Service

設備設計

Zero Energy Building

ZEB(Net Zero Energy Building)をめざす建築設備設計

2020年10月、日本政府は2050年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、カーボンニュートラルを目指すことを宣言しました。
「排出を全体としてゼロ」というのは、二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの「排出量」から、植林、森林管理などによる「吸収量」を差し引いて、合計を実質的にゼロにすることです。

ZEBとはNet Zero Energy Buildingの略で、快適な室内環境を実現しながら、建物で消費する年間の一次エネルギーの収支をゼロにすることを目指した建物のことです。

私たちは、このZEBを実現する建物を設計するために、建築設備の省エネルギー技術の向上を目指して日々研鑽しています。

ZEB PLANNER

ZEB Results

ZEB受注実績

ZEB受注実績(2025年度)

ZEB設計業務の受注実績

建物規模実績件数実績割合
新築 大規模(2,000㎡以上) 0 件0 %
中規模(300〜2,000㎡未満) 0 件0 %
小規模(300㎡未満) 0 件0 %
既存 大規模(2,000㎡以上) 0 件0 %
中規模(300〜2,000㎡未満) 0 件0 %
小規模(300㎡未満) 0 件0 %

ZEBコンサルティング業務の受注実績

建物規模実績件数実績割合
新築 大規模(2,000㎡以上) 3 件16 %
中規模(300〜2,000㎡未満) 0 件0 %
小規模(300㎡未満) 1 件7 %
既存 大規模(2,000㎡以上) 1 件55 %
中規模(300〜2,000㎡未満) 0 件0 %
小規模(300㎡未満) 0 件0 %

ZEB受注実績(2022〜2024年度 累計)

ZEB設計業務の受注実績

建物規模実績件数
新築 大規模(2,000㎡以上) 1 件
中規模(300〜2,000㎡未満) 2 件
小規模(300㎡未満) 0 件

ZEBコンサルティング業務の受注実績

建物規模実績件数
新築 大規模(2,000㎡以上) 8 件
中規模(300〜2,000㎡未満) 12 件
小規模(300㎡未満) 10 件

ZEB受注実績(2021年度以前)

所在地
三重県
物件名
某病院新築工事
構造/階数
RC造+木造 / 3F
規模
15,024㎡

2020年7月31日、令和2年度省エネルギー投資促進に向けた支援補助金交付決定。(一社)環境共創イニシアチブ

Design

建築設備設計項目

屋上に設置された空調設備

Mechanical

1.機械設備設計・積算

  1. 1-1空調設備設計
  2. 1-2換気設備設計
  3. 1-3給排水衛生設備設計
  4. 1-4消火設備設計
  5. 1-5水処理設備設計
屋外に設置された設備機器

Electrical

2.電気設備設計・積算

  1. 2-1受変電設備設計
  2. 2-2幹線設備設計
  3. 2-3照明コンセント設備設計
  4. 2-4各種弱電設備設計
  5. 2-5防災・機械警備設備設計
  6. 2-6太陽光発電設備設計

Building Information Modeling

BIM(Building Information Modeling)のCADを使用し、3次元モデルを作成しながら設計を行っています。

Rebroで作成した設備の3次元モデル
使用ソフト:Rebro(NYK社)

3次元モデル作成のメリット

  1. 1客先に対しては視覚的に設備の内容を理解してもらえる。
  2. 2建築、構造、機械設備、電気設備の干渉を正確に把握できる。
  3. 3数量の拾い出しが自動で行うことができ、コスト管理が容易にできる。
  4. 4静圧計算・揚程計算を自動で行うことができる。
  5. 5CFD(コンピューター気流解析)利用へのベースデーターとなる。
  6. 6施工管理、保守管理へと引き継ぎ利用ができる。

など多々あります。
今後のBIMの利用方法としては、さらにAIを利用した自動設計、省エネ計算の自動化などその拡張性に期待し、その利用価値を最大にしていきたいと考えています。

Computational Fluid Dynamics

流体解析ソフト OpenFOAM を使い、空調・換気の気流解析を行っています。

作業域 熱だまり 発熱機器 給気 給気 排気温度 低 高
解析結果のイメージ(模式図)

室内の温度や空気の流れを計算で「見える化」し、換気量や給排気口の位置、空調の吹出し方が適切かどうかを、設計の段階で確かめます。
図面と計算書だけでは判断しにくい大空間や発熱の大きい室でも、根拠をもって設計をご提案します。

