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梅新第一生命ビルディングの環境配慮設備
―― 実 施 例 ―― 梅新第一生命ビルディングの環境配慮設備 ㈱竹中工務店 大阪本店 設計部 篠 島 隆 司 ・ 古和田 卓 ■キーワード／ ■キーワード／事務所・環境計画・省エネルギー 施 工 竹中・奥村・錢高・西松・ １．はじめに 日本建設共同企業体 「梅新第一生命ビルディング」 （以下「本建物」とする） 敷 地 面 積 02,032fl は，大阪梅田の中心地に位置する，御堂筋の北の基点で 延 床 面 積 23,185fl あり，国道１号線と国道２号線の交点でもある梅田新道 階 数 地下１階，地上17階，塔屋２階 交差点に面した，最高の立地条件に計画された環境配慮 構 造 鉄骨造，鉄骨鉄筋コンクリート造 型のオフィスビルである。本建物は，北側に位置する露 用 途 事務所， （従用途）飲食店舗 天神社への南門線を廃道し，二つの敷地を一敷地とする 工 期 平成18年１月25日∼平成19年10月31日 「敷地整序型土地区画整理事業」の手法を用いて計画さ れた。廃道はするものの，歴史ある露天神社の参道機能 ３．環境に配慮した設備計画 は，新しい建築の中央部に，幅13ｍ・高さ10ｍのピロ 本建物は，環境配慮設計を行っており，屋上緑化，雨 ティ空間を設けて公開空地として確保することで，歩車 水や空調ドレン水の緑化散水利用，BEMSの導入などを 分離がなされ，より安全で快適な参道空間を形成した。 行っている。特に，エントランスをエコ空間とし，照明 本建物では，建築主の環境配慮に対する取り組みもあ 電源は太陽光発電（５kW）から供給し，外気導入はクー り，基本設計時点からさまざまな環境配慮設計を計画し， ルチューブを用い，空調には氷蓄熱ビル用マルチを採用 特に空調面では，太陽位置を意識した南側コア配置や， した。また，ダブルスキンカーテンウォールについては， 東西面へのダブルスキンカーテンウォールの採用による ダブルスキンによる日射熱負荷低減とともに，遮熱・遮 日射熱負荷低減をはかった計画とした。 光を目的としたPCa壁を利用した制震装置を設置するこ とによって地震力の低減を行うという，二つの環境負荷 ２．建物概要 所 在 地 大阪市北区曽根崎２丁目 建 築 主 第一生命保険相互会社 設計・監理 ñ竹中工務店 大阪本店設計部 写真−２ 参道機能を確保した公開空地 写真−１ 建物外観 ヒートポンプとその応用 2008．９．No.76 写真−３ 屋上緑化と室外機 ― 12 ― ―― 実 施 例 ―― を低減する外装融合技術「ｅ−WALL」を採用している。 ど，テナントの要望に対しフレキシビリティに対応でき るよう計画した。 （図−１） また，これら環境配慮設計に加え，快適性とフレキシ ビリティに優れた魅力ある貸室空間の創出に取り組んで ４．空調設備計画 いる。オフィスは，使い勝手の良い無柱空間とし，冷房 ４−１ 空調設備概要 負荷が少ない北面に外光を十分に取り入れる全面ガラス 空調計画においては，冷暖フリーの個別空調方式を基 を有している。特に天井は，すべてが点検口になる600 準とし，共用部は冷暖切替の個別空調方式，エントラン □グリッドシステム天井とし，600□照明器具に空調吹 スは氷蓄熱ビル用マルチを採用した。 基準階（３∼17階）貸室： 出口，吸込口，スプリンクラーヘッド，感知器などを組 み込んだうえ，空調ダクトにフレキシブルダクトを，ス 空気熱源ヒートポンプパッケージ冷暖フリービル用 プリンクラーにフレキシブル配管を用いることで間仕切 マルチタイプ 23組 ができた場合の移設工事が容易な計画とした（写真−４）。 