新築ビルのコミッショニング事例

各事例の実施担当欄にある「CMT」とは、性能検証管理チーム(Commissioning Management Team)を言う。

京都駅ビル熱源・空調改修工事コミッショニングプロジェクト(新築コミッショニング)

コミッショニングで100年建築を実現する ~ビル全体の年間一次エネルギー削減量40%・熱源部分の削減量60%~

実施期間

2010年4月~2011年3月、2014年4月~2017年6月

  • 2010年 調査・企画フェーズ
  • 2011年 基本設計フェーズ
  • 2014年4~10月 実施設計フェーズ
  • 2015年1月~2016年6月 施工フェーズ(現在)
  • 2016年7月~2017年6月 機能性能確認フェーズ(予定)

実施担当

【発注者】 京都駅ビル開発、(運転管理者:ジェイアール西日本総合ビルサービス)
【CMT】 吉田治典(CA,CxPE)、柳原隆司(CxPE)、赤司泰義、下田吉之、杉浦修史、岡 敦郎(CxPE)、青山博昌(CxPE)、山本雄二(CxTE)、矢部克明、中森 彰、中村政治、松下直幹(CxTE)
【設計者】 日建設計・日建設計総合研究所 高橋直樹(CxPE)
【施工者】 高砂熱学・テクシア共同企業体 井上哲郎(CxTE)、山口淳志(CxTE)、西日本電気システム

施設データ

京都駅ビルは、平安建都1200年の記念事業の一環として四代目駅舎として1997年に建設された複合用途ビルで、駅舎の他、百貨店、ホテル、劇場、専門店が一体となっている。(延床面積235,942m²、地上16階・地下3階、高さ60m、東西470m)。本プロジェクトは、竣工以来15年経過したこの建物の熱源・空調・給湯設備の大規模改修である。

コミッショニング対象設備の概要

既存システムの冷熱源はコージェネレーションの排熱蒸気を活用した蒸気吸収冷凍機と氷蓄熱、温熱源は蒸気ボイラーのシステムであるが、既存システムの調査・分析と基本・実施設計フェーズのコミッショニングを踏まえ、以下のようなシステムへの改修設計が完了し、現在施工が進行している。1)高効率なターボ冷凍機と空気熱源ヒートポンプチラーの採用、2)熱損失対策のため蒸気から温水搬送システムに転換、3) 未利用・再生可能エネルギーの活用のため井水利用のヒートポンプ熱源、太陽熱利用の給湯システムの採用、4)ガスエンジンコジェネレーションによるデマンドレスポンスへの対応と吸収式冷凍機による排熱利用、5)空調機外気導入量の適正化、6)全搬送系へのインバーターの採用。

コミッショニングの概要

発注者の最重要な要件は、環境都市・京都に相応しいビルとしての大幅な省エネ・省CO2である。これを実現するために既存システムの調査・分析フェーズから設計・施工に至る、ロングスパンのコミッショニング過程が採用された。
既存システムの調査・分析フェーズでは性能の分析と課題の整理を行い、基本設計フェーズではCMTとして独自に行った熱源・空調システムのシミュレーション結果を加味して設計者の提案をレビューした。その結果、熱源・空調システムにおいて約60%の省エネ・省CO2ができることを確認した。
実施設計フェーズでは、基本設計で作成した発注者要件書(OPR)に定量化した省エネ・省CO2目標値を加えると共にシステムに要求される様々な要件も詳細に文書化してOPRを整備した。設計者には、これを反映した設計意図を「設計主旨文書」としてまとめてもらった。
施工発注では、機能性能の試験方法・合否判定基準を具体的かつ定量的に指示した「性能検証特記仕様書」を作成して施工者のコミッショニング作業内容を明確化すると共に、この費用を独立計上して認める発注方法を導入した。
現在進行中の施工フェーズでは、特に性能検証上重要なBEMS・自動制御に特化した会議を開催すると共に、機器仕様書、施工図、施工フェーズで発生する設計変更・VE案などを性能確保の観点から性能検証会議を通してレビューしている。
なお、本プロジェクトは、コミッショニングの導入による省エネ・省CO2というスキームの新奇性が認められ、平成26年度国土交通省・第2回住宅・建築物省CO2先導事業に採択されている。

