セントラル空調方式は、建物全体の空調を1箇所で管理する空調方式です。オフィスビルや商業施設といった大規模な施設で広く採用されています。
各部屋ごとに空調を管理するパッケージ空調方式とは、メリット・デメリットが異なるため、導入を検討する際には、その性質を正しく理解しておかなければなりません。
本記事では、セントラル空調方式の仕組みや、メリット・デメリットについて解説します。設備設計の際の参考にしてください。
■この記事でわかること
大規模建築物の空調設備を設計する際、はじめに検討するべきなのが空調方式です。
セントラル空調方式は、熱源機（冷凍機・ボイラーなど）を1箇所に集約して設置し、建物全体の運転をコントロールする空調方式です。「中央空調方式」とも呼ばれ、パッケージ空調方式（個別空調方式）とは異なる特徴を持っています。
以下では、セントラル空調方式の仕組みを紹介したうえで、パッケージ空調方式との違いについても解説します。
セントラル空調方式は、冷却塔、熱源機（冷凍機・ボイラーなど）、空気調和機（エアハンドリングユニット・ファンコイルユニットなど）を組み合わせることで空調を行います。具体的には以下のような動きを繰り返すことで、建物内の温度を調整しています。
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冷却塔 |
冷凍機の冷却水を冷やす装置 ≫冷凍機で作られる冷水を生成するために使われる冷凍機の冷却水は一度使われると温度が上昇するため、冷却塔によって温度を下げる冷水にする |
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熱源機 |
冷凍機 |
冷水を作る装置 |
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ボイラー |
温水を作る装置 |
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空気調和機 |
エアハンドリングユニット（AHU） |
空気の洗浄、温度・湿度の調整を行う装置 ≫フロア全体に冷風・温風を送るために設置される |
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ファンコイルユニット（FCU） |
温度・風量調整を行う装置 ≫個別の部屋に冷風・温風を送るために設置される |
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可変定風量装置 |
バリアブルエアボリューム（VAV） |
風量を調整する装置 ≫広いフロアでも、ゾーンごとに風量の調整が可能になる |
空調方式には、セントラル空調方式（中央空調方式）のほかに、パッケージ空調方式（個別空調方式）があります。
セントラル空調方式は熱源機を1箇所に集約して建物全体をコントロールするのに対し、パッケージ空調方式は熱源機を持たず、部屋やフロアごとに独立した空調ユニットを設置します。そのため、パッケージ空調方式では空気調和機1台ごとに運転のオンオフ、温度・風量などの調整が可能です。
主な違いは以下の通りです。
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主な違い |
セントラル空調方式 （中央空調方式） |
パッケージ空調方式 （個別空調方式） |
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空調を行う範囲 |
建物全体 |
空気調和機1台ごと |
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仕組み |
熱源機・冷却塔で作り出した冷水・温水で冷風・温風を作る |
冷媒で空気を冷やしたり、温めたりする |
■略式図
セントラル空調方式には、大規模建築物の空調設備として以下のようなメリットがあります。
セントラル空調方式は、水配管を通じて冷温水を各フロアに送り、冷風や温風を作り出す仕組みです。この水配管の長さや高低差には制限がないため、高層ビルや商業ビルといった大規模な建物でも効率的な空調が可能です。
一方、パッケージ空調方式は冷媒を使用しますが、冷媒配管の長さや高低差に制限があり、基本的には部屋単位やフロア単位での設計となります。
セントラル空調方式は建物全体を一元管理するシステムのため、建物内で温度差のない、快適な空間を維持できます。
また、中央管理により、エアコンの消し忘れなどの心配もありません。そのため、オフィスビルや病院、商業施設など、空調を使う曜日・時間が同じ建物に適しています。