基準階（３∼17階）共用： 計1,575kW さらに，電気配線計画としては，自由度の高いOAフロ 空気熱源ヒートポンプパッケージ冷暖切替ビル用マ アと十分な電気容量50VA/flを確保している。セキュリ ルチタイプ ９組 ティ面では非接触式ICカードを用いた入退管理を行い， 計354kW １階エントランス： ワークスペースとして高いクオリティを備えた計画とし 空気熱源ヒートポンプパッケージビル用マルチタイプ た。また，各階バルコニーに空調予備機設置スペースを （氷蓄熱）18kW （冷暖切替）28kW 設け，各階外壁には将来用換気ルート・開口の確保，屋 他機械室，諸室等： 上に冷却塔，非常用発電機予備設置スペースを設けるな 空気熱源ヒートポンプパッケージ 計93kW 換気は，全熱交換器により各階の北側から給気し，東 西面・南面へ排気することで，給排気のショートカット の防止とダブルスキンカーテンウォールへの排気導入に よる日射熱取得の低減をはかった。図−１にカーテンウ ォール断面と給排気イメージを示す。ダブルスキンカー テンウォールの構造は，アウタースキンをフロートガラ ス （一部セラミックプリントガラス），インナースキンを Low−e複層ガラスとし，ダブルスキンサッシ間に電動 ロールスクリーンを設けた。見込寸法250㎜という超薄 型一体型のダブルスキンカーテンウォールは，賃貸面積 写真−４ オフィス基準階 を最大限に確保することができ，事業性に優れているほ Ｎ 北面：フロート ペアガラス 給気 透明ガラス 電動ロールスクリーン Low−e複層ガラス CH＝2,800 空調排気 給気 給気 給気 給気 給気 給気 給気 給気 排気 排気 空調：冷暖フリー個別空調方式 換気：全熱交換器 排気 排気 排気 排気 排気 ｅ−WALL 屋外 貸室 排気 排気 OAフロア 100 排気 排気 排気 ダブルスキンサッシ 制振部材 外側： 10㎜フロート 給排気イメージ図 ダブルスキンサッシ概念図 内側：Low−eペアガラス 10㎜フロート＋空気層12㎜＋10㎜フロート 図−１ 基準階平面・断面概念図 ― 13 ― ヒートポンプとその応用 2008． ９． No.76 ―― 実 施 例 ―― か，施工性にも優れている。 ∼４℃程度，内側が１℃程度高い結果となった。また， ４−２ ダブルスキンの熱的性能について 室内の鉛直温度分布は，床面と床上1.5ｍの温度差が 本建物では，ダブルスキン間に室内空調排気を導入す 0.6℃程度と室内排気通風がある場合に比べれば劣る結 ることによって，極めて低い日射熱取得率をめざした。 果となった。これらの結果より，スキン内への室内排気 設計段階でのシミュレーション計算，実大モックアッ 通風により若干室内環境改善がはかれ，また，スキン内 プ実験，完成前実建物による実測をそれぞれ行った。そ の温度上昇の軽減効果は大きいことが実証された。日射 れぞれの結果を示す。 熱取得率は，室内排気通風の有無によらず0.07となり， ４−２−１ シミュレーション計算 さらにセラミックプリントガラス部分は，0.04とさらに 日 時：平成17年４月∼６月に実施 良好な結果で，シミュレーションやモックアップ実験と 解析モデル：定常マクロモデル 同等以上の結果となり，設計値を満足することが確認で 結 果：自然通気と空調排気導入の場合のシミュレ きた。図−４にシミュレーション，実験，実建物での実 ーション結果を図−２に示すが，排気導入 測での日射熱取得率の比較を示す。 の場合はロールスクリーン内側インナース ４−２−３−３ 結果からの考察 キン外側で30∼35℃程度となり，良好な 日射熱取得率0.07という優れた熱的性能は，透過率の 結果を示した。