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立命館中学校高等学校の概要
所 在 地：京都府長岡京市
建物用途：教育施設
敷地面積：42,483.32 ㎡〈教室・体育棟〉
延床面積：36,893.76 ㎡
階 数 ：地下 1 階 地上 6 階
構 造 ：鉄筋コンクリート造（一部鉄骨造）〈体験学習棟〉
延床面積：1,785.91 ㎡
階 数 ：地上 3 階
構 造 ：鉄筋コンクリート造[MＪ/年㎡]
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0

立命館深草

立命館長岡京(ﾌﾟｰﾙ有)立命館長岡京(ﾌﾟｰﾙ無)

32％

40％

838
569Ⅸ࠰᧓̅ဇ⇎⇳∑⇔∞᣽⅙․•‣‧࠰ࡇⅩ502

本プロジェクトは、京都市伏見区から長岡京市に移転する、生徒・教員数約2,000人の新キャンパス整備工事である。プロジェクト推進にあたり、「日本最先端のエコスクール建設」という大きなテーマを目標に掲げた。地域性を最大限に活用し、利用できる自然エネルギーを最大限に活用したシステムを構築し、また生徒の自発的行動を促す仕組みなど多岐にわたる環境技術をキャンパス内に導入した。それらが環境教育の場を提供し、さらなる生徒の好奇心を満たす結果となっている。
■ エネルギー消費実態
建物全体の一次エネルギー消費量を BEMS データから算出した。運用段階での省エネ性能として、2015 年度の室内温水プールを含めない実績値は、単位床面積あたり 502[MJ/( ㎡･年 )] となっている。これは同種の建物の統計値（出典：（財）省エネルギーセンター学校用途）1,498 [MJ/( ㎡･年 )] から約 67％の削減を達成した値である。なお、既に省エネが進められていた既存キャンパスからは約 40％の削減となっているが、学校側は「将来的には更なる運用改善により50％以上の省エネを図りたい」と大きな目標へ向けて進んでいる。
■ CASBEE-新築による環境性能評価
総合的な環境配慮を評価するCASBEEでは京都府においてトップクラスとなるBEE値＝4.9を実現しており、当初目標とした「日本最先端のエコスクール」と呼ぶにふさわしいキャンパスとなった。

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この資料は、受賞者に了解を得て建築設備技術者協会より公開している資料です。個人に利用するに留め、無断転載等を禁止します。

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地域性を最大限活かした省エネルギー
西山、長岡天満宮の森などとの生き物の往来

本件では敷地の地域性というポテンシャルを利用し、自然エネルギーを最大限に活用することを第一のテーマとしている。また、生態系への配慮等、周辺環境への影響を最小限にしている。

建物の断熱性を向上し、地域の生物多様性を保全する屋上緑化

卓越風

敷地内温熱環境向上に寄与する
レインガーデン
太陽光発電パネル
ソルエアパネル
緑地側からクールチューブへの
涼しい外気の取入

教室棟

JR東

海道

本線

卓越風を内部に取り入れやすくする建物配置、 グラウンド
自然換気窓の設置
豊かな伏流水によるトップライト冷却グラウンド散水など

恵解山古墳の森、淀川などとの生き物の往来
生態系をつなぐ拠点

自然換気を促進する
自然換気窓の最適配置■ 卓越風を最大限に自然換気利用できる建物形状
敷地特性である西からの卓越風を利用するべく、敷地西側に運動場を設け、卓越風を両手で集めるような弓なり配置の校舎棟形状を計画した。またその卓越風が集まる中央にアトリウムを設け、風圧効果により自然換気能力を高めることを考えた。
4層のアトリウムをフロア毎に分け自然換気の流入・流出量を計算した。アトリウムの気積は約15,000㎥であり、最大6回/ｈの自然換気風量が見込める計算結果となった。

