透析クリニックの省エネ・省資源への取組み（一財）建築コスト管理システム研究所・新技術調査検討会

くのエネルギーと水を必要とします。そこで2014

１ はじめに年に施設の新築移転に伴い、施設側の強い要望により透析治療を念頭に置いた省エネ・省資源への地球温暖化問題の深刻化、エネルギー資源の保取組みが行われました。

護を背景に、建物を計画する際、省エネ・省資源に配慮することが当たり前になってきました。オ

３ 透析治療の特徴

フィスビル等では、ZEB（ネット・ゼロ・エネルギー・ビル）を目指した建物が出現し、エネル透析治療には大きな特徴が二つあります。

ギー消費の低減に向けた様々な技術が導入されて第一の特徴は、電力と水を多量に消費することいます。

です。透析液は施設内の医療機器で製造されます

しかしながら、医療施設では、建物に省エネ・が、最終的に人間の体温と同じ37℃程度まで昇温

省資源対策を施しても、医療設備に多大なエネルする必要があり、その際に多大な電力が消費されギーや資源を使用せざるを得ないことから、結果ます。透析液製造にかかる電力や水は、これまでとして十分な効果を得られないケースをよく聞きは医療機器の領域として扱われ、建物の省エネ・ます。

省資源の対象から除外されることが一般的でした

このような状況の中、先進の優れた技術を導入して、空調、衛生、電気といった建物の設備に医が、新たに省エネ・省資源の対象として検討されました。

療設備を含めた省エネ・省資源対策を実現し、成第二の特徴は、患者が空調の気流を敏感に感じ功した透析クリニックの事例について、取組みのることです。透析治療は1回の治療に4時間以上経緯、導入された技術、実際の運用の状況を紹介を要するため、ベッドで同じ姿勢のまま長時間をします。

過ごす患者に対して、より一層の快適性が求められます。従って、透析室は、室内に空調の気流を２ 取組みの経緯感じない、穏やかな環境が必要になります。
そこで、建築面では建物（外皮）性能の向上に事例とした施設は、福岡県にある透析治療室をよる空調負荷変動の低減、空調面では均一で静謐備えた延床面積が1,600㎡程度の透析クリニック

な環境づくりに適した天井放射空調の採用が検討です。透析医療では週に3回の治療が必要なたされました。

め、医療を地域全体で支える地域完結型の医療体制が求められてきました。当施設でも地域医療の４ 省エネ・省資源に向けた取組み

充実を目指し、最新医療機器の導入など、院内設備が整備されてきましたが、医療が高度化するに従って環境への負荷が増大するといった問題が生じてきました。特に透析治療は透析液の製造に多80

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省エネ・省資源に向けて導入された技術を図1に示します。

図１

４．１

省エネ・省資源に向けた取組み

建築（外皮）の性能向上

４．
２

建物（外皮）からの空調負荷の影響を極力低減

透析液濃縮排水の再利用

治療用の透析液は水道水から製造されますが、するため、以下の対策が行われました。

製造過程で約50％が濃縮排水１として排出されま（1）外ルーバーの設置す。従って、透析液の製造には、患者１人１回当日の当たる建物東面に外ルーバーを設置し、日たり約300Lの水道水が必要で、透析液として約射負荷の低減が図られました。

150L、濃縮排水として約150Lが発生します。そ（2）断熱の強化こで、この濃縮排水の再利用が計画されました

屋根及びピロティに100㎜の断熱を施し、熱負荷の低減が図られました。

（透析液は、治療に使用後、廃水処理装置を経て下水道に放流）。

（3）Low-E複層ガラスの導入

濃縮排水は8.6㎥ /日あり、トイレの洗浄水や屋すべての窓にLow-E複層ガラス（6㎜＋空気層上緑化の灌水、ビオトープ等に利用されていま＋6㎜）を導入し、窓からの熱負荷の低減が図らす。利用箇所では、濃縮排水利用の表示が掲示されました。

れ、職員や来院者の意識向上が図られています（4）屋上緑化（写真2）。

屋上の一部を緑化することで、屋上からの熱負荷の低減が図られました（写真1）。

また、濃縮排水は屋上舗装面への散水にも利用され、夏期の冷房負荷低減にも役立っています。

写真２１

写真１

屋上緑化の状況

濃縮排水利用の表示

透析液製造に使用するRO膜に供給水中の溶存成分が濃縮し析出することを防止するため、透過水を50％程度に設定し、残りを膜を透過させずに濃縮水として排出します。

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2016.1081図２

給湯システムへの太陽熱利用

散水はスケジュールタイマーに従って行われ、雨なっています。太陽熱は、夏期で透析液の一次昇天時は雨水感知センサーによって自動停止されて温が不要な場合でも一般給湯①・②に利用でき、います。

冬期で余剰がある場合には放射空調（暖房）の温熱源として利用できるようになっています。ま４．３

給湯システムへの太陽熱利用

た、太陽熱が利用できない場合のバックアップと（１）給湯システムに必要なエネルギーして、透析液１次昇温と放射空調（暖房）には空製造する透析液は、水道水の段階で25℃まで昇温され（１次昇温）、透析液となった段階で37℃気熱源ヒートポンプ、一般給湯①・②には潜熱回収型給湯器が用意されています。