日射熱取得率は，ロールス 小さいロールスクリーンを採用した影響も大きい。これ クリーンあり空調排気導入時にて，0.06の により， ペリメータの快適性が向上できたと考えられる。 計算結果であった。 また，ダブルスキン間のロールスクリーンにて集熱した ４−２−２ 実大モックアップ実験 日射熱をそのままスキン外へ排熱しているため，ペリメ 日 時：平成18年７月26日，27日 ータにおける空調負荷軽減がはかれる。ガラスカーテン 測定方法：実際にダブルスキン内を通風させて実測。日 ウォールの外装とする場合，省エネルギーという観点で， 今回採用したダブルスキン方式が有効であるといえる。 射負荷は電熱線に代替 結 果：ロールスクリーンあり空調排気導入時にて， ４−３ クールチューブの概要 日射熱取得率0.08であった。 本建物では，既存地下躯体として残存した地下ピット ４−２−３ 実建物での実測 の有効利用として，エントランス空間の外気取り入れダ ４−２−３−１ 測定方法 クトを，年間を通して安定した温度となる地下ピットに 夏季（平成19年７月末）に，ダブルスキン内ロールス 通すことで，夏は予冷，冬は予熱として利用する計画と クリーンの開閉，スキン内への室内排気通風の有無を測 した。エントランス空間は，外気導入で陽圧とすること 定条件として与え，実測値より，室内への日射取得率， により，入口から外気が入りにくくなり，温熱環境の改 ダブルスキン内温度分布，侵入熱量などを算出した。 善をはかる計画とした。クールチューブイメージを図− なお，このときの外気温度は30∼30.5℃，ガラス面日 ５に示す。冬期実測結果を図−６に示すが，地下ピット 射量は543W/flであった。 内は外気温度にかかわらず15℃程度で安定しており，ク ４−２−３−２ 実測結果 ールチューブ入口温度（外気温度）が２∼６℃に対して， 室内排気通風の有無による実測結果の比較を図−３に 出口温度は９∼10℃と，効果があることが実測された。 示す。ダブルスキン内へ室内排気通風がある場合は，室 内排気を行っているスキン上部で温度が低い傾向があ り，内ガラスのスキン側表面温度は，46∼47℃程度（一 ５．CASBEE Ｓクラス取得へ向けての展開 部下部で52℃前後）となったが，放射環境に影響する室 本建物でのCASBEE評価と主な項目を図−７に示す。 内側の表面温度（測定点はFL＋1.0ｍ）は約30℃（室温は なお，CASBEEの評価は，環境品質・性能（Ｑ）が高く， 25℃）と十分に小さくなり，内ガラスに用いたLow−e複 環境負荷（LR）が低いほど高評価となり，Ｑは，Ｑ１： 層ガラスの効果が大きいと考えられる。また，室内（窓 室内環境，Ｑ２：サービス性能，Ｑ３：室外環境，LR 面から0.25ｍ）の鉛直温度分布は，床面と床上1.5ｍの温 は，LR１：エネルギー，LR２：資源・マテリアル，LR 度差が0.3℃程度と良好であった。 ３：敷地外環境に分けて評価される。本建物はＳランク 室内排気通風がなく自然通風の場合は，スキン下部よ 評価となり，BEE（環境性能効率） は3.2であった。 り外気を吸い込み上部から排気する気流が発生し，上部 本建物では，さまざまな環境配慮設備に加え，十分な ほど温度が上昇して約61℃とかなりの高温になってい 公共的空間の確保と参道としての演出といった地域社会 たが，内ガラスのスキン側表面温度は47∼49℃程度， の風土や歴史性への配慮，地域の活性化への配慮，地球 室内側の表面温度は約30℃（室温23.8℃）で，内ガラスの 温暖化への配慮，ビルに働くワーカーの快適性への配慮 表面温度と室温との差は，排気通風時よりスキン側が３ なども高評価の対象となった。 