令和 6 年 3 月作成「省エネ・再エネ東京仕様」（資料編）－環境対策技術の解説－【第二版】

東京都財務局建築保全部

目次

１

「省エネ・再エネ東京仕様」（資料編）－環境対策技術の解説－【第二版】の目的…

1

２

資料編及び本書の取扱いについて……………………………………………… 1

３

各環境対策技術に関する補足事項……………………………………………… 2

３．１

対象とする環境対策技術………………………………………………………… 2

1「省エネ・再エネ東京仕様」（資料編）—環境対策技術の解説－【第二版】の目的
本書は、「省エネ・再エネ東京仕様」の技術項目例に示される環境対策技術等について解説した「省エネ・再エネ東京仕様」（資料編）－環境対策技術の解説－（平成 30 年 6 月 1 日作成）（以下、「資料編」という。）について、主に各種告示や都の制度などの改正を踏まえ、第二版としてまとめたものです。

2

資料編及び本書の取扱いについて
資料編及び本書は、あくまで「省エネ・再エネ東京仕様」に記載される事項に対し、参考となる
考え方、事例等を整理したものです。
記載されている内容の検討、導入に当たっては、適用条件など十分確認してください。

1

3

各環境対策技術に関する補足事項

3.1

対象とする環境対策技術
対象とする環境対策技術は、表 3.1 のとおりです。

表 3.1 対象とする環境対策技術
区分

No.

頁

計画的工夫

1

4

外皮性能（断熱・日射制御、建築設備統合技術）

2

6

自然換気システム3

10

トップランナー変圧器

414

デマンド監視装置

516

太陽光発電設備

618

コージェネレーション装置

7

20

照明設備

LED 照明（ベースライト）822（居室関係）

照度調整制御システム

924

タスク&アンビエント照明

10

26

電気その他

待機電力削減の措置

11

28

機械

空調・換気・

高効率パッケージエアコン

12

31

設備

給水衛生設備

全熱交換器

13

35

センサー機能付パッケージエアコン

1436

高効率ファン15

37

水・氷蓄熱空調システム

1638

地中熱利用ヒートポンプ

1740

バイオマス利用設備

1842

顕熱潜熱分離（デシカント）空調

19

44

クール・ヒートピット、チューブ、トレンチ

2045

太陽熱利用設備

21

46

22

48

建築

電気

電源設備

設備

解説対象とする環境対策技術

BEMS（データ収集の措置）

2

N.01

計画的工夫
１）技術の概要■技術の概要
建築物のエネルギー使用量の低減には、各種高効率な設備を導入することが必要となるが、それ以前に建築物外部からの熱負荷を低減し、また、自然エネルギー（自然光及び自然通風）を利用することも重要となる。ここでは、建築物そのものの作り方の工夫
により熱負荷を低減し、自然光や自然通風を積極的に取り入れ設備の効率化に資することで省エネを図る事例を取り上げる。これらの省エネルギーに資する技術は、導入するだけで最大かつ理想的な効果が得られるというものではなく、実際にはその導入のされ方と室の利用状況の不整合等により、効果が発揮されない場合もあり、注意が必要である。
特に、自然エネルギーの導入においては、地域の気象だけでなく、将来の周辺建物の計画・調査を考慮した配置計画から検討されることが必要であり、計画段階から建築、電気及び機械の設計担当者が方針を共有して、計画に落とし込むことが重要である。

２）建築計画上の工夫
自然エネルギーの利用及び建築物の形状・配置に際して、計画段階（又は設計段階の初期）で留意すべき事項とともに、主な省
エネルギーに資する設備技術項目の計画段階で留意すべき事項について示す。

■自然採光を得やすい建築計画
明るさセンサー制御により、自然採光（昼光）を最大限に利用して照明エネルギーの削減を図る場合には、主に次の点を総合的しつらに検討する必要がある。これらの要素は、お互いに相反する部分もあるため、建物配置（建築プラン）上の工夫や設 えの工夫にて統合的に解決する。具体的な対策例としては、南面開口、トップライト、ハイサイドライト(写真 1.1)、ライトシェルフ(写真 1.2)等が挙げられる。
① 自然光の導入を最大化するための配慮
・ 自然光を得やすい建物配置、開口部計画
しつら・ 自然光を室の奥行き方向まで届かせる設 えの検討
・ 昼光率（ある点における室内照度÷全天空照度×100）の視点からの室形状の検討② 自然光の導入による弊害の最小化
・ 開口部からの熱負荷抑制、日射遮蔽の検討
・ 開口部のグレア（まぶしさ）防止の検討
写真 1.1 ハイサイドライト

・ 照度均質性の確保

写真 1.2 ライトシェルフ■自然通風を取り入れる建物配置
自然通風及び自然換気を上手に行うためには、取り入れようとする外気が熱的に優れる季節における、その敷地に流れる卓越的な風向を把握する必要がある。これ以外にも、自然換気を行うためには、次のような配慮事項があり、運用の方策まで想定した建築・設備の統合的な配慮が必要となる。
Ａ① 地域の風を取り込むための配慮
・ 各季節の敷地の卓越風向を調査する。
・ 卓越風向を取り込みやすい建物配置を検討② 換気経路の確保

階段上部：排気窓

・ 換気入口から出口までの経路を確保する。
・ 煙突効果等による換気駆動力を確保する（図 1.1）。
・ ベンチュリー効果を意識した換気出口を採用する。
・ 片面開口とならざるを得ない場合でも、通風を誘発するため

外気取入口にサッシ形状を工夫する。
（No.3 自然換気システム 図 3.3 参照）

図 1.1 煙突効果を利用した自然換気の事例

4

■熱負荷を低減する建物配置、建築形状
空調の熱負荷を低減し、かつ、時間的な変動幅を最小化するためには、建築形状や平面プランによる工夫が欠かせない。次の視点について検討事例を示す。
①

日射負荷の低減及び日射取得の最大化
ひさし・ 主要開口面が南の場合、庇 の工夫により夏期の日射遮蔽及び冬期の日射取得が可能となる。
・ 学校用途では、南面に廊下、北面に教室を配置する等日射による熱負荷を低減する工夫を検討。
②

外壁面の最小化（外皮負荷の低減）（図 1.2）
・ アスペクト比（平面形状の縦横比）を小さくし、外壁面積を最小化する。
・ 階数を適切に設定し、外皮面積を最小化する。
・ 非空調室を外壁側に配置するなどの平面的な工夫を行う。
ｱｽﾍﾟｸﾄ比(階数=1)

ｱｽﾍﾟｸﾄ比(階数=2)

ｱｽﾍﾟｸﾄ比(階数=3)

1800

4m

外皮面積（㎡）

1700
1600
1500

31.6m

1400
1300

31.6m

1200

延べ床面積＝1000 ㎡、階数=1、階高＝4m
アスペクト比＝１（長辺、短辺＝10000.5＝31.6m）

1100
1000
0

1

2

3

4

5
6
7
アスペクト比図 1.2 建物形状による外皮面積の変化（延べ床面積：1000 ㎡、階高 4m）※外皮面積＝外壁面積＋屋根面積■その他の主な環境技術の導入に際しての計画段階での配慮事項、確認事項（事例）
表 1.1 計画段階における配慮事項
項目
外壁断熱

開口部

計画段階での主な配慮、確認事項

屋根断熱 熱貫流率 （0.3W/㎡K）以下

建物全体での断熱性能のバランスに配慮

外壁断熱 熱貫流率 （0.39W/㎡K）以下

建物全体での断熱性能のバランスに配慮

複層ガラス （Low-E）

建物全体での断熱性能のバランスに配慮、方位ごとでの考え方の確認

気密サッシ （気密等級A-4相当）

建物全体での断熱性能のバランスに配慮

日射遮蔽

庇、縦ルーバー等

方位ごとでの考え方の確認並びに日射遮蔽及び日射取得の季節感の考え方と整理

高性能外壁

エアフローウインドウ及びダブルスキン

建物全体での断熱性能のバランス及びエアバランスへの配慮

自然換気

自然換気システム

出入口・経路の確保及び区画との取り合いの整理

電力監視装置 デマンド監視装置
太陽光発電設備

発電
変圧器

照
明

執
務
室

OA機器他
空
調

設置箇所の整理及び運用サイドでの警告発報時の対応の整理
立地条件、周辺条件、建物形状の確認、系統連系、蓄電 （防災利用）及びサイネージの検討

コージェネレーション装置

電力ピーク対策としての活用検討、排熱利用先の検討 （熱需要の把握）

トップランナー変圧器 （2014基準）

設置スペースの確保、荷重の確認

LED照明 （ベースライト）

照度の検討、器具レイアウトへの配慮及び制御方式の検討

照度調整制御システム

昼光の取り入れ、室利用ゾーンと制御ゾーン及び昼光率の分布と制御ゾーンとの整合確認。

スイッチ回路の細分化

昼光の取り入れ、室利用ゾーンと点灯ゾーン （On/Offスイッチのゾーン）との整合確認

タスク・アンビエント照明 （執務室）

昼光利用の取入れ及び設計照度と運用時の照度の考え方を整理

待機電力削減の措置

室利用時のレイアウト想定と電力24時間系統との整合確認及び運用方法の想定 （退庁時連動等）

中央

VAV

室利用ゾーンと制御ゾーンとの整合確認及びダクト・機器等の設置スペース確保

個別センサー機能付パッケージエアコン

運用 （在席率、室利用密度等）の想定

全熱交換器 （同ユニット）

吹き出し空気と戻り空気とのエアバランスへの確認及び室利用パターンと運転モードとの整合確認

クール・ヒートピット、チューブ及びトレンチ

カビ等の発生状況の検討、衛生状況確認方法の検討及び設置箇所、ピット利用等の検討

空調換気
衛生設備

節水器具 （洗浄水量：エコマーク認定基準相当 汚水配管の超節水器具利用時のガイドラインとの整合確認

5

N.02

外皮性能（断熱、日射制御、建築設備統合技術）
１）技術の概要■技術の概要表 2.1 断熱材の仕様一覧

建築物の熱的外皮性能を考える際に最も配慮すべき事項
は、「断熱」及び「日射制御」の２点である。
「断熱」は、空調負荷低減による省エネルギー対策及び空調

分類
ポリスチレンフォーム断熱材

熱源容量の低減対策としてだけではなく、コールドドラフト等による
室内温熱環境の不均一化及び壁内の内部結露等の防止、建物利用者の快適性向上、建物の長寿命化等の基本的な目的に対して大きな影響を及ぼす基本性能といえる。断熱性能は、熱伝導の小さい材料を厚めに施すことで、性能を高めることができ

ウレタンフォーム断熱材

る（表 2.1）。一方で、東京地域における業務用建物は、学校を例外として多くの用途において冷房が中心であるため、断熱性能
を必要以上に高くすると、熱が内部にたまり、外部へ放散されにく

フェノールフォーム断熱材

熱伝導率 λ[W / (m･K)]

建材名称
押出法ポリスチレンフォーム 保温板 1種

0.040

押出法ポリスチレンフォーム 保温板 2種

0.034

押出法ポリスチレンフォーム 保温板 3種

0.028

ビーズ法ポリスチレンフォーム 保温板 特号

0.034

ビーズ法ポリスチレンフォーム 保温板 1号

0.036

ビーズ法ポリスチレンフォーム 保温板 2号

0.037

ビーズ法ポリスチレンフォーム 保温板 3号

0.040

ビーズ法ポリスチレンフォーム 保温板 4号

0.043

硬質ウレタンフォーム保温板 2種1号

0.023

硬質ウレタンフォーム保温板 2種2号

0.024

吹付け硬質ウレタンフォームA種1

0.034

吹付け硬質ウレタンフォームA種30.040

フェノールフォーム保温板 1種1号

0.022

フェノールフォーム保温板 1種2号

0.022

くなるため、年間の熱負荷が大きくなってしまう。これに対しては、（出典:エネルギー消費性能計算プログラム（非住宅版）標準入力法
入力マニュアル Ver3.5（2023 年 10 月））

断熱と夏季遮熱とを同時に行うこと、自然通風（ナイトパージを含

表 2.2 建材トップランナー基準（目標年度 2030 年度）

む。）による排熱を行う工夫等が有効である。断熱性能は、外壁

区分名
押出法ポリスチレンフォーム断熱材
グラスウール断熱材
ロックウール断熱材

及び屋根だけでなく開口部廻り（窓及び建具廻り）も考慮する必要があり、複層ガラス等の採用が広まっている。平成 25 年 12 月に建材トップランナー制度が施行され、断熱材製造事業者等が目標年度に国内向けに出荷する断熱材について、熱伝導率λ

基準熱損失防止性能
0.030360.039420.03781（出典:「断熱材の性能の向上に関する熱損失防止建築材料製造事業者
等の判断の基準等」令和 5 年 3 月 31 日経済産業省告示第 23 号）[W/(m・K)]を出荷面積で加重平均した値が目標基準値を上回らないようにすることが求められた(表 2.2)。標準仕様書に記載のある押出法ポリスチレンフォーム保温版 3 種 b は、この基準値を満たしている。
「日射制御」は、冷房時期に日射を遮蔽する性能及び暖房時
期に日射を取り入れる性能の両機能を示す用語である。日射制

庇･バルコニー○南面

水平ルーバー○南東-南-南西面

オーニング○南西-西-東-南東面

サンスクリーン○南西-西-東-南東面

ローランドシェイド○全方位

かざしパネル○南西-南東面

御は、冷暖房負荷の低減以外にも、窓際に居住する執務者の温冷感に強い影響を及ぼす要素であり、他の温熱環境要素に比べて即時性が高く、熱としての強度が大きい点に配慮する必要がある。一般的な業務用施設では、冷房が暖房に卓越するた
ひさし

め、日射遮蔽を主要な目的として、 庇 やブラインドなどが利用さ

外ブラインド垂直ルーバー○北東-東-南-西-北東面 ○北西-北-北東面

れるが、暖房が卓越する学校等の用途については、冬期に日射

図 2.1 外部遮蔽材の種類と適する方位例を取り入れる工夫が求められる。日射制御の主な方策としては、
ひさし

庇 、ブラインド、ルーバー、Low-E 複層ガラス等の日射遮蔽率が高いガラスを採用するほか、屋上緑化、高反射性塗料、落葉樹等の植樹等が利用されている場合もあり、外部遮蔽材の活用が有効である（図 2.1）。

6

（建築・設備統合技術）
近年の環境配慮に特化した事務所ビル（庁舎等）では、ペリメーターレスを目的とした建築・設備統合型の技術として、エアフロ
ーウィンドウ、ダブルスキン等の外皮性能をより向上させる手法を取り入れることが増えている（図 2.2）。これらの技術は、夏期、冬期、中間期等において、断熱及び日射遮蔽又は日射の取り入れを、最適にコントロールすることを可能にしたものであり、外気の取り入れ、自然換気等も組み合わせる場合が多い。
開口部においては、自然光の取り入れも含めて総合的に計画する必要がある。

夏期

冬期

遮熱

断熱
日射熱の
排出

中空層
に溜った
熱を排出

エアフロー窓
日射熱の
排出

空気の流
通を停止

中間期

ナイトパージ

外気冷房

外気を取
込み室内
へ

外気を取
込み空調
レタンへ

暖房に熱回収

中空層
に溜った
熱を排出

図 2.2 外皮性能の向上事例（エアフロー型窓の活用）（防災機能の向上として）学校等においては、東日本大震災後の防災拠点としての機能向上の観点から、非冷暖房空間である体育館等においても断熱性能の向上に対する社会的要請が高まっている（緊急提言：東日本大震災の被害を踏まえた学校施設の整備について）。
近年、学校に対して一斉に冷暖房の設置が進んだことにより、冷暖房のエネルギー消費量の低減が重要と認識されているが、これに加え、防災的視点に立って、電源の途絶時等においても一定の温熱環境を確保する断熱性能の確保が求められていることにも配慮する必要がある。

2）技術の効果■省エネルギー・省 CO2 効果
日射侵入率及び熱貫流率を低減することで、外壁、屋根及び開口部の断熱性能が向上し、空調負荷が低減されることで省エネル
ギー･省 CO2 効果を得ることができる。しかし、内部発熱が大きい建物用途では、断熱性能の向上により熱が内部に蓄積し、冷房負荷が増加する場合がある。

■温熱環境の適正化効果
建物において、ペリメーターゾーン（外壁及び窓に面したゾーン）は外部の熱環境の影響を受けやすいエリアであるが、断熱性能向上によるコールドドラフトの防止、日射遮蔽による輻射熱の低減などで、均質化が図れる。

7

3）導入上の留意点■設計時（断熱に関する留意点）
・ 断熱性能は、断熱材の厚みと利用する断熱材の熱伝導率（熱抵抗）に依存するものであるため、断熱材の厚みを薄くしたい
場合はより熱抵抗が大きな断熱材を選択する。
・ 吹付け断熱材を利用する場合、発泡材にノンフロンのものを採用する。
・ 断熱は、断熱する空間に対し、できる限り途切れることがないように施すことができる計画となるように配慮する。
・ Low-E 複層ガラスの遮音性能は、ガラス単板と比べてもほとんど変わらないため、遮音性を高めたい場合は、合わせガラス、
二重サッシなどを検討する。
・ 内断熱で高断熱高気密の場合には、断熱材と躯体との間で内部結露を起こす可能性があるため、注意する。
（日射制御に関する留意点）
ひさし

・ 太陽は、夏期に高く、冬期に低い。そのため、夏期には 庇 で日射を遮蔽し、冬期には直射日光を室内に取り込むことができる
ひさし

よう、窓高さ及び 庇 深さを窓面方位に応じて検討する。
・ 室内に設置される日射遮蔽材は、一部、吸収した熱が室内を対流して放散するため、室外部に日射遮蔽材を設置することが望ましい。
・ 日射遮蔽材による日射制御は、昼光利用による照明エネルギーの低減とその目的とが相反する場合があり、同時に両者を採用する時は、そのバランスに注意する。
・ 日射遮蔽材によって、窓面からの眺望が極力損なわれないよう、角度変化型ブラインドﾞ等の採用の検討や、ブラインド羽色等に配慮する。
・ 開口部に Low-E 複層ガラスを採用する場合は、低放射膜の位置が屋外側ガラスの内側である製品（日射遮蔽性能が高い。）を選ぶ。
（建築・設備統合技術に関する留意点）
・ ダブルスキン、エアフローウィンドウ等の手法を採用する場合は、季節による運用の変化に対応するとともに、空調システム全
体の一部としてエアバランス等に配慮する。
・ メンテナンスの内容、頻度等について、十分に確認する。