既存の桜並木・畦畔野草の保存

体育館棟

クールチューブの外気取入NⅨԗᡀ࿢‫ؾ‬Ⅹ

100000
90000
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0

10.7

12/27

11/27

Ⅸ⇈⇮∐⇌∆ᐯ໱੭ൢ⇝∅∋−∞⇝∍∙Ⅹ

10/28

9/28

8/29

7/30

6/30

5/31

5/1

4/1

1Ⅸ‫ٳދ‬ൢ්⇝∅∋−∞⇝∍∙↗⇶∏∙⇟੭ൢᆸⅩ

3/2主風向

7.9

1/31

10.7

1/1

7.9

Wind[m/s]
20.7
17.1
13.8
10.7
7.95.43.3
1.5

1FNo1流入
1FNo2流入

風量[m3/h]7.9

10.7 7.9■ 生物多様性の推進
敷地は西山と桂川の中間地点に位置しており、生物の橋渡しとなる樹木や緑があった。それら元々の敷地に生息していた土壌・緑化を仮置きしておき、新キャンパスの屋上緑化に再利用して DNA の継承と屋根断熱性能向上の両立を図る「ブラウンルーフ（粗放的な自然屋上緑化）」を計画した。

ゼロエネルギーアトリウム
ゼロエネルギーアトリウム：輻射
キャンパスの中心となるアトリウム空間をエコスクールの象徴として位置づけ、季節に応じた各種自然エネルギーの活用と建築的対策の組み合わせにより、年間エネルギー収支をゼロ化する「ゼロエネルギーアトリウム」を計画した。

能力50kW
GHP

能力50kW■ 輻射パネル利用空調方式の導入
アトリウムに併設しているメディアセンターおよびアトリウム最下層部には、垂直型の結露型
輻射パネルを設置している。結露型輻射パネルは通常の空調機用冷温水温度での送水が可能である。このシステムにおいては、ファン動力の削減を行いながら、メディアセンターの静寂性を保ちつつ、輻射パネルを生徒が実際に手を触れることのできる場所に設置することで、熱伝達の「輻射（放射）」を実感できる環境学習の狙いも併せ持つ。

PH
ﾒﾃﾞｨｱｾﾝﾀ

HEXⅨʟ൦༏เМဇᠠ‫∑⇳⇷ݧ‬ኒወ‫׋‬Ⅹ[日]この資料は、受賞者に了解を得て建築設備技術者協会より公開している資料です。個人に利用するに留め、無断転載等を禁止します。

400350300
2502001501005004.54

井水熱源 HP

中水槽温度（日平均）302826242220181614
10 11 12 13[日]※7/11〜7/13は欠損

12123456789

温度[℃]

熱量[kWh]Ⅸʟ൦༏เМဇᠠ‫∑⇳⇷ݧ‬Ⅹ

COP[-]

COP[-]

温度[℃]

熱量[kWh]ﾌｫｰﾗﾑPH

中水槽■ 熱源は井水熱利用
敷地特性の１つである伏流水を水源とした、井水熱源ヒートポンプを設置し、散水や便所洗浄水に用いる雨水・井水熱を空調熱源として利用している。また中水熱利用ができない場合、GHPチラーを補助として運転する。外気の湿度を極力呼び込みたくないので、外調機を設置し、除湿後導入している。
冬期の運用実績では、月積算でHP単体COPは4.47、システムCOPは3.20であり、高い効率が得られた（HPチラーの送水温度は42℃、輻射パネルへの送水温度は34℃）。
夏期の運用実績では、月積算でHP単体COP
井水熱源 HP
中水槽温度（日平均）は4.07、システムCOPは2.15であった。夏期に16800※12/1〜12/3は欠損
14700
ついては負荷率がやや低い運用となっており、
12600
補機動力の割合が相対的に大きくなったため
10500
8400に冬期と比べて効率が低下したと考えられる
6300（HPチラーの送水温度は11℃、輻射パネルへ4200
2100の送水温度は20℃）。
00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 [日]井水熱源HPの熱源である中水槽の温度につ6
井水熱源HPシステム
いては、冬期は12〜15℃、夏期は25〜28℃程
54度と安定している。冬期の中水槽温度は外気3温度と比べて高く、夏期は外気温度と比べて2低い。空冷システムと比較して優位な条件で10運用できていることが判る。
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31ⅨϤ஖ᢃ᠃ܱጚ≋․•‣‧࠰‣․உ≌Ⅹ
ɥ≝ϼྸ༏᣽⅚ɦ≝јྙ

密閉型タンク

EHP

3210

井水熱源 HP
3456789システム
10Ⅸٰ஖ᢃ᠃ܱጚ≋․•‣ ࠰ உ≌Ⅹɥ≝ϼྸ༏᣽⅚ɦ≝јྙ111213[日]ᛂເ⏦ㄳ᭩ᵝᘧ㸱ᴗ⦼ྡ⛠㸸❧࿨㤋୰Ꮫᰯ࣭㧗➼Ꮫᰯ㛗ᒸி࢟ࣕࣥࣃࢫ

