ICTソリューション

快適性と省エネの両立

B・OA plus(ボア・プラス)


ビルの快適性、利便性を高める
B・OAネットシステムを進化させ、
在室者の省エネ行動を促進するための環境づくりを提案します。

ZEB(ゼロ・エネルギー・ビルディング)の実現には、ワークスタイルに合わせた在室者の節電意識が重要になってきます。節電意識を高めるには、個人に関係しているエネルギー量を知ることから始まります。しかしながら、従来のビルでは各自の席で見るための環境が整っておらず、別途見える化のための通信インフラを構築する必要がありました。鹿島のB・OA plusは、B・OA(ボア)ネットシステムの通信インフラを有効活用し、コンセント消費電力の内訳を自席のパソコンから見ることができるシステムなど、在室者に省エネ行動を促す仕組みを提供します。2011年に実施した当社KIビルのZEB化改修のリニューアル工事で導入しました。

図版:イメージ

エネルギーのリアルタイム見える化システム


省エネシステムと人とをつなぐインターフェースとして、照明や空調、コンセント等のエネルギー消費量、太陽光(PV)の発電量の情報を在室者に提供し、B・OA plusを実現させるためのシステムです。自席のパソコンやスマート端末からいつでも閲覧することができ、執務者の省エネ行動を誘発します。

図版:エネルギーのリアルタイム見える化システム
図版:オフィスビル全体の電力消費量をリアルタイムにグラフ表示
  • オフィスビル全体の電力消費量をリアルタイムにグラフ表示
  • 1営業日前との比較や省エネ目標値に対する使用率も表示
図版:オフィスにおけるコンセントの電力消費量の内訳をグラフ表示
  • オフィスにおけるコンセントの電力消費量の内訳をグラフ表示

スマートデバイスを利用した省ワークスタイルの検証と最適化


環境測定やスマート端末を用いた行動モニタリング、アンケート手法を利用し、知的生産性に与える影響について検証しています。

タブレット端末による満足度アンケート

B・OAネットシステムを利用して、簡易に在室者の満足度を光、熱環境で調査して、快適性と省エネを両立させた制御を実現することができます。

図版:タブレット端末による満足度アンケート

ZEB化改修を行った鹿島KIビルでは、導入した省エネ技術がワークスタイルやプロダクティビティに与える影響について、タブレット端末を用いたアンケートなどを通じて測定を行い、ワークプレイス環境の最適化に繋げています。

図版:SPAアンケート

SPAアンケート

KIビルZEB(ゼロ・エネルギー・ビルディング)化改修


既存オフィスビルにおける省エネ・CO2削減リニューアル工事の標準モデルとして、B・OA plusを採用した鹿島KIビルのZEB(ゼロ・エネルギー・ビルディング)化をご紹介します。

鹿島KIビル6階の専有部約500m2を夏期休暇9日間で改修

鹿島KIビルはインテリジェントビルの先駆けとして建設され、完成から23年が経過しました。今回のリニューアルでは、既存ビルのZEB化に着目し、6階の半分のフロア(500m2)に居ながら®※リニューアル工事を行いました。

夏期休暇中の9日間で工事が完了するため、引っ越し等の煩雑な作業は必要ありません。高効率な空調システムの導入、照明・空調の制御(センシング)、太陽光発電による電力マネジメントなどを行うことにより、一般オフィスと比較してエネルギー消費量50%削減を目標とした実証実験に取り組んでいます。

※「居ながら®」は、鹿島の登録商標です。

図版:鹿島KIビル

鹿島KIビル
所在地:東京都港区
規模:SRC造 地上9階、地下1階 延べ29,469m2
竣工:1889年2月

このプロジェクトは、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「省エネルギー革新技術開発事業(電力需給緊急対策)」より助成を受けた「次世代電力マネジメントシステムを活用した既存オフィスのZEB化技術の研究開発」の一貫として実施。

図版:改修工程

改修工程

図版:改修後

改修後
最新の空調・照明システムを導入。新開発のLED照明により明かるさが以前より増した

図版:改修の流れ

改修の流れ

  • 2011年のZEB化改修において、照明・空調・コンセントだけでなく、太陽光発電量や蓄電池残量もリアルタイム表示
  • コンセント系は、パソコン・複合機など用途別に見える化、利用者の省エネ行動を誘発する仕組みを実証