■施工・引渡し時（日射制御に関する留意点）
・ 太陽追尾自動スラット角制御（太陽位置を演算して日射遮蔽に最適な角度に調整する。眺望確保が有効な場合は、水平に制御する等）を行う際には、周辺建物への照り返しによる光害を与えることがないよう、十分な調整を行う。
（建築・設備統合技術に関する留意点）
・ 運用の仕方が施設管理者の過度の負担とならないよう、設計段階で意図した制御方法及び利用方法を明確にし、マニュアル等を整備して引き継ぐ。
・ 夏期、中間期、冬期等の運転パターンの移行時期については、運用段階にてノウハウとして蓄積できるよう、外部環境条件等を確認しながら、記録に残せる仕組み等を検討する。

8４）導入事例■東京電機大学 東京千住キャンパス

所在地 東京都足立区千住旭町
敷地面積 26,200 ㎡
延床面積 72,600 ㎡（全棟合計）竣工 平成 24 年 1 月

写真 2.1 全体写真

東京千住キャンパス（写真 2.1）には、①負荷削減手法、②再生可能･未利用エネルギー、③高効率化手法及び④管理･情報･教育において、それぞれに対応した省エネ手法が導入されている。主たる負荷削減手法には、外皮性能の向上、照明電力の最小化及び外気導入
量の最小化が挙げられるが、なかでも「外皮性能の向上」において、エアフローウインドウ（AFW）＋自動制御ブライド＋近赤外域再帰反射フィルムから成る窓システムを採用（東西面を含め合計約 1,500 窓）している（図 2.3）。これにより、「合理的な室内環境の形成」を実現し、その上で CO2 排出量削減及び節電(ピーク電力の抑制)にも寄与している。図 2.4 に AFW の概念図を細部の写真とともに示す。AFW は、
ガラスとガラスとの間の空気層に教室の排気（120 ㎥/h）を通すことで、同空気層に設置された自動制御電動ブラインド（太陽光追尾型）に一旦吸収された日射熱を、排気流に乗せて排出する。
なお、ブラインドからの赤外線・再放射熱は、室内側までは到達せず、室内側ガラス面温度は排気流により室内空気温度と近接するため、見かけ上の貫流熱損失は減少する。その結果として、冷暖房時共に合理的なペリメータレス環境の実現が可能となる。AFW のインナー
サッシは、気密性を確保可能できる引き違い方式を採用し、インナーガラスは、天井面のガイドレールに沿った可動とすることでメンテナンス
スペースも確保している。自動制御電動ブラインドは、空気調和・衛生工学会のマニュアルである SHASE-M1008-2009「省エネルギーと快適な熱・光環境の両立を図る自動制御ブラインドの仕様と解説」に準拠し、太陽追尾式自動制御電動ブラインドを採用している。

図 2.4 エアフローウィンドウの概念図と細部の写真
図 2.3 キャンパス東面における窓の種類と設置状況

9

N.03

自然換気システム
１）技術の概要■自然換気のメカニズム
自然換気は、空気の入口と出口との圧力差により行われる。圧力差は、風圧又は上下温度差による煙突効果、風による誘引効果（ベンチュリー効果）等で発生することから、設計においてその圧力差をできるだけ
1) 風圧損なわない空気の経路を確保することが求められる（図 3.1）。

2) 煙突効果

3) ベンチュリー効果

図 3.1 自然換気を導く圧力差を発生させる主要な例■自然換気を促進する換気装置（窓）

室外

室外

室外

入口及び出口は開放可能な窓でも良いが、窓が開放できない建物や窓開けでは風が入り過ぎ、室内の資料等が飛散してしまうことなどを防止するための定風量機構及び自然換気経路を適切に形成し、その効果を最大にするための逆流防止機構を有する換気窓等がメーカーから室内販売されている（図 3.2）。また、デザインや収まりから既製品によらず、造作により自然換気機能を実現する場合もある。

風上時（開放）換気窓等には入口及び出口の開閉を「自動（電動）」で行うものもあ

室内

室内

無風時（開放）風下時（閉鎖）図 3.2 空気流通窓（換気入口・出口側）のイメージ

り、任意に、又は外気導入に適した条件を判断して自動開閉できるが、その場合は、換気システムとしての規模が大きくなるのでコスト等の面で一面換気用開口

従来開口

注意が必要となる。
また、一般的な建物では、主要な開口部が一面に集中していることが多いため、入口及び出口を同じ面にしか取れず十分な換気量（圧力差）を確保できない場合がある。このような制約の中で自然換気量を最大化するために、一面換気を意図した換気装置も販売されるようになった（図 3.3）。

図 3.3 一面換気の実現例

2）技術の効果400■省エネルギー・省 CO2 効果

350

おおむね中間期といわれる「4 月から 6 月まで、及び9 月から 11 月まで」であり（図 3.4）、これらの季節に冷房を行う施設においては、冷房負荷の低減による省エネ・省 CO2 効果が見込める。
中間期に冷房を行わない施設（庁舎、学校等）に

外気冷房可能時間（h)自然換気が有効となる時期は、東京地域の場合、

315
293

300

242

250

231
206

200

182

172
146

150
100

おいても、自然換気により機械換気を停止すること

50で、換気分のファン動力の削減を図ることができ、ま

0

92

73

68
42

4月

た、温熱環境を改善する効果（外気による冷房）が見

昼間
夜間

308

5月

6月

7月

43
17

8月

6

9月

10月

11月

図 3.4 自然換気可能時間（拡張アメダス標準年、大手町）

込める。

（室内設定温湿度：28℃、50%の場合）

10

3）システム構成例
都内某所における、テナントビルでの自然換気システムの導入事例から、システムの構成例を示す（図 3.5）。
本ビルでは、執務室窓上部のバランス型自然換気窓から取り入れた外気を消音チャンバーで消音し、吹き出し口から室内に吹き出している。その空気は、室奥の縦型ガラリから換気用に設けられたソーラーチムニーに流れ、太陽熱を駆動力として屋上部の排気口から排気している。全ての換気口は自動制御であり、空調とのハイブリッド制御を中央監視で行う。

自然換気口（消音チャンバー付）

自然換気給気口

自然換気排気口

屋上ソーラーチムニー

図 3.5 自然換気システム構成例

3）導入上の留意点
自然換気システムの導入■設計段階
・ 敷地の風向、煤塵、騒音等を勘案して、建物配置を検討する。
・ 建物デザインの企画との連動を図り、アトリウム等が企画されてい風況の確認る場合は、積極的に自然換気の導入を検討する。
・ 自然換気を行う場合は、通風口（入口と出口）及び換気経路の検討が重要となる。経路が室又は共用部を通過する場合は、防・風通しが悪い、風が強い等
・煙突効果及びベンチュリー効果の活用

火区画及び音漏れについて留意する。
・ 雨水の降り込み及び虫、花粉の侵入対策などに配慮する。
・ 自然換気によるエアバランスの崩れにより、局所で風切り音などが発生しないよう、換気経路に注意する。

外部の煤塵及び騒音状況の確認
・幹線道路沿い等

・ 自然換気により、室内に温度ムラ又は気流感によるコールドドラフトが発生しないか確認する。
窓開放の可能性確認
・建物用途、セキュリティ等
図 3.6 自然換気システムの導入検討フロー

11

■施工・引渡し段階
・ 人が出入りできるような自然換気口であって開閉が手動の場合は、防犯面を考慮して、閉め忘れを起こさないための対策を検討する。
・ 手動の自然換気口等を設けた場合、執務者及び施設管理者に換気口を開けるタイミングを伝える工夫について検討する。
・ 自動により換気をする場合、開放下限条件、雨天閉鎖条件等を確認する。
・ 自動により換気をする場合、開閉状況をデータから分析し、必要に応じて設定の最適化が行うことができるように構築する。
・ 自然換気効果を発揮するための開閉ルール等をマニュアルに整理し、施設管理者に引き継ぐ。

4）効果算定の事例
表 3.1 単位換気量（１kg）当たりの冷房負荷低減量■概算（計画時）
拡張アメダスデータから、自然換気可能時間と、可能時間における室内外のエンタルピー差を積算し、自然換気により低減される熱量を表 3.1 に示す。計画段階
では、換気回数を 1～3 回/h と想定し、効果を算出する。効果の算出式は次のとおりとする。
自然換気による冷房エネルギー低減効果（kJ/年）＝（合計熱量[kJ/kg]、表 3.1 から）×（換気回数[/h]）×（換気対象室容積[m3]）×比重（=1.2[kg/m3]）÷空調システム効率（＝0.7[-]）■詳細（設計時）
上記の計算における換気回数、空調システム効率等について、計画内容に応kJ/kg(D.A)
月

4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
合計

自然換気可能条件（室内条件：28℃、50%）①室内温度＞外気温度②室内エンタルピー＞外気エンタルピー③外気温度＞室内露点温度

じてより実情に近い値を想定する。自然換気経路の条件も含め、シミュレーション
により効果量を求めることも考慮する。

5）導入事例

写真 3.1 東京都事務所自然換気システム設置事例（自然換気取入口（左）、排出口（中央）、排出口：階段室上部換気窓（右））1228℃,50%の場合
昼間
夜間
3,541
1,432
4,621
4,784
1,977
2,574
25
194
6
68
1,064
1,382
3,611
2,371
1,641
121
16,485
12,926

コラム①
須永修通（首都大学東京）
建物の方位と熱・光環境

建物がどの方位に向いているかによって、日射の受け方が違う1)。その特徴を理解して設計すると、空調や照明のエネルギー削減が図れ、同時に快適な熱・光環境を得られる。ここでは、学校建築での実測例と日除けや採光の方法を示す。
１．夏の日射東京の夏の日射は、図１、２のように、南面が小さい。８月では、東面、西面と南面が同じ日射量を受ける。その結果、東向き教室では午前に加え
午後に廊下が日射を受け、図３のように、２度室温のピークが生じ、南向き教室より暑くなっている。このような暑さを防ぐ対策として、下記が重要。
①東西からの低い太陽高度の日射を窓の外側注1)で遮蔽する。
②東西面の日除け：低い位置からの日射には水平な日除けは効果が低く、縦型の日除けが基本となる。縦ルーバー、格子ルーバー、袖壁、外付け
ブラインドなどが有効。
③南面の日除け：南面は夏季高い位置から日射が射し込むため水平の日除けが基本。庇、ライトシェルフなど。
④断熱強化した場合は室内の熱が外に逃げにくくなるので、日射の遮蔽を徹底して行い、通風による排熱も同時に行う。
２．冬の日射の射し込み
南面では、庇などの水平な日除けは、適度な長さがあれば夏の日射を上手く遮蔽する。さらに、⑤ライトシェルフは、直射を遮ると同時に天井面に反射して自然採光を行い、室内照度の均斉度を改善し、照明エネルギーを削減する。
しかし、写真１のようなライトシェルフが付けられていても、冬には、写真２のように、室内に日射が射し込み、グレア(眩しさ)や顔の火照りの原因となる。この対策の一つとして、図４のような工夫 2)も考えられる。
３．南廊下
南側に廊下を配置すると、教室(居室)には北側からの安定した
自然採光 注2)が得られる。一方、冬には日射熱で室内を暖めることも重要である。水平な庇をつけた廊下を南側に配置すれば、これらが可能となる。また、小学校などでは観察用植物の生育のために
直射日光を入れる必要もあり、このような要求にも添える。
なお、計画時には教師から南向きでないとダメと猛反対されるが、南廊下として１年過ごしてもらうと高評価に変わる。
注１）日除けは外付け：内付け（カーテン・ブラインド等）は、
日射熱を７～８割程度室内に入れてしまうが、外付けは２～３割程度と少ない。また、夏は、日除けのために閉めてしまうので、通風の障害になる。ブラインドは、通風時の風で壊れることが多い。

図１

夏の方位別日射量 2）

図２ 方位別日射量の月変動 2）

図３

東・南向き教室の夏の温度変動 2）

写真１ ライトシ
ェルフの例

写真２ 同左、室内に射し込む冬の日射

２）窓は高い位置にある方が明るい。天窓は側窓の３倍明るいと言われるが、夏の日射の射し込みに留意する。
参考文献
１）須永修通、環境工学教科書「７．太陽の動き」、p.78 彰国社、2000 年
２）図作成：川上梨沙（首都大学東京修士課程、現 清水建設技術研究所）
３）首都大学東京 21 世紀 COE プログラム、「学校建築を活かす 学校の再生・改修マニュアル」、p.44、首都大学東京建築学域、2007 年

13

図４ 冬の低い太陽高度に配慮したライトシェルフの案3）

N.04

トップランナー変圧器
１）技術の概要
表 4.1 変圧器の仕様一覧（単相油入変圧器）■技術の概要変圧器は、24 時間 365 日休みなく動作し続けており、常に 2～4％の電気を損失している。この損失は、電気を使用しているときに変圧器

変圧器
容量

50

生する無負荷損失とに大別される。高効率の変圧器の機種には、電75

気を通すコイルが巻かれた鉄心部分にアモルファス合金を用いるアモ
ルファス変圧器などもあり、より一層の無負荷損失を削減しているもの

100
150
200
300

トップランナー変圧器とは、「エネルギーの使用の合理化に関する法律」（省エネ法）の機械器具等に係る措置における、トップランナー基

負荷損
W

代表値
W

基準値
W

標準品

98～111727～750217～227

232

500

省エネ基準
達成率
%
102～106

高付加価値品

-

-

-

-

-

標準品

145～156905～940295～304308

101～104

高付加価値品40～120530～1050

174～248

308

177

標準品

150～175

1190～1341

364～373377

101～104

高付加価値品50～145735～1400

223～330377

114～169標準品

205～2351605～1731

475～492500

101～105

高付加価値品

70～1801015～2000

302～447500

111～165標準品

232～270

2000～2342

585～607611

101～103

高付加価値品

80～2351325～2500

384～545611

112～159標準品

296～3302780～3190

775～806810

100～105

高付加価値品

100～290

1940～3500

470～728810

111～172標準品

400～505

3670～4610

1092～1138

1150

101～105

高付加価値品145～450

2705～5200

820～1012

1150

113～140がある（表 4.1）。

■トップランナー変圧器と超高効率変圧器

-

無負荷損
W

kVA

にかかる負荷によって発生する負荷損失と、負荷の有無に関係なく発エネルギー消費効率

機種※H25.3現在

準として定められた性能を上回る変圧器を指す（図 4.1）。変圧器のト■省エネ基準達成率

ップランナー基準は、2007、2014 年に目標年次を迎えている。現在の基準値は第三次トップランナー基準（2026 年が目標年次）のものと基準エネルギー消費効率 [W]＝

なっているが、東京都環境物品等調達方針の「変圧器」においては第エネルギー消費効率[W]

二次トップランナーと同等の水準を採用している。

※ 省エネ基準達成率が 100％以上となる。（トップラン
ナー機器）※ 基準エネルギー消費効率：「変圧器の性能の向上に関する製造事業者等の判断の基準等」に示される、基準となるエネルギー消費効率（トップランナー基準）

一方で、一部のメーカーにおいては、第二次トップランナー基準を大きく上回る効率（2014 年省エネ基準達成率 140%相当）の商品（高付加価値品）が既に販売されている。ここでは、この省エネ基準達成率
100％を大きく超える機器を便宜的に「超高効率変圧器」として扱う。

図 4.1 省エネ基準達成率の定義式（出典：「JIS C 9901：2019R 電気・電子機器の省エネルギー基
準達成率の算出方法及び表示方法」）

2）技術の効果

かかわらず常に発生してしまう。図 4.2 に示すよ
うに、500kVA、負荷率 40%の場合で、第二次トップランナー基準相当品と超高効率変圧器の使用電力に対する損失電力の比率の差は、0.1％程度となる（年間 2MWh 程度の差）。超高効率変圧器は、無負荷損が小さくなる傾向にあり、負荷率が 0.2（20%）を下回るような状況にお

1.0%
使用電力に対する損失の比率

変圧器の損失は、電気の使用又は未使用に

600

0.9%

ﾄｯﾌﾟﾗﾝﾅｰ二次基準変圧器

0.8%

超高効率変圧器

500

損失差

0.7%

400

0.6%
0.5%

300

0.4%
200

0.3%
0.2%

100

0.1%
0.0%

0
0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

いて、その比率の差が大きくなる傾向にある。そ

負荷率のため、年間を通して低負荷率で運用される期

図 4.2 超高効率変圧器の省エネ効果（油入変圧器、500kVA）

間が多い施設等においては、より効果が出やす
い。

14

1

損失の差[W]■省エネルギー・省 CO2 効果

3）導入上の留意点■設計段階
・ 変圧器は、油入及びモールド共に鉄心及びコイルの改良並びに冷却構造の改良により、大半が従来品よりもコンパクトになっているが、超高効率変圧器は、トップランナー機種に比べて寸法が大きくなる場合があるので注意する。
・ 超高効率変圧器は、メーカーにより効果量の差が異なる点に留意する（2014 年省エネ基準達成率 110%程度のものから140%を超えるものまである。）。
・ 省エネルギー効果は、運用後の使用状況（負荷率）により異なるため、既存建築物における用途ごとの変圧器単位での電力消費量実績をもとに、実際に使用する負荷率を勘案して、効率の高くなる機種・容量を検討する。

