学校の体育館は、天井面からの日射による熱侵入が大きく、それでいて体育館内の容積に応じて蓄積できる熱容量も大きいため、気温や湿度が一度上がるとなかなか下がりません。窓を全面的に開けられれば換気により熱を逃がすことができますが、クラブ活動や競技、式典の最中にはそれも限定的にしかできません。

そのため、夏場の体育館は熱中症になる危険性が極めて高い場所として知られています。それにも関わらず、体育館のエアコン設置率はまだまだ低いのが現状です。

今回は、熱中症対策として体育館にエアコンを導入する必要性や導入する際におすすめのエアコンなど、事例を交えながら紹介していきます。

公立学校における空調(冷房)設置の現状

公立学校における空調設置率は年々上がってはいるものの、まだ十分ではありません。詳細を以下に解説していきます。

体育館の空調(冷房)の設置率は特に低い

令和2年9月1日に文部科学省が発表した統計によると、公立学校における体育館のエアコン設置率は9.0%です。

令和元年の調査での3.2%に比べると+5.8%になっていますが、依然として体育館へのエアコン設置率は低いままです。

出典:公立学校施設の空調(冷房)設備の設置状況について

学校の種類別に見ると、公立の小中学校では普通教室の92.8%にエアコンが導入さているのに対して、体育館は5.3%にとどまっています。公立高校の場合、普通教室の87.0%にエアコンが導入されているのに対して、体育館は3.3%となっています。教室での導入に比べると体育館でのエアコンの導入は大きく遅れていることがわかります。

出典:公立学校施設の空調(冷房)設備の設置状況について

体育館の空調(冷房)の設置率が低い理由

熱中症になるリスクが高い場所にも関わらず、体育館における空調の設置率が低い理由には何があるのでしょうか。いくつか考えられますが、主な理由は以下5つです。

・設置コストが高い
・ランニングコストが高い
・設置に時間がかかる
・体育館への設置が難しい
・子供にはガマンが必要という古い考え方

それぞれ詳細を解説していきます。

理由1:設置コストが高い

一般教室の床面積は64平米くらいであるのに対して、小中学校体育館の床面積は500平米から1,200平米と10~20倍程度の広さがあります。さらに一般教室の天井の高さが3mくらいであるのに対して、体育館の天井の高さは10m程度あるので、天井の高さは約3倍になります。

つまり、エアコンで体育館を冷却するには、一般教室の30~60倍くらいの容積を冷却できる能力を備えたエアコンが必要になるのです。

出典:少人数によるきめ細かな指導体制の計画的な整備の検討について(文部科学省)
小学校参考資料(魚津市)

これだけの容積を冷やすためのエアコンを設置しようとすると、大きなコストがかかってきます。東京都立川市の教育委員会が令和元年6月にまとめた報告によると、体育館にガス式エアコン(GHP)を導入すると都市ガス方式で1校当たり6,600万円、LPガス方式で1校当たり4,400万円、電気式(EHP)の天吊り型を導入すると1台あたり5,500万円と試算されています。また、令和2年の神奈川県川崎市の教育委員会の資料でも、体育館へのエアコン導入(汎用のGHPとEHPの併用と思われる)で1校あたり約4,300万円(7,691百万円÷175校)の導入費用がかかるとされています。このように一般的なガス式、電気式のエアコンを体育館に導入すると、5000万円前後の巨額な費用が必要ということが判ります。

さらに報告書は、電気配線工事や断熱改修などの付帯工事に追加料金がかかることを示唆していて、この金額以上のコストが体育館のエアコン設置に必要とされることになります。

文部科学省の報告によると、1教室あたりのエアコン工事費用は220万円とされているので、体育館への設置は普通教室への設置に比べて実に20倍程度の費用がかかることになります。
1人の生徒が1日の中で多くの時間を過ごす教室に比べて、体育館の利用時間が限られていることを考えると、これだけのコストを負担するのに躊躇してしまうのは仕方がないのかもしれません。

出典:屋内運動場(体育館)への空調設備の設置について(立川市)
学校施設の空調設備について(川崎市)
公立学校施設の空調単価について(文部科学省)

