福山暁の星小学校の設備計画 - エネルギー有効利用のご提案

── 実 施 例 ──
福山暁の星小学校の設備計画
㈱竹中工務店 広島支店 設計部 藏 本 誠
■キーワード/学校・建築計画・設備計画・環境計画・未利用エネルギー
小学校の創立50周年記念事業として,長く愛されてき
1.はじめに
たキャンパスを「人と人・人と自然の関わりを体感でき
福山暁の星学院は,広島県福山市に1949年に創立され
る新しい学びの環境」へと昇華することを目的として,
た女子中高一貫校に,幼稚園,小学校を付属した私立の
既存のイメージを継承しながら現代的なデザインでの表
学校法人である。
現を行うとともに,自然エネルギー利用,子どもたちへ
本プロジェクトは2013年に創立50周年を迎えた小学校
の地球環境保全意識の啓蒙のための環境技術の見える化
の記念事業として,体育館・特別教室棟の改築および既
を行った。写真-2に建物外観を示す。
存校舎の改修を実施したものである。写真-1にキャン
パスの全景を示す。
2.建物概要
建物名称 福山暁の星小学校
N
建 築 主 学校法人 福山暁の星学院
建 築 地 広島県福山市西深津町3丁目4番1号
建物用途 学校
改修工事
工事種別 改築,改修
改築工事
敷地面積 30,712.06㎡
建築面積 843.37㎡
幼稚園
延床面積 1,495.10㎡
小学校
中学・高校
修道院・聖堂
構造規模 RC造,地上3階
建物高さ 13.93m
工 期 2013年3月〜2013年11月
設計施工 ㈱竹中工務店 広島支店
写真-1 キャンパス全景
写真3−4−1
写真-2 建物外観
ヒートポンプとその応用 2014.11.No.88
─ 16 ─
── 実 施 例 ──
3.建築計画
4.設備計画
人と人・人と自然の関わりを体感する新しい学びの環
4-1 設備概要
境づくりをめざし,4つのポイントで計画を行った。
電気設備
■感響建築…五感に響く環境づくり
受
・外部へにじみ出す子どもたちのアクティビティ
屋外キュービクル250kVA(既存改修)
〜階段・体育館と運動場の視線の交感
電 灯 体育館・共用部 LED照明器具
・“たまり”の連続でつながる経路空間
特別教室 Hf蛍光灯初期照度補正器具
〜子どもたちの交流の場
弱 電 設 備 電話・LAN
・素材感
太陽光発電 20kW
〜手が触れる部分への木質材料採用,コンクリー
給排水衛生設備
ト打放との組み合わせ
給 水 高架水槽(既存利用)+加圧給水方式
■斜面地を生かした省CO2技術による環境負荷低減
高 架 水 槽 FRP製パネル型4㎥(既存利用)
・斜面内配管による体育館への外気導入
給 湯 ガス給湯機
・半地下による高断熱化,外部熱負荷の低減
排 水 汚水・雑用水合流方式
■環境技術の見える化による,地球環境保全の啓蒙
空調設備
・太陽光パネルの可視設置
(斜面上からの視線)
空 調 方 式 空気熱源ヒートポンプパッケージエアコン
・雨水の散水利用
(花壇)
97.1kW
■50周年のメモリアルを学院のイメージを継承しながら
換 気 特別教室 全熱交換器
変
電 6.6kV1回線受電 防災設備
現代的なデザインで表現
・色彩,水平線,シンプル
消 火 屋内消火栓設備
〜爽やか,知的,凛とした学院のイメージ
そ
の
他 誘導灯,非常放送設備,自動火災報知設備
昇
降
機 乗用1基
320
650
水勾配1/50
▽水上
◁特別教室
△水下
1,270
手
13,370
12,400
体育館
3,600
2,100
350
ミニバスケット
ゴール高さ
▼
よう壁
2,800
ソイルネイル
砂利
ソイルネイル
6,400
1
3,640
1FL▽
GL△
泥除けピット 写真-3 教室内観
12,400
3,600
3,213.9
側溝
2,000
3,400
3FL▽
2FL▽
下足室
1,400
側溝
490
16,000
5
4
図-1 東西方向断面図
図3−4−1
650
▽水下
屋上
△パラペット天
1,270 (既存建物高さに合わせる)
12,400
3,600
3,640
400
梁下
6,820
3,400
ステージ
2,240
5,000
体育倉庫
CH
2,800
体育倉庫
⑵
光庭
▽最高高さ
▽パラペット天(既存パラペット高さ 3,670
3FL▽
1,500
梁下 CH
CH 梁下
2,600 英語室 2,640 3,000 3,000 2,690 音楽室
1,100
2FL▽
50
400
保健室
A
B
4,500
4,500
27,000
C
D
4,500
E
4,500
F
4,500 2,250
6,750
G
H
I
4,500
4,500
4,500
18,000
J
K
13,500
3,600
1FL▽
GL△
4,500
12,400
3,640
CH
2,700
490
4,500
に合わせる)
1,000
400
CH
3,000 ホール
下足室
目隠し壁
1,500
CH 梁下
ITルーム CH
図工室
視聴覚室 3,000 3,000 2,760
1,100
1,100
400
350
950
1,500
倉庫
梁下
7,670 体育館
体育倉庫
⑴
1,280
設備屋外機置場
490
4,500
L
M
A−A 断面図
図-2 南北方向断面図
図3−4−2
─ 17 ─
ヒートポンプとその応用 2014.