■施工・引渡し段階
・ 省エネ効果の算定並びに変圧器の分割及び容量選定において、建物の使用状況を想定することが有用であるが、現段階では簡易な同時使用率の設定等から行われているものと想定される。実績データ（建物用途ごと並びに、変圧器の系統分割が行われる棟及び室用途単位ごとにおける電力消費量の実績値）を蓄積し、床面積当たりのピーク電力、最大負荷率、最小負荷率等を分析できるようにすることも検討していく。

4）効果算定の事例■概算（計画時）（超高効率変圧器の場合）

表 4.2 基準エネルギー消費効率 トップランナー基準（２次）

計画する超高効率変圧器の 2014 年省エネ基準達成率を 110％、変圧器容量を 500kVA（単相油入）と想定し、省エネ効果（年間消費電力削減量）を算出する。

油入変圧器

基準エネルギー消費効率（表 4.2）＝11.2×（500）0.732＝1059［W］
エネルギー消費効率［W］＝1059／110％＝963［W］

モールド変圧器（∵省エネ基準達成率 110％＝基準エネルギー消費効率[W]／エネルギー消費効率［W］）

種別
単相 500kVA以下
500kVA以下
三相
500kVA超単相 500kVA以下
500kVA以下
三相
500kVA超基準式
E = 11.2 ･ (kVA) 0.732
E = 16.6 ･ (kVA) 0.696
E = 11.1 ･ (kVA) 0.809
E = 16.9 ･ (kVA) 0.674
E = 23.9 ･ (kVA) 0.659
E = 22.7 ･ (kVA) 0.718※E:基準エネルギー消費効率[W]

効果量［W］＝1059―963＝96［W］
年間効果量[Wh/年]＝96[W]×365[日/年]×24[h/日]＝841[kWh/年]■詳細（設計時）選定する変圧器の仕様（無負荷損及び負荷損）と、建物用途による負荷率から次の式により、効果量を算出する。
エネルギー消費効率（全損失）E[W] = wi + ( m / 100 )2 × wc
wi： 無負荷損[w]m： 負荷率[%]
wc： 負荷損[w]（出典：「変圧器のエネルギー消費性能の向上に関する製造事業者等の判断の基準等」平成 25 年 12 月 27 日経済産業省告示第 269 号）

15

N.05

デマンド監視装置
１）技術の概要
受電■技術の概要サービス
パルス

クラウドでの
遠隔管理

LAN 等

電子メール
等で警報

現在の電気料金制度は、需要家側の負荷平準化による供給効率の向上を目的とし、デマンド管理及び力率の改善を誘導するものとなってい

取引用
電力量計

る。契約電力については、所定時間（30 分間）の平均電力である「デマン

パルス
検出器

ド」（需要値）の最大値（最大デマンド）が電力会社との契約電力となる。

音等で警報

デマンド
監視装置

図 5.1 デマンド監視装置構成例

契約電力は、現在の契約電力を超えてしまった場合に見直され、当

サービス
パルス

受電

月の請求額からこの超過した契約電力となり、１年間は見直されない。デLAN 等
室内機の OFF
設定温度の緩和

マンド監視装置は、使用電力の契約電力超過防止又は契約電力の低室外機出力抑制下を目的として使用上限値に対するデマンドを監視する装置であり、計

取引用
電力量計

測機能に標準的に付属するものとして、モニタリング機能、警報機能（ア

パルス
検出器

デマンド
監視装置

空調機集中管理
コントローラー（デマンド監視装置からパルス受信の場合）

ラーム）等がある。

図 5.2 デマンド監視装置構成例（空調制御連係）

また、こうしたデマンド監視装置には、このような機能のほかに、空調設
備の集中管理コントローラー等と連係することで、電力使用状況に応じた
空調機器の出力、ON/OFF 制御を自動的に掛ける機能（※）及びネットワークを経由して各事業所の観測値を中央から統括して見ることができる

[kW]
200

デマンドの
抑制を段階
的に自動で
実施

目標電力
電力の変化

機能を実現できる機種がある。また、近年は、供給側からの要望に応じ

150

室内ユニットの
サーモ OFFて、需要家側の負荷を自動抑制する仕組み（デマンド・レスポンス機能）を有する「スマートメーター」もある。

100

都有施設整備において、デマンド監視装置は、平成 23 年度の電力緊室内ユニットの消費電力制御急対策としての節電対策を機に設置が促進され、「温室効果ガス削減
50

都庁行動計画」（平成 24 年 3 月）、「東京都省エネ･エネルギーマネジメ

室内ユニットの設定温度変更

ント推進方針」（平成 24 年 5 月）にも位置付けられている。
0※電気式のビル用マルチエアコンを主とする施設等においては、施設

0:00

0:30 （経過時間[分]）全体の電力使用量（契約電力に対するひっ迫状況）に応じて自動

図 5.3 デマンド自動抑制制御のイメージ（個別空調方式）

的に空調制御を掛ける機能（デマンド制御）を追加し、適切にピーク
超過の抑止を検討する必要がある（図 5.3）。

2）技術の効果■最大電力抑制効果･省コスト効果
デマンド監視装置は、最大電力を抑制し、電力超過

契約電力 287kW の事例にて、最大デマンドを 230kW に抑制するように設定した場合→契約電力低減 57kW防止を図る（電力料金の基本料金の抑制）ことが目的となる。平成 23 年の東日本大震災以降は、節電（電力ピ

1,777

128

85

42

27

11

2

1

0

～150

～175

～200

～225

～250

～275

～300

301～

727
～100

500

404

644

0

デマンド監視装置は、最大使用電力が設定した上限～125■省エネルギー･省 CO2 効果

1,000

～75

の発生時間であったかを示している。

発生頻 度 の低い これらのデマンドを下げて契約電力を低減

1,500

～50

示す。ここでは、それぞれの電力使用量区分でどれだけ

2,000

～25

図 5.4 にデマンド監視が効果的となる高等学校の事
例の電力消費量の年間発生頻度分布（ヒストグラム）を

2,500
発生時間数（h）
度数[-]

重要な役割として位置付けられるようになっている。

2,004

3,000

ーク対策）という意味で、エネルギーマネジメントにおける電力使用量の区分（kW）

値を超過しないことを目的とした装置であるが、電力の図 5.4 電力使用量区分毎の発生時間数のヒストグラム

使用を抑制することで、省エネルギー効果もある。

163）導入上の留意点
デマンド監視装置の導入■設計段階
・ 警報が鳴った際に施設管理者が気付くことができるよう、設置位置を工夫する、又は遠隔警報若しくはパソコン上での専用ソフトによる管理等の機能付与を検討する。
・ 電気式のビル用マルチエアコンを主要な空調システムとして採用する建物等においては、デマンド入力に対応した集中管理コントローラ

空調方式等の確認（ガス方式／電気式）（電気式を主とする場合、特に電力ピーク対策に配慮）ー等を導入し、自動的なデマンド制御機能による電力ピーク対策を図る（デマンド監視装置によらず、単独でデマンドパルスを取り込む方式もある。）。

デマンド制御機能（自動）の導入検討■施工、引渡し段階

・中央監視装置（自動制御）で実現

・ デマンド監視装置は、適切な調整がなされていないと、契約電力の・集中管理コントローラーの付加機能で実現

超過を防止し、又は低減する目的を果たせないため、取引メーターの数値等と照らし合わせるなどして適切に契約電力及び警報出力値の設定を行い、施設管理者に引継ぐ必要がある。

デマンドひっ迫状況に応じた設備運転制限（また・ ビル用マルチエアコンの集中管理コントローラー等と連係（デマンド制

は運転停止）の手順を協議、決定

御）する場合は、どのように電力消費量を抑えるか、その方策（空調機の停止等）について施設管理者と協議して設定し、マニュアル等に整理する。

設置・初期設定後、試験調整を実施

・ デマンド設定値は、使用状況に対して低めの値を設定した場合には、頻繁に警報が鳴ることとなり、一方で余裕のある設定をした場合には、警報が鳴らない。そのため、契約電力の低減に貢献するとともに、無理なく運用改善にて対応できる設定値を運用開始後に再調整する場合も考えられることから、これらの装置から取得できるデー
タを基に、適切な設定値を設定するための方法等を整理しておく。

運用時の適切な活用や設定変更等が容易に行えるように、マニュアル等を整理し、施設管理者に引き継ぐ
図 5.5 デマンド監視装置の導入フロー

4）効果算定の事例■概算（計画時）
契約電力量に相当する数字に対して、10％程度の電力超過を防止できると想定した場合の効果量（基本料金の低減）を確認する。
・普通高校（延べ床面積 10,000 ㎡相当）の建物（契約電力 250kW）の場合
契約電力低減可能見込み＝250×10％＝25［kW］
年間基本料金低減効果＝25［kW］×基本料金 ［円/(月･kW)］×12 か月≒491,000 円※基本料金は、各検討において適宜設定する。業務用電力（東京電力）とした場合は、1684 円（平成 26 年 4 月現在）

17

N.06

太陽光発電設備
１）技術の概要
表 6.1 太陽電池の仕様一覧■技術の概要種類

太陽電池は、電気的な性質の異なるＰ型とＮ型の２つの半導体を接合した構造をしており、光が入射すると正と負の電気がそれぞれＰ型と特徴

Ｎ型の各半導体に集まる。電極を電線でつなぐと電流が流れて電力を取り出すことができる。この太陽電池をモジュール化し、アレイとして組

モジュール
変換効率

んだものが太陽光発電設備である。太陽電池の種類は様々であるが、普及しているものとしてはシリコン系の単結晶型太陽電池、多結晶型

その他

太陽電池等がある。太陽電池から供給される電力は直流であり、日射量の状況によっては、電流及び電圧が不安定となる。また、日本の住結晶シリコン系
薄膜系
単結晶
多結晶
アモルファスCIS、CIGS
豊富な使用実 単結晶に比べ、 アモルファス（非結晶質）シ 銅・イリジウム・ガリウム・セレ
績があり、効率 製造コストを抑 リコンをガラス等の基板の上 ンの化合物で、数μm程度が高い。
えることが可能 に1μm内外の非常に薄い の膜を形成させて作った太である。
膜を形成させて作った太陽 陽電池。量産性やデザイン
電池。大面積で、量産で性がよく、材料使用量が少き、使用するシリコン量も少 ないため、製造コストを抑えない。
ることができる。
約17～20%

約16～18%モジュール変換効率は、JIS C
8918：2013「結晶太陽電池モジュール」の条件（25℃）での表記であるため、夏場の高温下では発電能力が下がる。

約8～12%

約15%

アモルファスは温度上昇に強いため、夏場等は同容量の結晶系に比べて発電量が多くなることがある。

温度上昇に強く、かつ、光照射効果という太陽光に当てると出力が上昇する現象が起きるため、同容量の結晶系に比べて発電量が多くなることがある。

（出典：「電気設備工事監理指針 令和 4 年版」（一社）公共建築協会）

宅及び業務系建物内の電力供給は、交流であるため、太陽電池から供給される電力を建物内で使用するためには、パワーコンディショナー
と呼ばれる装置で直流／交流を変換し、電流及び電圧を整える必要がある。
太陽光発電設備は、主に省エネルギーによる低炭素化を目的として開発・普及が行われ、年々変換効率が向上してきた。また、東日本
大震災以後、その役割に防災設備としての機能（公共施設及び避難所施設において、電源途絶時（停電時）の電力供給の手段として、蓄電池と組み合わせる例など）が付与される面もみられる。固定価格買取制度等により経済的利点が高まったことは、太陽光発電設備の普及に大きな弾みをつけ、価格の低廉化も加速させた。
また、太陽光発電設備には、標準的に自立運転が可能なコンセントがついているが、災害時に電源を必要とする場所が明らかな場合は、その場所まで配線を延長しておくなどの工夫もある。
※自立運転･･･商用電源の供給がない状況においても給電機能を維持する運転図 6.1 太陽光発電設備の構成例

2）技術の効果■省エネルギー･省 CO2 効果
太陽光発電は、導入した容量に応じて電力を創出し、省エネルギー・省 CO2 となる。図 6.2 に示す東京地域における出力 10kW の太陽光発電設備では、9,875kWh/年程度の発電量となる。

■ピーク電力抑制効果
太陽光発電による電力の創出は、太陽から光が照っている昼間の時間帯に限られる。このような条件が付いた場合であっても、昼間に最大デマンドが出現する施設においては、電力ピーク低減の効果が得られる。

■商用電力途絶時の防災機能

傾斜角：30°方位角：真南向き

図 6.2 東京地域における月積算発電量（出力 10kW）（データ出典：アメダス（練馬）データ、NEDO 日射量データベース（練馬）データ
式出典：「JIS C 8907:2005 太陽光発電システムの発電電力量推定方法」）

自立運転機能付きの太陽光発電設備は、晴れている時間帯においては、災害により商用電力が途絶してしまった場合に、自立運転用コンセントから電力を供給することが可能であり、防災設備として利用することができる。また、蓄電池設備と組み合わせることで、発電及び使用の時間帯を同一とする必要性がなくなり、より利便性が高まる。

183）導入上の留意点■設計段階
・ 東京都建築物環境計画書制度の対象建物において、太陽光発電設備は導入検討の義務がある（検討シート有り）。
・ 地域、気象条件並びに太陽電池の設置する方位及び角度により発電量が変化する点に注意する（図 6.3）。
・ 固定荷重、圧縮荷重、積雪荷重、地震荷重等を組み合わせた荷重に耐え得る強度となるように注意する。
・ 建物の高さ制限の有無等を確認し、効率的な傾斜角の確保に努める。
・ 出力 50kW 以上の太陽光発電設備は、自家用電気工作物となり、電気主任技術者の選任を要するため、主任技術者の居ない低圧受電の施設等への設置に当たっては、注意が必要となる。
・ 太陽電池は、一部のアレイユニットに日影がかかると、当該ユニットと直列に接続されているユニット全ての発電量が低下してしまう。このような場合は、バイパスダイオード導入等の措置について検討する。
・ 系統連系を行う場合、電力会社と事前に協議しておく必要がある。
・ 太陽電池アレイは、大きな面積を占めるため、建物の外観、周囲の景観との調和、アレイの反射光による周辺建物への光害等について注意する。
じんあい・ 塵埃等によりパネル表面が汚れ、発電量が低下する場合があるため、定期の点検及び清掃を行いやすいようにメンテナンスス
ペースを確保する。
・ 発電量データを蓄積・管理できるものとし、発電量の変化等を確認できるようにする。
・ 施設に BEMS 等のデータ収集装置がある場合は、データの統合ができるように配慮する。また、来庁者向けなどに、発電量を表示する仕組みについても検討する。
・ 太陽光発電及び蓄電池による発災時利用を可能とするシステムを採用する場合、どの系統を重要系統として扱うか、施設の発災時における防災対応マニュアル等との整合を勘案して検討する。
・ 既築の施設に太陽光発電設備を設置する場合、設置面における耐荷重の確認を行い、屋根面設置の場合は、架台設置等において防水層が切れないよう取り合い、場合により防水改修を行う。

■施工・引渡し段階
・ 停電時に太陽光発電による自立運転を行う場合は、一般的に手動での切替えが必要となることなど、使い方をマニュアル
等で整理し、施設管理者に引き継ぐ。

4）効果算定の事例■概算（計画時）

0

東京地域では、真南向き、傾斜角 30°による定格出力 1kW 当たりの年間発電量は、

10

一般的な概算値で 1000kWh 程度となる。一方で、設置方位又は設置角度の違いにより

20
30 傾

発電量の差異が生じるため、設置方位及び設置角度を勘案して発電量を算出する。定

斜

40 角

80

50

70
60

60
50

発電量＝ 1000kWh/（年・kW）×10kW×90％ ＝ 9000kWh/年

70

40
30

■詳細（設計時）

090
15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180

南選定した太陽光発電設備により、発電量を算出する。

80

西or東

北

方位角（°）

発電量 ＝ P × (1/α) × Q × K × 10-3

図 6.3 方位角及び傾斜角による発電量の比率

P： 太陽電池アレイのシステム容量(kW)（方位角０度、傾斜角 30 度の場合を 100 とした比率）

α： 基準状態の日射強度（kW/m2）

地域：東京

Q： 太陽電池アレイ設置面の単位当たりの日射量(W/m2)
K： 総合設計係数

19

°

）

算式で表される。

（

90

格出力 10kW、東南東向き（方位角 75°）、傾斜角 20°の場合は、図 6.3 から次の計N.07

コージェネレーション装置
１）技術の概要■技術の概要コージェネレーション装置は、大きく分類して、天然ガス等の燃料によりガスエンジン、ガスタービン等を駆動させ、発電機によって電気を作るとともに発電に伴って発生する排熱を回収するタイプと、天然ガスから取り出した水素と空気中の酸素から電気を作りだすとともに同時に発生する熱を回収するタイプ（燃料電池）とがある。
コージェネレーション装置は、図 7.1 に示すとおり、総合効率（電気＋熱の出力を入力で除したもの）が 70～80％程度の高効率なシステムである。また、天然ガスを利用することから、電力ピーク対策としての効果がある。排熱を上手に使い切ることが重要であるため、排熱の利用先として、コージェネレーション装置に貯湯ユニットを当初から併設した排熱回収型給湯器、冷暖房ができる排熱回収型のナチュラルチラー等も商品化されている。
コージェネレーション装置の発電容量は、施設規模により多様化され、小規模用としては 5～35kW、事務所・業務用としては
数百 kW クラス、大規模工場及び地域冷暖房用途としては数万 kW クラスがある。最新の中小型ガスエンジンクラスでは発電効率が 40%(HHV：高位発熱量基準)を超える物も商品化されており、熱需要との整合により省エネルギーを実現する。
コージェネレーション装置は、事務所ビル等の熱需要が小さい施設においては、あまり検討対象とされてこなかった。一方で、
平成 23 年の東日本大震災以後、防災的視点から電源分散化の機運が高まっており、省エネ法の工場等に係る措置においても
平成 25 年 5 月の改訂で、電力需要ピーク時の系統電力の使用を低減する取組を行った場合に、これをプラスに評価できる体系となった。
このような背景を受け、停電時にも機器内部の蓄電池から電源供給を受けることで、自立的な運転が可能な製品に加え、天然ガス又は液体燃料（灯油又は重油）等のダブルフュ
エルでの運転が可能な製品も現れてきている。
表 7.1 コージェネレーション装置の仕様一覧