理由2:ランニングコストが高い

エアコンにかかるコストは設置費用だけではありません。冷暖房能力の大きなエアコンを動かすためには、電気代やガス代、メンテナンスコストなどで以外に大きなランニングコストが必要になります。先ほど引用した川崎市教育委員会の報告によると、体育館のエアコンを動かすのに必要となるランニングコストは、1校あたり約130万円(227百万円÷175校)になると試算されています。

エアコンを15年稼働させたとすると、そのランニングコストの合計は約1,950万円です。導入費用に加えてランニングコストの負担も大きいので、導入に躊躇してしまう原因にもなるでしょう。

理由3:設置に時間がかかる

体育館へのエアコンの導入工事は、標準的な規模・仕様の工事でも1~2カ月くらいかかります。この間、学校行事や授業、課外活動で体育館を利用できなかったり、利用を制限されたりします。また、児童・生徒が活動しているときに長期間に渡って工事をすることは、安全面での不安があります。仮にコストに折り合いがついても、設置に時間がかかると導入へのハードルを高める結果を招きます。

理由4:体育館への設置が難しい

そもそも体育館への設置が難しいという問題もあります。体育館には室内機を天井からぶらさげることはできません。壁面もコンクリートではないことが多く、壁面設置が不可能な場合もあります。3~4mほどの高さにあるキャットウォークに設置することが多いようですが、キャットウォークが狭かったり、貧弱な作りであったりすると設置が極端に難しくなることもあります。また、公立小中学校の体育館は築年数が古くなっているものも少なくなく、老朽化した状態でのエアコンの設置は、安全性に懸念がでてきます。そうすると、エアコン設置のために体育館全体を建替えることにもなりかねないので、先ほどの導入費用を大きく上回る費用が必要になってしまいます。また、建替えが不要でも体育館全体を冷暖房するなら壁面・天井面・床面の断熱状況を大きく改善すべきとなる場合もあります。

理由5:子供にはガマンも必要という古い考え方

市民や役所、地方議員の一部に、「子供にはガマンも必要」「子供にエアコンを使わせるなんて贅沢だ」といった、古い考え方があるのも否定できません。他にも、「エアコンに慣れると体がなまる」、「エアコンに当たると体調を崩す」などといった考えで導入が進まないケースもあります。公立学校の場合、エアコン導入の費用は税金から負担されるので、役所や教育委員会側が推進しようとしても市民の理解を得にくいケースも考えられます。

体育館に空調(冷房)を導入する必要性

ここまで書いたように様々な理由で体育館へのエアコン導入が進んでいないのが現状ですが、体育館への空調設備の導入は今後ますます不可欠なものとなっていくでしょう。その理由は3つあります。

1)平均気温は年々上昇している
2)熱中症は運動中にリスクが高まる
3)体育館内の気温・湿度は一度上がると下がりにくい

1)平均気温は年々上昇している

気候変動の影響により、年平均気温は世界的に上昇していて、日本でも上昇傾向にあります。環境省のまとめによると最高気温35℃以上の年間日数は年々増加していて、特に2000年代に入ってから顕著に増加しています。こうした中で熱中症の発生件数も増加傾向にあります。同報告によると学校現場おける熱中症事故の発生件数は平成27年度(2015年度)で年間約4,400件であったものが年々増えており、平成30年度(2018年度)には7,000件を超える熱中症事故が発生しています。

教育現場の方針を決める立場にある人が通学していた30年前、40年前とは明らかに環境が異なっていて、根性論だけで対処できる状況ではないことを理解する必要があります。

出典:熱中症対策行動計画

2)熱中症は運動中にリスクが高まる

環境省熱中症予防情報サイトのまとめによると、学校での活動中に起きた熱中症のうち、中学校では85%が、高等学校では83%が、体育の授業や部活動などの運動中に起きていることがわかっています。

※中学校・高等学校での熱中症事故発生時の活動

出典:部活動中の熱中症対策(環境省熱中症予防情報サイト)

このことからも、体育館への熱中症対策の必要性がわかります。

3)体育館内の気温・湿度は一度上がると下がりにくい

体育館は密閉された空間であり、昼間はあまり断熱されていない天井面に日射が容赦なく照り付けるので容積が大きい割に簡単に気温が上がります。それでいて容積が大きいので蓄積している熱容量が非常に大きいので、気温が一度上がると下がりにくく、競技活動中の汗などから供給された湿度は高い状態が維持される傾向にあります。このように高温高湿の空間は、熱中症のリスクが通常の場所よりもさらに高くなります。仮に熱中症にならなくても、酷暑による活動はけがを誘発することもあります。