成果発表

  • 吉田治典、浅田昌彦、松下直幹、大川洵他:空調システムエネルギー計算シミュレーションソフト(ACSES/Cx)のコミッショニングへの応用(第1~6報),空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集,2012.9.
  • Yoshida, H., Asada, M., Matsushita, N., Application of the Air-conditioning System Energy Simulation for Commissioning (ACSES/Cx) Tool to HVAC System Commissioning, Part 1: Explanation of ACSES/Cx and Application to Design Stage Commissioning of a Large Heat Source Plant, Building Simulation 2013
  • Matsushita, N., Yoshida, H., et al., Application of the Air-conditioning System Energy Simulation for Commissioning (ACSES/Cx) Tool to HVAC System Commissioning, Part 2: Application to the Substation of a Heat Source System with Bleed-in Control, Building Simulation 2013
  • Matsushita,N., Yoshida, H., A Case Study of a Commissioning Process for Demand Side Energy Conservation of the Large Heat Source Plant in Kyoto Station Building, APCBC presentation in ICEBO, 2014
  • BSCA 2015年 公開シンポジウム CxF登録制度の創設とCxビジネスの展開
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新長崎県庁舎の新築ビルコミッショニング

官公庁舎初の新築ビルコミッショニングの適用事例
年間一次エネルギー消費量40%削減を目指す

実施期間

2012年7月~2014年3月

実施担当

【発注者】 長崎県総務部県庁舎建設課
【CMT】 赤司泰義、住吉大輔、葛隆生
【設計者】日建・松林・池田特定建設関連業務委託共同企業体 白土弘貴(CxPE)

施設データ

新長崎県庁舎は2014年に着工し、2017年の竣工を予定している。コミッショニングの対象は行政棟(地上8階、延床面積46,656㎡)と議会棟(地上5階、延床面積6,699㎡)とした。

コミッショニング対象設備の概要

コミッショニングの主たる対象は熱源および空調であり、熱源はターボ冷凍機、空冷ヒートポンプチラー、吸収式冷温水機、水蓄熱槽を組み合わせた電気・ガス併用方式とし、空調は外調機で潜熱処理を行い、空調機やファンコイルで顕熱処理を行う、潜熱顕熱分離空調方式を採用する。

コミッショニングの概要

官公庁舎に要求されるコスト縮減や環境負荷低減の実現のため、設計フェーズにおけるコミッショニングを実施した。複数の熱源構成案より最適な熱源システムを決定し、ESUMによる最大熱負荷計算結果から、詳細な熱源容量を決定した。LCEMによるシステムシミュレーションの結果、標準的な官公庁舎と比較して、運用段階の年間一次エネルギー消費量を40%以上削減できる見込みがあることを確認した。その他、室環境や自然換気効果の検証のためのシミュレーションや、竣工後の機能性能試験の実施に向けた仕様書を作成した。

成果発表

  • BSCA 2015年 公開シンポジウム CxF登録制度の創設とCxビジネスの展開
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NTTファシリティーズ新大橋ビルの新築ビルコミッショニング

自然エネルギーを徹底的に利用しエネルギー削減40%を達成するとともに、知的生産性を高める研究・実験空間を実現

実施期間

インハウスコミッショニング:2012年10月~
建築設備コミッショニング協会によるコミッショニング
2014年8月~2015年3月6日

実施担当

【発注者】NTTファシリティーズ
【CMT】 吉田新一(CA・CxPE)、山羽基(CxTE)
【設計者】NTTファシリティーズ

施設データ

建物概要
用 途:事務所
構 造:地上 S造、地下RC造
規 模:地上4階、地下1階
延床面積:4,341.59m²
竣 工:2014年4月

コミッショニング対象設備の概要

空調設備
 熱源設備:地中熱利用+空冷ヒートポンプチラー+空冷ヒートポンプパッケージ併用
二次側設備
 オフィス部分:膜放射空調ファンコイルユニット、デシカント外気処理ユニット、マルチパッケージ
 サーバー室:空冷ヒートポンプパッケージ、冷媒自然循環、排熱回収システム
衛生設備:雨水再利用
電気設備:LED照明