種別

ガスエンジン

ガスタービン

単機容量～9,000kW

燃料

天然ガス、LPG

発電効率

26～49%～9,000kW
天然ガス、LPG
A重油、軽油及び灯油
25～48%

図 7.1 コージェネレーション装置の役割のイメージ

2）技術の効果■省エネルギー･省 CO2 効果

コージェネレーション装置は、排熱を上手に利用することで、系統電源による従来型の設備に対して、省エネルギーとなる場合が多い。
商用系統から電力を購入した場合■電力ピーク対策効果

コージェネレーションシステム
で廃熱利用した場合

コージェネレーション装置は、天然ガス

廃熱利用機器によるピークカットの使用量を低減することができ、導入しない場合に比べ、電力負荷を平準化する効
果を見込める。

61218

自家発電による
ピークカット
ピーク電力

なるため、図 7.2 のように、系統からの電力

電力(kW)に、排熱による冷暖房及び給湯が可能と

ピーク電力

等の燃料から発電を行う設備であると同時

24
時刻

図 7.2 コージェネレーション装置によるピーク電力削減のイメージ

203）導入上の留意点■設計段階

コージェネレーション装置の導入

・ 年間の熱需要（排熱利用可能量）の見込みについて十分に検討する。
・ 発電機の分解点検などのメンテナンススペースを十分に考慮する。
排熱活用形態を検討

・ 災害時の電源、都市ガス、上水等のインフラ途絶時におけるコージェネ
レーション装置の役割を検討し、どの程度の期間においてどの程度の負荷に対して電力及び熱を供給するのかの各要件に応じた導入仕様を検討する。

・ 給湯予熱・ 必要なメンテナンス（周期及び費用）等について確認する。

・ 空調で利用（吸収式冷温水発生器への排熱■施工・引渡し段階

投入及びﾃﾞｼｶﾝﾄ空調機への再生熱として活・ 適正な効率の発電及び熱消費が行われているかについて、コージェネ用）

レーションからの発電量、燃料消費量、熱需要等のデータを計測及び保存し、総合効率の算出等が可能となるよう設備構築を行い、適切に引き継ぐことで、運用の適正化に資する。

停電時の電源確保需要の確認
図 7.3 コージェネレーション装置の導入検討フロー

4）効果算定の事例■概算（計画時）
発電機の容量のみを決定し、コージェネレーション装置の導省エネルギー性31％

入により作り出す電力及び熱について、それぞれ従来型システ
ム（電力供給は商用電力、熱供給はボイラーによる）で賄う場

108

電力

40

合と、コージェネレーションシステムで賄う場合の一次エネルギ
一次
ｴﾈﾙｷﾞ―
１45.5

ー消費量の差により効果量を求める（図 7.4）。
施設において、熱の需要が十分にあり、かつ排熱が十分に活用できるとした場合の例（ｺｰｼﾞｪﾈの発電効率を 40％、熱効率
を 30％、従来システム側のボイラー効率を 0.8、商用電力の総

一次
ｴﾈﾙｷﾞ―
１００

68
熱
30

37.5

20

合効率を 0.37（＝3600／9760※）と想定）で、コージェネレーション装置の一次エネルギー消費量を 100 とした場合で、電力

7.5

10 余る排熱40 及び熱 40 が生成され、熱 10 は余剰になると想定したときに、従来システムの一次エネルギー消費量は、次のとおりとな

図 7.4 コージェネレーション装置の省エネ効果る。
電力 40／0.37＝108
熱30／0.8＝37.5

合計 145.5※商用電力の効率は、省エネ法における電力の原単位から、
１kWh＝9760MJ と設定■詳細（設計時）
詳細なコージェネレーション装置による省エネルギー量を計算する場合には、実際の変化する運転状態の下で、年間の積算により求めるシミュレーション等の手法がある。

21

N.08

ＬＥＤ照明(ベースライト)
１）技術の概要■技術の概要表 8.1 LED 照明の仕様（一例）

LED（発光ダイオード、Light Emitting Diode）は、電流を流すと光る半導体の一種であり、LED チップの順方向に電圧をかけると、電子及び正孔が移動し、電流が流れ、電子と正孔とが衝突すると、それまで保持していたエネルギーのレベルが低下し、そのとき生じた余分のエネルギーが光のエネルギーに変換され、発光する仕組みである。この LED を光源とした照明器具が LED 照明器具であり、様々な光色及び色温度の実現や光源自体が軽量かつ小型である※ 公共施設用照明器具：標準委員会が定める共通仕様で器具設計しており、形名が同じならメーカーを問わず同等の器具を選ぶことができる。
標準仕様書等に掲載されている。

ことから、節電対策の手法の一つとして大幅に普及した。

■LED 照明器具（ベースライト）の動向（出典：「公共建築設備工事標準図（電気設備工事編）令和４年版」（国土交通省）（https://www.mlit.go.jp/gobuild/content/001472440.pdf））

LED 照明は、以前は Hf 型蛍光灯と同等又はそれ以下の照明効率であったが、近年は高い効率を確保する製品が登場し、省エネ
ルギーを実現するに至っている。
ちらつき等の執務上の課題もおおむね解決され、一般的に十分な実用性を揃えたものとなっている。公共施設用照明器具*としての LED ラインナップも充実しており、今後の普及が加速した（表 8.1）。

2）技術の効果■省エネルギー･省 CO2 効果
平成 30 年 3 月時点においては、公共施設型番を有する LED ベースライトは、同じく公共施設型番を有する Hf 型蛍光灯よりも寿命期間中において省エネルギーとなるが、経済性においては、機器仕様又は数量により異なり、LCC での比較検討が必要だった。しかし、近年は経済性においても LED ベースライトの方が有利になってきている。
また、LED は低出力化での効率低下が小さく調光性が良いなど、照明制御との相性が良いこと、寿命が長いことなどの利点がある。さらに、小型、軽量等の特質から、タスク&アンビエント照明方式への活用、様々なデザイン空間への利用（演出）等、デザイン性が高い。

3）導入上の留意点■設計段階

保守率：M = M（L）×M（F）

・ 器具数計算上の保守率は、LED のものを用いる（図 8.1）。
・ LED 照明器具は、ある一定の器具温度以下に保つ必要があるため、器具表面の放熱面積を確保するように配慮する。放熱設計の考え方については、照明器具メーカー等からガイドラインが公開されているので、これらを参照する。
・ LED 照明は、光源が小さく高輝度であるため、グレアの発生に留意する

M（L）：寿命試験の結果による。
寿命試験を実施していないものは Ml＝0.7 と仮定光源の保守率（光束維持率）
・・ランプ光束の点灯時間による低下と汚れなど
M（F）：照明器具の保守率（光束維持率）
・・・反射板、ルーバ、カバーの汚れなど

図 8.1 照明器具数設計における保守率とともに、ルーバー、アクリルカバー等の設置を検討する。
・ LED の明るさは、デューティ制御方式と呼ばれる方式により制御されている。デューティとは、点滅周期（＝点灯時間＋消灯時間）に対する点灯時間の割合を百分率で示した値で、このデューティの長短で明るさを制御できる。ただし、点滅周期を長くした場合には、ちらつきと認識されてしまう点に留意する。また、点滅周期を短くする場合には、LED 光源の応答速度がそれに対応可能か否かの確認が必要となる。

22

コ

ラ

ム

②
熊倉永子（首都大学東京）

都市に必要な緑とは？

都市における緑は、景観の向上に加え、二酸化炭素吸収体として地球温暖化を抑制し、樹冠が日射遮蔽物としてヒートアイランドを軽減し、ビル風も防ぐ等、私たちが生活する環境の質を向上する機能がある。
また近年は、高度な施工技術の発展により、様々なアイディアで積極的に建物と緑とが融合した建築が国内外で数多く提案されている（図１）。

図１

海外の緑化事例

しかしながら、緑の量が多ければ多い方が良いというわけではなく、特にスペースの限られた都市では、緑の生育環境や維持管理、剪定計画などの生長過程を予め検討し、対象とする敷地で求められる緑の効果を十分に発揮させるための植栽計画が重要になる。例えば、屋上では、荷重制限により十分な土壌が確保できず、地上より風が強く乾燥し、壁面では、方位や周辺建物との位置関係により日照条件が大きく異なる。地上部では、植栽基盤のスペースは道路や歩道、建築物や地下設備等と取り合わなければならない。
そこまで手間をかけて緑を導入しても、建築のように竣工直後から性能が発揮されるわけではなく、植栽基盤の計画と竣工後の維持管理により、緑の発揮できる効果は左右される。
このように、都市に本格的に緑を導入するには１０年後、２０年後にどのような空間を目指したいのか、
建築、造園、クライアントの間で、予めコンセンサスを得ながら設計を進める仕組み作りが必要になってくる。そのコミュニケーションを支援する一つの方法として、シミュレーションにより緑の効果を定量的に予測し、可視化情報として共有することが挙げられる。図２に示す熱画像は、竣工直後と１０年後の樹木の生長による住宅の外構の温熱環境の違いを予測したものである。これは、ランドスケープアーキテク
トが、クライアントと建築設計者と、植栽基盤のスペースやコストを協議する際に実際に使用したものである。今後、このような方法を使って，設計段階に限らず、建物の運用段階においても、施主、設計者，施工者、管理者の間で積極的に情報を共有し、将来のために、より効果の高い緑化空間が創出されることを期待したい。

図２

夏季１２時の表面温度分布画像の例（左：現状、右：１０年後）1）

参考文献 1)熊倉永子、村上暁信、中大窪千晶:パッシブデザインを適用した街区のランドスケープ設計における熱環境
シミュレータの導入、日本建築学会大会学術講演梗概集、pp.1047-1048、2014.9

23

N.09

照度調整制御システム
１）技術の概要■技術の概要

100

設定照度

70

適正な照度に補正

光束する制御と、照明をする必要のない空間の照明をきめ細やかに消灯

70

無駄な照度を抑制

光束

上面照度を必要十分に保つために照明出力を調整することを目的と100制御を行わなかった
場合の照度変化

照明の調光制御で省エネルギーを図る方策は、大きく分類して、机することを目的とする制御とがある。前者は、「初期照度補正制御」、
0021000h

ランプ点灯時間サー制御」、「スケジュール制御」等がある。

制御なし「初期照度補正制御」は、図 9.1 に示すように、将来的な照度低下
発光するランプを設置することによる無駄な出力部分を省くために行われる。これには、従来の明るさセンサーを持たず、タイマーを内蔵して点灯時間から安定器を自動的に絞る方式と、「明るさセンサー」によ

制御あり
無駄な照度抑制100100
制御を行わなかった
場合は100%消費電力を見込んで、設置初期においては、必要とする照度よりも高い照度で21000h

ランプ点灯時間
100

電力「明るさセンサー昼光連動制御」等の方式があり、後者には「人感セン0

電力の削減効果

021000h21000h

り照度を一定に調整する方式がある。後者は、窓等からの採光を考慮

ランプ点灯時間

し、部屋全体で均一の照明照度を確保する「明るさセンター昼光連動

図 9.1 初期照度補正による電力削減のイメージ

ランプ点灯時間制御」を行う場合、付随して行われる。
近年、センサーを用いた照明制御は、照明制御盤による照明シス

自動点灯、
昼休み減灯

(lx)

テムを構築しなくとも、明るさセンサー制御等を器具が独立して行う製品が登場し、中小規模単位のビルにおいても導入しやすくなっている。

自動点灯、在室者不在で自動減灯

750

また、照明エリアを細分化し、きめ細かな照明を行う方式として、１灯ごとに on/off 制御等が可能な照明システムもある。

手動点灯、在室者不在で
自動消灯

500

人感センサー制御及びスケジュール制御は、複合的に組み合わさ250

れた照明システムとして照明監視盤から全体を管理するシステムが一般的であり、室の利用状況及び管理方法に応じて、点灯、減灯、消灯等を人の在不在及び時刻から制御する（図 9.2）。
また、東日本大震災以後、室内の設定照度を最適化（机上面 300

8

12 13

18

20

22 時

図 9.2 人感センサーとスケジュール制御の組み合わせ例～500lx）する傾向が高まり、調光の需要についても高まっている（解説書 No.10 タスク&アンビエント照明も参照）。

2）技術の効果
表 9.1 照明制御による一次エネルギー消費量削減効果の率■省エネルギー・省 CO2 効果
照明は、出力を絞ること及び点灯時間を短くすることで省エネルギーを実現する。
各制御を導入することによる効果は、建築計画による室の昼光率又は利用状況により異なるが、省エネ効果の評価の一例として、表 9.1 の数値が示

制御の方法
在室検知制御（点滅方式）
明るさ検知制御（点滅方式）
タイムスケジュール制御（点滅方式）
初期照度補正機能（LED）

係数
0.7
0.8
0.9
0.95

（出典:エネルギー消費性能計算プログラム（非住宅版）
標準入力法入力マニュアル Ver3.5（2023 年 10 月））

されている。

24

3）導入上の留意点
調光制御システムの導入■設計段階
・ 各種制御において、制御ゾーンを小さくするほど、こまめな減灯及び消灯が可能となる（スイッチ回路の細分化）が、その分、配線系統、センサー等の費用が割高となるので、用途等により効果的な導入となるよう配慮する。また、・ 目標とする照度の検討

人感センサー及びスケジュール制御機能については、運用に合わせた適切なエリアの切り分けを検討する。

・ 供用後の空間（室）用途を勘案した・ 照明の制御ゾーンについては、室の使われ方に併せて区分することが重要である。また、これに加えて昼光利用による照明制御を検討する際には、室の照明スイッチ回路（制御系統）の検討

利用状況を勘案するだけでなく、窓の位置等も含めて制御ゾーンの検討を行う（図 9.4）。

対象フロア面積の大きさ、昼光利用の可能性に

・ 照明器具の照度調整機能については、出力制御の下限値に留意する。出
力下限値が高い場合、昼光の利用により照明器具からの照明が必要ない時間帯であったとしても、追従できず照明が点灯する。

より最適な調光制御システムを導入
図 9.3 照度調整制御システムの導入検討フロー・ 人感センサーによる制御は、トイレ、給湯室、廊下等の人の出入りが断続的
かつ不規則であり、また、自身が最終退出者か否かを判断しづらい箇所について、特に重点的に導入する。

■施工・引渡し段階
・ 集中管理コントローラーを導入した場合は、施設管理者のために、制御の目
的及び適切な運用方法をマニュアル等に整理する。
・ 現状のセンサー内蔵タイプの照明器具は、設定照度を後から変更できること

１）照明のｽｲｯﾁｿﾞｰﾝが室形態に不整合の場合
室利用及び窓からの距離（昼光の届く範囲）と照明制御ゾーンが不整合だと十分な減灯ができない。

×が望ましいが、引渡し段階において、高照度のまま供用が開始されてしまう

窓面の照明を点灯/消灯する回路分けが窓と、後から照度を下げる（照明を暗めにする）ことは難しいため、事前に施設管されていない面

理者と初期の設定照度（省エネルギーとなる運用）について十分に調整する。

4）効果算定の事例

２）照明のｽｲｯﾁｿﾞｰﾝが室形態と整合している場合
窓からの距離や室の利用状況と照明制御ゾー
ンが整合していると減灯や消灯が照明ゾーン単位で行いやすい。

■概算（計画時）
室ごとに導入される制御の組合せを整理し、表 9.1 の効果率を乗
じ 、年 間 での削減 量を 算出 する 。（点 灯時 間 は、事 務 所ビ ル等 で3,000 時間、学校等で 2,000 時間等を利用できる。（CEC/L 算出方
法：IBEC））
照明電力消費量（Wh）○

明るさに応じて窓面の回路を点灯/消灯可能＝Σ（照明出力（W）×点灯時間（ｈ）×効果率）■詳細（設計時）
詳細な効果算定方法も原則的には計画段階と同じであるが、昼光
シミュレーション等により、明るさセンサーの効果を見込める場合は、それらの数値を見直す。

：室利用ゾーン：照明スイッチゾーン

図 9.4 照明ゾーンと室利用ゾーンの整合

25

窓
面

N.10

タスク&アンビエント照明
１）技術の概要■技術の概要照明を行う目的は、主に次の 2 点である。
(1) 対象物が正しく、十分に見える。
オフィス作業での書類及び人の顔、工場の工作物及び機械の操作部、店舗での商品など、視対象物（タスク）を照らすこと。
(2) 周囲の環境や状況が分かる

１） 従来照明方式（全般を均質に照明）

天井、壁、床など作業者の周辺（アンビエント）を照らすことで、安全性、快適性などに貢献する。
この目的を達成するため、従来の照明では、タスクとアンビエントとに照明機能を分けて考えず、天井に均一に配した照明器具によってタスクに必要な机上面照度を確保し、それによって得られる光でアンビエントの照明を兼ねていた。これに対して、「タスク&アンビエント照明」とは、タ
スク及びアンビエント専用の特性を有する照明設備を組み合わせて照2） タスク&アンビエント照明（全般照明とタスクライトの併用）

明する方式をいう（図 10.1）。
当該方式は、個々のタスクで必要な照度を確保した上で、アンビエン

図 10.1 従来照明方式とタスク&アンビエント照明
方式のイメージトの過剰な照度を低減するもので、照度に対する個人差への対応を行った上で、省エネルギーを実現する手法である。なお、タスク&アンビエント照明は、システムとして販売されているものではなく、例えば、明るさセンサーによる照度制御（アンビエント）と LED スタンド等の机上照明（タスク）とを組み合わせるなど、設計の考え方及び運用により実現される照明方式である。
平成 23 年の東日本大震災以降の節電意識向上に伴い、多くのオフィスで照明器具の間引きなどが行われ、従来の 750ｌｘを下回る照度でのオフィス運用が行われた。経済産業省の設定した節電期間後の執務者アンケート等によると、空調に関する不満は多くあげられたが、照明に対する不満は少なく、従来のアンビエント照度を見直す傾向が強まった。「東京都省エネ・エネルギーマネジ
メント推進方針」（平成 24 年 5 月）の、事務所向け「賢い節電」７か条では、執務室机上面照度を 300～500lx 程度とすることが推奨された。