また、環境省の「熱中症予防情報サイト」によると、体育館の暑さ指数は、午後1時ごろから高まっていき、午後5時~6時がピークになるとしています。つまり、体育館が最も活発に使われる部活動の時間帯が最もリスクが高いのです。

気温・湿度が一度上がると下がりにくい体育館で、熱中症のリスクが高くなる時間帯に、熱中症のリスクが高い運動を伴うことを考えると、体育館での熱中症対策はできる限り速やかに実施すべきだと言えるでしょう。

体育館の空調(冷房)の種類

体育館の空調として導入できるエアコンには、以下3つの種類があります。

・エアハンドリングユニット
・汎用パッケージエアコン(ガス式:GHP、電気式:EHP)
・スポットエアコン

エアハンドリングユニット

エアハンドリングユニットとは、大空間の空調を目的にしたオーダーメイドのエアコンです。一般的に商業施設、オフィスビル、工場など、様々な大空間を空調させるために大型のユニットになっていて、大容量の温度、湿度調整を可能にします。エアハンドリングユニットは、セントラル空調方式に対応するものと、個別分散空調方式に対応するものがあります。個別分散空調方式には、据置型や天吊り型などの形態があります。高性能である反面高価過ぎるので、他の方式に比べれば一桁高いこともざらです。主に体操競技やバドミントンの全国大会で使うような格式の高い体育館で使われます。

パッケージエアコン(ガス式:GHP、電気式:EHP)

パッケージエアコンとは、1つの室外機に対して、室外機から配線・配管が接続された室内機が1:1または1:N(複数)でセットになったエアコンのことです。室外機が稼働しているときは、つながっている全ての室内機が動くので、このまとまりのことを指してパッケージエアコンと名付けられています。それぞれ供給されるエネルギー源の違いによりガス式(GHP)と電気式(EHP)があります。どの方式でも体育館に導入可能ですが、パッケージエアコンは主に事務所や店舗、教室など人が近くにいることを想定して作られています。事務所等で人がある一定以上の風を感じるとドラフトと言われる不快感につながります。このような理由により一般的なパッケージエアコンは、室内機からの風量が小さくなっており、体育館全体をカバーするには相当の台数が必要になります。

スポットエアコン

スポットエアコンとは、局所的に強い冷風を送り、狙った場所だけを冷やすためのエアコンです。スポットエアコンは、体育館全体を冷却する効果は弱いのがデメリットです。しかし、人がいるところだけを狙ってピンポイントで冷却するだけでも十分に熱中症対策になることを考えると、熱中症対策の中では最も手軽で低コストに導入できる手段と言えます。ただし、一般的なスポットエアコンは1人用、面積に換算すると数㎡程度向けのものであり、体育館ではあまり意味を成しません。

体育館の空調(冷房)はスポットバズーカがおすすめ

体育館の空調なら、株式会社イーズの大風量スポットエアコン「スポットバズーカ」がおすすめです。

スポットバズーカの種類

「スポットバズーカ」には、大きく分けて以下の種類があります。

1)適用方法による違い
  ・別置型:通常のエアコンのように室内機は室内に、室外機は室外に固定設置する形です。
  ・一体型:室内機・室外機ともにキャスターが付いた一つの架台の上に搭載された移動可能な形です。

2)機種
  ・シングルタイプ:室内機112型1台と室外機140型1台が接続されるタイプです。別置型と一体型があります。
  ・ツインタイプ :室内機112型2台と室外機224型1台が接続されるタイプです。別置型のみとなります。
  ・EX(エクストラ)タイプ:室内機180型1台と室外機224型1台が接続されるタイプです。別置型と一体型があります。