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能力 5kW×5台■ ReHPシステム
ReHPⓇ（リ ヒ ー プ、Renewable Energy
Heat Pump System）（当社開発）は、建物周囲の太陽熱、空気熱、地中熱、水熱など複数の再生可能エネルギーを熱源利用する、高効率な水熱源ヒートポンプシステムである。当社開発のソルエアヒートポンプⓇ（以 降 SAHPⓇ）に よ り、太 陽 熱 集 熱、放射冷却、空気熱交換を行い、スリンキー式地中熱コイルから地中熱をくみ上げる複合熱源システムを採用し、水熱源空調に利用している。

能力 363kW

SAHP

GHP、吸収式よりCT

SAHP
HEX

HEX

能力 392kW

EHPW

Ⅸ⇣∑⇎⇈⇸∞⇮∃∙⇽‫ٳ‬ᚇⅩ

EHPW

768L/min
770kPa22kW×2台

GHEX
スリンキーコイル、1800m

GHEX

Ⅸ⁄⁗›⁂⇝⇟⇬∆ኒወ‫׋‬Ⅹ
SAHPEHPW(2次)37熱量[kWh]

150
10050015EHPW

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31[日]SAHPシステム

熱源水ポンプ

1234EHPW

567SAHP

89システム10111213 [日]

熱源水ポンプ

102582082061561541041025250

13222018161412108612/21 0:00

57COP[-]

1225
WTF[-]

30

0
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31[日]

外気温度

EHPW 出口温度

0SAHP 出口温度

空調運転
温度[℃]

COP[-]SAHP
EHPW(2次)
地中熱
冷却塔

1012温度[℃]

1600
1400
1200
1000
800600400
2000-200

熱量[kWh]200

12/21 6:00

12/21 12:00

12/21 18:00

12/22 0:00

138
3634
32
30
2826
24
22
7/11 8:00

ⅨϤ஖ᢃ᠃ܱጚ≋․•‣‧࠰‣․உ≌Ⅹ
ɥ≝ϼྸ༏᣽⅚ɶ≝јྙ⅚ɦ≝ภࡇ23456

78外気温度
冷却塔出口温度

101112013 [日]EHPW出口温度
地中熱出口温度

空調運転

7/11 14:00

930
WTF[-]

250

Ⅸ⇟∐∙⇓∞ࡸ‫ע‬ɶ༏⇙⇊∑Ⅹ

SAHP回復運転

7/11 20:00

7/12 2:00■ 運用実績
冬期：EHPWの単体COPは月積算で4.06、SAHPⓇの単体COPは6.65と運転COPとしては非常に高い値であった。熱源水ポ
ンプのWTFは7.32とやや低く、熱源水搬送動力には改善の余地がある。システムCOPは2.16であった。
夏期：EHPWの単体COPは月積算で3.44、SAHPⓇの単体COPは4.94と運転COPとしては非常に高い値であった。熱源水ポ
ンプのWTFは14とやや低く、熱源水搬送動力には改善の余地がある。システムCOPは2.07であった。
地中熱コイル：地中熱交換器の期間平均
放熱性能は13.3W/m、最大放熱性能は56.2W/mとなり予測シミュレーションを上回る結果となった。
以上のように、必ずしも高い効率とは言えないが、複数熱源を組み合わせた水熱源ヒートポンプシステムであるReHPⓇの計画と運用に関する知見を得た。本システムの発展のためには、補機動力（ポンプや冷却塔）の確実な低減方策を検討するとともに、それに繋がるEHPWそのものの変流量対応、効率向上、熱源水温度範囲などの改善も望まれる。

7/12 8:00

Ⅸٰ஖ᢃ᠃ܱጚ≋․•‣ ࠰ உ≌Ⅹɥ≝ϼྸ༏᣽⅚ɶ≝јྙ⅚ɦ≝ภࡇ

ゼロエネルギーアトリウム：屋根散水ゼロエネルギーアトリウム：検証

アトリウム空調負荷を抑えるべく電動日射ブラインドと、中水（主に井水）を水源とするトップライト散水を導入した。
トップライト下部の温度が設定温度以上となると散水する。トップライトはLow-Eのペアガラスを採用しており、外部側の表面温度下がり幅と内部側の表面温度推移は差があるものの、平均5℃程度温度が低下する効果が期待できることがわかった。

