【空港施設】空港施設の省エネ効果を紹介

こんにちは。

普段、基本計画段階や基本設計段階で各省エネ技術の提案を行う際に、費用対効果を算出したうえで、合理的に説明する必要がある。
しかし、費用対効果を容易に算出することは難しく、それなりに時間がかかる。
そういった時間のロスを少しでも減らすため、ある程度定量的な評価がされている参考書等があれば、検討に要する時間を少しでも減らすことが可能となる。

近年では建物の脱炭素化をより促進させるため、様々な業界で脱炭素化の定量化の手法が模索されている。
例えば、航空業界では、「空港脱炭素化事業推進のためのマニュアル[空港建築施設編](初版)」が令和4年(2022年)に策定され、各省エネ技術についてある程度の定量的な評価がなされている。
もちろん、各施設によって、省エネ効果は異なると想定されるものの、省エネ化を目指すにあたっての指標としては十分であろう。

今回は空港施設に関する省エネ効果について紹介する。

航空業界では、空港の脱炭素化推進のために、脱炭素化に関するマニュアルが作成された。
このマニュアルに基づき、2024年12月時点で、すでに62の空港が空港施設の脱炭素化に取り組んでいる状況である。
なお、「空港脱炭素化事業推進のためのマニュアル[空港建築施設編](初版)」はこちらから閲覧することが可能である。

出典:国土交通省_空港脱炭素化推進計画策定状況

省エネ導入費用と省エネ効果

「空港脱炭素化事業推進のためのマニュアル[空港建築施設編](初版)」で紹介されている、各省エネ技術のコストと省エネ効果並びに算定根拠となる境界条件について順番に紹介する。

各省エネ技術のコストと省エネ効果の境界条件

省エネ・再エネ技術一覧仕様の変更条件
1.建築物の構造等による省エネ手法一覧
1-1高断熱化(外壁)断熱無→外壁断熱ポリスチレンフォーム50mm
1-2高断熱化(開口部)単板ガラス→Low-Eガラス
1-3日射抑制(Low-Eガラス・庇)庇無→庇有
1-4日射抑制(自動制御ブラインド)ブラインド無→自動制御ブラインド
1-5日射抑制(遮熱フィルム)単板ガラス→単板ガラス+近赤外線遮熱フィルム
1-6自然通風・ナイトパージ自然通風機構無→吹き抜けのハイサイドライト
1-7自然採光トップライト無→吹き抜け上部にトップライト
1-8クール・ヒートトレンチシステム配管ピット→外気取り入れピット
2.建築設備の性能による省エネ手法一覧
2-1高効率熱源(モジュールチラー)標準モジュールチラー→高効率モジュールチラー
2-2高効率熱源(インバーターターボ冷凍機)標準モジュールチラー→インバーターターボ冷凍機
2-3-1高効率熱源(吸収冷温水機)+冷却水変流量制御標準吸収冷凍機→高効率吸収冷凍機
2-3-2高効率熱源(吸収冷温水機)+冷却水変流量制御高効率吸収冷凍機→高効率吸収冷凍機+冷却水INV
