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植物工場

総合的な技術力で、様々なニーズに合致した
最適なエンジニアリングを提供します。

太陽光利用型植物工場は、全天候型の「ハイテク菜園」であり、温室はコンピュータで環境が制御され、気象に左右されず高品質の食料となる植物を安定的に供給できるものです。

「生産者の顔の見える野菜」は信頼性も高く人気ですが、国内では農業就業者の減少と高齢化が危惧されている一方で、世界的には気象変動による食料不足が問題となっている地域もあり、工場生産のように植物を栽培できる太陽光利用型植物工場は食料の安定的な生産を可能とする手法として注目されています。

また近年、太陽光利用型植物工場分野においては、栽培事業の競争力強化に向けて、施設の大規模化、複合環境制御による施設内環境の高度管理に対するニーズが高まっています。

鹿島は、日本最大級の複合環境制御型温室をEPC*一貫で手掛けた実績に基づき、総合的な技術力でお客様のニーズに合致した最適な太陽光利用型植物工場に関するエンジニアリングを提供します。

*EPC:Engineering(設計)・ Procurement(調達)・ Construction(建設)

図版:太陽光利用型植物工場

Part1 施設建築エンジニアリング

施設レイアウトの提案

施設内の作業・物流動線の最適化はもとより、日照を有効に利用できるよう遮蔽を最小化し、栽培空間に太陽光を最大限に取り込めるよう、立地条件に応じた最適な施設レイアウトを提案します。

図版:施設レイアウト例(CG)

施設レイアウト例(CG)

改ページ

施設構造において

施設構成部材の最小化などにより、影の少ない構造を提案します。
また、柱間隔を広げ軒を高くし、栽培自由度の高い空間を構築します。

図版:施設構造

柱間隔が広く、軒の高い広々した空間を構築

図版:柱、梁等、構造部材のサイズの最小化を図る

柱、梁等、構造部材サイズの最小化を図る
例)埋込み柱脚基礎により柱を細く、梁成を小さくする。(2007年 特許取得済)

図版:構造部材を白色塗装(ホワイトパウダーコーティング)することで、光を反射させ太陽光をより有効に活用

構造部材を白色塗装(ホワイトパウダーコーティング)することで、光を反射させ太陽光をより有効に活用

Part2 栽培環境・エネルギー解析による栽培環境構築技術

太陽光利用型植物工場では、鹿島独自の温室環境シミュレーション技術を活用して、施設内環境やエネルギー消費に関する予測を行い、お客様のニーズに合致する費用対効果が高い設備計画の提案が可能です。

温室環境シミュレーション

設計段階で計画および立地条件に応じた施設内環境の予測、また、環境を維持するために必要な消費エネルギー量の予測を行い、施設・設備計画がお客様の要求を満たすことができるかの検討を行います。この検討結果を設計にフィードバックすることにより計画の最適化を行うことが可能です。

温度・湿度環境解析

気象条件、温室の建築・設備条件などをもとに、温室内の温度環境、湿度環境をシミュレーションします。
温室内の上下温度分布や季節毎の解析等が可能で、最適な導入システム選定や組合せの検討を支援します。

図版:温室環境シミュレーションモデル

温室環境シミュレーションモデル

図版:上下温度分布の計算例(8月6日13時)

上下温度分布の計算例(8月6日13時)

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天窓形状と換気解析

気流数値計算(CFD)シミュレーション技術による温室内外の気流特性解析により、天窓など温室の最適な開口条件の検討に役立てます。

図版:温室の天窓形状と換気解析と気流分布解析結果の例

導入システムの選定

温室の環境を制御するために様々なシステムや設備の選択肢があります。

栽培作物の種類や施設の立地条件、気象条件、コストなどの点を考慮した上で、シミュレーションを含めた各種事前検討を行い、より最適なシステムの選定を提案し、費用対効果が高い設備の組合せを実現します。

保温・暖房

  • 各種暖房設備
  • 上部保温カーテン
  • サイドカーテン
  • 二重被覆

図版:ボイラー

ボイラー

図版:暖房配管

暖房配管

保温・冷却

  • ルーフスプリンクラー
  • 遮光カーテン
  • 細霧冷却
  • パッドアンドファン

図版:カーテン

カーテン

図版:細霧冷却

細霧冷却

改ページ

Part3 環境制御システム

太陽光利用型植物工場では、施設内の環境をコンピュータで管理し、最適なエネルギーシステムを構築することで、栽培環境を最適な状態に維持することが可能です。エネルギー効率の最適化、暖房設備から排出されるCO2の再利用、雨水の効率的な利用、潅水養液のリサイクルなど、地球環境にも配慮したシステムが構築できます。

複合環境制御システム

施設内外に設置したセンサーからのモニタリングデータをもとに、コンピュータが施設内の様々な設備を最適にコントロールし、理想的な環境に近づけるシステムです。生産率の向上や品質の向上・均質化を実現します。

図版:複合環境制御システム

温室制御

  • 天窓制御(天窓自動開閉等)
  • カーテン制御
    (カーテン自動開閉等)
  • ボイラー制御
    (ボイラー自動運転等)
  • 灌水制御(灌水管理等)
  • CO2制御 他

温室の監視とデータ収集

  • 各種警報
  • 各種データ収集
  • 日報・月報作成

遠隔操作

  • 遠隔モニタリング
  • リモートメンテナンス
  • モバイル・携帯電話対応

植物工場 インデックス

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