各自然エネルギー利用や建築ルーバー等の省エネ対策により、一般的なアトリウムと比較し空調負荷を75.4％削減することが可能となった。そこへ太陽光パネル160kWを設置し、利用しているエネルギーを創エネで年間を通してすべて賄うことができる「ゼロエネルギーアトリウム」を構築することができた。

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創エネルギー[MJ] 消費エネルギー([MJ]

300,000
250,000

標準モデル

200,000
150,000
100,000
50,0000

実績値 エネルギー収支

ゼロ

50,000100,000
150,000

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この資料は、受賞者に了解を得て建築設備技術者協会より公開している資料です。個人に利用するに留め、無断転載等を禁止します。

太陽光 160kW
空調
照明

26,500MJ
創エネルギーᛂເ⏦ㄳ᭩ᵝᘧ㸱ᴗ⦼ྡ⛠㸸❧࿨㤋୰Ꮫᰯ࣭㧗➼Ꮫᰯ㛗ᒸி࢟ࣕࣥࣃࢫ

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教室における取り組みと快適性の検証
常時利用される教室においては、省エネルギーの積み重ねが大きな効果を生む。
■ 窓まわり教室は窓面積が法規定されており、外皮負荷が大きくなる傾向にある。そこで外皮負荷の抑制を意図して、高断熱サッシ・高断熱ガラス（LowE ガラス）を導入し、併せて日射を防ぎながら昼光利用できるライトシェルフを計画して、窓周りの工夫を行った。

■ クール＆ヒートチューブ
外気温度と出口温度の各月相関図から、夏期は最大 5.8℃の外気温度低減降下があり、冬期は最大 8.5℃の外気温度上昇効果があることを確認した。クール & ヒートチューブによる外気負荷は、概ね 63.2％程度低減する結果となった。
25

2015 年度

夏期
最大5.8℃降下

201510

冬期
5 最大8.5℃上昇
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
外気温度[℃]

Ⅸᆸ↭↾↹ˁಮⅩⅨภࡇႻ᧙‫׋‬Ⅹ

0%

20%

40%60%

80%

窓側前
窓側後
廊下側前
廊下側後 中央前
中央後[℃]
移動教室 通常授業
外気温
34323028262422
１限 ２限 ３限 ４限 ５限 ６限
208 9 10 11 12 13 14 15 16 17[時][℃] 寒い 涼しい 快適 暖かい 暑い353331292725
23

100%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

180000160000140000120000100000
80000
60000
40000
20000
0

2015 年度

63.2％減生外気

クール＆ヒートチューブ利用

Ⅸ࠰᧓‫ٳ‬ൢ᝟ᒵ˯ถјྙⅩ■ GHPの回転数制御システム
パッケージは中間期などの部分負荷・低負荷運転時に効率が落ちる傾向にある。実在するビル群では、低負荷時の効率改善をコンプレッサーインバーター制御に頼るしかなく、結果、低 COP で運転していることが多い。省エネルギー性の向上を目指し、今計画では積極 的 に 低 COP 運 転 の 状 況 を 回 避（サ ー モOFF）するシステムを構築している。
5.0

非高効率低負荷運転域（20％以下）4.54.03.53.0②2.52.0

非高効率高負荷運転域（90％以上）

高効率運転域（35〜60%）

COP■移転前後比較
夏期実測値によると、移転前では窓側と廊下側で温度差があったが、移転後では平面温度分布は解消されている。また温冷感アンケートにおいても、「暑い寒い」が改善しているのがわかる。中間期・冬期においても同傾向を示した。
窓側前
窓側後
廊下側前
外気温
廊下側後 中央[℃]
移動教室 通常授業
34323028262422
１限 ２限 ３限 ４限 ５限 ６限
208 9 10 11 12 13 14 15 16 17[時][℃] 寒い 涼しい 快適 暖かい 暑い35333129272523

5,6月 11,12月
7,8月 1,2月
9,10月 3,4月

外気負荷[kW/年]

クール＆ヒートチューブ出口温度[℃]