2）技術の効果
表 10.1 照明の電力消費量計算による効果の例（室幅 16m×奥行８m=128 ㎡のオフィスを想定）
アンビエント Hf 照明 タスク LED 照明■省エネルギー・省 CO2 効果
タスク&アンビエント照明は、従来の全般照明に比べて、ア
ンビエント照度を減灯するものであるため、設定照度に応じた照明電力の低減効果が見込める。表 10.1 にアンビエント照明（Hf）の机上面設定照度を 750lx 又は 450lx とした場合における電力消費量の低減効果を示した。タスク照明に LED 等を用いると、電力消費量は非常に小さく、相応のタスク照明
利用率を想定しても、30%強程度の効果が見込まれる。

設定照度
アンビエント 電力原単位
消費電力
電力原単位
設置比率
タスク
設置台数
消費電力
合計
消費電力
省エネ効果

450
8.8
1,126
9
18
3
27
1,153
36.1%

750 Lx14.1 W/㎡
1,805 W
9 W/台
0％
0台
0W
1,805 W
0.0%※128 ㎡の事務室を想定し、Hf 型蛍光灯により全般照明を行うと想定。天井の高さは 2.6m、机上面の高さは 0.8m とし、点灯必要器具数を算出（室における配光は見込んでいない。）。

26

3）導入上の留意点■設計段階
・ タスクさえ明るければアンビエントは暗くしてもよいと考えられる場合もあるが、実際には、視野内の明暗が極端に大きすぎる
場合、目は疲労しやすくなる。文献等では、400lx 程度までの低減に対しては、暗さを感じる在室者の比率が低いとされているが、運用開始後に執務者の意見を聞きながら、個人差にも配慮して調整することが望ましい。また、来客窓口の有無など、室の利用用途にも考慮する必要がある。
・ 実施に際して、労働安全衛生規則（昭和 47 年労働省令第 32 号）に配慮する（労働安全衛生規則 604 条（照度）：精密な作業 300lx 以上、普通の作業 150lx 以上、粗な作業 70lx 以上）。
・ 通常は、タスクライトを紙面の前方に取り付けることで、照度分布が均一になりやすくなる。一方で、カタログ等のように正反射
特性が高い紙面の場合は、反射グレアが生じやすく、これを防止するためには、可動型のタスクライトを用いて、灯部を紙面の側方に動かす必要がある。したがって、タスクライトは、可動アームなどによって灯具の取付位置を自在に変えられる仕様とすることが望ましい。
・ 作業する場所の増加及びレイアウトの変更に対応できる適切な配線設備を設けることに配慮する。

■施工・引渡し段階
・ アンビエント照明については、N.09 調光調整制御システムと同じく、引渡し段階で高照度のまま供用が開始されてしまうと、後から照度を下げる（照明を暗めにする）ことは難しいため、事前に施設管理者と初期の設定照度（省エネルギーとなる運用）について十分に調整する。
・ 300lx 又は 400lx の机上面照度では、個人差又は年齢差による不満が高まる可能性もあるため、これについては、タスク照明の運用方法、器具配布の準備等と併せて作業を進めるなどの工夫が必要となる。

4）効果算定の事例■概算（計画時）
アンビエント照明の机上面設定照度を 400lx として、省エネルギー計算を行う事例を示す。
省エネルギー効果算定に用いる原単位は、表 10.1 のアンビエントの電力原単位を用い、対象となる面積に対して 750lx の場合との差分を算出する。例えば、3000 ㎡の庁舎（執務室面積が 60%であると仮定し、対象面積は、2,400 ㎡）において、効果量は、次のとおりとなる。
アンビエント照明省電力量
750lx 設定の場合：照明電力消費量＝14.1[W/㎡]×2400 ㎡×3000[ｈ]＝101.5[MWh/年]
400lx 設定の場合：照明電力消費量＝8.1[W/㎡]×2400 ㎡×3000[ｈ]＝58.3[MWh/年]
タスク照明増電力量（人員密度：0.15 人/㎡、在室率：75％、タスク照明利用率：50%、タスク照明出力：9W と想定）
2400 ㎡×0.15[人/㎡]×75%×50%×9[W]×3000[ｈ]＝3.6 [MWh/年]
年間効果量[MWh/年] ＝ 101.5－（58.3＋3.6） ＝ 39.6 [MWh/年]■詳細（設計時）
設計段階では、照明器具配置等により照明電力の原単位が異なることが想定されるため、実際の設計状況に応じて数値を変更する。また、これと同様に、対象室面積についても具体的な計画内容に変更し、効果量を算出する。

27

N.11

待機電力削減の措置
１）技術の概要■技術の概要待機電力は、別名「無人時電力」などとも呼ばれ、一般的な事務所ビルでは年間のエネルギー消費量の８％弱程度を占めるともいわ
れており、その対策が求められている。待機電力削減の措置は、庁舎等の執務用途室（OA 利用室）等を対象として、待機電力による電力使用量の無駄遣いを抑制するための措置である。この対策として
は、コンセントにスイッチを付けて、こまめな On/Off を行いやすくする
ものから、電気配線の系統単位で夜間の On/Off を管理し、非重要系 統 は 、 自 動 的 に Off と し てし ま う シ ス テム 等 も 考え ら れ る（ 図11.1）。
平成 23 年の東日本大震災以降の節電意識向上に伴い、多くのオ
フィスビルにおいても、待機電力削減の努力がなされた。そのほとん
どは、ピーク時間帯の節電であり、どこでどれだけの電力を消費しているかを計測する必要が生じたため、コンセント単位での電力使用量計
測を簡易に行うことができるシステムも現れた。結果として、待機電力
等の大きさへの認知が高まるきっかけともなり、これらの無駄を省くための努力が省エネルギー対策として定着しつつある。
電気式貯湯槽、給茶器など、停止時にも一定の状態を確保しておく必要がある機器については、待機電力が大きくなる傾向にあり、一定期間使用しない運用ができる場合、削減効果が大きくなる（復帰時の水替え及び手入れの必要性等については、メーカーの取扱説明
図 11.1 待機電力削減の措置（系統単位）構成例

書等で確認する。）。

2）技術の効果
表 11.1 待機電力削減の効果量■省エネルギー･省 CO2 効果
近年のビルでは、待機電力だけでなく、セキュリティ及び待機電力制御の効果量（試算）

消防設備への通電並びに通信システムやデーターサー

庁舎規模：3000 ㎡（執務室割合 60％→執務室面積 2400 ㎡）

バー等の影響により、人が居ない夜間においても一定程

人員密度：0.15 人/㎡（2400 ㎡×0.15 人/㎡＝360 人

度の電力が必要となる。

夜間・休日時間：8760h－240 日×12ｈ/日＝5880ｈ

待機電力削減の措置は、PC、プリンター等の電源の消し忘れも防止するものであり、状況にもよるが、一定の省エ■Ｗｉｎｄｏｗｓ7 デスクトップ PC

ネルギーを図ることができる。表 11.1 の条件の下では、ス

消費電力：アイドリング時 52W、スリープ待機電力時 1.00W

リープ待機電力をカットするなどして年間 2,000kWh 程度

省電力効果 360×52×５８８０h＝110,074kWh/年の削減量となる。

省電力効果 360×1×５８８０h＝2,117kWh/年

また、効果量については、「地球温暖化対策に寄与す■Ｗｉｎｄｏｗｓ7 ノート PC

るための官庁施設の利用の手引き」（平成 17 年 3 月 国

消費電力：アイドリング時 16W、スリープ待機電力時 0.56W

土交通省大臣官房官庁営繕部計画課保全指導室）も参

省電力効果 360×16×５８８０h＝33,869kWh/年考とする。

省電力効果 360×0.56×５８８０h＝1,185kWh/年

283）導入上の留意点■設計段階

待機電力削減の措置の導入

・ 待機電力制御をどのようなシステムで行うか（待機電力カットが可能な
電気配線の系統分け、コンセントスイッチの導入等）を検討する。
・ 電気系統分けにより待機電力削減の措置を行う場合、あらかじめ盤内
で照明系統とコンセント系統（コンセント系統は 24h 系統及び待機電力カット系統）等とに分ける必要がある点に注意する（系統分けは、別途

建物用途等から待機電力の大きさ（OA 機器、備品の規模等）を想定

データ収集の際に系統毎の消費電力を得やすくすることにも寄与する。）。
・ 電気系統分けにより待機電力削減の措置を行う場合は、執務室空間
内に夜間停止系統及び 24 時間系統のコンセントが両方配置されることコンセント負荷（OA 機器、備品）の確認と、待機
電力カットの可・不可を調査となるため、事前に執務室の利用状況をプランニングに反映させるためのヒアリングを要する。
・ 自動（タイマー等）で電気系統の待機電力をカットする場合は、緊急時

待機電力カットの方式の検討等には手動に切り替えられる仕組みを検討する。
・ 電気系統分けにより待機電力削減の措置を行う場合、電気の配線設計上の無駄が生じないよう、分電盤の配置計画及び電気の配線計画導入の留意点を考慮して積極的に導入を立てる。
・ 最終退出時を把握する手段として、セキュリティとの連動についても検図 11.2 待機電力削減の措置導入検討フロー討する。

■施工・引渡し段階
・ 電気系統分けにより待機電力削減の措置を行う場合には、利用者に制御の内容を伝えるとともに、間違いのない運用が行われるよう、取扱方法等の伝達を的確に行う。
・ 電気系統分けにより待機電力削減の措置を行う場合には、利用者にとって夜間停止系統及び 24 時間系統のコンセントが明確に視認できるよう、マーク又は表示を行う。

4）導入事例

写真 11.1 待機電力カット系統コンセントの色分け（設置事例）

写真 11.2 待機電力カット系統制御スイッチ

29

コ

ラ

ム

③
金

政秀（首都大学東京、現 武蔵野大学）「待機電力」
2010 年施行の改正省エネ法では業務部門においてエネルギー使用効率の毎年 1％以上改善の努力義務、同年に、東京都環境確保条例では、
一定規模以上の事業所は第一計画期間 2010～14 年度の 5 年で 8％（オフィスビル等）の CO2削減が義務化された。
業務部門のオフィスビルにおいて、エネルギー（電気・ガスなど）は、主に①設備機器（熱源機器、給湯、昇降機など）、②照明、それと③コンセント部から給電される OA 機器類（パソ
図 1 オフィスビルの用途別エネルギー消費量

コン、複合機など）で消費される（図 1 参照）。

※（財）省エネルギーセンター報告書より加筆

また、設備機器を含めた電気機器類はその消費

消費電力量

電力量の観点から、通常の「利用」以外に、機

①起動時

待機電力
・住宅部門
6％
・業務部門 約 10％（※中小規模ビルで約 13％：2013 年度結果より）器立ち上がり時の「起動」、非使用状態の「待機」②利用時（執務環境・利便性に影響大）に大別される（図 2 参照）。2011 年夏季の節電対策では、「利用」時の対応も多く、執務環境や③待機時（未使用時：夜間など）
時間

利便性の質に大きな影響を与えたと考えられる（表 1 参照）。

図 2 機器における消費電力量の変化の概念図
表 1 各項目の比較表

民生分野の中でも、住宅部門では年間消費電力量の約 6%が待機電力 2)であることが報告され対ている。2010 年度の調査結果より、研究室内の

象

事

例

快適・生産性継続性調 整 範 囲技 術 レ ベ ル
節 電 効 果待機電力をカットすることでコンセント系の消費電力量を 12％削減出来る 1)。

優

先

順

位

利 用 時
- 照度設定見直し- エアコン設定温度の緩和- EV の稼働台数減 など△ 影響あり○ 仕組みとして定着が必要△ 関係者は多い△ 中～高度が必要◎ 高い△～ ◎ 元々の 無駄部 分から実行する必要あり

待 機 時（夜 間）- エアコン- コンセント（複合機・プリンター）◎ まったく損なわない○ 自主運用のため、可視化が重要◎ 主に無人夜間であるため少ない◎ 単純○ 潜在する待機電力分のみ◎ 最優先△、○、◎：3 段階評価

2013 年度には、中小規模オフィスビルの待機電力量が約 13％である調査結果がある。
このように業務部門では、住宅部門よりも大きい大凡 10％前後は一般的に存在すると考えられる。この待機電力の低減は、執務環境・利便性の質を下げずに節電することが出来る。東京省エネ仕様に掲載した。
図3

夜間の定格消費電力量の一例

1)金政秀ら「次世代電源供給システムの開発に関する研究(その 1) 大学の研究室における待機電力の測定（2011 年）、（その 2）オフィスビルの調査および給電制御システムの開発（2012 年）、日本建築学会大会学術講演梗概集2)平成 20 年度待機電力調査報告書(財団法人省エネルギーセンター)「機器が非使用状態、指示待ち時に定常的に消費している電力」より定義した。

30

No.12

高効率パッケージエアコン
１）技術の概要
表 12.1 パッケージ形空調機の判断基準■技術の概要パッケージ形空調機の中でも、ビル用マルチパッケージエアコンは、あらゆる建物用途への採用が行われている典型的な空調設備シ
ステムの一つである。民間施設では延べ面積10,000 ㎡程度でも一般的に採用されており、【判断の基準】（抜粋）
環境配慮仕様
業務の用に供するパッケージ形空調機については、エネルギー消費効率が表12.2 に示された区分ごとの基準エネ
ルギー消費効率又は算定式を用いて算定した基準エネルギー消費効率を下回らないこと。
家庭用パッケージ形空調機及び業務用に供するパッケージ形空調機（ 冷房能力が22.4kW 以上のものを除く。） に
ついては、冷媒に使用される物質の地球温暖化係数は750 以下であること。それ以外については冷媒に可能な限り
地球温暖化係数の小さい物質が使用されていること。
特定の化学物質が含有率基準値を超えないこと。また、当該化学物質の含有情報がウエブサイト等で容易に確認できること。

10 万㎡規模で採用される事例もある。
高効率のパッケージ形空調機の性能として（出典：令和５年度東京都環境物品等調達方針（公共工事））
表 12.2 業務の用に供するパッケージ形空調機に係る基準エネルギー消費効率
区分

は、トップランナー基準（エアコンディショナー

形態及び機能室内機の種類のエネルギー消費性能の向上に関する製造事業者の判断の基準等）を踏まえ、東京都環境物品等調達方針にて、室内機の種類、冷房能力等に応じて、基準エネルギー消費効

E=6.0
E=6.0-0.083×(A-3.6)

10.0kW 以上20.0kW 未満

E=6.0-0.12×(A-10)

20.0kW 以上28.0kW 以下

E=5.1-0.060×(A-20)

3.6kW 未満
四方向カセット形 3.6kW 以上10.0kW 未満
以外
10.0kW 以上20.0kW 未満

E=5.1
E=5.1-0.083×(A-3.6)

20.0kW 以上28.0kW 以下

E=4.3-0.050×(A-20)

10.0kW 未満
10.0kW 以上20.0kW 未満

E=5.7
E=5.7-0.11×(A-10)

20.0kW 以上40.0kW 未満

E=5.7-0.065×(A-20)

40.0kW 以上50.4kW 以下

E=4.8-0.040×(A-40)

20.0kW 未満

E=4.9

20.0kW 以上28.0kW 以下
20.0kW 未満

E=4.9
E=4.7

20.0kW 以上28.0kW 以下

E=4.7

率にて規定されている（表 12.1、表 12.2）。
また、メーカーによってはこれらの性能を上回る機種（高付加価値品）も製造されており、「省エネ・再エネ東京仕様」では、APF（JIS B
8616：2015）又は APFｐ（JIS B 8627:2015）
が各メーカーにおいて最高値の機種を「ハイグ
レード高効率パッケージエアコン」と位置付けている。

基準エネルギー消費効率又は算定式

3.6kW 未満
3.6kW 以上10.0kW 未満

四方向カセット形
複数組合せ形のもの及び下記以外のもの（ 室内機の運転を個別制御し
ないもの）

冷房能力

マルチタイプのもので室内機の運転を個別制御するもの（ 主にビル用マルチエアコン）
室内機が床置きでダクト接続 直吹き形形のもの及びこれに類するもの（ 設備用エアコンで工場など大空間に使用されるもの） ダクト形

E=5.1-0.10×(A-10)（備考）
１ 「ダクト接続形のもの」とは、吹き出し口にダクトを接続するものをいう。
２ E 及び A は次の数値を表すものとする。
E：基準エネルギー消費効率（単位：通年エネルギー消費効率）
A：冷房能力（ 単位：kW）
３ エネルギー消費効率の算定法については、エネルギーの使用の合理化等に関する法律に基づく
経済産業省告示第213 号（ 平成21 年6 月22 日）の「３エネルギー消費効率の測定方法(3)」による。

（出典：令和５年度東京都環境物品等調達方針（公共工事））

2）導入上の留意点
ビル用マルチエアコンは通常、二次側容量（室内機容量）の合計以上の室外機容量を選定するため、室外機容量に対し、
部分負荷運転となる時間がほとんどとなる。
参考として、図 12.1 に国土交通省より公開されている LCEM
ツール（ver.3.10）における、ビル用マルチエアコンの部分負荷率の特性を示す。本機種では、部分負荷率 0.5～0.6 程度の範囲で最も高効率となっている。一方で部分負荷率 0.3 を下回ると急激に効率が低下する様子が示されており、年間において最も発生状況が高い部分負荷率と機種の特性とが整合しない場
合、定格効率が優れていても、実績の効率が低下する要因となる。
このため、機器選定時には年間におけるエネルギーシミュレ
図12.1 ビル用マルチエアコンによる部分負荷特性の例

