空調システムは建築の呼吸器です。優れた空調設計は、室内快適性の要件を満たすだけでなく、エネルギー効率、メンテナンス性、耐用年数の間で最適なバランスを実現しなければなりません。当事務所のチームは ASHRAE 国際規格と約半世紀にわたる工事実績に基づき、計画段階から竣工検査まで、すべての建築物に対して包括的な空調システム設計サービスを提供しています。
設計プロセス
- 要件ヒアリングと現地調査——建築用途、使用特性、運用時間およびオーナーの要件を把握し、現地の環境条件調査を実施。建築の方位、外皮特性、周辺環境を確認します。
- 空調負荷計算——ASHRAE Handbook—Fundamentals に記載の RTS（Radiant Time Series）法または HBM（Heat Balance Method）に基づき、時刻別負荷計算を実施[1]。建築外皮の熱伝達、室内発熱源、外気負荷および安全余裕を考慮します。
- システム方式比較——全空気方式、全水方式、空気・水併用方式、VRF（可変冷媒流量）方式など各システムについて、技術面・経済面の比較分析を行い、最適な方式を提案します。
- 機器選定と仕様策定——計算結果に基づき、チラー、冷却塔、エアハンドリングユニット、ファンコイルユニットなどの機器仕様を選定。機器容量と効率が ASHRAE 90.1 の最低エネルギー効率要件を満たすことを確認します[2]。
- 設計図書作成と申請——空調平面図、系統図、機器表、施工仕様書などの設計図書を完成させ、技師資格による署名・申請手続きを行います。
- 施工監理と竣工検査——施工段階での品質検査と技術調整を行い、竣工後に TAB（Testing, Adjusting and Balancing）試験を実施して、システム性能が設計要件を満たしていることを確認します[3]。
技術規格と基準
当事務所の設計業務は以下の国際規格・基準に準拠し、工事品質と専門水準を確保しています。
- ASHRAE Standard 90.1——建築省エネ基準。空調システムの最低エネルギー効率要件を規定し、機器効率、配管断熱、制御戦略などを網羅します[2]。
- ASHRAE Standard 62.1——商業建築の換気と室内空気品質基準。最低外気量と換気効率を規定します[4]。
- ASHRAE Standard 55——人体の温熱快適性条件基準。許容可能な室内温度、湿度、気流速度の範囲を定義します[5]。
- ASHRAE Guideline 36——高性能自動制御シーケンスガイドライン。空調システムの自動制御に標準化された設計手法を提供します[6]。
設計における重要考慮事項
負荷計算の精度
空調負荷計算は設計全体の基盤です。過大な設計余裕は機器容量の過剰、初期コストの増大、さらにシステムが長期間低負荷で運転し効率低下を招きます。逆に過小では、ピーク需要に対応できません。ASHRAE Handbook—Fundamentals では時刻別負荷計算法の採用を推奨しており、建築の蓄熱効果と各空間の使用スケジュールの違いを考慮して[1]、合理的な設計容量を求めます。
外気処理と室内空気品質
ASHRAE 62.1 の換気率法（Ventilation Rate Procedure）に基づき、外気量の計算は在室人員密度と床面積の両方の要素を考慮する必要があります[4]。台湾の高温多湿な気候では、外気の除湿処理が空調総負荷の 20% から 30% を占めることが多く、外気潜熱負荷をいかに効率的に処理するかが設計上の重要課題です。
システムゾーニングと制御戦略
合理的な空調ゾーニングは省エネの第一歩です。各空間の使用時間、負荷特性、温湿度要件に基づいてゾーニングを行い、ASHRAE Guideline 36 で推奨される高性能制御シーケンス[6]（供水温度リセット、静圧リセット、デマンド制御換気（DCV）など）を組み合わせることで、システムの運転エネルギー消費を効果的に削減できます。
当事務所の強み
陳國英技師チームは約半世紀にわたり冷凍空調の設計企画に深く携わってきました。チーム代表は国家資格である冷凍空調工程技師試験に合格した専門技師であり、元高雄市冷凍空調技師公会理事長を務め、政府調達案件の専門家選定委員としても頻繁に招聘されています。病院、オフィスビルからハイテク工場まで、100件以上のプロジェクト設計実績を有しています。私たちは過剰設計ではなく、正しい設計を行います。堅実な工学計算を基盤に、すべての建築物に最適な空調ソリューションを提供します。
主な適用シーン
オフィスビルと商業施設
商業建築の空調システムは、大勢の利用者の快適性と多様な空間機能を同時に満たす必要があります。当事務所では ASHRAE Standard 62.1 の換気率計算法（Ventilation Rate Procedure）に基づき、各エリアに必要な新鮮空気量を精密に計算し、可変風量（VAV）システム設計と組み合わせて、室内空気品質を維持しながら省エネ効果を最大化します。商業施設の吹き抜け空間には、気流層別化（Stratification）設計戦略を採用し、人が活動するエリアのみを空調処理することで、冷房負荷を効果的に低減します。
工業工場
製造業工場の空調設計では、製造プロセスの発熱量、粉塵制御、換気、作業者の快適性など複数の要素を考慮する必要があります。ASHRAE Handbook—HVAC Applications の工業空調の章に記載の設計手法を活用し、各製造プロセスの要件に応じた独立した温湿度制御ゾーンを計画。局所排気と全体換気システムを統合して、品質管理要件に適合した生産環境を確保します。
医療・教育機関
病院、学校などの公共機関の空調システムは、高い信頼性に加えて厳格な法規要件への適合が求められます。医療空間の差圧制御、換気回数、空気ろ過等級は ASHRAE Standard 170 に基づいて設計する必要があります。教育機関では教室の二酸化炭素濃度制御と騒音レベル管理に重点を置き、教員と学生に学習に適した環境を創出します。
設計ツールと手法
当事務所では業界で認められた専門ツールを使用して空調システムの設計・分析を行っています。冷房負荷計算は ASHRAE Handbook—Fundamentals に記載の RTS（Radiant Time Series）法または CLTD/CLF 法に基づき、専門負荷計算ソフトウェアを用いて精密な計算を実施します。ダクトおよび配管システムは等摩擦損失法（Equal Friction Method）または静圧回復法（Static Regain Method）に基づいて管径設計を行い、システムの圧力バランスとエネルギー効率を確保します。