糸満市新庁舎の太陽光発電について

2013年2月1日


1.はじめに
2.環境に適応した太陽電池モジュール
3.日射遮蔽による省エネルギーの考え方
4.環境に優しい庁舎を目指して


1.はじめに

 本市は、世界的にクローズアップされている二酸化炭素の大量廃棄による地球温暖化問題を真剣に考え、環境とエネルギー問題の両方に有効な新エネルギーの導入に積極的に取組んでいくという市の政策をもとに、平成8年度に通産省資源エネルギー庁の補助を受けて、「糸満市新エネルギー政策ビジョン」を策定した。
 内容は、地球環境温暖化防止に対する基本的概念を十分認識した上で今後、本市が計画する公共施設に新エネルギーの導入を図りそのことで市民への喚起を促し、快適な地域環境を創っていこうというものである。本市の南浜埋立地には約44,000平方メートルの「行政文化ゾーン」に新庁舎、市民会館、健康増進センター、市民広場等の計画が予定されている。
 「糸満市新エネルギー政策ビジョン」の最初の取り組みとして、平成12年度着工予定の新庁舎において、約200kwの太陽光発電システムを設置。系統連系システムによって、発電電力を庁舎内の動力、照明等に利用し発電需要に対応する。休暇時などにおいては、消費電力以上の余剰発電量を売電することを計画する。

 太陽電池の配置についても単に屋上に並べるのではなく、開かれた庁舎を象徴する半外部空間「アマハジ」をつくる水平遮光ルーバーと、建物のシルエットを印象づけ、屋上面への日射を和らげるシェルターに太陽電池を設置している。外部からの日射量を遮ることにより、室内での冷房負荷を軽減する省エネルギー効果も実現できる。

 本市のシンボルとなる新庁舎がこのような取組みで建設されることにより、職員はもとより地域の一般市民ひいては世界にむけて、地域特性を活かした太陽光発電システムのモデルケースとしてその有効性・実用性を伝えることが出来ると考えられる。また、普及啓発活動として太陽光発電量やCO2の削減量などリアルタイムな情報を表示板や本市ホームページで提供していく。


2.環境に適応した太陽電池モジュール

 一般的なモジュールの構造は、太陽電池セルを耐候性の良いEVA等の透明樹脂で封入し、フロントカバーとして無色透明の強化ガラス(通常約3mm厚の白板熱処理ガラス)を、バックカバーとして保護用フィルムを使用している。モジュールの縁はアルミニウム材で保護されており、このフレーム材に取付け用穴をつけて架台に設置している。(NEDO/太陽光発電ガイドブックより)  
 本市新庁舎は沖縄県糸満市の南浜埋立地に位置し、塩害対策を十分に構じなければならない立地環境にある。一般的なモジュールの構造では潮風と強い日射しにより、フレーム下端等に塩分が固着する恐れがある。また、耐風圧設計については沖縄県建築基準法施行条例により、速度圧を1.5倍とした風圧力を用いなければならない。

 このような厳しい環境条件を考慮し、本計画においてはモジュールを左右2辺支持とし塩害の原因となるフレーム部材を少なくしている。またモジュールを合わせガラスとすることにより強度を確保し、裏面の耐候性も向上させている。


3.日射遮蔽による省エネルギーの考え方

 本市新庁舎においては、屋上部分に145.3kw、南壁面に50.3kw,の太陽光発電パネルが計画されており、鉄骨材及びPC材による架台で固定されている。これらは、単に太陽光発電パネルを支持するだけでなく、沖縄における強い日射を遮るシェルター・ルーバーとしての機能をもつ。
 建物の省エネルギー計画においては、建築的な省エネルギー化(熱負荷の低減)を十分に図った上で、各設備の省エネルギー化(エネルギーの効率的な利用)を図ることが望ましいと考えられる。建築的には建設地の気象条件等を考慮した断熱・日射遮蔽の最適設計を行なうことにより省エネルギー化が期待できる。本計画においては太陽光発電パネルの架台自体も建物のぺリメーターゾーン(窓際及び屋上に面する内部空間)の空調負荷(PAL)低減に役立つ。


4.環境に優しい庁舎を目指して

 新庁舎には、太陽光発電パネルの架台であるシェルター・ルーバーの他に、各方位の日射に対応した様々なルーバーが設けられている。日射制御を兼ねた太陽電池の発電により年間で約10%の電気エネルギーを節約できるほか、屋根部のシェルター、南北面のルーバー、東西の有孔PC版スクリーンにより年間約16万Mcalの冷房負荷が削減できる。
 その他、雨水を再利用することにより雑用水の約35%を補い、空冷式の冷凍機を利用することにより更に年間約10、000立方メートルの節水が可能となる。また外部吹抜「光と風の井戸」を利用し、自然換気・自然採光を効率良く取入れる等、様々なかたちでエネルギー消費量の削減を目指している。

新庁舎外皮構造
新庁舎外皮構造
太陽光発電断面図
太陽光発電断面図