「スポットバズーカ」を体育館に適用する場合、「別置型」も「一体型」もおすすめなので、本コラムでは共通するメリットを紹介させていただきます。

スポットバズーカのメリット

「スポットバズーカ」を体育館に適用する場合、「別置型」も「一体型」もおすすめなので、本コラムでは共通するメリットを紹介させていただきます。

「スポットバズーカ」には数々のメリットがありますが、ここでは以下4つのメリットがあります。

・狙ったところに冷風を届けられる
・導入台数が少なくて済む
・導入コストが安い
・ランニングコストが安い

狙ったところに冷風を届けられる

「スポットバズーカ」は吹出口の最大風速が8m/sと超強力です。一般的な業務用エアコンの最高風速が4m/s程度、家庭用の扇風機の最高風速が3m/s程度なので、「スポットバズーカ」の風がいかに強力なのかがわかります。
吹出口のストリーマと呼ばれる複雑な形状のグリルが旋回流を生み出し、その風速と相まって大風量を約50m先まで届けるので、冷却したい場所を設置場所からピンポイントで狙って冷やせます。「スポットバズーカ」の風を受けたときの体感温度は、春先の平均気温並の14℃。これなら、真夏でも爽やかな冷風「爽快爆風」を感じられ、大空間である体育館全体を冷やさなくても、人が活動している場所だけを冷やして熱中症を予防することができます。

出典: 扇風機の回転数や風速ってどのくらい?体感温度はどう変わるの?

導入台数が少なくて済む

「スポットバズーカ」は、風が遠くまで届くだけでなく狙ったところに届きます。室内機を天井の半分以下の高さ、多くの体育館にあるキャットウォークの上か前に設置することで体育館の大空間の下半分のみを冷やすことができます。体育館の大空間の上半分は当然人がいないので、そこを冷やしても仕方がありません。「スポットバズーカ」冷やしたいところだけを冷やせます。だから、通常のエアコンに比べて「半分程度の台数」あるいは「半分程度の冷房能力」で体育館内を冷やせるのです。

設置も簡単です。室外機は通常の業務用エアコンと同じ方法で設置可能です。室内機もキャットウォークに直接置くことも可能、キャットウォークが狭くて置けない場合はせり出しておけるように専用の防球ネット付き架台があるので、簡単に設置可能です。

導入コストが安い

台数や必要能力が半分で済むということは、単純に導入コストも半分で済むということになります。
本コラムの最初の方に紹介した立川市の資料をご覧ください。
「電気式の据置型」として一つだけ半分程度に安い導入コストが書いてあったでしょう。これが「スポットバズーカ」の場合なのです。ほかのシステムが4400万円~6600万円となっていたところ、「スポットバズーカ」は2200万円です。まさに半額です。

再掲:屋内運動場(体育館)への空調設備の設置について(立川市)

ランニングコストが安い

台数が半分で済むということは、単純にランニングコストも半分で済む、ということではありません。
台数が少ない分、1台当たりの稼働率はむしろ多いでしょう。ところが、やはりランニングコストも大幅に安いんです。
「スポットバズーカ」の形を見てください。室外機のような形の筐体(きょうたい)に吹出口がついています。室外機がなぜ室外機の形をしているか考えたことがあるでしょうか? 室外機は見た目をあまり気にしなくていい反面、機能的でなければなりません。特に「熱交換効率」(≒冷暖房効率)という点を最重視して作られています。それを考えると、どのメーカーも同じような形になっていくのです。具体的に言うと、室外機の形はその面積・体積に比べて熱交換器という空気に熱を伝える部分(背面のラジエターのような部分)を格段に大きくとれるからあのような形になっているのです。
また、「スポットバズーカ」吹出口がなぜ特徴的なのでしょう?この吹出口にはファンがついていますが、これは大風量を出せるファンなのです。
空気に熱(冷熱)を効率的に伝えるにはどうしたらいいか、突き詰めて考えると空気に触れている部分(熱交換機)をなるべく大きくし、ファンの風量を大きくして熱交換器に触れる空気量を増やせばいいのです。
だから、「スポットバズーカ」は、冷暖房効率を重視しているからわざと室外機の形に特徴的なファンを搭載した形になっているのです。
「スポットバズーカ」は、冷暖房効率が非常によいので、ランニングコストは格段に安いです。
500㎡程度の小さい体育館なら冷房も暖房も行っても年間で約20万円ていどです。

イーズのノウハウ 「リース」

ではこれ以上安くならないのでしょうか? 株式会社イーズはこれまで体育館で500校以上、学校教室にも25000教室以上にエアコンを入れてきています。なぜこんなにもたくさんエアコンが入れられるかというと、体育館や教室に向いているエアコンを開発・営業しているだけではなく、「リース」という方式をうまく取り入れているからです。