11.
No.88
── 実 施 例 ──
4-2 電気設備
4-3 給排水衛生設備
受電は6.6kVの既存高圧受変電を利用し,今回改築に
既存校舎棟屋上に設置された高架水槽二次側に給水圧
よる負荷増加に対応するため,電灯変圧器を75kVAか
力不足を補うための加圧ポンプを設置し,既存校舎棟お
ら100kVAに更新した。災害時の対応として,体育館が
よび特別教室棟に給水を行った。給湯は特別教室棟保健
地域の避難場所になることを想定し,発電機接続盤を設
室にガス給湯器により行った。
置し,体育館照明への給電を可能とした。
既存校舎棟のトイレの改修では,節水型衛生器具を採
体育館の照明はグレアに配慮して天井への設置を避
用し,省資源化をはかるとともに,男女とも全て個室化
け,キャットウォーク下部へのダウンライトの設置に加
し快適性の向上とプライバシーを確保した。改修後のト
え,LED投光器を東西壁面側に設置し,天井面を照ら
イレ内観を写真-5に示す。
すことで柔らかな雰囲気を形成している。投光器のメン
テナンスはキャットウォークから可能とすることで,保
守性にも配慮した。体育館内照明点灯状況を写真-4に
示す。
各特別教室はHf32W×2灯用蛍光灯初期照度補正機
能付の器具を採用するとともに昼光制御を導入し,省エ
ネ化をはかった。
共用部の照明にはLED器具を採用し,トイレは人感
センサを設けさらなる省エネ化をはかった。
写真-5 改修後トイレ内観
4-4 空調設備
特別教室に全熱交換器+空冷ヒートポンプパッケージ
ビルマルチ方式を採用し,教室ごとの個別空調を可能と
した。
5.設備計画
写真-4 体育館内照明点灯状況
体育館を中心とした,環境配慮への取り組みの概念図
を図-3に示す。開口部は体育館フロアレベルとハイサ
ハイサイド窓により,
西日による日射低減を
図りつつ,採光・通風
を確保する
太陽光パネル
650
サッシ
ペアガラス
温度差換気
水勾配1/50
320▽水上
総合学習(環境啓蒙)
太陽光パネルの可視設置
◁特別教室
△水下
1,270
手
13,370
12,400
自然通風・自然換気
ミニバスケット
ゴール高さ
3,600
2,100
350
体育館
下足室 2,800
側溝
3,400
3FL▽
12,400
3,600
3,213.9
2FL▽
砂利
クールチューブ
ソイルネイル
側溝
泥除けピット 図-3 環境配慮への取り組み
図3−4−3
ヒートポンプとその応用 2014.11.No.88
よう壁
─ 18 ─
ソイルネイル
3,640
1FL▽
GL△
490
── 実 施 例 ──
イド窓を設置することにより自然通風を確保し,西日に
よる日射低減をはかりつつ,採光も確保している。
未利用エネルギーの活用として,体育館下部の斜面地
を利用してクールチューブを埋設し,地中熱により体育
館への導入外気4,000㎥/hの冷却を行った。クールチュー
ブ平面図を図-4に,外気取入口と吹出口を写真-6・
7に示す。
屋根には20kWの太陽光発電パネルを設置し,発電電
力は建物内で自己消費する計画とした。子どもたちへの
地球環境保全意識の啓蒙を意識し,太陽光発電パネルの
設置状況が斜面上部の中学・高校エリアから見える配置
写真-8 太陽光発電パネル設置状況
(中学・高校エリアからの俯瞰)
とした。
太陽光発電パネルの設置状況を写真-8に示す。
また,植栽への散水用に樽を再利用した簡易な雨水利用
設備を設置した
(写真-9)
。
上記の内容を反映し,CASBEE評価を行った結果,
Aランクとなった。CASBEE評価結果を図-5に示す。
▼
吹出口
吹出口
吹出口
吹出口
0A
0A
0A
0A
体育倉庫
外気取入口
吹出口
屋外階段
ステージ
体育館
0A
0A
0A
0A
EV
0A
EPS
吹出口
吹出口
吹出口
吹出口
吹出口
図-4 クールチューブ平面図
写真-9 雨水利用設備
図3−4−4
3.0
100
1.5
S
環境品質Q
60
A
1.6
BEE=1.0
B+
B−
0.5
50
36
写真-6 外気取入口
C
0
0
50
100
環境負荷L
図-5 CASBEE評価結果
図3−4−5
6.おわりに
本計画に際して,深い理解とご協力をいただきました
全ての関係各位に,深くお礼を申しあげます。
写真-7 外気吹出口
─ 19 ─
ヒートポンプとその応用 2014.
11.
No.88