ細かく制御、コミュニケーションエリアは自然換気

Before

紙ストック

改修前

太陽光発電パネルと太陽熱集熱器を設置

コミュニケーションエリア（自然換気・自然採光主体）

ファイリングエリア（非空調）・ABWオフィス化
・ペーパーレス化
・ファイリングエリアの集約
・ＯＡ機器の集約

トップライトと連動開閉する自動制御換気窓を設置し、中間期に自然換気を積極的に取り入れ消費エネルギーを大幅に削減している

After

テレワークテーブルディシジョンテーブル ソファ・ラウンジ

自然換気

ワークプレイス（照明・空調をきめ細かく制御）と自然光を主体に、ファイリングエリアは非空調に、人・デスクの密度・滞在時間・明

コミュニケーションエリア
眺めや角度、向き合い方、場所毎に個性のある変化をつけ多様なコミュニケーションが行われる。自然換気・自然採光を主体で運用。ＯＡ機器もここに集約。

ファイリングエリア
書類をここで一元管理。
利用者の滞在時間が短いため、非空調エリアとしている。

自然採光

るさ・温度・気流、に粗密を付けワークモードの転換による知的生産性の向上とエネルギー消費量削減を計った。省エネ技術の採用だけでなく、ソフト面も見直すことでイニシャルコストを抑えネットZEB化を達成した。

デスクとタイルカーペットをリユース、千葉の海をイメージした袖パネルを新設

改修前

未利用エネルギーを活用した空調

パーソナルファン

タスク照明：
人感センサー付
調光・調色可能

改修後– 放射空調と超小型デシカント外調機 放射パネル デシカント
2F
外調機

温度制御は快適性の高い放射空調、湿度制御は天井隠蔽型の超小型デシカント外調機を採用し、これらの運転に地中熱・太陽熱の未利用エネルギーを、最大限に活用する空調システムを構築した。地中熱交換杭で地中熱採熱を行い、放射パネル（冷房）への直接太陽熱集熱器

GL利用とヒートポンプ熱源水としての間接利用を切替えて使用することで、空調エネルギーを大幅に削減している。昇温効果の高い真空管二重ガラス方式の太陽集熱器を屋根面に設置し、夏期はデシカント外調機の再生熱、冬期は暖房熱源として利用している。

1F

駐車場

水冷・空冷ヒートポンプチラー

ワークプレイス
デスクワークに集中するエリア。
照明や空調が個人毎に制御され各個人にあった環境が作られる。
照明・空調をきめ細かく制御。

地中熱採熱杭10本 深さ67ｍ

W2000×D1000×H400

天井隠蔽可能な超小型デシカント外調機

地中熱採熱杭地中熱利用概念図
揚水井戸

ウェルネス制御- 個人の好みと活動に合わせた空調制御 -ユーザーの好みをDB データベースに蓄積

Cloud③ユーザーの好みに合った設定で機器を動作

ビーコンを利用した人検知センサーとウェアラブル端末により、誰がどこに居てどのような活動状況（心拍、加速度）であるかを把握し、室内環境センサーの情報も組み合わ環境側せて空調制御を行う。またウェアラブル端末より温冷感申告を行い、個人の特性・嗜好に合わせたウェルネス制御も実施している。さらにユーザーのＰＣから制御できるLED照明と一体化したパーソナルファンを、ユーザー1人当たり1台設置している。

代謝量をウェラブル
端末にて計測パーソナルファン

着座時の顔高さ付近の風速は「中」0.5m/s

天井照射型LED
照明と一体化したパーソナルファン放射（m/s）

たCO2削減率は、参照建物比で103％削減となった。また太陽光発電で得られた余剰電力は、電気自動車用をリユースしたリチウムイオン電池に蓄電され、徹底したエネル

改修後

-30%
-71%

改修前

600

ZEBチャートによる評価

自然採光の最大利用制御
LED化、タスク・アンビエント
照明の各種制御

負荷削減による機器等のダウンサイジング
地中熱・太陽熱の直接利用
自然換気の最大利用制御
エリアによる環境設定と制御

創エネルギーによる生成量417 MJ/m2

400
2000

ギー消費量の削減と再生可能エネルギー利用と合わせて、ライフラインがダウンした場

代謝量をウェアラブル
端末にて計測（着衣は入力）による低湿度化

リチウムイオン
電池（リユース）

ウェアラブル端末から不快感申告②ユーザーの申告

自然採光・自然通風

机の下に設置されたiBeacon

生成量417

その他

空調・換気

照明

コンセント

400

71%削減
800

太陽光発電パネル
太陽熱集熱器ウェルネス制御概念図

一次エネルギー消費量実績(MJ/m2・年)