30010■ 生徒との連携
中央監視では、生徒達と協力してコンテンツの構築を行い、運用側のニーズを取り入れた。独自のテーマとしてゲーミフィケーションを誘発する「見える化」を超えた「試す化」を掲げた。
各教室に iPad を設置し、生徒が誰でも触れることができるようにした。省エネに対する関心が増し、更に他クラスや 1 年前の同教室クラスと競争することで楽しみ・達成の実感を受けて自発的な環境行動に到達する「試す化」システムが完成した。
「ECO WEEK」と呼ばれる、生徒が自発的に行っている省エネ運動に対し、iPad を利用する企画を立てた。この活動には、立命館大学近本研究室がサポートしている。
iPad を利用しない ECOWEEK では一次エネルギーで約 8％の削減値だったのものが「試す化」の iPad を用いることにより、約14％の削減となり省エネ幅が増加する結果となった。
CO2競争
楽しみ

iPadオンボーディング「見える化」

自発的な達成の実感 環境行動

関心ルール

チューニングゴール「試す化」

Ⅸᚾↈ҄≋⇘∞∅⇻⇉⇗∞⇝∍∙≌Ⅹ①2030405060
負荷率

出来るだけ COP の高いところで運転708090100の部分で運転しないように制御する①最適 COP 運転制御

・起動時に上限値制御で、運転出力を高 COP ポイントで頭打ちにする。
②低負荷運転回避制御

・低負荷時に一旦室外機を強制停止（サーモ Oﬀ）する。
（送風モード）・負荷がかかったときに、運転復帰

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体育館における取り組みと快適性の検証

温度[℃]…機械換気システム…自然換気（マルチフロアー・チムニー）
システム
LED照明
点灯のエリア管理

30

325

2.5

20

2

15

1.5

10

15

第1アリーナ

0.5

0

0 0
000
0
7:0 9:0 11:0 13:0 15:0 17:0

0
-10,000-20,000-30,000-40,000-50,000-60,000-70,000

9月10月 11月 30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
-5.0

温度[℃]

‫ٳ‬ᚇ

16,000,000
14,000,000
12,000,000
10,000,000
8,000,000
6,000,000
4,000,000
2,000,000
0

排熱量[MJ]ϋᚇ

Ⅸ⇣∞∏∞⇧∆⇱∞Ⅹ

換気風量[㎥/h]

第3アリーナ輻射空調
クールチューブ

0ⅨҤி⇧∆⇱∞ϋภࡇ∝੭ൢ᣽ਖ਼ᆆ‒․•‣‧࠰Ⅹ
߼≝‣•‡‧୑↻⅚ӫ≝‣•‡‣୯↹

第2アリーナ

Ⅸ˳Ꮛ౐↝࿢‫ؾ‬ᣐॾⅩ

0 000007:0 9:0 11:0 13:0 15:0 17:0

換気量
外気温度
チムニー温度(2階)チムニー温度(4階)チムニー温度(頂部)
室内平均温度
ソーラー日射量

換気量[単位]

ソーラーチムニー

排気熱量
平均外気温

外気負荷[kW/年]

クール＆チューブ出口温度[℃]

平均内外温度差■ 取り組みと快適性の検証
北東 南東 南西 北西
体育館では、極力空調を行わないことが省エネにつながるので、自然換気を促 Ⅸ⇧∆⇱∞Ӳ૾ˮК੭ൢ᣽Ⅹ
Ⅸ⇧∆⇱∞੭ൢ↚↷↺‫ٳ‬ൢ‫ݰ‬λјௐⅩ․•‣‧࠰ᅸ஖․•‣‧࠰ᅸ஖
進する工夫として、マルチフロアー・チムニーを設置(四つ角)した。曇りの日と比2015 年度
2015 年度
3070000
較し晴れの日はチムニー内上下温度分布が生じ換気量が増えていることがわかる。
夏期最大
60000
2553.1％減
50000
12.1℃降下チムニーが処理した排熱量と内外温度差を示し、効果を検証した。また、煙突効
2040000
15
果の利用により、地下のアリーナでも自然換気が可能となった。チムニーは内部
30000
105,6月11,12月20000
冬期最大側をガラスブロックにすることで、自然光の取り入れ効果も併せ持つ。
7,8月
1,2月
5
10000
10.2℃上昇
9,10月
3,4月
00
また、体育棟にもクール＆ヒートチューブを導入している。データ解析により0510 15 20 25 30 3540
生外気
クール＆外気温度[℃]
ヒートチューブ利用
教室棟と同等の効果を確認し、省エネルギーに寄与していることがわかった。

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この資料は、受賞者に了解を得て建築設備技術者協会より公開している資料です。個人に利用するに留め、無断転載等を禁止します。

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