「人密度検知人感センサ」による
空調・照明制御システム


新たに開発した「人密度検知人感センサ」で
きめ細かい空調・照明制御を行い、
快適で省エネの執務空間を提供します。

鹿島では、従来の人感センサに比べより正確にエリア内にいる人の情報を検知するために、新たにサーモパイル赤外線センサを用いた「人密度検知人感センサ」をオムロンとの共同で開発いたしました。

人が空間を移動する際に起きる温度変化で人を判断する従来のセンサに対し、人や床面の温度から人の在/不在を正確に検知する誤検知が少ないセンサです。

「人密度検知人感センサ」ではエリアを4分割して人の在/不在を判断し、さらに、人の混雑度までを判別することができます。

このセンサ情報を元に空調・照明の制御エリアごとに統合して、不在箇所の空調・照明のOFFに加え、混雑度に応じた調光、消灯、空調の制御までを行うことができるようになり、快適性と環境負荷低減・省エネを両立した執務空間が実現可能となりました。

図版:人密度検知人感センサ
図版:新開発した人密度検知人感センサ

新開発した人密度検知人感センサ

タスクアンビエント空調・人検知照明


効率的な空調負荷処理と安定した室内環境制御を目的として、
タスクアンビエント空調と人検知照明により
省エネ空間を提供します。

室内で発生する空調負荷の熱処理を、新鮮な外気の熱処理を兼用する基本空調である「アンビエント系統」(ピンクの部分)と、日射や在室する人員等状況により変動する内部発熱負荷に追従するための「タスク系統」(ブルーの部分)とに分離した空調システムをベースに、さらに「タスク系統」制御用に配置した複合センサ等センシングネットワーク技術を加え、快適に空調を制御します。

図版:タスク/アンビエント系統の熱負荷分離概念

タスク/アンビエント系統の熱負荷分離概念

図版:執務空調システムの概要

執務空調システムの概要

人や照明からの発熱などタスクエリアにある空調負荷とその粗密を人感センサによって検知しON/OFFを行うとともに、分散配置されたタスクゾーン毎にワイヤレス温度センサを設置し、居住域の温度制御を行うことによって温熱環境の向上を図ります。居住者は分散設置された温度センサに対して自席のPCから温度設定の変更をすることが出来るシステムです。

図版:タスク系統の空調制御

タスク系統の空調制御

鹿島では、BA(設備監視ネットワーク)とOA(オフィス汎用ネットワーク)を統合したシステム「B・OA(ボア)ネットシステム」を構築し、執務者が利用するためのサービスアプリケーションをブラウザにて構築しました。これにより個人席のパソコンから会議室の予約等の館内利用の他、照明やブラインドなどの環境調整が可能です。空調については、タスク空調ゾーン毎の温度設定が可能となるほか、残業時にはゾーン毎の空調が個人PCからの発停ができるシステムで、仕事の効率化と入居者の高い満足度を同時に実現することができます。

図版:B・OA(ボア)ネットシステム
図版:B・OA(ボア)ネットシステム

スマートエネルギーネットワーク


複数の建物間でエネルギーの有効活用と自立性を目指す
「スマートエネルギーネットワーク」を紹介します。

震災以降、エネルギーインフラをはじめとする社会基盤の継続性に対する意識が高まってきています。鹿島では、自社開発の大型複合施設である「東京イースト21」に、施設内のエネルギーと電力の面的融通と自立性を目指した「スマートエネルギーネットワーク」を構築しました。これにより、建物間でのエネルギー状況をICTを用いて監視制御を行い、エネルギーネットワークを構築することで、あらゆる災害停電時にもオフィス専有部に対して、安定的に電力を供給することができるようになります。

東京イースト21は、約33,000m2の敷地にオフィス棟、ホテル棟、ビジネスセンター棟から構成される複合施設です。導入するスマートエネルギーネットワークは、ビジネスセンター棟の屋上にガスコージェネレーションを新規設置し、ガスによる発電比率を上げ、エネルギー源を多様化すると同時に、非常電源をテナントに供給することで、災害時の電源安定性を向上させます。平常時にガスコージェネレーションは施設全体で有効に利用し、万一の停電時には自動的にオフィス棟に供給するものです。さらに、太陽光発電パネル・蓄電池を追加で設置し、各建物のエネルギー自立化を促進させます。

図版:東京イースト21

オフィス・ホテル・商業施設で構成された東京イースト21

所在地:東京都江東区東陽
建物用途:ホテル、事務所、商業施設
敷地面積:33,070m2
総延床面積:141,803m2(ホテル棟:35,500m2、 オフィス棟:44,200m2、 商業棟:28,500m2、モール:5,200m2、 駐車場棟:28,400m2