コミッショニングの概要

OPR: 研究・開発イノベーション拠点として

  • 1.環境・エネルギー分野の技術開発の加速
  • 2.知的生産性を高める研究・実験空間
  • 3.施設全体をショールーム化する
  • 4.自然エネルギーの徹底活用
  • 5.変化し続ける研究を支える柔軟な建築

を実現するために、企画計画段階から、設計、施工、引き渡し後段階までのコミッショニングを実施した。

成果発表

以下、NTTファシリティーズ発表の報文

建築学会大会学術講演会(北海道)2013年8月
 福光ら:サーバー室を持つ事務所ビルのライフサイクルエネルギーマネジメントに関する研究(その1)~同(その5)
空気調和・衛生工学会大会論文
 サーバ室を持つ事務所ビルのライフサイクルエネルギーマネジメントに関する研究(平成25年発表)
 同上 その2 実測値に基づく性能検証の経過報告(平成27年発表予定)
 同上 その3 全空気式放射空調の快適性能検討(平成27年発表予定)
 同上 その4 建物内情報連携と位置検知による建物運用最適化の評価(平成27年発表予定)

「雑誌」

  • BE建築設備 -NTTファシリティーズ新大橋ビル- 平成26年9月号掲載
  • 新建築 -NTTファシリティーズ新大橋ビル- 平成26年9月号掲載
  • 近代建築 -NTTファシリティーズ新大橋ビル- 平成26年9月号掲載
  • 設備と管理 -実証実験型オフィス NTTファシリティーズ新大橋ビル- 平成26年10月号掲載
  • 建築設備士 -NTTファシリティーズ新大橋ビル- 2015年2月号掲載
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名古屋大学(東山)総合研究棟(地域環境系)の新築ビルコミッショニング

大学施設における建築・設備のトータルビルコミッショニングを実施 CO2排出量を20%以上削減

実施期間

2011年5月~2014年3月

実施担当

【発注者】名古屋大学
【CMT】中原信生(CA,CxPE)、奥宮正哉、湯沢秀樹(CxPE)、吉田新一(CxPE)
インハウスチーム:谷口元(施設計画推進室)、施設管理部、環境学専攻・奥宮研究室
【設計者】森村設計(設備)、日建設計(建築・・断熱・換気・アースチューブなど)
【施工者】日比谷総合設備(設備)、鴻池組(建築・・同上)

施設データ

本施設は名古屋大学東山キャンパス内旧核研跡地再開発計画の第Ⅰ期として新築された、地上8階建、延面積7,000m²建物である。

コミッショニング対象設備の概要

建築的にはアースチューブ・エコシャフトを採用、熱源システムは井水利用ヒートポンプチラー+水蓄熱システム、空調システムは井水熱源利用の水熱源パッケージと大温度差FCUを採用し、建物全体で省エネルギー技術を導入している。建物全体として年間一次エネルギー消費量を、学内の同用途の基準建物の年間一次エネルギー消費原単位より20%以上低減、年間一次エネルギー消費量目標値1.86GJ/m2・年を目標としている。