年)となり、エネルギー生成量がエネルギー消費量を上回り、ネットZEB化およびカー

1000

屋上に太陽光発電パネルと太陽熱デシカント外調機
集熱器を設置トップライトからの代謝量500
一次エネルギー消費量実績(MJ/m2・年)

体で改修前に比べて71％削減し403MJ/(㎡・年)となった。発電量は417MJ/(㎡・ﾊﾟﾈﾙ

標準的な値を想定してきた①環境情報の取得

1400
1200

放射空調
パーソナルファン
天井照射型LED照明

21˚C 放射ビーコン– 省エネによるLCC低減とＢＣＰ性能向上 -ボンニュートラル化を達成した。再生可能エネルギーである地中熱や太陽熱利用を含め着衣量

位置情報を取得
し、人が曝される環境情報を計測

パーソナルファンの気流分布実測結果

竣工後1年間の年間一次エネルギー消費量は、空調・照明・コンセントを加えた建物全合でも一定期間のオフィス稼働が可能である。

気流

湿度

各センサで計測

ユーザー自らが室環境設定に関与することで温熱満足度が向上している。

ネット・プラスエネルギービル

温度

パーソナル 強ファン

人間側

300
200
1000

ダブルスキン化
既存アルミフィンの再利用
高断熱ガラスへの取替による断熱強化
自動制御外ブラインド設置
自動制御自然換気窓設置

-100

-200

PC端末のダウンサイジング
OA機器のシェアリングと省エネ化

改修前(消費量)
1390 MJ/m2

改修後(消費量)
403 MJ/m2

改修前後の一次エネルギー収支比較

-300

改修後
(創エネ含む)＋１%達成-400
消費量403-500

年間収支実績

地中熱利用
地中熱採熱杭余剰電力は日産リーフの蓄電池をリユースしたリチウムイオン電池（144kWh）に蓄電し、ＢＣＰ性能を向上させている。
改修前のオフィススペース
手動ブラインドは常に閉められた状態で使用されていた。
個人や部門で紙資料を保管していた。

改修前

□評価項目

□特に重視したデザインの視点□評価項目に対する設計者のデザイン意図（従前のデザインに比較し、優れている部分、卓越している部分に関して具体的に記述してください。）□自己評価欄普通０

いるている＋１＋２

小計

01審美感

☆

既存建物の特徴であった、構成要素をアルミ・ガラス・コンクリートに限定したシンプルでエレガントなファサードを踏襲しながら、ZEB化に必要とされる高い外装性能を付加している。

○

202調和性Ａ.感性軸（造形）03独創性
Form04象徴性☆

今回のZEB化改修で計画された設備機器は、建物背面・屋上・地中に設置し隠蔽することで、街路からの都市景観には一切の影響を与えない建築・設備設計を行った。

○2☆

既存ファサードをU値1.29 Sc値 0.14の高断熱・高日射遮蔽性能を備えたファサードに生まれ変わらせ、さらに自動制御換気機構を付加することで、ファサードの環境性能を大きく進化させZEB化を達成した。

○

205完成度

☆

郊外の広がりのある都市景観に対して、規則的で抽象的なファサードデザインを計画することで、街並、人々の日々の営みの背景となることを意図している。

06機能性

ワークプレイスにおいては、居住者それぞれに、きめ細かく、照明・空調・吹出しが制御され、パーソナル吹出口やタスクライトは個人の好みにあわせて個別調整が可能。

1○

建築の外装改修、各種省エネ設備、ワークスタイル見直しによるオフィスレイアウトを統合し、既存のオフィスを稼働させながらの６ヵ月という短期間で○2
1

既存ファサードの高断熱・高日射遮蔽化、外壁と屋根の高断熱化により、ピーク時冷房負荷を６割削減し、少ないエネルギー消費での空調運転を可能とした。自然光を最大限に利用することで照明消費エネルギーも大幅に削減した。

