4階建てのビルでZEBを達成　三菱電機 ZEB関連技術実証棟「SUSTIE」（前編）

21/05/21
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　4階建て、延べ面積約6000m2――。この規模のビルで、ZEB（ネット・ゼロ・エネルギー・ビル）シリーズの中で最もハイレベルな「1次エネルギー消費量が正味ゼロまたはマイナス」を達成した事例は珍しい。三菱電機情報技術総合研究所のZEB関連技術実証棟「SUSTIE」をリポートする。

　「低層ビルに比べて中高層ビルは、建物で消費するエネルギー量に対し、屋根に搭載できる太陽光パネルの設置数が少ないためハイレベルなZEBの実現は難しい。ただ、延べ面積が約6000m2の今回の規模なら4階建てでも可能ではないか。そう考えてチャレンジした」。

　三菱電機情報技術総合研究所の浮穴朋興・監視メディアシステム技術部長は、プロジェクトの発端をこう振り返る。そして2020年10月、神奈川県鎌倉市にZEB関連技術実証棟「SUSTIE（サスティエ）」が完成した。実証実験関連投資約16億円を含め、約40億円をかけて建設した。

ZEB関連技術実証棟「SUSTIE」の南外観。三菱電機情報技術総合研究所の敷地内の街区形状に合わせ、やや西側に振れた南向きに長方形平面の建物を配置している（写真：三菱電機）

BELS（建築物省エネルギー性能表示制度）で「1次エネルギー消費量が正味ゼロまたはマイナスのZEB」の評価を得た建物は、2021年4月時点で約60棟ある。ただし、ほとんどは3階建て以下。SUSTIEは、4階建て以上の数少ない事例の一つになる。

　計画は、早稲田大学理工学術院創造理工学部建築学科の田辺新一教授の協力を得てコンセプトを立案。設計・監理は三菱地所設計、施工は竹中工務店が担当した。

　監視メディアシステム技術部は、ビルや街などに展開していく応用技術の開発を担う。「技術をより早く顧客に届けるためには、早い段階で技術の効果を検証していく場が欲しい。その実証の場としてSUSTIEを計画した」（浮穴部長）

　同部の研究員など約260人が勤務する執務スペースには、各自がその時々に自由な働き方を選べるフリーアドレス制を採用した。同時に、日常的に執務者同士の交流を促す共用スペースを随所に配した。

　館内に入ると目を引くのは、1階のエントランスから4階までセットバックしながら連続する吹き抜け空間だ。吹き抜け内の2階にはコーヒーサーバーのあるカウンターや書架などを並べた共用スペース「HUB（ハブ）」を設け、社内セミナー時などには座席も兼ねる大階段を配した。2、3階の共用スペースを踊り場にしながら上下階を結ぶ階段は、縦方向の主動線として機能する。

吹き抜け空間を見下ろす。大階段の下に2階の共用スペース「HUB」が広がる。奥に見える吹き抜けの下部に1階エントランスが続く（写真：三菱電機）

　「実証室」と呼ぶ執務空間は、2～4階の南側に各階3室ずつ、小さな共用スペースを挟んで配置した。階ごとに「対話」「リラックス」「集中」というテーマを据え、内装の色調や執務環境を変えている。

　「対話」をテーマとする2階は内装をブラウン系でまとめ、顔を合わせたコミュニケーションを促す大デスクを配置した。「リラックス」をテーマとする3階はグリーン系を採用し、植栽を配しつつ掘りごたつ式の席やソファ席など多彩な場を用意した。ブルー系の4階は「集中」をテーマに、視線を合わさずに個人で作業するデスク配置としている。

ブラウン系でまとめた2階の実証室。「対話」をテーマにデスクを構成している（写真：三菱電機）

グリーン系の内装と植栽を施した3階の実証室。「リラックス」がテーマ（写真：三菱電機）

ブルー系の4階実証室。「集中」できる個人作業デスクを配した（写真：三菱電機）

1階のカフェテリア（写真：三菱電機）

　1階には、吹き抜けのエントランスホールの奥にカフェテリアと会議室などを設けている。325席を設けたカフェテリアは、SUSTIEだけでなく敷地内の他施設の従業員も利用する。