一見、「リース」と聞くとリース会社の取り分だけ高くなるように思われます。確かに民間企業向けのリースは高くなります。ところが自治体向けの場合には「リース」の方が圧倒的に安くなるんです。不思議ですよね。でも実話なんです。「リース」が安くなる理由をすべてここでお伝えすることはできません。イーズのノウハウなので実際にお話しさせていただく際にお伝えさせていただきます。ただ、ここまで読み進めていただいた方に申し訳ないので、その一端だけを紹介します。

まず、世の中の金利の状況を考えてみてください。現状でも史上空前の低金利です。銀行の預金の金利はほぼゼロです。金利がついていても0.1%にもなりません。これはリース会社がリースをする場合の金利もそうなのです。スポットエアコンの会計上の耐用年数は6年なので、6年リースを組んだとしても、この低金利の状況では元の金額(物件金額と言います)の1割増しにもならないのです。であれば、通常の買取導入に比べて1割削減できればリースの方がトクということになります。

また、リースなら機器を提供するメーカーや販売店が責任をもって設置してくれます。
自社の商品が悪く言われたくないのでメーカーや販売店は必至に施工精度を上げ、ご満足いただける形で提供します。決して工事会社が悪いなんてことは言えません。設置費も大幅に安くなります。メーカーや販売店はどの工事会社であれば施工精度がよくて、安いかをよく知っています。工事会社の側もいつも設置しているのでその商品のことがよくわかっています。だから、安くてきれいな形で設置することができるのです。

最後に、自治体ならではのリースが安くなる秘訣をお教えします。の自治体向けの「リース」は、固定資産税がゼロになります。固定資産税は自治体が課税します。自治体が持っている固定資産に自治体が課税するのですから、実質的にゼロになるのです。だから、自治体向けにはリースがおすすめなのです。

なお、「リースの方が安くなる理由」はもっともっとあります。
先ほど導入台数が半分で済むから導入コストも半分程度とお伝えしましたが、「リース」ならさらにも半分ということもあり得ます。
理由はお聞きになれば絶対納得いただけます。
お聞きになりたい方はぜひ株式会社イーズまでお問合せください。

スポットバズーカの体育館導入事例

これだけ大きなメリットのある「スポットバズーカ」は、体育館でいくつも導入されています。ここでは、3つの導入事例を紹介します。

埼玉大学教育学部附属中学校様

体育館内での行事が続く夏場に備えて、生徒の健康面への配慮からエアコンの導入をご検討頂き、「効果」「ランニングコスト」「サイズ」などを比較した」結果、「スポットバズーカ」を6セット導入して頂きました。「年間を通じて使用できることや体育館内を適温に保てたことは、大型冷風扇ではできなかった」という声を頂いています。

導入事例の詳細:https://esinc.co.jp/saitama-university-faculty-of-education-junior-high-school/

茨城県下妻市立体育館様

茨城県下妻市の市立総合体育館及び市立千代川体育館の全室に、合計32セットの「スポットバズーカ」が導入されています。空調が導入できていないことは長年の懸念事項でしたが、導入費用がハードルになって空調を設置できないままでした。しかし、導入費用が一般的な空調設備に比べて格段に安いことから、「スポットバズーカ」を導入頂ける運びとなりました。

導入事例の詳細:https://esinc.co.jp/shimozuma-city/

岐阜県羽鳥郡 笠松町立松枝小学校様

コロナ禍の影響で夏季授業が実施されたこともあって、性能面とコスト面の理由で「スポットバズーカ」を選定して頂きました。「学校行事だけでなく、学校開放による地域のスポーツ活動でも快適に活動できるようになった」、「冷房はもちろん、暖房も効果があるので冬場でもとてもありがたい」などの声を頂いています。

導入事例の詳細:https://esinc.co.jp/gifu-ken/

まとめ

熱中症対策から体育館へのエアコン設置を要望する声は年々増えています。しかし、導入コスト、ランニングコスト、設置期間など、様々な理由で、エアコンの設置率はまだまだ低い状況です。そんなエアコン導入へのハードルを乗り越える解決策が、イーズ社のスポットエアコン「スポットバズーカ」です。ピンポイントに狙ったところだけを冷やして、設置が簡単な「スポットバズーカ」は、導入コストもランニングコストも、一般的な空調設備より大きくおさえられるメリットがあります。すでに多くの体育館で導入された実績のある「スポットバズーカ」をぜひご検討ください。

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スポットバズーカ