■ 关于东京都内公共建筑物首次取得“NearlyZEB”认证的措施
品川区立环境学习交流设施生态(以下简称本设施)将在2018年3月制定的“品川区环境基本计划”中,培养充实环境教育和交流、日常实践环境保护的人,以实现与时代相连的环境城市为目标作为体验环境并学习的设施进行整备。
国家在“能源基本计划”(2014年4月内阁会议决定)和“全球变暖对策计划”(2016年5月内阁会议决定)中,将ZEB的普及和实现作为目标之一,不会降低室内外的环境质量,而是大幅削减节能。
受此影响,在本设施的建设方面,在2018年开始讨论的基本计划之初,提出了作为区有设施首次实现ZEB。在讨论过程中,以更准确的实现ZEB为目的,设计委托的订购将通过向有取得ZEB认证经验的设计事务所寻求技术提案的“Propols方式”来决定,经过2019年4月公开招募、选定的会议体等,同年7月设计委托方决定了。
在2019年度开始实施的设计业务中,从初期阶段开始,以进一步提高1外皮性能2平面形状3溶洞等节能性能为目的进行了讨论。另外,关于本设施采用的4种系统、机器类,从以前开始就将世间的东西组合起来实现ZEB,考虑到今后设备更新的便利性,进行了设计。
另外,本设施位于户越公园的一角,以与公园丰富的绿色和谐为第一,实施墙面绿化,极力抑制建筑物的高度。另外,为了与位于本设施东侧的药医门具有连续性,将本瓦、漆喰壁等作为建筑材料使用。内包装多用木材,当时从与品川区有交流等的自治体和地产地消的观点出发,采用了来自在东京都内拥有森林的多摩地区的木材。在进行森林的适当管理的基础上,作为“培育、砍伐、使用、种植”的一系列循环对防止温暖化有效果,这些启发也在本设施实施。
①外皮性能
在用于ZEB判定的WEB程序(※1)中,BPI(※2)值为0.47(设计PAL*/基准PAL*)(※3),与一般建筑物相比,计划为高的外皮性能。
在开口处采用的玻璃
通过作为Low-E多层玻璃,来减少热损失。
另外,开口部以外的外墙为轻量气泡混凝土(ALC)和吹付发泡聚氨酯(50mm)。
同时,虽然对直接的节能计算没有贡献,但是从3楼的北面到东面,进行墙面绿化,起到遮挡直射光的作用,以及由于绿化的蒸发效果,墙面的温度上升的降低效果令人期待。
②平面规划
在同一地板面积、同一高度的短形建筑物中,作为外墙面积最小的正方形的平面形状,谋求降低受到外部热负荷的外墙面积。
另外,居室的开口部大多为公园侧(南侧),以夏至的太阳高度和太阳方位为基础,设置3m深的屋檐,大幅减少了直接射光引起的居室的热负荷。关于热负荷高的夏季西日,即使有这么深的屋檐,也有可能侵入直射光的室内,因此计划用从开口部的地板设置在1.95m的屋顶来遮挡。
同时,考虑到地域的卓越风向,设置了利用通风楼梯的换气窗,以建筑物内的温度差使空气流动。
自然换气
的非空调期间,期待着运营时的空调负荷降低。
③佐宁
在面向热负荷高的外墙的部分,通过配置动线空间、仓库、机械室等后院、非空调空间的厕所等,将展示室等居室区域包围,减少作为空调空间的居室的热负荷。
④各种系统、机器类
1. 热源设备
热源设备除了高效率空冷热泵提拉之外,本用地还有丰富的地下水,因此采用了地下热泵提拉。
首先,在高效率空冷热泵提拉中,采用了通过向机器洒水来提高冷却效率的高COP(※4)类型,谋求了一次能源量的削减。
其次,在地下热泵提拉中,采用了作为密闭电路的Boa Hall型,缩小了地下热交换的泵升程,谋求节能化。另外,在设计阶段,先行实施了地热的热交换试验,决定了地热交换机(深度100m)的必要根数(6根)。
另外,各房间的设定温湿度在夏季28度・相对湿度50%冬季为19度・相对湿度40%,选定了热源容量。
2. 空调、换气设备
空调设备采用了放射空调、空调机和火焰单元。
所谓放射线空调,是指不通过空气直接与人体进行热交换而进行冷暖气的东西,有降低搬运动力,以及平面性的室温不均匀发生的效果。在1楼的社区休息室、入口大厅、3楼各展示区域,在采用这种辐射空调的同时,还采用了中央空调方式的地板喷出空调。通过这些空调方式,在人活动的地板附近进行集中空调的“居住区域空调”,可以使空调空间最小化,减少空调负荷。另外,中央空调方式还计划采用潜热显热分离型空气调机,通过控制湿度来缓和室温,确保舒适性。另外,根据每个空调区域的可变定风量装置,采用了控制吹出风量的方式。同时,通过CO2控制谋求外部空气引进量的合理化等,谋求了一次能源量的削减。另外,房间的使用时间段等不规则的1楼办公室、2楼的各居室、3楼的多功能房间采用了个别空调。
