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ガスパビリオン 炎のマジックシアター
愛知万博 特集 ガスパビリオン 炎のマジックシアター 二 宮 勉 TSUTOMU NINOMIYA ㈱大林組 名古屋支店 ああああああ 建築設計部 設備設計グループ 主査 規 模 地上３階，塔屋１階 はじめに 工 期 2004年３月∼2004年12月 日本ガス協会が，「愛・地球博」（2005年３月 25日∼９月25日まで開催）に出展しているガスパ ビリオンは，2004年12月に竣工した。 パビリオンの正式名称は「ガスパビリオン 炎 のマジックシアター」，基本テーマを「ゆめエナ 特殊設備 ガスコージェネレーション デシカント空調 ２．設備概要 ・電気設備 ジー 人へ，地球へ」とし「人にやさしい」「地 受電方式 ３相３線 6.6kV １回線 球にやさしい」クリーンエネルギーとして世界的 契約電力 260kW（想定） に普及拡大が期待されている天然ガスの多様性・ トランス容量 単相 300kVA，３相 150kVA 可能性を演出している。 電灯コンセント負荷 250kVA 建物の特徴は外壁を中心とした木材の利用，建 動力負荷 120kVA 設・運用・解体における３Ｒの徹底，ガスコージ 予備電源 − ェネレーションをはじめとする省エネルギー手法 中央監視 40点 の多用と愛・地球博のテーマである 「自然の叡智」 にふさわしいパビリオンとなっている（写真−１）。 １．建築概要 名 称 ガスパビリオン 所 在 地 愛知県愛知郡長久手町 建 築 主 社団法人 日本ガス協会 ・昇降機設備 乗用 11人乗り 60ｍ/min ２台 エスカレーター 1200型 １台 ・特殊設備 コージェネレーション 50kWマイクロガスタ ービン デシカント空調 湿式 設計・監理 基本設計：㈱電通，㈱SD 実施設計：㈱大林組 名古屋支店 施 工 建築・設備 ㈱大林組 〔電気〕トーエネック・日本電設・ダイダン・住 友電設共同企業体 〔空調〕三機工業㈱ 〔衛生〕三機工業㈱ 〔昇降機〕㈱東芝 敷地面積 2,000ｍ2 建築面積 1,195ｍ2 延床面積 2,385ｍ2 構 造 Ｓ造 写真−１ 建物全景 2005・８・建築設備士 31 図−１ 受変電結線図 図−２ 空調配管系統図 32 建築設備士・2005・８ 写真−４ プレショー 写真−２ 事務室 写真−５ 展示ホール 写真−３ コージェネレーション実機 屋根散水設備 70Ｌ/min ミスト設備 ５Ｌ/min 5.0MPa ・空調設備 辺環境との調和を醸し出している。 １階は約半分が事務室，応接室等の管理諸室， 残りは来館者の待ちスペースとしてのエントラン 空調方式 AHU方式，外調機＋FCU ス。２階は１階と同様，スタッフ控室等の管理諸 熱源容量 博覧会協会冷水：155USRT 室および３階はプレショー，メインショーおよび 排熱回収冷温水発生機：40USRT 換気方式 第一種，第三種換気 展示ホール，そして屋上は展望広場として来館者 に開放している（写真−２，写真−３） 。 排煙方式 自然排煙，告示免除 来館者は１階ピロティエントランスより上り専 自動制御方式 電気，電子方式 用エスカレーターで３階に上がり，プレショーで ・衛生設備 プロローグショーを観覧後，シアタースタイルの 給水方式 博覧会協会直圧給水 メインショーに移動，本物の炎およびアクターに 受水槽 − よるライブショーを観覧，展示ホールにてメタン 高架水槽 − ハイドレートの燃焼デモや家庭用燃料電池，ガス 貯湯槽 − 冷房等の展示を観覧する。