みなと総合高等学校体育館

横浜市では、市内に500を超える小・中・高等学校を有しています。熱中症対策として、2020年に立野小学校の体育館にはじめて空調設備を設置しました。その後全ての体育館に空調設備を設置するに当たり、過剰な設備投資を避け、かつ、確実に熱中症対策を実施できる空調設備として、夏季：28℃、冬季：19℃条件で試行的に空調設備を設置しました。そして、空調機の能力構成は、天吊エアコンの設置される回廊（キャットウォーク）レベルから床面まで概ね3.5mを計算し、屋根からの熱負荷、日射負荷、照明負荷については計算から除外し、生徒のいるエリアを中心に空調する方式としました。（体育館全体を空調する能力の７割程度の小ささ）空調方式は、ガスヒートポンプ式ビル用マルチエアコン、室内機は天井吊形エアコンによる対流式空調方式としました。竣工後、温熱環境測定の結果、室内機の強制強運転やリモコン設定温度を下げるなどの工夫により温度条件をクリアしました。
その後2024年度末までに100校近くの学校で上記空調方式、計算条件のもと設置して来ましたが、1,000㎡を超えるような大規模体育館（標準的小学校体育館の約2倍）では、中央部で空調が効かない等の問題が発生しました。そこで、輻射熱を利用した到達距離に問題がない（中央まで空調できる）とされ、かつ、コストメリット（安価）があるとされていたハイブリッド式輻射空調方式を採用してみました。機器の構成は、ガスヒートポンプ式ビル用マルチエアコン屋外機50HPと天井吊形エアコンと輻射パネルを組合せた5HP相当室内機10台としました。
写真１に示すようなデジタル温度測定器を体育館の中心に設置し、その周りに8か所合計9か所の測定を床面から床上3mまで様々に測定しました。結果、中心部での温度がリモコン設定温度26℃に対してほぼ26℃を満足することを確認しました。一例として図１に室温の水平分布を示します。これは、1.1ｍ室温の運転開始後60分〜150分の平均温度を⽔平分布として示してあります。9か所の平均室温は26.4℃です。
また、輻射空調は対流式空調方式に比べて7割程度の能力にて空調可能であるとの検証結果が多くの文献で見られたことにより、今回30HP（全体の6割）にて運転温度検証もしてみました。結果、平均温度は26.8℃と文献に近似した結果が得られました。今後、大規模体育館の空調方式として輻射空調併用方式を採用し小さな熱源（7割能力）にて空調することも提案したいと思います。