ーションを行うなど、部分負荷運転による影響を考慮することが（データ出典：LCEM ツール ver.3.10 EHP-XX1-310H-839(50Hz)）

望ましい。

31

コ

ラ

ム

④
永田明寛（首都大学東京）

機器発熱と空調機器の容量選定
空調設備の設計を行う際，まず，どれだけ冷房や暖房をする能力があればよいのか見積もる必要があり，これを最大熱負荷計算と呼んでいる．住宅であれば冷房能力 2.8kW のエアコンが 8 畳用として売られているが（210W/m2），本来，気象条件，建物熱性能，使われ方を考慮しながら個々のゾーンごとに計算すべきものである．熱負荷を構成する要素のうち，外壁や窓の外皮負荷はかなり正確に見積ることができるが，機器発熱負荷の見積りはかなり難しい．というのも電気設備としての容量は施主との協議で決まるが，機器が目一杯接続されていることはまれであるし，すべての機器が同時に使用されるわけでもないからである．また，個々の機器が常に最大消費電力で稼働するわけでもない．
事務所ビルの電気設備容量は図 1 のように 2000 年頃まで右肩上がりに伸びている 1)．設計照度が 1960
年頃 250lx であったのが 1980 年代に 750lx まで高くなったことにより照明消費電力は増大したが Hf 蛍光灯の登場により 1990 年代前半にピークを迎えている．
現在，
照明発熱負荷は建築設備設計基準では 19W/m2，
2
省エネ基準の標準室使用条件では 12W/m となっており，東日本大震災以降の設計照度の見直しや LED 照明の高効率化などにより今後は 5W/m2 以下まで落ちるとみられている．コンセント容量は 1990 年代後半にパソコンの急激な普及により著しく大きくなり現在 40VA/m2 程度のところが多い（100VA/m2 超のとこ
ろもありばらつきがかなりある）．実際の消費電力は 1 人 1 台となった 2000 年頃がピークであり以降はCRT から LCD，デスクトップからノートへの置き換えが進み減少してきている．コンセント容量のどれくらいを熱負荷として見込んでいるか，以前，空調設備設計者にアンケートをとったことがある 2)．多く
は建築設備設計基準に示されている 60%としていたものの，中には 100%以上を見込む人もいた．いくつかの事務所ビルの実態を調査した結果，平均 30%程度となり，これを踏まえ省エネ基準における標準室使用条件の機器発熱は 12W/m2 となった 3)．図 2 に示した都庁舎の調査結果では更に小さく，特に震災後は照明・コンセントとも 6W/m2 程度となっている 4)．
エアコンの省エネ性能が定格 COP ではなく APF（通年エネルギー消費効率）で評価されるようになり，
部分負荷が 50%程度の時に最大効率になるように設計されるようになった．しかし，実は 50%以下だと効率が著しく低下してしまうエアコンが多い．空調設備設計者にとって空調の能力不足は最も避けたいリス
クなので過大設計になりがちであるが，容量が過大だと低負荷運転時間が増大し省エネ上不利となる．適切に使われ方を想定し適正な容量を選定することが重要だが，使われ方の多様性を考慮すると存外難しく，
まだまだ課題は多い．

図1

事務所ビルの電気設備容量の変遷 1)

図2

都庁舎の照明・コンセント消費電力 4)

参考文献
1) 永田明寛：建物の使われ方と熱負荷，日本建築学会第 42 回熱シンポジウム，pp.123-128，2012.
2) オフィスビルの内部発熱と熱負荷シミュレーション，空気調和・衛生工学会 R-1009-2008，2009.
3) 業務系建築物の省エネルギー基準に関する検討報告書（国土交通省平成 22 年度建築基準整備促進事業），
2011.
4) 浅井晋・永田明寛・山本康友：大規模庁舎における内部発熱のばらつきに関する研究，日本建築学会大会学術講演梗概集，D-2, pp.337-338, 2012.
（出典：「省エネ・再エネ東京仕様」（資料編）、2014）

32

コ

ラ

ム

⑤
福留伸高（首都大学東京、現 東京工芸大学）

東京都内の気候特性に着目して・・・
建築物の環境・設備性能を考慮する場合、空調機器の容量想定とあわせ外気冷房・自然換気などのパッシブ技術を導入する場合には、建設地の気候特性(気温変動、風
向風速、降雨など)を把握して適切な技術を選定する必要がある。仮に建設予定地域における気候特性の検討が十分でない場合、建築物の運用開始後に省エネ・環境技術の導入効果が十分期待できない可能性がある。
現在、都内の地域気候区分に関する気象データを整備するため右図に示すような簡易気象観測システムの設置
1)を進め、継続的な観測と考察 を実施してきた。ここでは地域気候特性を認識するため、夏季における都心部（新宿）と内陸部（青梅）の違いについて簡潔に紹介する。

気象センサ設置箇所（東京都内）

1）福留、山本：気象データを活用した公共建築物における省エネ・環境技術導入の最適化に関する研究（第 2 報）
東京都内における各気象要素の多地点比較,平成 25 年度空気調和・衛生工学会学術講演論文集,第 10 巻 p.265-268,2013.9

気温の度数分布（夏季）[%]外気エンタルピーの度数分布（夏季）[%]

都心部（新宿）と内陸部（青梅）での夏季観測データから以下の点が示される。
（1）都心における気温分布と外気エンタルピー
分布の上昇を確認。
（2）仮想処理熱量（夏季冷房想定時）⇒都心における最多出現頻度となる想定熱量は、内陸部に比べ約 2 倍。
（3）卓越風向の軸は約 45〜60°のずれがある。

上記より、空調機器の設備容量や自然換気計画等の想定をする場合、地域気候特性の違いを検討する可能性を排除してはいけない!!
NNW
NW

20

N
NNE
NE

15
10

WNW

ENE

青梅

5

W

E

0

新宿

WSW

ESE

SW
卓越風向の軸が異なる結果。
青梅：西北西－東南東
新宿：南方向

SE
SSW

SSE
S

風向頻度分布（夏季）[%]外調機の仮想処理熱量（夏季冷房時）の度数分布[%]

33

コ

ラ

ム

⑥
佐々木翔（首都大学東京、現 大林ベトナム）

エネルギー消費量[TJ/年]

1,600

冷房導入中

冷房導入前

冷房導入後

震災後

1,400

700
600

1,200

500

1,000

400

800

エネルギー消費原単位

300

エネルギー消費量

200

600
400

100

200
0

0
2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

エネルギー消費原単位[MJ/㎡・年]

都立高校のエネルギー消費削減について

2012

図 1 都立高校全体のエネルギー消費傾向■都立高校のエネルギー消費量
図1に2005～2012年度の都立高校181校におけるエネルギー消費量の総量とエネルギー消費原単位を示す。2005,06年が空調機器導入前、2007,08年が導入中、2009年以降が導入後のデータである。2011年度は東日本大震災を契機とした節電行動の実施によりエネルギー消費量は減少したが、翌年の2012年度は2011年度に比べ増加している。この間にエネルギ
ー消費量が増加した学校は142校、減少した学校は39校であった。減少した学校の中には2010年度比で、運用改善だけで約30%削減している学校も存在することがわかった。
9)■竣工年別エネルギー消費傾向
都立高校の環境性能は年代別に以下の3種類に分類できる1)。
Ⅰ)1980年以前に建設された学校で躯体
は無断熱・庇が1000mm
Ⅱ)1981～1993年に建設された学校で外壁、床、屋根に断熱・無庇
Ⅲ)1994年以降に建設された学校で外壁、床、屋根に断熱・無庇
このように都立高校の建築環境性能は年代で異なっている。図2に竣工年別の都立高校のエネルギー消費原単位を示す。
1960年代竣工のエネルギー消費量は空調設備導入がされ始めた2007年度から高い傾向にあった。1960年代竣工は上記のⅠタイプで、最も校舎の建築環境性能が低
図 2 竣工年別エネルギー消費傾向
いため、他の年代に比べ空調設備導入後のエネルギー消費原単位が高くなったと考えられる。エネルギー消費原単位が低かったのは1980年代、2000年代竣工の学校であった。2000年代は最も新しい校舎のため建築環境性能が高く、1980年代は1980年に省エネ法が施工されたため性能が高くなったと考えられる。
このような実態を踏まえた上で、学校建築において運用改善と建築環境性能向上を組み合わせることで効果的にエネ
ルギー消費量を削減できると考えられる。
【参考文献】 1)熊谷:「都立高校におけるエネルギー消費の実態と削減方法に関する研究 -主に熱環境性能に着目して-」首都大学東京建築学域、平成 24 年
修士論文梗概34No.13

全熱交換器
１）技術の概要（％）（件）■技術の概要

600

12
546

全熱交換器は、換気装置の一種であり、取り入れる外気 500と排気する空気との間で熱交換を行うことで、夏期及び冬

9.6

10
448

430

429
411

期の外気負荷を低減する*装置である。全熱交換器は、環 400

7.6

境対策技術の中でも最も普及している技術の一つであり、
都有施設整備においても平成 12 年以前から標準的に採用・導入している。

8

6

300

317
5.9

6

266
4.2
197

200

シックハウス、シックスクール等の室内空気質汚染が社

4
164

2.9

2.8

128

2.3

100

会的問題となったことで建築基準法（昭和 25 年法律 201 100
0

101

0.6

0.5

131

135

121

104

1.3
0.8

号）が改正され（平成 15 年。）、居室に対して 24 時間換気

121

0.5

68

74

0.3

0.3

106

94
57

0.4

0.4

0.5

0.4

0.3

0.2

0.2

0.3

設備の設置が義務付けられた。全熱交換器もこれに対応

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

して 24 時間運転となるが、不在時に消費電力の少ない弱図 13.1 シックハウスによる相談数の推移（出典：「相談統計年報 2023」（公財）住宅リフォーム・紛争処理支援センター）

運転に切り替えることで、電力消費を抑えることが可能であ

シックハウスに関する相談件数

2

61

0

（年度）

電話相談全体に占める割合る。このようにして、換気設備の設置及び運用により、空気質による問題はおおむね解決（図 13.1）されることとなった。
近年では、熱交換を行わずに直接外気を取り入れることが望ましい（熱交換を行うと熱的に不利となるため。）中間期において、室内外の空気条件から、自動的にバイパス運転モード（図 13.2）に変更し、熱交換を行わないようにするものが登場し、損失を防止できるようになった。
また、換気エネルギー消費量を従来よりも低減する機能
として、CO2 センサーによる換気量抑制機能及び 24 時間
運転時の換気量を微風量化する機能をもつ機種が現れてきており、年間を通じて省エネルギーを実現できる。
* 空調機の選定時の熱負荷計算において、全熱交換器
導入の際には、外気負荷低減を見込むことが重要とな

図13.2 全熱交換器ユニットの構造る。

2）省エネルギー効果
庁舎及び学校は、年間を通して、無人となる時間帯が比較的多い。

表13.1 全熱交換器運転制御による省エネルギー効果
運転モード

消費電力
（kWh/年）

例えば、年間の執務日数を 240 日/年、執務者滞在時間を 14 時

機器仕様

間（8 時～22 時）とすると、無人の時間は 5400 時間となる。これは風量(CMH)

500

330

170

-

365 日である 8760 時間のうちの 62％に当たり、当該時間帯の風量

消費電力(W)

186

126

62

-

7,560

0

1,176

を最適化（24 時間換気風量対応）することによる省エネ効果は大き

運転時間
(h)

1,200
1,200

2,160

5,400

830

く、表 13.1 の試算では、換気エネルギー消費量は 30%程度となる。
また、在席率が 60%以上の時間帯を 5 時間と想定した場合、在室密度が低い時間帯の風量を CO2 センサーにより低減できるとすると、
9 時間×240 日/年＝2160 時間（年間の 25%）において、節電効果が期待できる。さらに、夏期及び冬期においては、換気量低減による外気負荷の低減効果も期待することができる。

35

省エネ率

強

従来方式
24時間換気風
量対応方式

弱

微風

29%

No.14センサー機能付パッケージエアコン
１）技術の概要■技術の概要センサー機能付きのパッケージエアコンとして、ここではビル用マルチエアコンの室内機で、室内の利用状況に応じた制御及び運転が可能な機能を有するものを対象とする。当該機能を実現する具体的な内容としては、主に次の①から③まであり、従来よりもき
め細やかな制御が可能となり、無駄を減らすことで省エネルギーにつながる。近年では、ビル用マルチエアコン主要メーカーにおいて、商品化が進んでいる。
① 風向を独立することが可能なフラップ
４方向ごとに吹き出す風量を設定する。
② 人を検知するセンサー
人の在不在を判断し、出力を抑制する。
③ 床の温度を検知するセンサー
室内機の吸込温度若しくは床の温度のいずれか又は平均値等を設定温度に対する制御温度とする。
これは、省エネルギーの機能というよりは、室の執務領域を適切に冷暖房する上で必要なものである。

図 14.1 センサー機能付パッケージエアコンのイメージ■近年の技術動向
東日本大震災以降、室内の適切な温熱環境を確保しつつ、エネルギーの効率的な利用を図るための工夫を求める社会的な動向がある。ビル用マルチエアコンのカセット形室内機は、大風量であるため、きめ細やかに室内温熱環境を制御することは難しい。センサー機能付パッケージエアコンは、従来のカセット形室内機に対して、よりきめ細やかな室内環境及び室内条件への対応を意図して開発されたものであり、注目されている。

2）導入上の留意点
・ センサー機能付パッケージエアコンは、室内の在室状況に応じた制御を行うものであるため、室用途に応じて導入を検討する。

36

No.15高効率ファン１）技術の概要■技術の概要高効率ファンの要素には、電動モータの高効率化とファンの高効率化とが挙げられる。
モータの種類には、AC、DC 及び EC があり、ファンの種類には、プロペラ、ターボ、シロッコ、斜流、横流、ブロアなどがある。最近用
いられるようになった EC モータは、ブラシレス
DC モータ(BLDC)とも呼ばれ、ロータ内に巻線がある従来のブラシモータと異なり、ロータ部分に永久磁石、ステータに巻線がある点が図 15.1 従来モータ（左）と EC モータ（右）の原理のイメージ

大きく異なる。この原理を用いることで低損失かつ低発熱となり高効率を実現している。
一方で、ファンについては、省電力化及び低騒音化が進んでおり、流体解析技術の進表 15.1 DC モーター方式天井換気扇の仕様一覧
埋込寸法（mm）
接続ダクト径（mm）
調速展に伴い、回転時における圧力損失を低減しつつ騒音を低く抑える羽根の形状に関する研究開発が進んでいる。
これらの技術を組み合わせることに加え風量（m3/h）弱□270～320
φ150

□280
φ150

□315～316
φ150

2 ～3 速

3速
280

3速
390～550

3速
430

3速
550

160

200

300

340

85

100

180

230

200～205

325～430355 ～370

440～460

160

200

300

340

45～50

急速 100 ～150
強 75～100

有効換気量（m3/h）（20m直管相当）

85

100

180

230

21～25.5

17.5 ～35

22.5～3540.5～49.5

5.7～6.5

4.5～4.8

8.8 ～1310.5～12.5

0.9 ～12.2～2.63

3.2 ～4.5

4.5～5.3

急速 29.5～31.5
強 23～2842～46.541～45

43～47.5

49 ～50.5

29～33

22～25

34～38.5

37.5～3917.5～22.5

16～18

24～27

29.5

弱

39～50

急速 3.9 ～5.8
強 2～2.4

消費電力（W）

弱

よる相乗効果で、搬送に必要なエネルギー
消費量を抑制することが可能になる。

□225～260
φ100

急速 100 ～150
強 75～100て、インバータ等の制御の適正化を行うな
ど、ほかの要素技術とを組み合わせることに□177 ～240
φ100

騒音（dB）

弱

16～18.5※24 時間換気、局所換気対応のもの。
※多室対応の機種を除く。

2）技術の効果
ファンの高効率化技術は、熱源機器及び空調機に適用されており、熱源及び空気搬送系を併せたエネルギー消費
割合は、全体の約 40%を占めている（図 15.2）。熱源機器
では、製品開発において高効率ファンを組み込むことでCOP 向上を実現しているが、空調機等の空気搬送系においては、改善の余地がある。
省エネルギー効果は、従来方式及び高効率ファンの必要な風量に対する定格消費電力を比較して差分を求め、年間の稼働時間を乗じることで算定が可能となる。建物用
途に応じて、稼働時間が異なるため、効果を見極めた上で導入する。
図15.2 空気搬送系のエネルギー消費割合（オフィスビルの事例）（出典：｢オフィスビルの省エネルギー｣（一財）省エネルギーセンター ）

37

N.16

水・氷蓄熱空調システム
１）技術の概要■技術の概要
蓄熱システムは、熱源機と空調機との間に蓄熱媒体（水、氷、躯
体、土中、化学物質等）を設けて熱を蓄えることにより、熱の生産と消費とを時間的にずらすことが可能なシステムである。夜間に熱源機を運転し、空調に必要な冷温熱を蓄熱槽にためておき、昼間にその熱を取り出して空調に利用することで、熱源機の効率的な運転、電力負荷平準化等の効果が期待できる。熱を蓄える方式は、図 16.1 に示すよ
うに、顕熱で蓄える方式と潜熱で蓄える方式とに大別される。また、熱は様々な熱媒体により蓄えることができ、住宅等の小規模用途から事図 16.1 蓄熱方式について（出典：（一財）ヒートポンプ蓄熱センター ウェブサイト）

務所、病院等の大規模用途まで、幅広く適用できる。

■蓄熱システムの動向
蓄熱システムの設置件数は、図 16.2 に示すように、当初中央方式の水蓄熱及び氷蓄熱の設置件数が伸びていたが、平成 8 年に個別分散方式の熱源機が開発されて以降、大幅に件数を伸ばしている。最近では、ヒートポンプ技術の進展により、冷熱製造時に出る排熱を回収することで冷温熱を同時に活用する事例、河川水、下水処理水等の未利用エネルギーを活用して効率よく蓄熱する事例などが増えてきている。また、非常災害時に蓄熱槽内の水を生活用水(目安：30 ㍑/人･日)及び消火用水に活用する“コミュニティータンク”としての採用事例
図 16.2 蓄熱システムの設置累積件数の推移（出典：（一財）ヒートポンプ蓄熱センター ウェブサイト）もある。