コミッショニングの概要

建築的省エネ手法として採用したアースチューブの冷却・加熱効果とエコシャフトでの温度上昇について設計時にシミュレーションで確認、熱源システムについては、LCEMとHVACSIM+を利用して基本・実施設計時にOPRの目標値を評価、施工時における機器選定に用いて、実際に建物が運用されるときのエネルギー消費量などの目標値もしくは目安の設定を実施した。機能性能試験では、自動制御管理文書をもとに運転モードごとの熱源機性能、蓄熱バランスと蓄放熱プロフィールや夜間移行率など熱源システムの運転性能と、二次側送水制御性能について確認した。機能性能試験の結果を踏まえて最適運転に向けたパラメータの調整も併せて実施した。

成果発表

  • 中原信生,奥宮正哉,谷口元,太幡英亮ほか:大学施設のトータルビルコミッショニングの実践研究(第一報)~(第七報),空気調和・衛生工学会大会論文, 2012,2013
  • 奥宮正哉:インハウスエンジニアとのコラボレ-ションによる設計段階のCx適用事例について,空気調和・衛生工学会大会ワークショップ(2)/コミッショニングの実用展開に向けて, 2012
  • 藤井良一,奥宮正哉,上谷勝洋,大学施設へのコミッショニングの適用「名古屋大学でのコミッショニングの導入の経緯と期待」「名古屋大学におけるトータルビルコミッショニング」「コミッショニングのメリット:機能性能試験の実例」,建築設備コミッショニング協会(BSCA)10 周年記念シンポジウムin中部,2013

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日赤医療センター 新築ビルコミッショニング

大規模病院施設の新築ビルコミッショニングの適用例

実施期間

2005年11月~2007年4月

実施担当

【発注者】日赤
【CMT】中原信生(CA,CxPE)、宮井信雄、笠置徹(CxPE)、湯澤秀樹(CxPE)
【設計者】久米設計
(参考【施工者】大林組・高砂熱学ほか)

施設データ

大規模な病院施設に企画・設計・発注フェーズの新築ビルコミッショニングを適用した。
構  造:鉄骨造 
規  模:地上12階 地下4階
延床面積:80,906m²

コミッショニング対象設備の概要

日本赤十字社広尾地区再建整備計画における新医療センター新築工事の設計フェーズにおけるコミッショニングを実施した。エネルギ・熱源システムの最適選択をシミュレーションにて検討し、候補システムを提示した。

コミッショニングの概要

病院の熱源システムの企画・設計フェーズにシミュレーションプログラムTES_ECO、FACESを用い最適システム選定を行った。

  • 未利用エネルギー利用の効果
  • 熱回収方式
  • 空気熱源ヒートポンプ採用の効果
  • 電機機種/ガス機種設置容量比
  • 運転の優先順位

を検討した。

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アズビル環境技術センター 新築ビルコミッショニング

我が国初の新築ビルコミッショニングの適用例

実施期間

2000年5月~2001年9月

実施担当

【発注者】山武(当時)
【CMT】中原信生(CA,CxPE)、湯澤秀樹(CxPE)、笠置徹(CxPE)、小野島一(CxPE)
【設計者】日建設計(建築・設備)
【施工者】大林組(建築・設備)

施設データ

蓄熱槽を有する研究施設に我が国初の空気調和設備の新築ビルコミッショニングを実施した。
構  造:鉄骨造 
規  模:地上4階
建築面積:702.67m²
延床面積:695.75m²

コミッショニング対象設備の概要

熱源:空冷ヒートポンプチラー+水蓄熱システム
空調:1F 床置きパッケージ 
2F タスク&アンビエント空調
3F VAV空調方式  
4F 躯体蓄熱放射冷暖房システム+自然換気システム

コミッショニングの概要

国内で初めての新築ビルコミッショニングであったので、性能検証指針のプロセスの適用手法、文書の整備を行い、これらはその後のコミッショニングの実施に大きく貢献した。蓄熱槽を含むシステムにおいて機能性能試験計画の立案・実施を行い、操作性の向上、継続的な検証への展開を実現した。

成果発表

  • 中原信生他、空気調和設備の当初性能検証(新築ビルコミッショニング)の実践究 第 1 報~第8報 、空気調和・衛生工学会大会論文集、2001
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