こんにちは。
近年、省エネ法の改正により、省エネ基準がより厳格化された。
省エネ基準の引き上げに伴い、より省エネに考慮した設備計画を行う必要がある。
しかし、どの程度の省エネ化を図ればどの程度BEI(省エネ法上の年間エネルギー消費量基準値に対する、想定される年間のエネルギー消費量の割合)となるのかをイマイチ理解できていない方も多い。
今回はBEIの意味ならびに事務所用途における省エネ施策とBEIの推移について紹介する。
BEIとは、省エネ法上の年間基準エネルギー消費量に対する、想定される年間のエネルギー消費量の割合を示す。
| BEIの算出方法 |
|---|
| BEI = 想定されるエネルギー消費量 / 基準エネルギー消費量 |
基準エネルギー消費量は地域により異なる
基準エネルギー消費量は地域により異なる特徴がある。
具体的には左図のとおり、地域により1地域から8地域に大別される。
基準エネルギー消費量は地域により異なる
基準エネルギー消費量は室用途と地域により異なる特徴がある。
下図に事務所用途における地域別基準エネルギー消費量を示す。
基準エネルギー消費量のうち、主に空調および給湯用途のエネルギー消費量が地域によって異なる。
エネルギー消費量は室用途により異なる
エネルギー消費量は室用途によっても異なる。
下図に6地域における事務所用途の各室基準エネルギー消費量を示す。
室用途によって、大きくエネルギー消費量が異なることが確認できる。
省エネ施策とBEI推移
条件
省エネ施策とBEIの推移を確認するにあたって、今回は事務所用途とし、標準入力法による計算とした。
また、規模は約10,000m2で7階建ての以下の室構成とした。
設備詳細
| 設備詳細 | ||
|---|---|---|
| 熱源機 | ||
| 吸収式冷温水発生機 | 2台 | 冷却能力703kW/台 加熱能力588kW/台 |
| COP 1.09(冷房) 0.83(暖房) | ||
| 能力:187W/m2(冷房)、156W/m2(暖房) | ||
| 一次ポンプ | 2台 | 消費電力7.5kW/台 |
| 冷却塔 | 2台 | 消費電力7.4kW/台 |
| 冷却水ポンプ | 2台 | 消費電力15.0kW/台 |
| 二次ポンプ | 2台 | 消費電力7.5kW/台 (5℃差) 定流量制御 |
| 空調設備 | ||
| 空調機 | 14台 | 定風量制御、全熱交換器無 |
| ファンコイルユニット | 8台 | |
| パッケージエアコン | 4台 | |
| 全熱交換器 | 4台 | 熱交換効率：60% |
| 換気設備 | ||
| 給排気ファン | 40台 | 定風量制御 |
| 照明設備 | ||
| 各種照明 | 1,736台 | 11.5W/m2 |
| 給湯設備 | ||
| ガス給湯器 | 1台 | 能力：20kW、効率：0.94 |
| 電気温水器 | 28台 | 能力：1.1kW/台、効率：0.37 |
| 昇降機設備 | ||
| 昇降機 | 2台 | 積載量800kg 速度60m/min |
| 太陽光設備 | ||
| 太陽光パネル | 1台 | 12.2kW、南向き、傾斜角30° |
ケーススタディ
基準のモデルから、以下の条件を変更しケーススタディを行った。
| 項目 | 変更内容 | |
| 変更前 | 変更後 | |
| 0_基準 | ||
| 1-1_冷温水発生機高効率化 | 冷房時COP:1.09 暖房時COP:0.83 | 冷房時COP:1.35 暖房時COP:0.89 |
| 1-2_台数制御 | 熱源台数制御無、二次ポンプ台数制御無 | 熱源台数制御有、二次ポンプ台数制御有 |
| 1-3_モジュールチラー | 冷温水発生機 | モジュールチラー |
| 1-4_二次ポンプ変流量 | 二次ポンプ定風量制御 | 二次ポンプ変風量制御 |
| 1-5_大温度差 | 温度差5℃、一次ポンプ7.5kW、二次ポンプ7.5kW | 温度差7℃、一次ポンプ5.5kW、二次ポンプ5.5kW |
| 2-1_空調機INV | 事務室系統空調機_定風量制御 | 事務室系統空調機_変風量制御 |
| 2-2_空調機全熱交換器 | 事務室系統空調機_全熱交換器無 | 事務室系統空調機_全熱交換器有 |
| 2-3_空調機外気取り入れ停止 | 事務室系統空調機_外気取り入れ停止無 | 事務室系統空調機_外気取り入れ停止有 |
| 2-4_空調機外気冷房 | 事務室系統空調機_外気冷房無 | 事務室系統空調機_外気冷房有 |
| 4-1_LED化 | – | LED化 |
| 4-2_在室検知制御 | トイレ、給湯室、更衣室_在室検知制御無 | トイレ、給湯室、更衣室_在室検知制御有 |
| 4-3_明るさ検知制御 | 事務室_明るさ検知制御無 | 事務室_明るさ検知制御有 |
| 4-4_初期照度補正 | 初期照度補正無 | 初期照度補正有 |
| 5-1_給湯配管保温高断熱化 | 保温仕様2 | 保温仕様1 |
| 6-1_昇降機効率 | VVVF(電力回生なし) | VVVF(電力回生あり、ギアレス) |
| 7-1_太陽光発電 | システム容量12.2kW | システム容量24.4kW |
各省エネ施策とBEI、一次エネルギー消費量推移
省エネ施策別のBEIおよび一次エネルギー消費量の推移を示す。
より多くの省エネ施策を建物に導入するほど、BEIおよび一次エネルギー消費量が低下していることが確認できる。
一次エネルギー消費量低減割合
下図に一次エネルギー消費量の低減割合を示す。
各省エネ施策を導入することで、空調設備並びに照明設備の一次エネルギー消費量が低減されていることが確認できる。
一次エネルギー消費量割合
一次エネルギー消費量割合を下図に示す。
省エネ施策を導入することで、空調設備ならびに照明設備の一次エネルギー消費量割合が低下していることが確認できる。
まとめ
今回はBEIの意味ならびに事務所用途における省エネ施策とBEIの推移について紹介した。
今後特にZEB oriented や ZEB ready が求められるケースが増えてくる。
そのため、どのような省エネ施策をどの程度導入すれば、これらの基準に到達するかを感覚的に掴むことも大切である。
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