2-4高効率熱源(地中熱利用)標準モジュールチラー→水熱源ヒートポンプ
2-5高効率熱源(パッケージエアコン)標準マルチ→高効率マルチ
2-6コ−ジェネレーションシステムコジェネ無→コジェネ有
2-7フリークーリングシステムフリークーリング無→フリークーリング有
2-8冷温水変流量制御変流量制御無→変流量制御有
2-9大温度差送水システム温度差5℃→温度差8℃
2-10空調機の変風量制御変風量制御無→変風量制御有
2-11予熱時外気取り入れ停止制御外気取入停止制御無→予熱時外気取入停止
2-12CO2濃度による外気量制御外気量制御無→CO2濃度による外気量制御有
2-13外気冷房制御外気冷房制御無→外気冷房制御有
2-14全熱交換器直接外気換気→全熱交換器
2-15放射冷暖房空調システム全空気式空調システム→放射冷暖房空調システム
2-16床吹出空調システム全空気式空調システム→床吹出空調システム
2-17居住域空調システム全空気式空調システム→居住域空調システム
2-18デシカント空調システム全熱交換器→デシカント空調機
2-19インバーターによる送風機の風量調整ダンパーによる風量調整→INVによる風量調整
2-20CO濃度・室内温度による換気量制御制御無→室内温度による換気制御
2-21人感センサ−による換気量制御換気量制御なし、人感センサーによる換気制御
2-22LED照明Hf照明器具→LED照明
2-23在室検知制御在室検知制御無→在室検知制御有
2-24明るさ検知制御明るさ検知制御無→明るさ検知制御有
2-25タイムスケジュール制御タイムスケジュール制御無→タイムスケジュール制御有
2-26タスク・アンビエント照明全般照明→タスクアンビエント照明
2-27-1ヒートポンプ給湯器(WC)貯湯式電気温水器→洗面用給湯熱源にヒートポンプ給湯器
2-27-2ヒートポンプ給湯器(厨房)潜熱回収型給湯器→厨房用給湯熱源にヒートポンプ給湯器
2-28潜熱回収型給湯器従来型給湯器→洗面用給湯熱源に潜熱回収給湯器
2-29自動給湯栓・小流量吐水機構付シャワーレバー式水栓→自動給湯栓
2-30-1ギヤレス巻上機・電力回生(ギヤレス化)従来式エレベーター→ギヤレス巻き上げ機の導入
2-30-2ギヤレス巻上機・電力回生(電力回生)従来式エレベーター→電力回生の導入
2-31エスカレーター・動く歩道自動運転制御自動運転制御無→自動運転機能を導入
3.建築施設の運用による省エネ手法一覧
3-1BEMSの活用BEMS無→BEMS有
3-2室温設定緩和室温設定を1℃緩和
3-3照度設定緩和照度設定を10%緩和
4.再生可能エネルギーの導入手法一覧
4-1太陽光発電設備太陽光発電無→太陽電池パネルを導入
4-2風力発電風力発電無→ジャイロミル型200W/基
4-3バイオマス熱利用バイオマス利用無→バイオマス冷温水発生機
4-4雪氷熱利用雪冷房無→雪冷房有
4-5水素発電水素発電無→水素発電5kWを導入