○

2

☆

快適性の高い放射空調をベースに、デシカント外調機による低湿度化、自動制御自然換気システム、各人が制御可能なパーソナルファン、ウェルネス制御を組み合わせ、各人の好みに合った室環境を提供している。

○

2

☆

未利用エネルギーの利用、太陽光発電＋ハイブリッド車用バッテリーを再利用した蓄電システムの災害時に活用に加え、徹底した消費エネルギーの削減により、ライフライン断絶時にも一定期間の稼働が可能となりBCP性能を向上させた。

○210先導性☆

放射空調と本件にて開発した天井隠蔽が可能な超小型デシカント外調機を組み合わせ、さらに地中熱・太陽熱を直接利用（国内初）できる空調システムを構築した。

○

2

11環境負荷☆

各種省エネ技術の採用と、ワークスタイルの見直しによる省エネにより、年間エネルギー消費量を403MJ/㎡・年に抑え、太陽光発電により417MJ/㎡・年の創エネルギーを行いプラスエネルギービルを達成した。

○2☆

既存外装アルミフィン、オフィス家具、タイルカーペット、冷媒配管のリユース、ガラス廃材のリサイクル等、を行い新築工事でも困難な最終処分率0％を達成した。「平成28ﾘﾃﾞｭｰｽ・ﾘﾕｰｽ・ﾘｻｲｸﾙ推進功労者表彰」にて国土交通大臣賞受賞○

2

Ｂ.機能軸（技術）08利便性Technology
09安全性

12資源消費Ｃ.社会軸（環境）13地域環境性
Environment
14ﾕﾆﾊﾞｰｻﾙ性
15先進性

建物のファサードだけでなく、敷地全体を景観要素として捉え、建物･ランドスケープ、前面道路まで連続的にデザインすることで良質な都市景観としての街並を構成している。

○1☆

ウェアラブル端末を使った執務者の活動量計測や体感申告から個人の好みを学習し、最適な温度や気流を提供するウェルネス制御により、暑がりな人、寒がりな人に対しても各個人の体感に合った室環境を提供できる。

○2☆

居ながら改修による既存建物のZEB化は国内初の取り組みである。省エネ技術の採用のみではなく、ワークスタイルの見直しによる省エネも行うことで、実用性のあるZEB化を実現した。

○216ｲﾆｼｬﾙｺｽﾄ
Ｄ.経済軸（LCC）
Life Cycle Cost

○☆

07効率性

自然光と自然通風を制御しながら最大限に活用し、消費エネルギーの大幅削減と快適性を両立させた。カーペットと家具の明色化により明るさ感を高めている。

優れて 卓越し費用対効果が将来的に期待できる省エネ技術で消費エネルギーを約50％削減、ワークスタイル等ソフト面の見直しで20％削減、残り約30％を最小限の太陽光発電で賄い、プラスエネルギービルを現実的な改修コストで実現している。

○117ﾗﾝﾆﾝｸﾞｺｽﾄ☆

徹底した省エネルギーにより年間エネルギー消費量をオフィスビルとしてはかなり低い403MJ/㎡・年に抑えることで、低いランニングコストを実現した。

○218維持管理☆

クラウドを活用した建物状況のリアルタイムモニタリング及び設定の変更を可能とし、建物の運用状況に合わせた適切な設定変更を行うことでエネルギー消費量削減と管理の平易性を両立している。

○219耐久性

駆動部のない放射空調の採用や地中熱系統、放射空調系統の配管材料は樹脂管、太陽熱系統ではSUS管を採用し、耐久性の向上を図っている。

○1

20ＬＣＣ

ZEBの達成により、エネルギーコストは最小限となっている。また、耐久性のあるシステム・機器を採用することでライフサイクルコストの低減を図っている。

○1