3. 雨水利用
作为雨水的利用,在地下坑设置了40m3的雨水储存槽,使用加压供水泵用于厕所的清洗水。
另外,为了在停电时继续使用厕所,将该泵嵌入了蓄电池系统中。
4. 照明设备
照明设备全部采用LED照明,一部分使用人感传感器和照度传感器控制消耗能量。
人感传感器设置在厕所、仓库、机械室等处,与未使用时的切实熄灯相连。
照度传感器设置在1楼社区休息室和3楼多功能房间等可以期待自然采光的房间里。
5. 热水设备
由于本设施中烧水室和哺乳室等使用场所受到限制,因此作为个别供给热水方式,在各处设置了蓄水式电热水器。
在ZEB的计算上,虽然也有考虑到环境的供给热水设备,但是由于本设施的供给热水使用量的效果等原因,采用了本设备。
6. 升降设备
升降设备设置了一座11人乘坐的机械式无电梯。虽然也有速度控制装置和再生电力蓄电系统等与节能相关的功能,但是由于本设施是低层建筑物,所以暂缓采用。
7. 太阳能发电设备
太阳能发电设备设置在本设施的屋顶上,面板的安装张数为288张(93.6kW),每天的发电量预计为215kwh。
发电的电力计划在给蓄电池充电及建筑物中使用。
停电时,将与蓄电池并用,向1楼社区休息室、3楼多功能房间的照明和插座的一部分提供,以及1楼厕所和办公室等停电时也要继续使用的房间提供最低限度的必要供给。
太阳光面板的设置角度主要在南面倾斜3度,计划尽可能确保面板的设置面积。
8. 蓄电设备
在本设施的屋顶上
设置了120kWh的蓄电池。停电时,将与太阳光发电设备一起使用,向1楼社区休息室、3楼多功能房间的照明和插座的一部分提供,以及1楼厕所和办公室等停电时也要继续使用的房间提供最低限度的必要供给。另外,预计停电时将使用蓄电池+太阳能发电,继续提供约72小时的电源。
9. BEMS
计划在1楼办公室内设置BEMS(※5),掌握能源的使用情况。从BEMS得到的收集数据,按空调、换气、热水、照明等部门进行统计。从这些数据中,为了能在机器类运用时达到最佳运转,进行调整等。
■ 一次能源消耗量预测
使用WEB程序的一次能源消耗量设计值,在建筑物全体中除去太阳光发电设备的话,BEI(※6)为0.41,包含太阳光发电设备的BEI为0.09,通过BELS认证取得了NearlyZEB。
各设备每单位面积的一次能源消耗量明细如下。(单位:MJ/m2・年)
・空调设备
设计值:474.34标准值:1,218.17（0.39）
・换气设备
设计值:46.06基准值:98.17（0.47）
・照明设备
设计值:73.91标准值:242.94（0.30）
・热水设备
设计值:47.71标准值:20.67（2.31）
・升降机
设计值:14.09标准值:14.09（1.0）
・太阳能发电设备(能源利用效率化设备)52.50.50
※1 WEB程序: 建筑物的能源消耗量计算程序。
在这个项目中,输入建筑物的地域、各房间的面积和用途等,计算那个建筑物作为基准的能源使用量。
其次,通过输入设备的规格、各房间的大小、绝热材料的种类等信息,计算该建筑物的设计能源使用量。
例如,(设计能源使用量)÷(基准能源使用量)在0.25以上0.5以下达到ZEB Ready。
※2 BPI: 根据外皮标准指标计算出的年热负荷标准
※3 PAL*: 建筑物的室内周围空间的地板面积的年热负荷
※4 COP: 表示空调设备等每1kW的耗电量的冷却、加热能力值
这个数值越大,能源消耗效率越好,节能性高的机器
※５ BEMS: 大楼能源管理系统
为了优化室内环境和能源性能的大楼管理系统
※６ BEL:
根据能源消耗性能计算程序(WEB程序),与基准建筑物比较时的设计建筑物的一次能源消耗量的比率。除了可再生能源之外,在BEI≤0.50的情况下,被判定为达成了ZEB。
通过这些措施,空调设备中的热源设备容量的缩减和控制方法、照明设备中的设定照度和照度控制、太阳光发电设备(能源利用效率化设备)为提高BEI值做出了巨大贡献。