省エネ技術ごとのコスト(新築)

省エネ・再エネ技術一覧コスト
新築単位
中央値
1.建築物の構造等による省エネ手法一覧
1-1高断熱化(外壁)5,900~7,2006,550円/m2(外壁面積あたり)
1-2高断熱化(開口部)42,000~51,00046,500円/m2(窓面積あたり)
1-3日射抑制(Low-Eガラス・庇)50,000~61,00055,500円/m2(窓面積あたり)
1-4日射抑制(自動制御ブラインド)49,000~59,00054,000円/m2(ブラインド面積あたり)
1-5日射抑制(遮熱フィルム)11,000~14,00012,500円/m2(窓面積あたり)
1-6自然通風・ナイトパージ51,000~63,00057,000円/m2(対象床面積あたり)
1-7自然採光20,000~25,00022,500円/m2(対象床面積あたり)
1-8クール・ヒートトレンチシステム11,000~13,00012,000円/m2(空調対象面積あたり)
2.建築設備の性能による省エネ手法一覧
2-1高効率熱源(モジュールチラー)5,000~6,2005,600円/m2(空調対象面積あたり)
2-2高効率熱源(インバーターターボ冷凍機)12,000~14,00013,000円/m2(空調対象面積あたり)
2-3-1高効率熱源(吸収冷温水機)+冷却水変流量制御5,700~6,9006,300円/m2(空調対象面積あたり)
2-3-2高効率熱源(吸収冷温水機)+冷却水変流量制御12,000~14,00013,000円/m2(空調対象面積あたり)
2-4高効率熱源(地中熱利用)31,000~38,00034,500円/m2(空調対象面積あたり)
2-5高効率熱源(パッケージエアコン)-800~-1,000-900円/m2(空調対象面積あたり)
2-6コ−ジェネレーションシステム10,000~12,00011,000円/m2(延床面積あたり)
2-7フリークーリングシステム11,000~13,00012,000円/m2(空調対象面積あたり)
2-8冷温水変流量制御5,300~6,5005,900円/m2(空調対象面積あたり)
2-9大温度差送水システム0~00円/m2(空調対象面積あたり)
2-10空調機の変風量制御8,000~10,0009,000円/m2(空調対象面積あたり)
2-11予熱時外気取り入れ停止制御1,300~1,6001,450円/m2(空調対象面積あたり)
2-12CO2濃度による外気量制御5,200~6,4005,800円/m2(空調対象面積あたり)
2-13外気冷房制御1,600~1,9001,750円/m2(空調対象面積あたり)
2-14全熱交換器-3,700~-4,500-4,100円/m2(換気対象面積あたり)
2-15放射冷暖房空調システム70,000~80,00075,000円/m2(空調対象面積あたり)
2-16床吹出空調システム40,000~50,00045,000円/m2(空調対象面積あたり)
2-17居住域空調システム4,400~5,4004,900円/m2(空調対象面積あたり)
2-18デシカント空調システム15,000~18,00016,500円/m2(空調対象面積あたり)
2-19インバーターによる送風機の風量調整21,000~25,00023,000円/m2(換気対象面積あたり)
2-20CO濃度・室内温度による換気量制御2,600~3,2002,900円/m2(換気対象面積あたり)
2-21人感センサ−による換気量制御5,500~6,7006,100円/m2(対象面積あたり)
2-22LED照明5,300~6,5005,900円/m2(延床面積あたり)
2-23在室検知制御7,000~8,5007,750円/m2(対象面積あたり)
2-24明るさ検知制御1,500~1,8001,650円/m2(対象面積あたり)
2-25タイムスケジュール制御1,200~1,5001,350円/m2(対象面積あたり)
2-26タスク・アンビエント照明-5,100~-6,200-5,650円/m2(対象面積あたり)
2-27-1ヒートポンプ給湯器(WC)80,000~90,00085,000円/m2(WC面積あたり)
2-27-2ヒートポンプ給湯器(厨房)480,000~580,000530,000円/m2(厨房面積あたり)
2-28潜熱回収型給湯器1,200~1,5001,350円/m2(WC面積あたり)
2-29自動給湯栓・小流量吐水機構付シャワー38,000~46,00042,000円/個
2-30-1ギヤレス巻上機・電力回生(ギヤレス化)4,500,000~5,500,0005,000,000円/基
2-30-2ギヤレス巻上機・電力回生(電力回生)4,500,000~5,500,0005,000,000円/基
2-31エスカレーター・動く歩道自動運転制御540,000~660,000600,000円/基
3.建築施設の運用による省エネ手法一覧
3-1BEMSの活用37,000,000~45,000,00041,000,000
3-2室温設定緩和~0
3-3照度設定緩和~0
4.再生可能エネルギーの導入手法一覧
4-1太陽光発電設備85,000~100,00092,500円/m2(パネル設置面積あたり)
4-2風力発電2,700,000~3,300,0003,000,000円/基
4-3バイオマス熱利用65,000~80,00072,500円/m2(空調対象面積あたり)
4-4雪氷熱利用300,000,000~400,000,000350,000,000円/m2(空調対象面積あたり)
4-5水素発電31,000,000~38,000,00034,500,000円/基

省エネ技術ごとのコスト(改修)