階ごとに設備方式を変える

　実証の対象は同社の設備関連技術なので、建物自体はZEBの一般的な仕様にまとめた。東西側の壁面の開口を最小限にとどめ、南北の横連窓で光を取り込む。南面には日射をコントロールする庇を設けた。外壁には断熱材をはさみ込んだ厚さ35mmの金属パネルを使い、屋根には厚さ55mmの発泡ウレタンを施した。窓にはLow-E複層ガラスを用いている。

　窓からの自然通風も活用した。実証室には手動で開閉できる窓を採用し、実証室同士の間に配した共用スペースの窓には自動開閉する自然換気口を設けた。共用スペースに取り込んだ外気は、除湿式放射冷暖房パネルに当てて「冬は予暖」「夏は予冷と除湿」をして館内に流す。そして重力換気によって吹き抜け上部から排出する。いずれも空調負荷を低減する工夫だ。

通風のイメージ。換気口から自然通風で外気を取り入れ、放射冷暖房パネルに当てて館内に流す。吹き抜けの上部で排出する（写真：三菱電機））

共用スペースの放射冷暖房パネル（写真：三菱電機）

　実証室の設備方式は階ごとに変え、効果や体感を検証できるようにした。4階は天井面を用いた放射式冷暖房システムを採用し、照明は全体照明と机上の照明を組み合わせたアンビエント＆タスク方式としている。2階と3階は空調にビル用のマルチエアコンや店舗用のパッケージエアコンを導入し、直線状のLED照明「建築化照明器具SLIT」を天井に組み込んだ。

　空調や給湯の室外機は、東西の妻面に設けたバルコニーに階ごとに設置した。配管の長さを短縮して省エネを図るほか、検証のために機器を交換しやすくする目的がある。

4階の実証室に取り入れた天井の放射パネル。パネルに小さな穴を設け、パネル背後の冷暖房された空気が室内ににじみ出るようにしている（写真：三菱電機）

北側外観。各階の妻面バルコニーに設備の室外機を並べた（写真：三菱電機）

　館内には330個のセンサーを取り付け、温湿度のほかCO2やPM2.5、放射線、花粉などの量を常時計測する。同社のビル管理システム「ファシーマ」に研究開発中のサーバーシステムを組み合わせた監視システムを導入した。実測値を基に消費エネルギー量や室内の快適性を予測しながら、空調や照明などの稼働を最適化するのが狙いだ。「居室の実証室に比べて共用スペースの空調を微妙に緩い設定にするなど、細かい制御を積み重ねて消費エネルギー量を抑えていく」と浮穴部長は話す。

　創エネ面では、屋根と各階に設けた南面庇の上に合計1200枚の太陽光発電パネルを装備した。総発電量360kWのうち320kWはパワーコンディショナーで交流に変換して用い、残りの40kWは直流のまま4階の実証室の照明や人荷用エレベーターなどに利用する。敷地内の他の棟も含めて自家消費し、余った電力は蓄電する。

　こうした工夫の結果、外皮性能を示すBPIは0.65、再生可能エネルギーを含めた1次エネルギー消費量の削減率は106％（再生可能エネルギーを除くと62％）となった。

屋上に並べた太陽光発電パネル（写真：三菱電機）

　環境負荷の削減に加え、SUSTIEでは快適性の向上に伴う健康の増進にも注力した。前述した設備の制御システムも、省エネだけでなく、働く人にとっての快適性向上を目指している。

　1階の入り口から4階まで通じる吹き抜け空間は象徴的な存在だ。建物の中央に縦の主動線となる階段を置き、共用スペースのHUBや大階段を設けて、利用者がそこに行きたくなるように誘導している。エレベーターは入り口から直接見えないドアの奥にあえて配し、補足的な手段として位置付けた。このほか壁面の緑化、立ち作業可能なデスクや健康機器の導入など多彩な工夫を盛り込んだ。

　SUSTIEの建物は2020年、建築環境・省エネルギー機構（IBEC）が評価するCASBEEウェルネスオフィスで最高レベルのSランクの認証を得た。さらに今後は、建物利用者の健康に関する米国の認証制度「WELL Building Standard（WELL認証）」の取得も目指す。

建築概要

三菱電機 ZEB関連技術実証棟「SUSTIE」

所在地：神奈川県鎌倉市

地域区分：6地域

建物用途：事務所等

構造・階数：鉄骨造・地上4階建て

延べ面積：6456m2

発注者：三菱電機

設計者：三菱地所設計

施工者：竹中工務店

完成：2020年10月

（日経クロステック「省エネNext」公開のウェブ記事から抜粋）

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