成果報告書詳細
管理番号20100000002240
タイトル平成21年度~平成22年度成果報告書 次世代建築物統合制御システム実証事業費助成金/次世代省エネルギー等建築システム実証事業/「省エネ進化するビル」モデル実証実験
公開日2011/8/25
報告書年度2009 - 2010
委託先名三菱電機株式会社
プロジェクト番号P09020
部署名省エネルギー技術開発部
和文要約 本実証実験の目的は、我々が有効と考える省エネ対策を実際のビルに適用して効果を実測し、ネット・ゼロ・エネルギー・ビル(ZEB)に貢献可能な省エネ対策となりうるか否かを評価することである。ビルのライフサイクル(新築 ⇒ 運用管理 ⇒ リニューアル ⇒ 運用管理)において、有効な省エネ対策はフェーズごとに異なる。そのため、本実証実験では特に、運用管理フェーズをターゲットに省エネ対策を評価する。なお、我々は、ZEBの実現には運用管理フェーズで35%のエネルギーを削減する必要があると試算している。そのため、本実証実験では、エネルギー削減の目標値を35%と設定する。
 本目標値を達成するため、静的省エネ制御技術(従来技術)と動的省エネ制御技術(当社独自技術)を組み合わせて実際のビルに適用する。「静的省エネ制御技術」は、空調や照明などのサブシステム毎にスケジュール設定やパラメーター調整を実施して省エネを図る対策であるが、これまでの我々の研究において、そのエネルギー削減効果は高々16%程度と見積もっており、本対策だけでは目標とする35%には及ばない。一方、「動的省エネ制御技術」は、我々が独自に開発した技術であり、運用管理フェーズにおいて常に変化する要因である“人の出入り”、“フロア内の人数”、“天候”、“温湿度”、および“設備機器稼働”などの状態変化や蓄積した情報の分析結果に基づいて、空調、照明、IT機器を最適に制御する。本技術により、フロアの熱負荷に基づいて空調機を最適制御することや、不在エリアを把握して不必要な照明やパソコンの稼働を停止させるなどの省エネ対策を実施し、19%のエネルギー削減効果を見込んでいる。
 エネルギー削減効果の実証は、当社が国内に保有するオフィスビル(約15,000平米)で行う。本ビルへは、省エネ対策の実施と効果の実測に必要な設備機器を導入し、省エネ制御を実施してその効果を計測する実証実験システムを構築する。これにより、例えば、退室側カードリーダを増設した入退室管理装置により社員のフロアへの出入りとフロア内の人数を正確に把握して動的省エネ制御の情報に活用することや、照明1台1台を調光率1%刻みで制御できる照明設備を活用した動的省エネ制御による無駄のない照明制御を実現することができる。さらに、系統別(空調・照明・コンセント)、フロア別、計測点別に、消費電力量を1分間隔で計測する電力計測器により、省エネ効果を正確に計測することが可能となる。
 2010年8月時点において、設備機器の導入と実証実験システムの構築を全て完了し、実証対象ビルにおいて省エネ対策の運用とエネルギー削減効果の実測を開始した。現時点における動的省エネ制御技術によるエネルギー削減効果は13.5%であり、運用の徹底とチューニングにより目標値19%を達成する見込みである。今後、エネルギー削減効果35%の目標達成に向けて運用と評価を継続する。
英文要約Title:Experimental Evaluation of "Evolving Energy-saving Office Building"
The purpose of the experimental evaluation is to measure the effect of energy-saving strategies, and to evaluate the possibility for ZEB (net zero energy building). Effective energy-saving strategies are different at the life cycle of the building (newly-built → management → renewal → management) in each phase. Therefore, we especially evaluate energy-saving strategies that can be applied in management phase. To attain ZEB, we estimate that it is necessary to reduce the energy of 35% in the management phase. Therefore, the target value of the energy reduction in the experimental evaluation is set to 35%.
To achieve this goal, we adopt both static energy-saving control technology and dynamic energy-saving control technology into the target building. 'Static energy-saving control technology' is energy-saving strategies that the schedule setting and the parameter adjustment, etc. of each subsystems such as air-conditioning control system and lighting control system. However, the energy-saving effect of this method is estimated at most about 16% in current our research. Meanwhile 'dynamic energy-saving control technology' (our unique technology) optimize equipment control based on the change factor in the management phase such as 'building occupant's entering/leaving', 'number of building occupant in a floor', 'weather' and 'temperature and humidity'. This technology enables energy-saving strategies that optimize the air-conditioning settings based on the continuous change of thermal loading and turn off the lighting of area in which no one stays and stopped the personal computer when the building occupant leaves the floor. We estimate the energy-saving effect of 19% by these.
We evaluate the energy-saving effect using the office building that our company has in the country (about 15,000 square meters). We install necessary equipments for the execution of energy-saving strategies and actual measurement of the energy-saving effect, and develop some systems that execute the energy-saving control and measure the energy-saving effect. By using these equipments and systems, for example, the energy-saving system can control dimming rate in 1% of each light and detect the building occupant’s entering/leaving in real time and measure the electric energy every one minutes of each system (air-conditioning, lighting, and outlet).
As of August 2010, we completed all the installations of the equipments and developments of the systems. Now, we are operating energy-saving strategies and measuring the energy-saving effect. Then we measured the energy-saving effect of 13.5% by only the dynamic energy-saving control technology, and reach a conviction that the targeted value 19% will be able to be achieved by the tuning. In the pursuit of the energy-saving effect of 35%, we will continue operation and the evaluation in the future.
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