ヒートポンプとその応用 2008．９．No.76 ― 14 ― 100 1,300 600 165 R 28335 R 27685 650 2,730 R 28335 R 27685 650 70 100 165 165 70 100 85 250 85 250 CH＝2,800 90 2,555 CH＝2,800 2,730 2,555 90 435 435 1,300 600 165 100 ―― 実 施 例 ―― 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 deg 自然換気によるスキン内温度分布 空調排気導入によるスキン内温度分布 図−２ ダブルスキン温熱シミュレーション （夏季） （m） 3.0 2.9 65−70 2.7 60−65 55−60 2.4 50−55 2.7 2.5 2.4 2.0 1.7 FL+ 1.5 0.3℃ 46∼47℃ 45−50 1.7 40−45 35−40 1.0 30−35 1.0 52℃前後 0.3 左端 左端 0.3 中央 0 中央 外ガラス−ブラインド間空気温度 内ガラスのスキン側表面温度 1.0 0.5 0 20 22 24 26 28 30 温度 （℃） 室内鉛直温度分布（窓面から0.25ｍ） _ スキン内室内排気通風あり （m） 3.0 2.9 65−70 2.7 60−65 55−60 2.7 2.5 2.4 2.0 1.7 1.7 FL+ 1.5 1.0 1.0 0.3 0.3 中央 2.4 50−55 47∼49℃ 45−50 40−45 35−40 30−35 左端 左端 0 中央 外ガラス−ブラインド間空気温度 内ガラスのスキン側表面温度 0.6℃ 1.0 0.5 0 20 22 24 26 28 30 温度 （℃） 室内鉛直温度分布（窓面から0.25ｍ） ` スキン内室内排気通風なし （自然通風） 図−３ 実建物での実測結果 ― 15 ― ヒートポンプとその応用 2008． ９． No.76 ―― 実 施 例 ―― なお，本建物は完成から日も浅く，今後さらにデータ ６．おわりに を収集して効果の把握を行いたい。また，今後の社会情 勢などを踏まえ，さらに積極的に環境配慮設計に取り組 本建物は，環境配慮設計の結果として，平成17年に みたいと考えている。 事務所ビルとしてCASBEE大阪初のＳランクとして公表 され，大阪市建築物総合環境評価制度平成19年表彰に 最後に，本計画に際して深い理解とご協力をいただき おいて「CASBEE大阪 OF THE YEAR 2007」を受賞でき ました建築主をはじめ，すべての関係各位の皆さまに深 た。 くお礼を申しあげます。 0.10 設計値 0.08 実測値は設計値を満足している 0.08 0.08 0.07 日 射 0.06 熱 取 得 0.04 率 0.02 0.06 0.04 0.00 計算値（設計時） シミュレーションによる計算 実験（設計時） 実大モックアップ実験 実測 フロート＋Low−e 実測 シルクプリント＋Low−e 図−４ 日射熱取得率の比較 １F屋外植栽より １ＦエントランスPACへ OA取り入れ （1,400„/h） クールチューブ （ガルバニウムダクト） 300φ 約100m Ｆ 1F ピット内（Ｂ２階）温度 クールチューブ出口温度 クールチューブ入口温度 （℃） 20 15 10 5 B1F B2F 0 ピット内部 B3F 図−５ クールチューブのイメージ 8 11 14 時 刻 17 20（時） 図−６ クールチューブ実測結果（冬期） ＣＡＳＢＥＥ評価 Ｓランク（ＣＡＳＢＥＥ大阪公表） 建築物の環境性能効率（ BEE ） 建築物の環境性能効率 （BEE） 建築物の環境品質・性能と環境負荷低減性 建築物の環境品質・性能と環境負荷低減性 レーダーチャート レーダーチャート BEEによる建築物のサステナビリティランキング BEEによる建築物のサステナビリティランキング Q-2 重み係数＝0.3 100 建 SS 築 79 物 79 の 環 境 50 品 質 ・ 性 能 0 Ｑ 0 5 B B+＋ A A 4 3 3 Q-1 重み係数 ＝0.3 B B-− Q-3 2 2 重み係数 ＝0.4 1 1 0 0 25 25 LR-1 重み係数＝0.4 C C 50 建築物の環境負荷 Ｌ 100 LR-2 重み係数＝0.3 建築物の環境品質・性能 Ｑ ＢＥＥ ＝ LR-3 重み係数＝0.3 25＊（SQ −1） 25＊ （5 −SLR） ＝ 建築物の環境負荷 Ｌ 79 25 ＝ 3.2 ＝ Q 建築物の環境品質・性能（建築物の居住環境のアメニティを向上させる性能評価） ＝4.1 S Q = SQ4.1 Q-1 室内環境 Q-2 サービス性能 SQ2＝4.1 SQ1＝3.8 5 4 3 3.8 3.8 4.3 4.3 3.9 3.9 4 3.3 4.4 4.0 4 3.8 3 3.3 2 1 Q-3 室外環境（敷地内） SQ3＝4.4 5.0 5 5 温熱環境 光･視環境 空気質環境 1 4.0 2 2 音環境 4.0 3 機能性 耐用性 ・信頼性 1 対応性 ･更新性 生物環境 まちなみ 景観 4.0 S LR = SLR＝4.0 LR 建築物の環境負荷低減性（建築物の環境負荷を低減させる性能評価） LR-1 エネルギー 4.5 4 3 LR-2 資源・マテリアル LR-3 敷地外環境 SLR2＝4.1 SLR3＝3.8 SLR1＝4.1 5 5 5 5.0 4 4.0 3 3.0 4.2 3.8 建物の 熱負荷 自然 設備システム 効率的 エネルギー 効率化 運用 1 4 4.0 4.5 3 2 2 1 地域性 アメニティ 4.0 4.0 3.0 3.0 2 水資源 保護 低環境 負荷材料 1 大気汚染 騒音・ 振動・悪臭 風害 光害 ヒート 地域インフラ アイランド化 負荷 図−７ CASBEE評価と主な評価項目 ヒートポンプとその応用 2008．９．No.76 ― 16 ― ダブルスキンによる外皮性能の向上 （Q1） 約40㎡ごとに冷暖房フリー個別空調 （Q1） 給気口と排気口の距離を十分確保 （Q1） Ｆ☆☆☆☆材料の全面使用 （Q1） OAフロアあり，電気容量50VA/㎡（Q2） 空間のゆとり（階高4.1m，天井高2.8m） （Q2） 十分な耐震性・制振装置導入 （Q2） 雨水利用（地上緑化散水用）の採用（Q2） 電力本予備線引き込み２ルート化 （Q2） 電気室は水没の恐れのない２階以上の階に設置 （Q2） 電話局からの引き込み２ルート化 （Q2） 受変電，空調室外機の増設スペースあり （Q2） 周辺環境に応じた建物の配置，形状等 （Q3） 熱負荷抑制（PAL値基準値の24％減） （LR1） 擬音，節水型便器による水資源保護 （LR2） クールチューブの採用（LR1） 太陽光発電（５kW）の採用（LR1） BEMS（エネルギー消費量の管理システム） の導入（LR1） 雨水利用の採用（LR2） 既存建築地下躯体の再利用 （LR2） 再生建築資材の採用（３品目） （LR2） 健康被害のおそれが少ない材料の使用 （４品目） （LR2） 防振装置等設置による騒音・振動防止 （LR3） 大気汚染の防止に努めている （LR3） 低騒音・低振動機器等の採用および配置 （LR3） 外壁による反射光の影響なし （LR3） 屋上緑化等ヒートアイランド対策 （LR3）