AWARD

2023.09.26

利用可再生能源实现碳中和“高砂热创新中心”

在全球环境建筑技术大奖中荣获亚洲最佳奖

左:“高砂热学创新中心”办公楼外观。右:8月19日在台湾台中市举行的颁奖典礼。

高砂熱学工業株式会社、株式会社三菱地所設計は、田辺新一教授(早稲田大学)、赤司泰義教授(東京大学)とともに、「高砂熱学イノベーションセンター」(茨城県つくばみらい市/以下、本施設。本賞への応募対象はオフィス棟)にて、空気調和・冷暖房に関する世界最大の国際学会 米国暖房冷凍空調学会(ASHRAE)が開催する「ASHRAE Technology awards 2024」の地域カンファレンスASHRAE Region XIII 26th Chapters Regional Conferenceで最高得点を獲得し、アジア地域最優秀賞を受賞したことをお知らせします(賞発表:2023年8月19日)。
本施設では、地域の特性を生かした再生可能エネルギーを積極的に活用。地下水熱・バイオマスCHP(熱電併給/次頁参照)・太陽光発電を、大規模蓄電システムと組み合わせることでオフグリッド化(電力の自給自足が成立している状態)を実現しています。本成果は、自然災害に対するレジリエンスの強靭化が要求される日本において、特に有用なシステムであると考えます。



  • 美国供暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)是世界上最大的空调和供暖相关国际协会,拥有来自132个国家的50,000多名会员。成立于1894年,总部位于美国亚特兰大。https://www.ashrae.org/

全球环境建筑技术奖·ASHRAE技术奖

“ASHRAE技术奖”(1999年~每年举办)是世界上最大的创新环境建筑技术奖,结合了节能,舒适和用户健康。审查不仅需要设计时的性能,还需要实际操作数据的支持,因此我们也获得了建筑和设备相关人员的高度信任。该奖项将世界分为15个地区,并选择每个地区的最佳奖项,并在包括新加坡,韩国,台湾等在内的“XIII地区” (亚洲地区) 中获得“最佳位置” (最佳奖项) 。我得到了评价。因此被选为全世界最优秀选拔的地区代表。作为日本和亚洲的代表,我将面临“世界上最好的环境建筑”。

2024年ASHRAE技术奖评选流程

奖项评价要点:“高砂热科学创新中心”
技术新颖性

① 【新开发技术】 大容量蓄电池用能源管理系统

在该工厂,我们开发并引入了一种新的能源管理系统(EMS),可以对大容量蓄电池进行最佳控制。
该EMS提前几天预测场所内的电力负荷和太阳辐射,并根据预测的太阳能发电和生物质CHP *的发电量对蓄电池的储存/放电进行优化控制,实现离网。该设施可以在不依赖外部电网的情况下运行。

生物质热电联产 (CHP) :一种利用发电产生的废热的节能方法。该设施的生物质CHP通过热交换器将冷却器和发动机在一系列发电过程(加热和热分解木屑以产生高温可燃气体,将其放入燃气发动机并用于发电)中产生的废热作为热水供应给设施。

②【新开发技术】直接利用地下水热,对空调、采暖节能有效。
2个空调系统

我们开发了两种技术来实现使用地下水热量的空调,并将其引入办公空间。

(1) 系统天花板兼容辐射板
以前,天花板辐射板一般在室内进行统一控制,但我们开发了一种系统,可以根据负载分布进行详细控制,减少输送冷热水所需的电力。一套单元由12 600mm方形面板组成,根据面板表面温度控制供水。

(2) 个人空调的三种类型
我们开发了一种个人空调,可以根据个人的冷暖感来调节供暖和制冷。对在办公场所使用个人空调的工人进行的热环境满意度调查证实了较高的评价。

③ 利用可再生能源高效运行热源,最大限度地减少对环境的影响

本设施通过将中央监视系统云化,无需专门的设备管理者常驻即可对所有设备进行综合管理,同时为以下系统的高效运行和迅速改善做出贡献。

(1)地下水热能利用
通过全年地下水热水温度监测,确定平均温度稳定(16.6℃)。通过使用该系统,我们在夏季实现了 7.8 的平均能耗效率 (COP),这比风冷式高压冷水机组 (4.1) 的效率要高得多。地下水热能满足该设施 63% 的制冷和供暖需求。

通过积极利用可再生能源并反复改进,使系统更加高效,考虑到发电量,办公楼运营期间的二氧化碳排放量为-159吨/年,实现了二氧化碳完全零排放。真的。此外,利用地下水热和生物质热电联产的热源系统不仅减少了二氧化碳的排放,还减少了碳氟化合物气体的使用。最大限度地减少对环境的影响。
此外,该设施通过购买水力发电产生的绿色电力,在整个工厂实现了碳中和。

资料:日本“高砂热学创新中心”评估

本设施至今为止获得了以下的奖项。

2022年6月第33届日本电机学会奖技术部门优秀设施奖(主办:日本电机学会奖)
“高砂热科学创新中心针对‘ZEB’的 电气设备”
2022年6月2020年需求侧管理奖综合系统类
通用基金会热泵蓄热中心推广奖(主办单位:热泵蓄热中心)
“〜平衡减少环境影响和提高智力生产力的可持续研究设施〜高砂热科学创新中心”
2023年5月第61届学会奖技术奖建筑设施部门(主办:空调卫生工程学会)“高砂热科学创新中心的环境和设施规划与实施”
2023年5月第21届环境与设施设计奖二类:建筑与设施综合设计类优秀奖(主办单位:建筑设施协会)
“高砂热科学创新中心”
2023年6月第十一届碳中和奖(主办单位:建筑设备工程师协会)
“高砂热科学创新中心:减少环境影响并提高智力生产力的研究设施”

建筑概要

Data

建筑物名称

高砂热学创新中心

地址

筑波未来市富士见丘2-19

用途

研究设施

占地面积

22,746.18㎡

建筑面积

7,129.74㎡

总建筑面积

11,763.97㎡

阶数

地上2层,塔屋1层最高高度:15.455米

结构形式

地上S造、部分RC造

检索验证

CASBEE Wellness Office(2020年版):S级
BELS:五颗星,设计一次能源消耗减少 91%,几乎为零
LEED V4 BD+C (NC):金奖

计划、开发、验证、评估

高砂热学工业株式会社

设计(*1)、施工监理、验证、评价

株式会社三菱地所设计

设计 (※2) ・施工

株式会社竹中工务店

施工

关电工株式会社、大和株式会社、高砂热学工业株式会社关信越支店

验证和评估

田边真一(早稻田大学教授)、明石康义(东京大学教授)、

 

*1:基础设计、实施设计(空调、卫生、电力)
*2:详细设计(架构/结构)

左:设施全景。左边是办公楼,右边是实验楼。
右:办公楼中央的中庭。

大于或等于

关于此事件的联系方式

高砂熱学工業株式会社 コーポレート・コミュニケーション室
TEL 03 -6369-8215

株式会社三菱地所設計 経営企画部広報室
TEL 03-3287-5001

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