- 研究番号：25C05
- 研究分野：environment
- 研究種別：奨励研究
- 研究期間：2025年04月〜2026年03月
代表研究者
菅野 颯馬 理工総研が募集する次席研究員
SUGANO Soma Junior Researcher
理工学術院総合研究所 田邉 新一 研究室
Research Institute for Science and Engineering
URL：https://w-rdb.waseda.jp/html/100003676_ja.html
研究概要
本研究の目的は、施設園芸のゼロ・エネルギー化およびカーボンニュートラル化を実現するための再生可能エネルギー設備の導入条件を、温室の熱収支に基づくエネルギー消費量の計算および実測調査を通じて明らかにすることである。
建築物の省エネルギー性能や再生可能エネルギー導入を評価する ZEB（net Zero Energy Building）および ZEH（net Zero Energy House）の評価手法を参考に、施設園芸温室に適用可能な ZEG（net Zero Energy Greenhouse）の要件定義と評価手法を提案した。また、温室の外皮性能の向上や再生可能エネルギーの導入が年間の一次エネルギー消費量および CO2 排出量に与える影響を評価するシミュレーションツールを開発した。これを用い、気象条件、栽培作物、温室の規模などのパラメータを考慮しながら、温室のネット・ゼロ・エネルギー化を達成するための要件を算出する。さらに、三重県いなべ市に建設された実証温室において通年のエネルギー計測を行い、ZEG の実現に向けた要素技術の効果を一次エネルギー消費量および CO2 排出量の観点から定量的に評価する。
本研究では以下の研究課題を進めることで、温室のネット・ゼロ・エネルギーを達成するための外皮性能や設備の要件を明らかにする。
・建築物の省エネルギー性能や再生可能エネルギー導入を評価するZEB（net Zero Energy Building）、ZEH（net Zero Energy House）の評価手法に準じ、施設園芸温室に関するZEG（net Zero Energy Greenhouse）の要件定義や評価手法の開発と改善を行う。
・温室の熱収支計算に基づいた一次エネルギー消費量等を計算するシミュレータを開発する。被覆資材やカーテンの光学特性、設備機器の運用、窓やカーテンの開閉運用、隙間換気、地中伝熱、植物の蒸散等を複合的に考慮できるシミュレータとする。実際の温室で測定した温熱・光環境や、エネルギーに関するデータを用いて、開発したシミュレータの精度を検証し、改良を行う。
・開発したシミュレータを用いて、温室の建築・設備性能、気象データ、栽培管理温度などを変数とし、ZEGを実現可能な設備の条件を探索的に分析する。これにより、ZEGの普及に向けた外皮性能・設備の要求水準を定量的に明確化する。
・三重県いなべ市に建設された実証温室において通年のエネルギー計測を行い、ZEG の実現に向けた要素技術の効果を一次エネルギー消費量および CO2 排出量の観点から定量的に評価する。
・2025年度には以上の成果を国内外の学会や、査読付き論文で発表する。