2）技術の効果■省エネルギー･省 CO2 効果
従来の空調システムでは、常に変動する空調負荷に応じて、熱源機の効率が低くなる領域においても運転を行う必要があったが、蓄熱槽を活用することで、変動する空調負荷の影響を受けることな
く一定に運転することが可能となり、効率は高くなっている。

図 16.3 蓄熱システムの運転イメージ（出典：（一財）ヒートポンプ蓄熱センター ウェブサイト）

また、冷房時は、夜間の涼しい外気を利用して冷熱を作るため、ヒートポンプの効率が更に向上する。外気温 25℃における稼働時
では 35℃における稼働時に比べてヒートポンプの効率は約 2 割向上する。

■電力負荷平準化の効果（電力ピーク対策）
昼間のピーク時間帯で使われる電力を夜間へ移行するため、電力の負荷は平準化される。図 16.4 に示す事例（事務所建物）の場
合、電力消費の 50%以上を占める空調において、蓄熱システムを導入することで、昼間最大電力を約２割削減(昼間の空調に必要な冷熱の半分を蓄熱で賄った場合の目安)することが可能である。
図 16.4 負荷平準化効果の例（事務所建物）（出典：（一財）ヒートポンプ蓄熱センター ウェブサイト）

383）導入上の留意点■設計段階

蓄熱システムの導入【中央方式の場合】
・ 計画時の熱負荷想定に基づいて、熱源機器の機器容量を選定する（詳細は、ヒートポンプ蓄熱センターの「蓄熱システムの設計・制御【新版】」を参照すること。）。

与条件の整理・建物用途･規模

・ 蓄熱方式を決定した後、必要となる蓄熱槽スペースを検討する。
・ 蓄熱運転及び放熱運転を想定し、制御方法について検討する。特・立地･気象条件に、昼間時間帯のピークカット運転を行う場合は、熱交換器及び搬送・負荷データ･特殊負荷機器の選定等について検討する。

・耐荷重の確認【個別分散方式の場合】
・ 室外機のほかに、蓄熱ユニットが必要となるため、設置スペース及び運転重量について確認する。

設計目標【共通事項】
・ 夜間は、蓄熱運転を行うため、室の用途に応じて夜間の稼働又は 24

・環境設計条件(温湿度等)

時間の稼働となる室等は、あらかじめ系統を分けることなどに留意す

・環境品質のレベルる。

・騒音の程度（夜間運転のため）

・ 電気の需給契約上、蓄熱系統の電力量について計量を分ける場合があるため、必要な手続を電力会社等に確認する。

■施工・引渡し段階

熱負荷計算

・ 蓄熱槽内の温度データ、機器消費電力量等を把握できるシステムを構築し、施設管理者が、蓄熱運転及び放熱運転のサイクルが適正な運用になっているかを確認できるように配慮する。

・熱的データ・ゾーニング
図 16.5 蓄熱システムの導入検討フロー

4）効果算定の事例
1,000・n1・Hr－ΣQn
水蓄熱槽容量＝■概算（計画時）
熱負荷計算結果に基づき、中央方式においては、右記の氷蓄熱槽容量＝

式により必要な水又は氷蓄熱槽の容量を算出し、個別分散方式においては、蓄熱利用の機器能力から機器を選定し、設Cw・ρw・Δt・η
1,000・n1・Hr－ΣQn
Cw・ρw・Δt・η＋IPF・Ci・ρi

ΣQn：蓄熱運転時間内に発生する時刻 n の空調負荷［kW］
Cw：水の比熱 1.163[kW/kg] ρw：水の密度 1.00[kg/m3]
Ci：氷の比熱 93[kW/kg] ρi：氷の密度 920[kg/m3]

置の可否を検討する。

η：蓄熱槽効率(蓄熱方式による) IPF：氷充填率（製氷方式による）
Hr：熱源機器容量［kW］ Δt：蓄熱槽利用温度差[℃]

効果については、計画段階で熱源機器の仕様が決まっていない場合、表 16.1 に示す値を参考とする。蓄熱システムにつ

表 16.1 蓄熱システムの効果
蓄熱式空調を使用した場合、蓄熱槽からの放熱及び搬送ポンプ動力の増加に加え、冬期夜間の外気温低下による熱源機の効率低下等により年間で 13％程度のエネルギーの損失が発生する。
しかし、熱源機の定格出力での運転に中央式
よる効率向上、夏期夜間の外気温低下（水又は氷蓄による熱源機の効率向上等により年間熱）
で 22％程度の省エネとなるため、蓄熱式空調は、非蓄熱式空調と比較して10％程度の省エネとなる。
（出典：「総合資源エネルギー調査会 省エネルギー･新エネルギー分科会 省エネルギー小委員会 工場等判断基準ワーキンググループ 最終取りまとめ（平成 25 年 12 月）」経済産業省（ https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/shoene_shinene/s
ho_energy/kojo_handan/pdf/report01_01_00.pdf））

いては、非蓄熱システムに比べ年間で 10%程度エネルギーの

個別式
（氷蓄熱）

削減が図れると想定している（詳細については、ヒートポンプ蓄熱センターの蓄熱式空調システムの設計マニュアル等を参照）。

■詳細（設計時）
日冷房負荷及び日暖房負荷の詳細検討結果を受けて熱源機器容量を設定し、冷房のピーク負荷及び暖房のピーク負荷の確認を行い、機器を決定する。また、熱源機器の運転方法を設定し、年間のエネルギー消費量を算出することで省エ
ネルギー効果を確認する。

39

N.17

地中熱利用ヒートポンプ
１）技術の概要■技術の概要地表から 10m 以深の地中温度は、季節によらず、その地域の平均
気温又はそれよりも少し高い温度でほぼ安定している。この安定した熱エネルギーを地中から取り出して、冷暖房、給湯、融雪等に利用することを「地中熱利用」という。
地中熱の利用方法は、用途に合わせて、５つの方式（ヒートポンプ、
水循環、空気循環、熱伝導及びヒートパイプ）に分類することができ、その普及状況は、図 17.1 に示す通り、ヒートポンプ、空気循環及び水循環の方式が多い。

■地中熱ヒートポンプの動向
ヒートポンプ方式による地中熱利用には、図 17.2 に示すようにオー
プンループ方式（井戸から揚水した地下水を熱交換させるもの）及びク
ローズドループ方式（深度 20～100m 程度の地中熱熱交換器に不凍

図 17.1 地中熱利用方式と普及状況（出典：「地中熱利用システム（平成 29 年 3 月）」環境省（https://www.env.go.jp/water/jiban/pamph_gh/full_a_2017.pdf））

液等を循環させ熱交換するもの）の２つの方式に大別されるが、採用事例のほとんどは、後者のクローズドループ方式となっている。また、表17.1 に地中熱ヒートポンプの採熱方式を示しているが、垂直型は水平型に比べて設置スペースが小さくて済むため、広く普及している。

クローズドループオープンループ

～
～
～

～
～
～

表 17.1 地中熱ヒートポンプの採熱方式

100～150mのボーリングをして熱交換のチューブを入れる
建築物の基礎杭を利用しその中に熱交換の基礎杭方式
チューブを入れる
敷地内の浅層(1.0～2.5m)の地中に熱交換用
水平ループ方式のチューブを水平に埋設するボアホール方式

垂直型

水平型

ヒートポンプ←水･不凍液を循環

ヒートポンプ←地下水を利用

地中熱交換器帯水層

図 17.2 ヒートポンプ方式の利用方法

2）技術の効果■省エネルギー・省 CO2 効果
空気熱源ヒートポンプは、大気熱を熱源にしているため、夏は35℃を超えるような暑い外気から温度を下げ、冬は 5℃くらいの冷
たい外気から温度を上げる必要がある。一方で、地中熱ヒートポン
プは、図 17.3 に示すように、外気温に比べて安定した地中熱（夏:15～20℃、冬:10～15℃）を利用できるため、同じ温度の熱を少ないエネルギーで作ることができる。この CO2 削減効果としては、図 17.4 に示すように約 25%の削減が見込まれる事例もある。

図 17.3 安定した地中温度を利用するメリット（出典：「地中熱利用システム（平成 29 年 3 月）」環境省（https://www.env.go.jp/water/jiban/pamph_gh/full_a_2017.pdf））■節電によるランニング削減効果
立地条件にも左右されるが、空気熱源ヒートポンプを地中熱ヒー
トポンプに切り替えた場合のランニングコストを試算すると、図 17.4の事例では、図 17.5 に示すように年間の電気料金で、約 25%の削減が見込まれる事例もある。
図 17.4 CO2 排出量比較

図 17.5 ランニングコスト比較（冷房能力 40kW、暖房能力 45kW、平日のみ 10 時間運転）（出典：「地中熱利用システム（平成 29 年 3 月）」環境省（https://www.env.go.jp/water/jiban/pamph_gh/full_a_2017.pdf））

40

3）導入上の留意点■設計段階

地中熱ヒートポンプの導入

・ 空調の通年の使用状況を把握するため、気候条件（気温、日射量、空調温度、期間等）、地中条件（地質、地中温度、地下水の有無、地下水汚染の有無等）、エネルギーの消費実態（電気、都市ガス、灯油
等）について、必要に応じて事前調査・確認を行う。
・ 地中熱ヒートポンプ設備の必要規模について、建物に合った適切な設

現地調査
気候条件、地中条件（試験含む）
エネルギー消費実態、法的規制など

備規模を設定する。
・ 詳細は、環境省「地中熱利用にあたってのガイドライン」を参考とする。
【クローズドループ方式】
・ 地下水の有無及び地盤の種類により、熱交換井の深さ当たりで熱交計画・設計検討

換量が異なるため、熱応答試験を実施することが望ましい。あらかじめ空調負荷計算、ゾーニング計画

熱応答試験の実施時期を考慮しておく。

地中熱ヒートポンプシステムの選定など

・ 地中と熱交換を行う熱媒体（表 17.2）については、使いやすさ、熱的特性及び環境影響に留意し、必要な性状を満たす素材を選定する。国図 17.6 地中熱ヒートポンプシステムの導入検討フロー

内では、エチレングリコール又はプロピレングリコールが広く用いられてい表 17.2 熱媒体の性状る。

腐食【オープンループ方式】

耐性・ 地域又は揚水量によっては、地下水揚水に関する規制（工業用水法（昭和 31 年法律第 146 号）、「建築物用地下水の採取の規制に関する法律（ビル用水法）」（昭和 37 年法律第 100 号）、地方公共団体の・ 揚水した地下水に有害物質（ヒ素、鉛等）が含まれている場合は、水

環境
（分解性）

塩類系

塩化カルシウム等

×

○

○

○

○

アルコール系

エタノール等

○

○

×

○

△

グリコール系

条例等）の対象となる可能性がある。

低粘性 不燃性 低毒性

（金属）

有機酸塩系

エチレングリコール

○

△

△

×

△

プロピレングリコール

○

△

△

○

△

酢酸カリウム等

△

○

○

○

○

質汚濁防止法（昭和 45 年法律第 138 号）に定められている排水基準に適合させる必要がある。
・ 地下水位の大幅な低下を生じない範囲での可能揚水量について、段階又は連続揚水試験、回復試験等により確認する。

■施工・引渡し段階
・ クローズドループ方式は、配管が閉じた系となるため、基本的にメンテナンスが不要であるが、運転効率の低下に影響する項目（熱媒体
温度、循環量等）を定期的にモニタリングする必要がある。オープンループ方式では、当該項目に加えて、揚水による地下水位低下への影響並びに放流先水域又は地下水の還元による水温及び水質への影響を定期的にモニタリングする必要があるので、これらが適切に引き継がれるよう整理する。

4）効果算定の事例■概算（計画時）・ 地中熱ヒートポンプシステムの適用範囲･容量について、新築時又は改修時の予算上の制約を加味して検討する。ただし、敷地の制約上、設置可能な地中熱交換器の本数によって空調面積が決定される場合がある。
・ 敷地条件の制約を踏まえ、地中熱交換器の導入容量について検討を進める。
・ サーマルレスポンス試験を行い、一定の熱量を与えた循環水を循環させたときの循環水温度の変化を測定する。
事務所ビルにおける導入効果概算例
基準消費電力量＝空気熱源ヒートポンプ機器定格消費電力×運転時間（1２時間/日）×使用日数（240 日/年）
削減効果＝基準消費電力量×25%（※）※図 17.4 の削減効果を仮定。ただし、設備稼働率（年間稼働時間）、採用する機器仕様等により変動する。

41

N.18

バイオマス利用設備
１）技術の概要■技術の概要バイオマスは、広くは生物由来の資源全体を指し、図 18.1 に分類される再生可能な有機性資源（化石燃料を除く。）のことをいう。これらの資源は、環境調和型の再生可能エネルギー源として注目されているが、地域に広く分散した資源であることから、収集、運搬及び管理に関わるコスト面の制約等も解決すべき課題となっている。このため、国乾燥
系

内では、平成 21 年 9 月に施行された「バイオマス活用推進基本法」（平成 21 年法律第 52 号）に基づき、関係省庁が連携して、平成 24
年 9 月に表 18.1 に示すバイオマス事業化戦略を策定し、技術開発、導入支援等を推進した。

る。主な木質バイオマスとしては、木質チップ及び木質ペレットが挙げられる。木質チップは、山から切り出した材木及び廃材を比較的少ない

農業･畜産･水産系

建築廃材系

林地残材
製剤廃材

農業残渣
（稲わらなど）
家畜排泄物
（鶏ふん）

建築廃材

食品産業系

湿
潤
系

生活系

食品加工廃棄物
水産加工残渣

建築設備の分野においては、特に木質系バイオマスを温熱源利用（一部冷温熱源機器も製品化）及び発電用の燃料用途に活用してい

木質系

家畜排泄物
牛豚ふん尿

下水汚泥
し尿
厨会ごみ

糖･デンプン甘藷
菜種
パーム油(やし)

産業食用油

製紙工場系

そ
の
他

黒液･廃材
セルロース(古紙)手間で加工したものである。一方で、木質ペレットは、木質系バイオマ

図 18.1 バイオマスの分類

スペレットの基準(JHIA N-5651)に沿ってプラントで加工されており、形表 18.1 バイオマス事業化戦略

状は円筒形で、直径 6～9mm 程度、長さは 10～25mm 程度であり、原料となる木材種及び使用部位により、主に木部(ホワイト)ペレット、全木（混合）ペレット及び樹皮（バーク）ペレットに分類される。国土交通
省の木質バイオマス燃料導入ガイドラインでは、発熱量が大きく、着火性、輸送性、保管性及び取扱いに優れる木質ペレットの利用のみを適用範囲として定めている。

戦略
1 基本戦略
2 技術戦略3 出口戦略4 入口戦略
5 個別重点戦略
6 総合支援戦略
7 海外戦略内容
生産･供給体制、政策の枠組み等
技術開発と製造需要の創出・拡大
原料調達
バイオマス燃料毎の推進内容等
地域の産業創出、事業運営等
食料供給との両立、国際基準策定等

2）技術の効果■省エネルギー・省 CO2 効果

表 18.2 Ｊ-クレジット制度におけるバイオマスに関わる方法論

バイオマス燃料を使用する場合、対象設備の切替割合に応じて方法論No.

化石燃料消費量が削減される。バイオマスエネルギーは、大気中

EN-S-019の CO2 濃度に影響を与えないカーボンニュートラル（バイオマスの燃焼時に放出される CO2 は、植物が光合成により大気中から吸収

EN-R-001

した CO2 であるため、CO2 の収支バランスから見ればプラスマイナ

EN-R-004

スゼロになるという考え方）の下、化石燃焼消費の削減量に応じEN-R-005て、CO2 も削減される。
EN-R-007■CO2 排出量取引

方法論
廃棄物由来燃料による化石燃料又は系統電力の代替
バイオマス固形燃料（木質バイオマス）による化石燃料
又は系統電力の代替
バイオ液体燃料（BDF・バイオエタノール・バイオオイル）
による化石燃料又は系統電力の代替
バイオマス固形燃料（廃棄物由来バイオマス）による化
石燃料又は系統電力の代替
バイオガス（嫌気性発酵によるメタンガス）による化石燃料又は系統電力の代替（出典：Ｊ-クレジット制度方法論（抜粋） Ｊ-クレジット制度ウエブサイト）

国内のＣＤＭ(Clean Development Mechanism)事業には、国が認証するＪ-クレジット制度がある。バイオマスエネルギーは本制度において、表 18.2 に示すように、削減事業ごとに方法論に基づき算定し、創出された CO2 クレジットは、低炭素社会実行計画の目標
達成やカーボン・オフセット等、様々な用途に活用することが可能となっている。

42

3）導入上の留意点■設計段階
・ 燃料となる木質系バイオマス燃料の安定的な供給の可否、調達コス
ト、周辺施設の導入状況、木質バイオマス燃料を燃やした際に発生す木質バイオマス利用設備の導入

る燃焼灰の処理方法等について事前に確認する。

【施設側の確認】・ 木質系バイオマス燃料は、その原料となる木材の調達地域（気候、土壌等）により、木の生長及び木質の成分が異なることから燃料の特徴を

周辺状況の確認

給湯、暖房、
冷房、その他

確認するとともに、利用に適した熱源機器を選定する（図 18.2）。
・ 木質ペレットボイラーの設置に当たっては、その他の燃料によるボイラ【供給体制の確認】

施設の使用用途の確認

バイオ燃料供給業者
燃焼灰の受入れ先等施設の使用実態の確認

燃料製造工場の確認

使用期間、試用時間

製造･供給体制
燃料価格などーと同様に規制の対象となる場合があるため、関係法令を確認する。
・ 木質ペレットの供給及び保管に当たっては、雨水、湿気等による木質関係法令等の確認
建築基準法
消防法
大気汚染防止法
その他条例等