解析システムの特長

  1. 1
    OpenFOAM による自社の解析システム

    建築図(DXF・IFC)から室の形状をつくり、メッシュの作成から計算、結果の図化までを社内で一貫して行います。

  2. 2
    定常解析から非定常解析まで対応

    定常解析で全体の傾向をつかみ、気流が時間とともに揺れ動く大空間などは、Ubuntu(Linux)上の並列計算による非定常解析で、時間平均をとって評価します。

  3. 3
    温度差による浮力を考えた熱気流解析

    機器の発熱と換気を同時に解き、上下の温度差や熱だまりの位置、人が作業する高さの温度を求めます。

  4. 4
    熱収支による検算

    換気量と発熱量から求めた熱収支と計算結果を照らし合わせ、条件の設定に誤りがないことを確かめてから報告します。

使用ソフト:OpenFOAM(オープンソース)/Ubuntu(Linux)

解析の流れ

  1. STEP 1形状の作成

    建築図から室の形状と給排気口・機器をモデル化します。

  2. STEP 2条件の設定

    換気量・空調の吹出し・発熱量・外気の条件を設定します。

  3. STEP 3計算

    定常解析で傾向をつかみ、必要に応じて非定常解析を行います。

  4. STEP 4評価・ご提案

    温度・風速の断面図と高さごとの集計で評価し、改善案をまとめます。

主な解析対象

  • 工場・プラント設備室など、発熱の大きい大空間の換気
  • 機械室・電気室の排熱
  • 事務所・会議室・ホールの空調の吹出しと温熱環境
  • 厨房・作業室の換気と、においや汚染物質の広がり

解析でわかること

  • 人が作業する高さの温度分布と、上下の温度差
  • 熱だまりや空気のよどみができる場所
  • 制御盤など、熱に弱い機器を置ける高さ
  • 換気量やファンの台数・配置が足りているか
  • 撹拌ファンなどの対策に効果があるか

解析事例

発熱の大きい大空間の換気検討

吹抜けの大空間に大きな発熱機器がある設備室で、計画の換気量で作業域の温度が基準内に収まるか、制御盤を置ける階はどこかを非定常解析で検討しました。
ファンで空気をかき混ぜる対策案も比較したところ、上部にたまった高温の空気を作業域へ引き下ろしてしまい逆効果になることがわかり、計画の換気量のままで成立することを確かめました。

Artificial Intelligence

AI と BIM を連携させ、作図から計算書の作成までの自動化を進めています。

設備設計のメインの CAD として使用している Rebro に加え、Revit を導入しました。
AI と Revit を MCP(AI とソフトウェアをつなぐ共通の仕組み)で接続し、AI への指示で Revit の作図や図面情報の取り出しができる環境構築に取り組んでいます。
図面から計算書までのデータの受け渡しの自動化を進め、転記ミスの防止と作業時間の短縮をめざしています。

使用ソフト:Rebro(NYK社)/Revit(Autodesk社)

室ポリゴンから機器選定までの自動化に取り組んでいます

  1. STEP 1室ポリゴンの自動作図

    建築図から、各室の範囲(室ポリゴン)を自動で作図します。現在80%の自動化を達成しています。

  2. STEP 2室情報の取得

    室名・床面積・天井高さ・容積、外壁・内壁の面積などを図面から取り出し、Excel シートを作成します。

  3. STEP 3AI補助による換気計算書の作成

    室のプロパティ情報をベースに換気計算書を展開していきます。

  4. STEP 4負荷計算の情報入手

    外壁・窓の面積や方位など、空調負荷計算に必要な情報を拾い出します。

  5. STEP 5空調負荷計算の実行

    負荷計算ソフトへの入力データを作成し、計算を実行します。

  6. STEP 6換気機器・空調機器の自動選定

    換気計算・空調負荷計算の結果をもとに、換気機器・空調機器を選定します。

建築の2D図面から Revit の3Dモデルを自動作図

建築・構造の平面図や通り芯などの2D情報をもとに、Revit で3Dモデルを自動で作図します。
設備との干渉の確認や、配管・ダクトの支持の検討に使い、関係者との打合せもわかりやすくなります。

これまでの AI 活用の例

  • 建築図(DXF)から室面積・壁の長さと方位を拾い出し、空調負荷計算の入力データを作成
  • 国土交通省仕様の空調負荷計算ソフト(APAK-MECH)の取込みシートを自動作成
  • 建築の一般図から、換気・空調の計算書・機器表・ゾーニング図までの設計補助
  • 建築図の変更に合わせた換気計算書の改訂(変更箇所を赤字で表示)
  • 熱負荷計算書から、各室諸元表の熱負荷条件を作成
  • CAD 図面の表を Excel に起こし、Excel の表を図面に連動(保存すると図面が更新)
  • Rebro の IFC データからダクト経路を取り出し、静圧計算を自動化
  • 配管図から配管網を読み取り、冷媒管のサイズを算定
  • 冷媒(R32)漏えい時の安全対策の要否判定
  • 工事見積書と設計数量の突き合わせチェック
  • OpenFOAM による気流解析の条件設定・計算・結果の図化

AI が作成した図面・計算書は、すべて当社の設備設計技術者が内容を確認したうえで成果品としています。

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