セントラル空調方式は、熱源機を建物の外や地下などの離れた場所に設置するため、稼働中の音がほとんど気になりません。これは、図書館や病院など、静かな環境が求められる施設において大きなメリットとなります。
パッケージ空調方式のように部屋またはフロアごとに空調機器を設置する必要がないため、そのスペースを有効活用できます。また、建物の外観に室外機が並ぶことがないため、建物の美観も損なわれません。
セントラル空調方式は熱源機を1箇所に集約するため、パッケージ空調方式に比べてメンテナンスコストを抑えられます。
パッケージ空調方式の場合、部屋やフロアごとのメンテナンスが必要で工数がかかることや、冷媒などの取り扱いが難しいことから、メンテナンスコストが高くなりがちです。
このため、オフィスビルや商業施設など、部屋やフロアの多い建物では、セントラル空調方式のほうが経済的といえます。
セントラル空調方式にはメリットだけでなく、以下のようなデメリットもあります。
セントラル空調方式は設計の自由度の高さが魅力ですが、その反面、一つひとつの機器を構成する必要があるため、設計の工数が多くなる傾向にあります。
一方、パッケージ空調方式は機器がパッケージ化されているため、比較的容易に設計を進められます。
セントラル空調方式はシステム側での運用設定は可能ですが、ユーザー側ではパッケージ空調方式のように細やかな運転・設定ができません。
例えば空気調和機が複数台設置されている広いフロアの場合、日射や外気の影響で窓際と中央部分で体感温度が変わるものですが、セントラル空調方式ではユーザーが個別で温度や風量を調整することはできません。また、運転のオンオフも建物全体で管理されます。
このため、その建物を単一の用途で使用するオフィスビルなどではセントラル空調方式が適していますが、フロアや部屋ごとに異なる用途で使用するテナントビルなどでは、パッケージ空調方式の方が向いているでしょう。
ただし、セントラル空調方式でも以下の機器を活用することで、ある程度の個別制御は可能です。
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エアハンドリングユニット（AHU） |
空気の洗浄、温度・湿度の調整を行う装置 ≫フロア全体に冷風・温風を送るために設置される |
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ファンコイルユニット（FCU） |
温度・風量調整を行う装置 ≫個別の部屋に冷風・温風を送るために設置される |
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バリアブルエアボリューム（VAV） |
風量を調整する装置 ≫広いフロアでも、ゾーンごとに風量の調整が可能になる |
セントラル空調は熱源機を1箇所に集約するため、故障すると建物全体の空調に影響が出る可能性があります。一方、パッケージ空調方式であれば、仮に故障しても1つの部屋・フロアのみの影響で済みます。
建物全体で空調が止まってしまう事態を防ぐために、セントラル空調方式では、定期的なメンテナンスを実施し、故障を未然に防ぐことが重要です。
セントラル空調はメンテナンスコストは抑えやすいものの、故障した場合の修理費は高くなりやすい傾向にあります。上述のとおり、定期的なメンテナンスを実施し、故障を未然に防ぐことが重要です。
セントラル空調は建物全体で設計・管理するため、レイアウト変更や増設などの対応が難しいという特徴があります。
パッケージ空調方式であれば部屋・フロアごとの追加で対応できますが、セントラル空調でレイアウト変更する場合は、建物全体での再設計・改修が必要となります。
セントラル空調方式とは、熱源機（冷凍機・ボイラーなど）を1箇所に集約して設置し、建物全体の運転をコントロールする空調方式です。
建物全体の温度を均一に保てる利点があり、オフィスビルや病院、商業施設など、空調を使う曜日や時間が同じ建物に適しています。また、冷温水を送り出す水配管の長さや高低差に制限がないため設計の自由度が高く、高層ビルや商業ビルなどの階数の多い建物にも対応できます。一方、その設計の自由度の高さから設計の工数がかかりやすい点はデメリットです。
空調設計は、その建物で過ごす人の快適性に直結する要素であるうえに、用途や利用人数、活動レベルなど様々な要素を考慮する必要があるため、専門知識が求められます。そこで、空調を専門に扱うプロに任せることをおすすめします。
パナソニックでは、総合電機メーカーとして長年にわたって培った技術と経験を活かし、意匠性や前提条件に応じたプラン作成から機種選定まで無料でサポートいたします。
また空調だけでなく、換気や照明設備に関するサポートにも対応しており、トータルでのプラン作成と設備提案が可能です。設計士さんがコア業務とする意匠設計業務に注力できるようサポートいたしますので、お気軽にご相談ください。