省エネ・再エネ技術一覧コスト
改修単位
中央値
1.建築物の構造等による省エネ手法一覧
1-1高断熱化(外壁)8,000~9,0008,500円/m2(外壁面積あたり)
1-2高断熱化(開口部)100,000~120,000110,000円/m2(窓面積あたり)
1-3日射抑制(Low-Eガラス・庇)65,000~80,00072,500円/m2(窓面積あたり)
1-4日射抑制(自動制御ブラインド)54,000~65,00059,500円/m2(ブラインド面積あたり)
1-5日射抑制(遮熱フィルム)11,000~14,00012,500円/m2(窓面積あたり)
1-6自然通風・ナイトパージ~円/m2(対象床面積あたり)
1-7自然採光~円/m2(対象床面積あたり)
1-8クール・ヒートトレンチシステム~円/m2(空調対象面積あたり)
2.建築設備の性能による省エネ手法一覧
2-1高効率熱源(モジュールチラー)6,200~7,6006,900円/m2(空調対象面積あたり)
2-2高効率熱源(インバーターターボ冷凍機)14,000~17,00015,500円/m2(空調対象面積あたり)
2-3-1高効率熱源(吸収冷温水機)+冷却水変流量制御6,200~7,6006,900円/m2(空調対象面積あたり)
2-3-2高効率熱源(吸収冷温水機)+冷却水変流量制御13,000~16,00014,500円/m2(空調対象面積あたり)
2-4高効率熱源(地中熱利用)~円/m2(空調対象面積あたり)
2-5高効率熱源(パッケージエアコン)-900~-1,100-1,000円/m2(空調対象面積あたり)
2-6コ−ジェネレーションシステム6,800~8,3007,550円/m2(延床面積あたり)
2-7フリークーリングシステム13,000~16,00014,500円/m2(空調対象面積あたり)
2-8冷温水変流量制御6,000~7,3006,650円/m2(空調対象面積あたり)
2-9大温度差送水システム-20~-30-25円/m2(空調対象面積あたり)
2-10空調機の変風量制御11,000~14,00012,500円/m2(空調対象面積あたり)
2-11予熱時外気取り入れ停止制御1,800~2,2002,000円/m2(空調対象面積あたり)
2-12CO2濃度による外気量制御6,000~7,4006,700円/m2(空調対象面積あたり)
2-13外気冷房制御2,100~2,6002,350円/m2(空調対象面積あたり)
2-14全熱交換器6,200~7,6006,900円/m2(換気対象面積あたり)
2-15放射冷暖房空調システム~円/m2(空調対象面積あたり)
2-16床吹出空調システム~円/m2(空調対象面積あたり)
2-17居住域空調システム~円/m2(空調対象面積あたり)
2-18デシカント空調システム15,000~18,00016,500円/m2(空調対象面積あたり)
2-19インバーターによる送風機の風量調整25,000~31,00028,000円/m2(換気対象面積あたり)
2-20CO濃度・室内温度による換気量制御3,400~4,2003,800円/m2(換気対象面積あたり)
2-21人感センサ−による換気量制御12,000~15,00013,500円/m2(対象面積あたり)
2-22LED照明6,600~8,1007,350円/m2(延床面積あたり)
2-23在室検知制御11,000~13,00012,000円/m2(対象面積あたり)
2-24明るさ検知制御4,500~5,5005,000円/m2(対象面積あたり)
2-25タイムスケジュール制御1,500~1,8001,650円/m2(対象面積あたり)
2-26タスク・アンビエント照明1,100~1,4001,250円/m2(対象面積あたり)
2-27-1ヒートポンプ給湯器(WC)120,000~150,000135,000円/m2(WC面積あたり)
2-27-2ヒートポンプ給湯器(厨房)520,000~640,000580,000円/m2(厨房面積あたり)
2-28潜熱回収型給湯器1,400~1,7001,550円/m2(WC面積あたり)
2-29自動給湯栓・小流量吐水機構付シャワー47,000~57,00052,000円/個
2-30-1ギヤレス巻上機・電力回生(ギヤレス化)4,500,000~5,500,0005,000,000円/基
2-30-2ギヤレス巻上機・電力回生(電力回生)4,500,000~5,500,0005,000,000円/基
2-31エスカレーター・動く歩道自動運転制御590,000~730,000660,000円/基
3.建築施設の運用による省エネ手法一覧
3-1BEMSの活用43,000,000~53,000,00048,000,000
3-2室温設定緩和~0
3-3照度設定緩和~0
4.再生可能エネルギーの導入手法一覧
4-1太陽光発電設備100,000~120,000110,000円/m2(パネル設置面積あたり)
4-2風力発電3,500,000~4,300,0003,900,000円/基
4-3バイオマス熱利用70,000~85,00077,500円/m2(空調対象面積あたり)
4-4雪氷熱利用~0円/m2(空調対象面積あたり)
4-5水素発電34,000,000~41,000,000円/基