図版:スマートエネルギーネットワーク

電力とエネルギーの見える化

電力やエネルギーの利用状況や施設全体のエネルギー融通をICT(情報通信技術)によりリアルタイム表示、省エネ行動を推進することでメリットが生じます。

1.電力供給の多様化、信頼性向上

地震時の供給停止リスクの低い中圧ガスを利用したBOS対応高効率コージェネレーションシステムをビジネスセンター棟(地上4階建)屋上に設置し、さらに浸水リスクを回避したオールリスク対応を目指します。ガスによる発電比率が施設全体の1/4を占めるようになります。また、非常用自家発電設備も含めますと現在の契約電力に対し、約90%の自立化が実現できます。

※BOS:Black Out Start。停電時に自動でコージェネレーションシステムを立ち上げる機能

2.複数の建物間における電気と熱の有効利用

オフィス、ホテルなど熱や電気の需要パターンの異なる複合用途の建物間で、電気と廃熱を含む熱エネルギーを無駄なく、かしこく融通し合いながら利用します。ガスエンジンシステムなどから発生する廃熱を利用し、廃熱利用冷凍機を新設し冷暖房に供給することにより、省エネルギー率が20%向上します。

3.BCP対応として非常時の電源自立化を推進

オフィス棟専有部のコンセントや照明などにも、事業継続に必要な約20VA/m2の非常時電源供給を可能にします。

4.再生可能エネルギー利用

太陽光発電とリチウムイオン蓄電池を組合せ、スマートに再生可能エネルギーを活用し、環境負荷の低減を行います。

鹿島スマート電力マネジメントシステム


ビルが自動で節電を行い、
ピーク電力の20%以上の節電を可能とする
画期的なシステムです。

震災以前は電力が安定的に供給されることを前提に、建物管理者側は省エネやCO2削減を行ってきましたが、今後は節電要請や、電力料金体系の変更を事前に考え、執務者の快適性を損なわずに使用電力を合理的に制御する「デマンドレスポンス」への適用が求められています。

鹿島が開発、現在運用ならびに検証を行っている「鹿島スマート電力マネジメントシステム」は、ビルが自動で節電を行い、ピーク電力の20%以上の節電を可能とします。

図版:鹿島スマート電力マネジメントシステム

国内初の既存建物への導入

鹿島は、電力のピークをビル側で自動的に制御して、ピーク電力の20%以上の節電を可能とする「鹿島スマート電力マネジメントシステム」を開発し、自社ビルである鹿島赤坂別館に導入しています。電力ピーク時の全自動節電制御を、既存の建物に導入したのは国内で初めてです。 このシステムでは、過去の電力需要、天気予報に基づき、日々の電力需要を予測。予測に基づき、電力供給量や電力単価に応じて、建物内の部屋、設備ごとの電力消費をビルが自動でコントロールします。従来のデマンドレスポンスシステムでは、室内環境は配慮していませんでしたが、本システムでは室内環境をモニタリングしながら節電をコントロールします。

  • 鹿島の豊富な省エネ技術と、2011年の節電対策に対する調査結果に基づき、制御ロジックを構築
  • 執務者の快適性を損なうことなく確実な節電を行い、電力ピーク時で20%以上の節電が可能
  • ダイナミックプライシング(時刻別電力料金設定)に対応した任意時間帯、節電量の設定が可能
  • 新築建物以外に、中央監視、空調・照明制御を備えた既存建物にも導入が可能
図版:鹿島赤坂別館

鹿島赤坂別館

ピーク時の消費量の削減

例えば13時から16時までの間を制御時間帯として設定した場合、この時間帯になるとシステムが作動し、各種機器の運転を自動制御します。これにより、ピーク時の消費量を削減することができます。

機器の制御レベルは3段階に設定され、「レベル1」では、執務に直接影響のない調整、「レベル2」は、知的生産性に直接影響のない調整、「レベル3」は、快適性に直接影響のない調整で、機器の運転状況を変えることができます。

図版:デマンドレスポンス実行

デマンドレスポンス実行

電力カットモードの選択

お客様のニーズに合わせ、一定の電力をピークカットする「デマンド レスポンス モード」もしくは、年間を通じて一定の電力をカットする「省エネ 節電モード」を選択することができます。

図版:制御モード切替

制御モード切替

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