研究成果情報－雪対策・建設技術研究所No.12

基礎杭利用地中熱融雪システム

　　

環境にやさしい、地中熱・太陽熱利用のクリーン融雪。

建物の基礎杭を利用して低コストな地中熱融雪を実現！

パイプ・イン・パイル融雪

　

地中熱で温められた基礎杭の中の水を循環させる方式を採用。低コストを実現した地中熱融雪です。
このシステムは、コンクリート基礎杭の中空部と舗装面に埋設した放熱管を閉じた管路でつなぎ、内部を水で満たして、この水を積雪時にポンプで循環し舗装上の雪を融かすものです。つまり、地中熱で温められた杭内部の水が放熱管に送られ、放熱管はコンクリート舗装面を温め、積もった雪を融かすものです。　そして冷たくなった水は樹脂管を通って再び杭の底部に戻ります。底部の水は順次杭の上部へ送られますが、その間にまわりの杭壁や地中の熱を吸収して温まり、再び融雪放熱管へと送られます。
(	基礎杭１本当りの融雪面積を小さくすれば、56豪雪の降雪量でも融かすことが可能です！	)
			▲システム概念図

　

特　　　　　長

１.人工熱源や地下水を使わない。
	融雪のための熱源は、すべて太陽熱で温められた地中熱です。また、放熱管と基礎杭の中の水は循環していますから、地下水も不要です。

２.地中熱だけで大丈夫！
	長時間の連続融雪では、その能力は地中熱からの回収とバランスするまで低下しますが､その後はほとんど低下しません。また、運転を休止すると、次の寒波までには下図のように杭内平均水温は地中熱で回復します。夏には日中の運転により、地中温度を強制的に回復させます。

３.融雪能力の変動には積雪センサーで対応｡
	融雪能力の増減には、融雪路面の積雪の有無を感知する積雪センサーが断続運転や降雪後の延長運転で対応します。

４.施工費・維持費が安価。
	熱交換器には建物の基礎杭を利用するため、低コストで施工できます。維持費は循環ポンプの運転の電気代だけで済み、きわめて安価です。

５.無散水だから歩きやすい。
	散水しないため水はねがなく、人にやさしい融雪です。

　

■融雪能力

　外径45cm、内径31cm、長さ22mのPHC杭１本で10m²の面積を融雪する実験では、1991年1月から２シーズンにわたって最大60cmの積雪時にも、融雪面に雪が積もることがありませんでした。

　

　

■実験内容

　上図は1991年1月から3月までの杭内部平均水温と福井地方気象台の降雪・積雪記録で、実験期間の12時間ごとの杭１本当りの取り出し熱量と降雪深および平均地温、杭内平均水温と自然状態の積雪深の経過を示したものです。

　

　建物の基礎杭を熱交換器に兼用した地中熱融雪。環境にやさしく、基礎杭兼用で費用も安価。水はねもなく、人にやさしい合理的なシステムです。

駐車場、橋梁、歩道などで有効に利用できます。
＜工事概要＞
利用した杭／
融　雪　対　象／	福井県立大学教員住宅駐車場　400m²
循環ポンプ／	2.2kW（電気こたつ３台相当）
竣　　　　　工／	1992年９月
制　　　　　御／	積雪センサー（写真左側の筒）

　

■	基礎杭を兼用することで施工費は電気、ボイラー方式並み。維持費は桁違いに安価。これなら地球にもやさしい融雪が可能です。

杭への配管

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杭への配管

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杭からの管とヘッダー管

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放熱管配管とコンクリート舗装工

　

　

融雪状況

「電気融雪より、よく融ける！」との声が上がりました。

基礎杭利用地中熱システムの施工事例
施設名	種類・区分	面積	施工地	使用杭種と本数	施主	備考	施工年
福井県立大学教職員住宅	駐車場融雪	400㎡	福井県福井市	ｺﾝｸﾘｰﾄ打ち込み杭48本	福井県		H3～4
若狭地区建設業会館	駐車場融雪	400㎡	福井県小浜市	ｺﾝｸﾘｰﾄ打ち込み杭50本	若狭地区建設業界	ﾛｰｶﾙｴﾈﾙｷﾞｰﾓﾃﾞﾙ事業での1/4の助成	H7～8
福井県立音楽堂	歩道融雪	200㎡	福井県福井市	ｺﾝｸﾘｰﾄ打ち込み杭40本	福井県		H8～9
舞鶴横断歩道橋	橋面歩道融雪	280㎡	京都府舞鶴市	ｺﾝｸﾘｰﾄ中堀杭31本	国土交通省	太陽熱を杭内水に貯熱し補填	H12
福井県立図書館	車道・駐車場融雪	1,000㎡	福井県福井市	ｺﾝｸﾘｰﾄ打ち込み杭166本	福井県		H12～14
福井県立図書館	冷暖房		福井県福井市	ｺﾝｸﾘｰﾄ打ち込み杭100本	福井県		H12～14
清永橋（県道）	橋面融雪と凍結対策	1,300㎡	福井県坂井町	鋼管つばさねじ込み杭36本	福井県	太陽熱を杭内水に貯熱し補填

システム導入に際しては下記にお問い合わせ下さい。

パイプインパイル融雪協会

福井県雪対策・建設技術研究所