室内展示観覧後は屋上 排水方式 建屋内分流，屋外合流 展望広場にて会場を展望することが可能となって 消火設備 屋内消火栓（博覧会協会直圧） いる（写真−４，写真ー５）。 ３．建築計画 敷地は，愛・地球博長久手会場内の北ゲートに 隣接しており，企業パビリオンゾーンＢに位置し ている。 外観は外壁に木材を使用し，その外周部に階段， 更にそれらを囲む様に列柱を配置し，ひときわ周 また，パビリオン敷地内の屋外にはガスコージ ェネレーション，燃料電池（SOFC），デシカン ト空調機の実機稼動展示を行っている。 ４．環境配慮 ¸ ３Ｒの徹底 ・リデュース 2005・８・建築設備士 33 図−３ ３階平面図 図−４ 屋上階平面図 図−５ 断面図 34 建築設備士・2005・８ 図−６ 空調フロー図 写真−６ メインショー 温度（℃） 18.0 23.0 風速（ｍ/ｓ） 28.0 33.0 38.0 （a）温度分布 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 （b）風向風速分布 図−７ シミュレーション ①杭なし工法の採用。 コンクリート使用を極力抑え建物重量を軽くす メインショーの大空間空調に床吹き出し居住域 空調を採用。メインショー下階設置の空調機より ることによって杭なし工法を採用。 客席段床下部空間に給気を行い，客席椅子下部よ ②PC直接基礎方式の採用。 り吹出しを行っている。段床下部は木パネルによ PC（プレキャストコンクリート）を用いた直 接基礎を採用し，現場打設コンクリート量を減ら し，型枠材の使用も抑制。 ・リユース ①簡易結合金物の採用。 鉄骨の接合に溶接ではなく簡易結合金物を使用 り仕切をすることにより給気ルートを形成，全体 チャンバーとして空間の有効利用を行っている （写真−６） 。 空調給気速度は極力遅くし（0.5ｍ/ｓ以下）， 観客の足元快適性およびステージ上の演出炎への 気流影響を小さくし，炎の揺らぎを低減している。 することにより解体・リユースを容易にした。 空調機への還気は客席最後部より行い，排気はス ②設備等のリユース。 テージ上部と客席上部に設け，演出炎の燃焼熱気 エレベーター，ガスコージェネレーションシス テム，客席椅子，客席段床等の解体後のリユース。 を屋外に排気している。 空調計画に際し，シミュレーション検討を行い， ・リサイクル 還気口の位置，風量および炎による上昇気流影響 ①廃棄物の分別回収徹底。 等について確認を行っている。また，試運転時に 建築中および会期中の廃棄物の分別回収の徹底 はスモークによる気流可視化実験を行い，炎着火 による再資源化。 時等の空調気流，ステージ上の気流等の確認を行 ②リユース材以外の解体材の再資源化。 った（図−７） 。 ¹ 省エネルギー ・居住域空調 ・空調空気の再利用 展示ホールおよびプレショーの空調は外気処理 2005・８・建築設備士 35 図−８ 衛生配管系統図 空調機＋FCUで行っているが，導入外気は通常 余剰空気として排出されるが，直接ガラリ排気と はせず，屋外ピロティエントランスの待合いスペ ースに吹出すことにより夏期の待合い時の暑熱緩 和を行っている（図−６）。 ・屋根散水設備 メインシアター折板屋根には散水設備を設置し， 日射による折板面温度上昇を蒸発潜熱により下げ， 結果としてメインショーへの入熱減少，空調エネ 写真−７ 展望広場 ルギーの低減を行っている。 計画時計算では折板表面温度を56℃から34℃程 度まで下げ，屋根面のみのピーク負荷を70％程度 が雨水桝に直接放流され，貯留槽でのオーバーフ 低減可能となっている。なお，水源は雨水，屋根 ローを防止している（図−８）。 