この記事は、設計の初期段階、通常は機械エンジニアがプロジェクトに関与する前に、建築家がHVAC システムを選択するためのガイダンスを提供することを目的としています。ただし、関与したら、プロジェクトの機械エンジニアがこれらのオプションと入力を確認して、各プロジェクトの特定の設計意図と一致することを確認することを常にお勧めします。

免責事項

プロジェクトの開始時に建築家が限られた情報に基づいて HVAC システムを選択するための情報を提供する、十分に確立されたガイドや広く合意された標準がないため、この記事はその情報源になるように最善を尽くします。この記事に記載されている規則は、cove.tool の機械工学および研究チームの長年の業界経験に基づいています。プロジェクトのライフサイクルの後半で、エンジニアが関与して別のシステムを選択した場合、その可能性は既知のはずです。この記事の目的は、プロジェクト チームに自信を持たせることです。HVAC システムの選択に関する不確実性は、通常、建築家がエネルギー モデルを実行しない理由の最大の抑止力として挙げられているからです。この記事に関するフィードバックをお寄せください。AEC 業界全体の HVAC リテラシーを引き続き向上させることができます。

HVAC システムの選び方

提案された設計に適した HVAC システムを選択することは、建物の効率、光熱費、居住者の快適さのレベルに直接影響するため、非常に重要です。このタスクは通常、機械エンジニアが決定する範囲内ですが、まだ採用されていない場合は、経験に基づいた推測を行うために従うことができるいくつかの規則があります。この記事には、システムを選択するための 3 つの方法があります。

注: HVAC システムには、多くの個別の機器が含まれます。それぞれのユニークな部分をキャプチャできるように、これらをエア システム、ヒーティング システム、クーリング システムに分類します。 HVAC システムの定義方法の詳細については、この記事を参照してください。

パシフィック ノースウェスト国立研究所 (PNNL) は、米国 DOE の国立研究所の 1 つです。他の研究分野の中でも、ここのチームは、エネルギー効率のフレームワークを開発するプログラムのレビューを担当しています。 PNNL で行われた、特にプロトタイプの建物モデルに関する研究は、DOE の Building Energy Codes Program で使用され、公開されたバージョンのエネルギー コードを評価したり、コードの変更案を作成したりしています。 cove.tool では、エネルギー コードがエネルギー分析の実行に必要なすべての規定値を定義していない場合に、 入力の自動化に PNNL プロトタイプ構築モデルを使用します。

PNNL プロトタイプ モデルには、固定パラメータを持つ 16 の商業ビル タイプのみが含まれており、独自のプロジェクトとは大きく異なる可能性があります。建物の説明とその他の主要なモデリング入力情報の完全な概要を確認するには、 PNNLからスコアカードをダウンロードしてください。セクション 3 では、業界のベスト プラクティスに基づいて類型のリストを拡張しようとするため、HVAC システムを選択する際には、この記事に記載されている他のパスも相互参照してください。

次の表は、各 PNNL プロトタイプ モデルに割り当てられたシステム タイプを示しています。これらのシステムは業界の最低基準と一般的な慣行に基づいているため、より高性能な代替手段も提供されています。この代替手段は、所有者の運用コストを節約するために最小パフォーマンス要件を超えることを目的とするプロジェクトで検討できます。

あらゆるプロジェクトの HVAC システムの選択は、パフォーマンス、資本コスト、熱源、スペース要件、メンテナンスの容易さなど、幅広いパラメーターを考慮する機械エンジニアが行うのが最適です。これは、アーキテクトがプロジェクトのパラメーターに基づいてシステムを候補リストに入れるための効果的な方法でもあります。

パフォーマンス - システムのエネルギー効率は?

HVAC システムのコンポーネントを 4 つのパフォーマンス層に分類しました。

エアシステム用

加熱用

冷却用

機械システムの資本コスト - 予算内ですか?

HVAC システムのコンポーネントを 3 つの資本コスト層に分割し、さまざまなシステムをそれぞれにランク付けしました。これは網羅的なリストではありませんが、システムの種類とプロジェクトの予算を検討する際に考慮すべき優れたフレームワークを提供します。

加熱源 - ソースはガスですか、それとも電気ですか?

プロジェクトに熱を供給するために使用される熱源は、プロジェクトの運用炭素および光熱費に大きな影響を与えます。ここでは、各加熱システムとそれが利用するソースを定義します。

スペース要件 - システムは適合しますか?

機械設備は多くのスペースを占めることがあります。 HVAC システムを計画する際に必要なスペースを考慮することは、建物内の他のスペース要件とのバランスをとるときに重要です。スペース要件を 3 つの層に分けました。

エアシステム

暖房

冷却

保守の容易さ- 誰がシステムを運用および保守しますか?

すべてのシステムは、正しく動作し、設計された屋内環境を提供するように維持する必要があります。メンテナンスを容易にするために、システムを 3 つの層に分割しました。

エアシステム

暖房システム

冷却システム

建物は、各建物内で行われる主要なビジネス、商業、または機能である主要な活動に従って分類できます。同様の活動には一貫した建物の負荷と屋内環境の要件があるため、同様の HVAC システムで対応できます。ここでは、建物の種類と、それらに役立つ典型的な HVAC システムについての非網羅的なガイドを示します。

オフィス

教育

病院

外来診療

ラボ

小売り

アパート/集合住宅

ホテル・宿泊施設

住宅 - 記事全文はこちら.

スタジアム、コンベンションセンター、裁判所、舞台芸術その他の集会

フィットネスセンター（小売ジム）

空港発券エリアまたはターミナル

倉庫

システムタイプの比較

プロジェクトに対するさまざまな機械システムの影響を確認するには、 システム タイプの比較を生成します。比較レポートを作成するには、プロジェクトのコピーを作成し、[ベースライン エネルギー] ページの [建物システム] タブの [システム タイプ] ドロップダウンから分析用のシステムを選択します。異なるシステムのプロジェクトを並べて比較するために、ユーザーは比較機能を利用できます。

最適化の使用

最適化機能を使用すると、ユーザーは設計内の何百ものシステム タイプの組み合わせを調査して、コストを意識したパフォーマンス主導の決定を可能な限り迅速かつ頻繁に行うことができます。最適化ツールの詳細については、こちらをご覧ください。

例

さまざまな HVAC システムを選択すると、プロジェクトのパフォーマンスに多くの影響があります。プラットフォームを使用して 4 つの異なるシステムを比較した例を次に示します。ここでは、VRF システムに切り替えた後のパフォーマンスの向上を示すことができます。

これは、ジョージア州アトランタにあるPNNL大規模オフィス ビルのプロトタイプを 8 つの異なるシステムと比較した別の調査です。これらの調査はすべて、チームがプロジェクトに最適なオプションを決定するのに役立ちます。

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