ペレットの劣化に留意する。
・ システムを構成する各種設備機器（熱源機器本体、サイロ、燃料自動NO

安定供給の可否YES

燃焼灰の処理方法の確認

供給装置並びに必要に応じて遠心力集塵装置及びオイルタンク）の必周辺への影響要スペースを確保する。

NO

設計の留意点を考慮して積極的に導入を検討

表 18.3 木質バイオマス燃料の形態と利用機器の適合性
薪
チップ
ペレット

ストーブ
温水ボイラー○△(小規模で可)×△(中･大規模で可)○○蒸気ボイラー×○○

吸収式冷温水機
×△（別途ボイラが必要）
○

YES
臭気、煙
燃焼灰

不採用

図 18.2 木質バイオマス燃料の導入検討フロー

4）効果算定の事例■概算（計画時）
計画段階では、対象建物設備におけるエネルギー消費量を想定し、バイオマス利用設備の導入比率及び稼働時間に応じて、削減量を算出する。
例えば、20,000(㎡)の庁舎において、都市ガス(13A)ボイラーをペレットボイラー設備に代替導入（切替え割合 100%）すると想定（試算条件として、暖房負荷原単位：50(W/㎡)、全負荷相当運転時間：400(h/年)、都市ガスボイラーの効率を 0.85 と仮定）した場合、次の計算式から年間の都市ガス削減効果は、約 37,600(m3/年)となる。
20,000(㎡)×50(W/㎡)÷1,000(W/kW)×400(ｈ/年)÷0.85＝470.6(MWh/年)
都市ガス削減量（m3/年）＝470.6(MWh/年)×1000(kWh/MWh)×3.6(MJ/kWh)÷45(MJ/m3)＝約 37,600(m3/年)

43

N.19

顕熱潜熱分離（デシカント）空調
１）技術の概要■技術の概要
外気を室内に導入する場合、従来方式では、冷媒を使ってコイルを冷却し、空気中の水分を結露させることで除湿又は減湿を行っており、場合によっては再熱が必要である。これに対し、デシカント空調
システムでは、乾燥剤により空気中の水分を直接除去し、その後に顕熱のみを所要レベルに低下させている。つまり、空気を潜熱及び顕熱と一体で処理して除湿する従来方式に対し、デシカント方式は、潜熱と顕熱とを分離処理するため、機器点数は増えるものの省エネ
ルギー効果等のメリットを享受できる。デシカント剤には、塩化リチウ
ム、シリカゲル等が使用され、最近では防湿性能の高いゼオライトも図 19.1 デシカント空調システム（中央式）

使用されるようになっている。

■デシカント除湿･加湿技術の動向
吸湿材として吸着材を用いた乾式デシカント除湿装置及び加湿装置は、産業用から住宅用まで幅広い分野で利用されつつある。
吸湿材を再生するための熱源としては、電気ヒータによる発熱を用いるもの、コージェネレーションの排熱を用いるものなどが実用化され、更に太陽熱のような自然エネルギーを熱源としたものの研究開発も進められている。また、近年では、再生熱の低温化及び電気式ヒートポンプを組み込んだハイブリッド化が進んできていると考えられる。取り分け後者は製品化され、デシカント空調機との組合せにより個別分散空調機の高顕熱運転を可能とし、一層の高効率化を実現している。

2）技術の効果
湿度調整において、従来方式のように過冷却した後の再熱等を行う必要がなく、除湿ローターにより直接除湿ができることから、次の①から④までに示すような省エネルギーの効用が得られる。
① 除湿ローターの再生用熱源には、ヒートポンプの排熱、コージェネレーション装置などの排熱利用が可能② 個別分散空調機の高顕熱運転による高効率化が可能③ 低湿度のため空調設定温度を上げた場合でも、温熱環境を適切に保ちつつ、省エネルギーを図ることが可能④ 低湿度のため霜が付きにくく、ショーケース等のデフロスト運転時間を削減することが可能

3）導入上の留意点■設計段階
・ 設計に当たっては、次の①から⑤までのパラメータを検討して、処理される空気の湿度と目標とする温湿度条件により目標除湿量を決定し、仕様を決定する。
①運転方式（換気及び循環の方式決定）②外気温度及び湿度並びに室内温度及び湿度③処理空気の目標温度及び湿度④処理風量及び処理空気の吹出方式⑤熱源方式（温水（低温又は高温）、蒸気など）
・ 外気導入で使用する場合、外気取入口と除湿ローター再生用空気出口が短絡しないように配慮する必要がある。
・ 同風量の外調機よりも外形は若干大きくなるので設置場所及びメンテナンススペースに留意する。
・ 除湿量の設計の際には、室内環境が湿度 40％(建築物環境衛生管理基準)以下にならないように配慮する。
・ 熱源方式は、ヒートポンプ技術の活用又は排熱(温水)を有効的に利用できるシステムを検討する。

44

N.20

クール・ヒートピット、チューブ、トレンチ
１）技術の概要■技術の概要クール･ヒートチューブは、地中に埋設したチューブ等に外気を送り、地中熱を利用して空調負荷を低減するもので、その形態は、図 20.1 に示すようにチューブ埋設型、ボックス型、地下ピット利用型等に分類できる。
チューブ埋設型とは、チューブを地中に埋設する形式の設置手法で、設置場所は、掘削コストの削減の観点から建物の直下に設置する場合がある。また、設置の深さは、掘削コストを考慮して 0.5m～3.0m 程度が多く、チューブは、安価な塩ビ管がコスト面から多用されている。

チューブ埋設型

ボックス型

地下ピット利用型

ボックス型とは、共同溝などを有効利用するタイプをいう。コンクリート製のボックスを地中に建造し、クールチューブとして利用する。ボックスの土図 20.1 クール・ヒートチューブの形態

かぶりは、既存の地中埋設物等の制約条件によって異なるが、0.5m～

表 20.1 クール・ヒートチューブの利用形態の分類

1m 以下程度が多い。伝熱面は、ボックスの床面、側面及び天井面であ
パッシブ
クーリング

・従来空調を必要としない
・規模の小さい、又は取り入れ外気量の比較的少ない、主に住宅の導入例が多い
・夏のみの利用（ヒータ付きで冬季にも利用可）
・空調負荷を処理取り入れる外気の予冷又は予熱・従来空調と併用される・取り入れ外気量の比較的多い、中規模以上の建物に導入可能・夏季と冬季ともに利用
・主に建物の空調用外気負荷低減を目的としており、室内負荷の一部を処理することも可能

る。天井面及び側面は、土かぶりの厚さによるが、地表面からの外界気象の影響を受ける可能性がある。
地下ピット利用型とは、建物の地下ピットを有効利用するタイプである。
伝熱面は、地下ピットの床面及び天井面が主な伝熱面となり、側面は、空ばり

気経路によって利用できない場合がある。また、地中梁 、柱等の地下構造物によって、空気経路は複雑になる。さらに、空気の通過断面積が一定ではないため、伝熱面積の正確な積算が困難な場合がある。
クール･ヒートチューブの利用形態としては、建物の空調負荷低減のため、表 20.1 に示すようにパッシブクーリングと取り入れる外気の予冷又は予熱が考えられる。パッシブクーリングは、空調システムによらず夏季のみ冷熱を得る手法、取り入れる外気の予冷又は予熱については、空調システムの取り入れる外気の負荷をクール・ヒートチューブを利用して低減する手法である。

2）導入上の留意点
クール・ヒートチューブの導入■設計段階
・ 外気導入量が大きく、外気負荷が多いとされる空間を優先的に選定し、外気の導入風量を算定するとともに、クール・ヒートチューブの規模

対象建物（適用範囲）から適用できる範囲を検討する。
・ 湿気によるカビ等の発生及び繁殖を防止するため、常に換気を行うな
ど、結露防止対策を講じる必要があることから、検討を要する。

導入風量
運転時間

・ 地下水等の浸水があると、その水の腐食により異臭が発生し、これを居室等に導いてしまうため、防水対策を施す。
設計目標設定効果量・搬送動力
・配管サイズ・長さ、設計風速
図 20.2 クール･ヒートチューブの導入検討フロー

45

N.2１

太陽熱利用設備
１）技術の概要
表 21.1 集熱器を用いた太陽熱利用システムの分類■技術の概要太陽エネルギーの利用は、太陽電池など光としての利用及び熱の利用に大別される。熱の利用については、更にパッシブ手法として窓、①給湯システム･･･給湯のみに利用②暖房システム･･･暖房のみに利用③給湯･暖房システム･･･給湯で利用した後、暖房にも利用④冷暖房給湯システム･･･③に加え冷凍機の熱源にも利用

蓄熱床などに熱を蓄えて利用する場合と、集熱器により熱を集めて利用する場合とが挙げられる。前者は建物自体の工夫によるところが大集熱器

きいが、後者は表 21.1 に示す４つのシステムに分類できる。

給湯

図 21.1 に示すように、給湯への利用が家庭用を含め最も普及しているが、図 21.2 に示すように、給湯で利用した温水を暖房にも活用する利用形態も普及している。また、図 21.3 に示すように、冷房へ利用する場合は、吸収冷凍機の利用が多く、一般に高温での集熱が困難なことから、太陽熱を単効用で利用するものが多く用いられている。近

蓄熱槽

↑給水

貯湯槽

給湯機

図 21.1 太陽熱設備給湯システムの例

年では、図 21.4 に示すように、省エネルギー性の向上のため、低い温集熱器

度の太陽熱においても有効利用できるように専用設計されたソーラー

給湯

補助熱源

クーリングシステムが開発されるなど、冷暖房及び給湯に太陽熱を利エアコン等用する事例が増えてきている。
貯湯槽

ソーラー吸収
冷温水機

給湯機
↑給水

冷温水
冷暖房負荷

冷房

給水

図 21.2 太陽熱設備給湯・暖房システムの例
冷却塔

都市ガス

集熱器

ソーラー温水

冷房

暖房

熱交換器
蓄熱槽

ボイラー

図 21.4 ソーラークーリングシステムの事例
吸収式冷凍機図 21.3 太陽熱設備利用冷暖房･給湯システムの例

2）技術の効果■省エネルギー・省 CO2 効果
太陽熱利用システムの効果は、建物用途若しくは規模又は地域によって様々であるが、表 21.2 に示す事例では、太陽光依存率（全体に対して太陽エネルギーで賄った割合）は約 30～40％となっており、化石燃料の使用量を削減することによる CO2 排出量の削減効果も得られる。
表 21.2 太陽熱利用システムの効果の事例

用途

導入先

有効集熱
面積（㎡）

集熱器
タイプ

太陽依存率（%）
平成19年実績値

CO2削減量[kg-CO2/年]*

給湯

小学校・給食室

23 真空ガラス管形

31

3,979

給湯・暖房

高校・寮

214 真空ガラス管形

31

20,116

暖房

娯楽施設

173 空気集熱形

36

10,726*灯油熱源機を代替すると仮定（ボイラ効率80%の場合）。
（出典：「平成 21 年度 業務用太陽熱利用システムの導入検討ガイドライン」ＮＥＤＯ）

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3）導入上の留意点■設計段階
・ 東京都建築物環境計画書制度の対象建物においては、太陽熱利用設備は導入を検討する義務がある点に留意する（検太陽熱利用設備の導入

討シート有り）。
・ 太陽エネルギーは、間欠的かつ不確実であるため、太陽熱利用システムには蓄熱槽が必要となる。蓄熱槽はシステムの種類、設置スペース、使用条件、コスト等により、単槽又は複数建設計画（場所、面積、用途など）の槽を組み合わせて計画する。

暖房、給湯計画（CO2 削減など）

・ 導入が容易な太陽熱利用設備ユニットについても検討する。
・ 太陽熱を無駄なく集熱するために、効果的な制御方式を検討する（制御には、温度を感知して集熱ポンプを発停する方

気象条件、給水温度の設定

式と日射量を感知して発停する方法とがある）。

給湯負荷、暖房負荷

・ 水式集熱システムは、屋外で外気にさらされるため、集熱器、配管及び弁類は凍結対策を講じる。
・ 集熱ポンプの停止、集熱回路への放熱器の設置等、過集熱

給湯、暖房システムの選定

及び空焚き対策について検討する。

■施工・引渡し段階

集熱面積、蓄熱槽容量の設定

・ 水質の悪い水を循環すると、腐食の発生又はスケールの付着により寿命を損なうため、水質検査により水質を確認し、必集熱器設置条件の設定

ろ要に応じ濾過装置などを設置して水処理を行う必要がある。メ
ンテナンス方法については、マニュアル等を整理し、施設管理者へ引き継ぐ。
・ 経年での故障若しくは劣化又はシステムの正常な稼動を確

熱収支計算
図 21.5 太陽熱利用システムの導入検討フロー

認し、異常があった場合は対処できるように、運転データ等の記録方法について配慮する。

4）効果算定の事例■概算（計画時）
建築物の計画段階では、詳細な熱負荷を求めることができないため、単位床面積当たりの熱負荷原単位、１日の時刻別熱負荷パターン等を用いて検討する。簡易計算には、指定地域の月平均の気象データ及び日合計負荷を使って全日集熱効率線図により求める方法と、月平均の時刻ごとの気象データ及び月平均の時刻ごとの熱負荷を用いて、瞬時集熱効率線図により時刻ごとの計算で求める方法とがある（詳しくは、一般社団法人 ソーラーシステム振興協会「業務用太陽熱利用システムの設計・施工
ガイドライン（H25.4）」を参照）。

■詳細（設計時）
1 年 365 日の気象データ及び熱負荷データを時間ごとに入力して 365 日連続での熱収支の計算を行い、太陽熱利用熱量、
太陽光依存率等を求める。建物の建設地の気象データ、熱負荷データ及び太陽熱利用を含めた構成機器の仕様を取り込み、太陽熱利用熱量及び太陽光依存率を計算し、その有効性を確認する。

47

N.22

ＢＥＭＳ(データ収集の措置)
１）技術の概要■技術の概要BEMS とは、Building and Energy Management System の略で、建物の室内環境及びエネルギー使用状況を把握し、最適に制御することを目的とする機器・設備等の運転管理システムである。近年では、経済産業省による「次世代エネルギー・社会システム実証事業」においてエネルギーマネジメント技術の確立に向けた実証等を進めているところである。
BEMS には、室内環境、機器設備の発停、配管等の温度、流量、圧力等のデータを収集し、施設管理者に対して評価を表示させるなど様々なシステムが存在しており、その多くは設備機器の維持、管理及び保守を目的に構築された中央監視設備に付属して、データを分かりやすく表示する役割を担っている。一方で、中央監視設備の設置を必要としない中小規模の建物では、BEMS
導入のために系統別に多くの計測器を設置しなければならないこと、サーバにつなぐための工事が必要なことなど、初期投資コストの増加が少なくないことから、どのようにしてこれに見合う運用の最適化が図られるかという課題がある。
しかし、近年では空調設備の集中管理コントローラーが高機能化し、BEMS の役割を一定程度代替する製品及び計量からデータ収集、見える化までを安価に行うことができる情報設備システム等が普及し始めており、中小規模の建物においても、エネルギーデータの収集が容易になりつつある。
BEMS の活用に当たっては、収集したデータにより、いかに無駄を省き効率的な運用となる計画を立てられるか、また、それらの効果の事後検証ができるかが重要となる。BEMS そのものの考え方及び設計ガイドライン、その活用方法に関する考え方等について
は、空気調和衛生工学会等の資料（表 22.1）において、体系が整理されている。

表 22.1 空気調和・衛生工学会における BEMS 関連の公開資料
コード

タイトル

概要

SHASE-M 0004-2001

環境・エネルギー性能の最適化のための BEMS ビル管理システム

BEMS の解説

SHASE-M 0006-2005

建築室内環境・設備システム性能評価方法の標準化研究

室内環境計測方法

SHASE-M 0007-2005

設備システムに関するエネルギー性能計測マニュアル

設備性能計測方法

SHASE-M 0009-2007

BEMS の普及と活用促進に向けて評価指標の定義・活用

R 0024-2010

BEMS を活用した改善手法ガイドライン

活用方法

R 0034-2012

BEMS の活用に向けたグラフ画面とデータエクスポートの標準仕様の提案

活用促進手法

R 0038-2012

改正省エネルギー法対応 BEMS のあり方

応用482）技術の効果■省エネルギー･省 CO2 効果
データの分析による不具合の検知、切り忘れ防止等の運用の改善等、省エネルギー及び省 CO2 に資する活動の支援となるほか、見せ方によっては、施設の利用者側にも省エネ行動の啓発を促すことができる。
一般的な省エネルギー率については、統計的なデータの蓄積が行われていないが、10%程度の省エネルギーが実現するとの報告（ＢＥＭＳ導入支援事業と省エネルギー効果実績（NEDO））がある。

3）導入上の留意点■設計段階
・ BEMS の導入の目的に応じて、計量・計測
項目の規模（点数）等を計画する。具体的には、管理指標を決め、計量点、データ管理及び出力方法について、それを誰がどのような形で確認し、フィードバックするのかを発注者、可能であれば施設管理者と協議の上、検討する。図 22.1 に示されるように、データ取得の目的及び活用方法が設計段階で確認できていることが重要である。
・ 設計段階において、運用後の汎用性を高めるために、計量点の変更・追加、機能の変更・追加等に柔軟に対応する拡張性を考慮する。

■施工・引渡し段階
・ 取得されたデータにより、省エネルギー及び省コストを目的とした PDCA サイクル（図22.1 中の“現状データの確認”から“継続・維持の活動”までのフローを参照。）を構築する。建物管理者への委託によるエネル
ギー管理が望ましいが、それが難しい場合
は外部のコンサルタントの活用等も検討する。
・ 施設管理者に対し、設計段階で前提とし

図 22.1 建築物の関係者と BEMS データの活用項目

た管理指標及び管理の考え方を適正に引 （出典：村上公哉、他 15 名：「BEMS の活用に向けたグラフ画面とデータエクスポートの標準
き継ぐ。

仕様の提案（第 1 報）BEMS 活用の現状と課題」、空気調和・衛生工学会大会学術講演論
文集、p.2402 図-1、2012 年 9 月）

・ 来庁者向けなどに、省エネの取組を分かりやすく表示する仕組みについても検討する。

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