面散水余剰水および市水を使用し，循環運転を行 ・屋上緑化，木デッキ い発停は天候状況確認による事務所遠方発停を行 プレショー，展示ホール屋上は展望広場として っている（図−８）。 企業パビリオンで唯一来館者に開放している。植 ・雨水利用設備 栽による屋上緑化，歩行部分は木製デッキ仕上げ 屋根面雨水を貯留槽に一時貯留を行い，屋根散 とすることにより，屋根面上温度上昇緩和，空調 水および屋上植栽の散水設備への給水を行ってい 負荷低減を行っている（写真−７）。 る。雨水は屋根からのルーフドレン竪管に雨水利 ・ミスト設備 用用分岐継手を設置，貯留槽に導水している。分 屋上展望広場中央部には緑化広場としての景観 岐継手により規定量以上の大雨時にはオーバー分 設備としてミスト設備を設置している。ミスト設 36 建築設備士・2005・８ 都市ガス（天然ガス） マイクロガスタービン 電力 パビリオン電力 排熱 排熱回収吸収式冷温水機 冷水 排熱 デシカント空調機 パビリオン空調 除湿された空気 図−９ コージェネレーションフロー図 写真−９ 屋外稼動展示 タービン排熱を排熱回収吸収式冷温水発生機へ投 入し，更に冷温水発生機からの排熱をデシカント 空調機に投入，排熱の二段利用を行っている （図−９）。 マイクロガスタービンによる発電電力はガスパ ビリオン内で使用し，排熱吸収式冷温水発生機に 写真−８ 展示ホール よる冷水はパビリオン内管理諸室の空調に使用し ている（写真−９）。 備は景観設備としての機能と同時に細霧冷房効果 による冷涼感の演出としての機能も併せ持ってい る。 ・デシカント空調 ガスパビリオン設置デシカント空調機は塩化リ チウム溶液を使用した湿式型でシリカゲル等加工 ミスト設備はポンプ，ノズルおよび耐圧ホース の吸湿材ローターによる乾式型とは構造が異なっ から構成されシステムはシンプルである。ポンプ ている。冷温水発生機からの排熱は吸湿溶液の再 は5.0MPa 5.0Ｌ/min 0.75kWのプランジャーポン 生濃縮に利用されガスコージェネレーションシス プで貯留タンク内蔵一体型。ノズルは設置個数９ テムの総合効率を高めている。 個，噴霧量は310cc/min 噴霧粒径は46μm，発停 はタイマーおよび遠方スイッチにより行っている。 噴霧粒径が46μmのため噴霧ミストに触れると 若干の濡れ感があるが，盛夏時稼動および床面噴 デシカント空調機による除湿空気は各系統空調 機取入れ外気の一部と会議室に使用されている （写真−９） 。 ・固体高分子型燃料電池（PEFC） 霧により不快感の無いよう配慮している。計画時 固体高分子型燃料電池（PEFC）はパビリオン に上部噴霧および二流体方式についても検討を行 ３階展示ホール内に稼動実機として展示されてい ったが，上部噴霧の場合噴霧粒径が20μm以下で る。PEFC型は家庭用燃料電池として2005年市場 ないと濡れ感が強く不快となってしまう，またポ 導入が予定されている１kW型のものである（写 ンプオフの場合，ノズル残圧滴下対策（スプリン 真−８） 。 グ弁等）が必要であること，二流体の場合コンプ ・固体酸化物型燃料電池（SOFC） レッサー等システムが複雑となる，また噴霧音が 固体酸化物型型燃料電池（SOFC）はパビリオ 大きい等の特性およびコストパフォーマンスによ ン屋外展示スペースに稼動実機として展示されて り現システムを採用している（写真−７） 。 いる。排熱はガスコージェネレーションシステム ・コージェネレーションシステム の排ガス管に放熱・回収を行い，デシカント空調 ガスパビリオンにおけるガスコージェネレーシ ョンシステムでは都市ガス（天然ガス）によりマ 機の再生熱源の一部として利用している（写真− ９）。 