まで昇温されます（２次昇温）。昇温には医療機

太陽熱集熱器（写真3）の集熱量は、設置面積器に内蔵された電気ヒータが使われるため、医療との兼ね合いから、加熱給湯負荷（１日分）の最機器の消費電力が大きく、特に水道水の温度が5℃程度まで低下する冬期にピークを迎えます。
そこで、太陽熱を利用した昇温システムが計画されました。１次昇温は水道水の段階で行うことから、透析液の約2倍の水量を昇温する必要があり、そのため加熱負荷も大きくなります。太陽熱は透析液の１次昇温に利用されることになりました。
（2）太陽熱利用計画
太陽熱を利用した加熱給湯システムのフローを図2に示します。太陽熱は透析液１次昇温、一般給湯①、一般給湯②の3系統で利用する計画と82

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写真３

太陽熱集熱器大値の約10％として計画され、休日の集熱分を利房時の除湿を専用の空調機で処理することで、湿用するために蓄熱槽が設けられました。

度のコントロールが確実になります。
（2）高効率空調機器

４．４

放射空調と高効率空調機器（1）天井放射空調への太陽熱利用

透析室を除く各室の空調には、トップランナーの高効率型ビル用マルチエアコンが採用されてお透析室は、天井面のほぼ全域に放射パネルが設り、中でもカセット型室内機には人の位置や床温置され、暖房時は温水、冷房時は冷水が供給されを検知して自動で制御を行うセンシング機能が付ています（写真4）。

いています。
機器の運転管理にも配慮がなされました。部屋の使用形態によって手動運転エリアとスケジュー
ル運転エリアとに分けられており、手動運転エリ
アでは消し忘れ防止制御、スケジュール運転エリ
アではきめ細かなスケジュール運転が行われています。運転のスケジュールをあらかじめ設定しておくことで、スタッフの負担を軽減しています。
（3）ナイトパージ機能付き全熱交換器
夏期に温度の低い夜間の外気を室内に取り入れ

写真４

透析室の天井放射空調システム

暖房時は、放射パネルに32℃程度の比較的低いて室温の上昇を抑えるナイトパージ機能付きの全熱交換器が採用され、スケジュール運転が行われています。

温度の温水が供給されるため、温熱源として太陽熱が利用できます。天井面からの放射効果によっ

４．
５

照明・電気設備の省エネルギーて室内の床や壁が一様に暖められ、室内は温度分（1）高効率照明システム

布の少ない均一な環境になり、また、温風による照明設備は全照明にLEDが採用され、使用エ暖房でよく生じるような足元の冷えもほとんどな

リア別に曜日、時刻毎のタイムスケジュールが組くなります。

まれています。

冷房時は、放射パネルは温度処理のみを行う計

トイレや階段室等、間欠で使用する室では人感画となっており、18℃程度の比較的高い温度の冷センサーによる制御が行われており、また、透析水が供給されています。一般的な冷房は、冷房と室は一般的な人感センサーでは感知しにくいた

除湿を同時に行うため、7℃程度の冷水が必要でめ、室内をゾーン区分し、ゾーン毎に画像セン

すが、冷水の温度を上げることで冷凍機の効率がサーによる制御が行われています。

向上します。暖房時と同様、放射効果によって室（2）高効率受変電設備

内は温度分布の少ない均一な環境になります。

高圧受変電設備にはトップランナーの高効率ト

暖房時、冷房時とも、放射熱を直接体に感じるランス（一般系は100kVA、150kVA、医療系はことから室内の暖房や冷房の設定温度を多少緩和

50kVA、75kVA）が採用されています。供給エすることもでき、また、送風に伴う動力が不要にリアを一般系統と医療系統に分けることで設備故なることから、省エネに役立つとともに室内を静障時やメンテナンス時等の停電エリアを少なくしかな環境にすることができます。ています。

一方、湿度の処理は、専用の空気熱源ヒートポンプ式空調機で行っています。暖房時の加湿や冷建築コスト研究

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４．６

待機電力カットシステム

別、エリア別、エネルギー種別等、様々な角度かコンセント回路は、機器を使用する時間帯に合らエネルギー消費の分析を行うことができ、インわせて電力を供給することで、使わないOA機器ターネットを利用して管理者がどこからでも機器やトイレの暖房便座等の待機電力をカットするよの使用状況や運転異常を確認できます。

う計画されています。個々の待機電力は小さいものの、夜間・休日等のカット時間は年間約5,600時間（年間総時間8,760時間に対し63％）になるた
め、省エネルギー効果は大きいと考えられます。

４．７

太陽光発電

再生可能なエネルギーの利用として、11kＷの太陽光発電パネルが屋上に設置されています。年間発電量として、130,000[MJ/年]（使用エネルギーの約4％）が見込まれています。