各省エネ技術の導入効果

省エネ・再エネ技術一覧CO2削減効果
中央値単位
1.建築物の構造等による省エネ手法一覧
1-1高断熱化(外壁)5.40~6.806.10kg-CO2/m2・年(外壁面積あたり)
1-2高断熱化(開口部)55.00~69.0062.00kg-CO2/m2・年(窓面積あたり)
1-3日射抑制(Low-Eガラス・庇)9.00~11.0010.00kg-CO2/m2・年(窓面積あたり)
1-4日射抑制(自動制御ブラインド)2.80~3.503.15kg-CO2/m2・年(ブラインド面積あたり)
1-5日射抑制(遮熱フィルム)2.10~2.602.35kg-CO2/m2・年(窓面積あたり)
1-6自然通風・ナイトパージ2.10~2.702.40kg-CO2/m2・年(対象床面積あたり)
1-7自然採光3.80~4.804.30kg-CO2/m2・年(対象床面積あたり)
1-8クール・ヒートトレンチシステム1.30~1.701.50kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2.建築設備の性能による省エネ手法一覧
2-1高効率熱源(モジュールチラー)4.70~5.805.25kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-2高効率熱源(インバーターターボ冷凍機)9.20~11.5010.35kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-3-1高効率熱源(吸収冷温水機)+冷却水変流量制御3.00~3.703.35kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-3-2高効率熱源(吸収冷温水機)+冷却水変流量制御4.60~5.805.20kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-4高効率熱源(地中熱利用)5.20~6.505.85kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-5高効率熱源(パッケージエアコン)2.90~3.603.25kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-6コ−ジェネレーションシステム3.30~4.103.70kg-CO2/m2・年(延床面積あたり)
2-7フリークーリングシステム3.40~4.904.15kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-8冷温水変流量制御2.20~2.702.45kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-9大温度差送水システム1.20~1.501.35kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-10空調機の変風量制御20.00~25.0022.50kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-11予熱時外気取り入れ停止制御0.60~0.800.70kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-12CO2濃度による外気量制御8.60~10.709.65kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-13外気冷房制御2.70~3.403.05kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-14全熱交換器7.20~9.008.10kg-CO2/m2・年(換気対象面積あたり)
2-15放射冷暖房空調システム2.40~3.002.70kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-16床吹出空調システム5.90~7.406.65kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-17居住域空調システム4.60~5.805.20kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-18デシカント空調システム2.70~3.803.25kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
2-19インバーターによる送風機の風量調整30.00~38.0034.00kg-CO2/m2・年(換気対象面積あたり)
2-20CO濃度・室内温度による換気量制御24.00~30.0027.00kg-CO2/m2・年(換気対象面積あたり)
2-21人感センサ−による換気量制御3.30~4.103.70kg-CO2/m2・年(対象面積あたり)
2-22LED照明14.00~17.0015.50kg-CO2/m2・年(延床面積あたり)
2-23在室検知制御1.40~1.701.55kg-CO2/m2・年(対象面積あたり)
2-24明るさ検知制御2.30~2.902.60kg-CO2/m2・年(対象面積あたり)
2-25タイムスケジュール制御0.42~0.530.48kg-CO2/m2・年(対象面積あたり)
2-26タスク・アンビエント照明6.30~7.807.05kg-CO2/m2・年(対象面積あたり)
2-27-1ヒートポンプ給湯器(WC)38.00~47.0042.50kg-CO2/m2・年(WC面積あたり)
2-27-2ヒートポンプ給湯器(厨房)68.00~85.0076.50kg-CO2/m2・年(厨房面積あたり)
2-28潜熱回収型給湯器3.90~4.804.35kg-CO2/m2・年(WC面積あたり)
2-29自動給湯栓・小流量吐水機構付シャワー100.00~120.00110.00kg-CO2/個・年
2-30-1ギヤレス巻上機・電力回生(ギヤレス化)2,500.00~3,200.002,850.00kg-CO2/基・年
2-30-2ギヤレス巻上機・電力回生(電力回生)200.00~300.00250.00kg-CO2/基・年
2-31エスカレーター・動く歩道自動運転制御7,900.00~9,900.008,900.00kg-CO2/基・年
3.建築施設の運用による省エネ手法一覧
3-1BEMSの活用4.00~8.006.00kg-CO2/m2・年(延床面積あたり)
3-2室温設定緩和1.30~1.601.45kg-CO2/m2・年(延床面積あたり)
3-3照度設定緩和0.80~1.000.90kg-CO2/m2・年(延床面積あたり)
4.再生可能エネルギーの導入手法一覧
4-1太陽光発電設備40.00~45.0042.50kg-CO2/m2・年(パネル設置面積あたり)
4-2風力発電85.00~130.00107.50kg-CO2/基・年
4-3バイオマス熱利用25.00~32.0028.50kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
4-4雪氷熱利用71,000.00~88,000.0079,500.00kg-CO2/m2・年(空調対象面積あたり)
4-5水素発電10,000.00~13,000.0011,500.00kg-CO2/基・年

省エネ技術別の導入コストと導入効果一覧

前項で紹介した、コストと効果について、以下に一覧表でまとめた。

建築物の構造等による省エネ手法一覧

建築設備の性能による省エネ手法一覧

建築施設の運用による省エネ手法一覧

再生可能エネルギーの導入手法一覧

エクセルデータ

まとめ

今回は空港施設に関する省エネ効果について紹介した。
各省エネ技術について導入コストや導入効果に関する文献を認識しておくことで、今後省エネに関する提案を行う際にどこかで役に立つはずである。

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