イクロガスタービン発電機を稼動，発電を行い， 2005・８・建築設備士 37 □建築概要 項目 建築名称 建築主 建設場所 地域・地区 概要 ガスパビリオン 社団法人 日本ガス協会 愛知県愛知郡長久手町 防火・用途地域：指定なし。市街化調整地域 建築用途 博覧会施設 防火対象物 敷地面積 建築面積 延床面積 高さ（最高部） 階数 構造 工期 その他 設計者 監理者 発注方式 施工者 消防法 施行 展示場 ４ 項 令 別表第一 2 2,000 ｍ 2 1,195 ｍ 2 2,385 ｍ SGL＋ 22.8 ｍ 地上３階，塔屋１階 鉄骨造 2004年３月∼2004年12月 エレベーター：乗用 11人乗，60ｍ/min ２台 エスカレーター：1200型 １台 基本：㈱電通，㈱SD 実施：㈱大林組名古 屋支店 ㈱大林組名古屋支店 一括 ㈱大林組 建築工事 トーエネック・日本電設・ダイダ 電気工事 ン・住友電設共同企業体 三機工業㈱ 空調工事 三機工業㈱ 衛生工事 三菱電機㈱（昇降機設備） その他 □電気設備概要 項目 受変電 電力引込 設備 受変電形式 変圧器容量 変圧器形式 幹線・ 動力負荷 動力設 電灯コンセ ント負荷 備 配線方式 照明設 照度 備 中央監 監視点数 監視項目 視設備 情報通 電話設備 交換機方式 信設備 回線数 LAN設備 基幹 支線 全ポート数 拡声設備 アンプ容量 自火報・ 主受信機 防排煙制 感知器 御設備 避雷・ 避雷方式 接地方式 接地設 ・性能 備 その他 ITV設備 コージェネ レーション 設備 38 □空調設備概要 項目 熱源方式 熱源設 備 空調設 備 換気設 備 主要熱源機 器 博覧会 協会冷水 排熱回収吸 収式冷温水 発生機 その他 空調方式 配管方式 主要空調 機器 換気方式 その他 排煙設備 自動制 御設備 その他 排煙方式 制御方式 □衛生設備概要 項目 給水設 水源 備 系統 給水方式 給湯設備 給湯方式 排水方式 排水設 備 エコケーブル配線 事務 室 ピロティ 室 40 点 空調熱源，空調機，受変電 lx lx 衛生器 具設備 ガス設 備 内線 （回線） 24 消火設備 その他 ボタン電話用PBX 局線 （回線） ８ 博覧会協会インフラ UTP cat５e 別途 120 Ｗ GP 型 煙および熱（差動，定温） 30 550 kW 140 kW 台 １ 湿式デシカント空調機 AHU単一 方式 メインシ 系統 ダクト ョー 外調機＋ 方式 プレショ FCU ー・展示 系統 ホール 方式 系統 FCU 事務室 冷水２管式，冷媒管 ３ 台 AHU 43 台 FCU 系統 １ 種換気 応接室 系統 便所 ３ 種換気 プレショー・展示ホール系統空調排気をピロ ティ空調に再利用 自然排煙 方式 電気電子 方式 概要 博覧会協会インフラ 上水１系統 直結方式 ガス利用 個別方式 分流式 建屋内：汚水雑排水 合流式 建屋外：汚水雑排水 自然流下 小口径桝 その他 主な特記 節水型器具 仕様 中・低圧 ガス種別 都市ガス ・圧力 空調熱源（冷温水発生機），給湯器およびメイ その他 ンショー直火演出に使用 設置設備 屋内消火栓設備 排水再利 雨水利用（屋根・植栽散水） 用設備 回線 棟上導体方式 単独接地 カラーカメラ10台，モニター４台 マイクロガスタービン発電機50kW 燃料：都 市ガス熱回収：排ガス管にて熱回収 建築設備士・2005・８ 台 屋根散水による空調負荷低減 記載欄 6.6 kV １ 回線 屋外設置 一般型キュービクル ／ 450 kVA 油入自冷式 ３φ３Ｗ210Ｖ120kVA １φ３Ｗ210/105Ｖ 250kVA 700 300 概要 方式 博覧会協 利用 会冷水 排熱回収吸収式冷温水発生機（コージェネレ ーション排熱回収） ◇ ◇ ◇