４．８

BEMSとエネルギー管理サービスの利用

写真５

施 設 の エ ネ ル ギ ー 管 理 に はBEMS（Building

エネルギー消費量の見える化

Energy Management System）が導入されてい５ 測定結果ます。
（1）見える化
施設内のエネルギー消費量は、空調や照明等、

５．
１

太陽熱の利用状況

用途別に待合室のモニターに「見える化」され冬期の太陽熱利用の状況を図3に示します。太

（写真5）、職員や来院者に対して省エネ意識の啓

陽熱利用量は、透析液の１次昇温、一般給湯①・蒙が図られています。

②に利用した熱量の合計で、太陽熱利用率（＝太（2）エネルギー管理サービスの利用陽熱利用量/受熱面日射量）は平均で39％になっ計測した消費エネルギーはBEMSのエネルギーています。休日明けの月曜日にも太陽熱が利用さ管理サービスを通じてクラウド上で集計され、一れており、休日の蓄熱が有効に使われていること部がグラフ等で待合室のモニターに表示されていが分かります。

ます。各機器のエネルギー使用量に加え、用途（MJ）

太陽熱利用量と受熱面日射量（日積算）

図３84

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太陽熱利用量と受熱面日射量

５．２

透析室における放射空調環境（1）室内環境
暖房時、冷房時の放射空調のサーモ写真と温熱環境をそれぞれ図4に示します。サーモ写真から、天井面の放射パネル以外は室内の壁や床に濃淡の差が少なく、室内がほぼ均一な温度になっていることが分かります。
患者の体感が優先されているため、温度は暖房時24.9℃、冷房時26.9℃と多少高い状況にありますが、気流は0.1m/s以下と低く抑えられており、患者が最も負担に感じていた空調の気流をほとんど感じない環境となっています。

図５

５．
３

室内環境に関するアンケート調査の結果

旧施設とのエネルギー使用状況比較

単位面積当たりの年間エネルギー使用量について、旧施設と比較した結果を図6に示します。年間を通して消費エネルギーが低減されていることが顕著に見てとれます。特に冬期（12月～3月）
図４

放射空調のサーモ写真と温熱環境（2）アンケート調査の使用量の低減が大きく、ピーク電力を抑え電力使用を平準化することで、ランニングコストの低減にも効果をあげたものと考えられます。

透析室の環境に関して、患者の温冷感と快適ト調査も行われました。その結果を図5に示します。
患者に対しては、温冷感として「やや涼しい」から「やや暖かい」の回答が8割以上を占め、快適感として「どちらともいえない」から「満足」の回答が7割以上を占めています。また、スタッ（MJ/ ㎡・月）

単位面積当たりのエネルギー使用量感、またスタッフ自身の快適感についてアンケー

フに対しても、快適感として「どちらともいえない」から「満足」の回答が7割以上を占めています。患者に対しても、スタッフに対してもほぼ良

図６

旧施設とのエネルギー使用量の比較好な環境にあると考えられます。

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５．４

年間ランニングコストの比較

単位面積当たりの年間ランニングコストの標準値、計画値、実績値の比較を図7に示します。

ら、省エネ・省資源対策が十分に取れない場合が多く、また空調等の快適感に対する不満もよく聞きます。

標準値は（一社）日本ビルエネルギー総合管理

ここに取り上げた技術は、一つひとつは特に目技術協会の「消費量調査報告」他、計画値は「建新しいものではありません。しかしながら、新技築物に係るエネルギー使用の合理化に関する建築術として、BEMSのエネルギー管理サービス等を主の判断の基準」をもとに算出したものです。

活用して個々の技術を有機的に結合させたこと

計画値（4,460円/㎡・年）は標準値（7,640円/が、太陽熱の有効利用や設備運転管理の徹底、ひ㎡・年）から41％低減する計画でしたが、実績値

いては、施設の省エネ・省資源対策に大きな効果（3,410円/㎡・年）は標準値から56％の低減となをもたらしました。施設スタッフ、医療機器メーりました。中でも空調換気と加熱給湯（透析液昇カー、建築や設備の各担当等が、お互いの枠を超温）での低減が際立っています。

えて協力したことが良い結果に繋がったものと考

建 築 的 に 空 調 負 荷 を 低 減 し た こ と（ 外 ル ーバー、Low-E複層ガラス等）、高効率な空調システムを採用したこと（放射空調、高効率機器の採えられます。
本取組みが地域のクリニックのような類似の小規模医療施設の計画に参考になれば幸いです。

用等）、医療設備のエネルギー低減が図れたこと（透析液製造過程での太陽熱利用）、更に運用面に最後に、本調査をまとめるに当たり、三建設備おいて運転時間を徹底して抑制できたこと（細か工業㈱殿より資料提供等のご協力をいただきましな運転スケジュールやセンサー制御等）の効果がた。ここに感謝の意を表します。

大きかったものと考えられます。
（円 / ㎡・年）

単位面積当たりのランニングコスト

図７

年間ランニングコストの比較

６ おわりに
少子高齢化が進行する中、健康増進や医療技術への関心が高まっており、地域のクリニックは、施設が身近にあって比較的安価で治療を受けられるため、ますます重要性を増しています。
一方、地域のクリニックのような小規模医療施
設は、専従の施設管理者を配置できないことか86

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