BEMS（ビル・エネルギー・マネジメント・システム）とは？

なぜ今、BEMSが注目されているのか

※参照（環境省：「ビルエネルギーマネジメントシステム(BEMS)」）

BEMSが近年あらためて注目されている背景には、エネルギーを取り巻く社会環境の大きな変化があります。

環境省の資料では、オフィスビルや商業施設などの業務部門は、日本全体のエネルギー消費量およびCO₂排出量の中でも一定の割合を占めており、今後も適切な対策を講じなければ排出量が増加する可能性があると指摘されています。

特に、我が国における業務用ビル・建物からのCO₂排出量は、京都議定書の基準年である1990年時点で全体の約11.4％を占めており、今後も排出量の増加が予想されています。このため、業務用ビルや建物におけるエネルギー使用の効率化や、省エネ対策を進めることは、温暖化対策の観点からも緊急性の高い課題とされています。

こうした背景を受けて、業務用ビルや建物のエネルギー管理を高度化する手段として、設備や機器の運転状況まで含めて管理できるBEMSへのニーズは年々高まっています。

2003年の省エネ法改正では、業務部門におけるエネルギー管理の高度化が求められるようになり、その対応手段の一つとして、消費の把握と設備や機器の運転改善につながる仕組みであるBEMSの活用が普及してきました。

また、BEMSは家庭向けの省エネ管理システムであるHEMSと並び、建築物分野におけるエネルギー管理技術として、業務部門のCO₂排出削減に大きく貢献する仕組みとして期待されています。

センサー・計測機器の役割

BEMSにおいて、センサーや計測機器はビル管理の出発点となる重要な役割を担っています。
ビル内の設備や機器を適切に制御するためには、まず「どこで・どれだけエネルギーが使われているのか」を正確に整理する必要があります。

温度・湿度センサーや人感センサー、照度センサー、電力量計、ガスメーターなどがビル内の各所に設置され、室内環境や設備の稼働状況、使用量に関するデータを継続的に取得します。

これらのデータは、空調の効きすぎや照明の無駄な点灯、人がいないエリアでの設備・機器の稼働などを把握するための基礎情報となります。

BEMSでは、こうして収集されたデータをもとに機器などの使用状況を「見える化」し、分析や制御につなげていきます。

センサー・計測機器は、使用状況の把握と効率的な管理を実現するための基盤技術として、BEMSに欠かせない存在です。

データの収集・分析・制御の流れ

BEMSでは、センサーや計測機器から得られたデータをもとに、収集・分析・制御のプロセスを繰り返すことで、建物の設備や機器を含めたエネルギー管理を最適化しています。

まず、ビル内に設置された各種センサーが、電力使用量や室内の温度・湿度、設備の稼働状況などをリアルタイムで収集します。
これらのデータはBEMSの管理システムに集約され、フロア別・設備別といった単位で整理されます。

次に、収集したデータを分析することで、使用状況の傾向や無駄な消費が可視化されます。
時間帯ごとの動きや過去データとの比較を通じて、機器などの改善すべきポイントを把握できるようになります。

そして、分析結果に基づいて空調や照明、各種設備の運転を制御します。例えば、利用者が少ない時間帯には空調の出力を抑えたり、必要なエリアのみ点灯させたりすることで、快適性を維持しながら、消費を抑えることが可能です。

このように、データを活用して運転制御と改善を継続的に行い、消費の削減につなげられる点が、BEMSによる管理の大きな特徴といえるでしょう。

空調・照明・設備はどう制御されるのか

BEMSでは、センサーや分析結果をもとに、建物の空調・照明・各種設備の運転を自動的に制御します。
制御の目的は、エネルギーの消費を抑えながら、建物を利用する人の快適性や業務環境を維持することにあります。

空調設備では、室内の温度や湿度、人の在室状況などに応じて、運転時間や出力を調整することが可能です。

例えば、利用者が少ない時間帯やエリアでは空調の出力を抑え、必要な場所のみを効率的に空調することで、過剰な消費を防ぎます。

照明設備についても、人感センサーやスケジュール設定と連動し、使用されていないエリアの消灯や、時間帯に応じた点灯制御が行われます。

無駄な点灯を減らしながら、業務に必要な明るさを確保することが可能です。

このように、BEMSはビル内のさまざまな設備を統合的に制御することで、全体最適の視点からエネルギー管理を実現しています。

エネルギー使用量の可視化

BEMSの機能の一つが、ビル内のエネルギー使用量を「見える化」することです。

電気・空調などの使用状況を、数値やグラフとして把握できるため、これまで感覚的にしか分からなかった消費状況を客観的に確認できるようになります。

また、BEMSでは、フロア別や設備別、時間帯別といった単位で使用量を表示できるのが特徴です。どの設備やエリアで消費が多いのか、無駄が発生している箇所はどこかといった点を把握しやすくなります。

使用量を可視化することで、日常的な消費の傾向が見えやすくなり、運用改善につなげやすくなります。例えば、ピーク時の使用量を抑える工夫や、使用頻度の低い設備の運転見直しなど、省エネ対策を検討するための基礎情報として活用できます。

自動制御による省エネ運用

BEMSの大きな特長の一つが、取得したデータをもとに設備を自動的に制御し、消費量を抑えた運用を実現できる点です。
あらかじめ設定した条件やルールに基づき、状況に応じた運転を行えるため、無理なく消費を抑えることができます。

例えば、空調設備では室内の温度や湿度、人の在室状況に応じて運転時間や出力を自動調整します。
照明についても、人がいないエリアでは消灯したり、時間帯に応じて点灯範囲を制御したりすることで、不要な消費を抑えることが可能です。

また、BEMSによる自動制御は、担当者の経験や属人的な判断に依存しない点も特徴です。省エネ対策を日常業務の中で自然に実行できる仕組みとして、ビル管理の負担軽減にもつながります。

異常検知・トラブルの早期発見

BEMSは、省エネ運用だけでなく、設備の異常やトラブルを早期に発見する役割も担っています。
エネルギー使用量や設備の稼働状況を常時監視することで、通常とは異なる動きや数値の変化に気づきやすくなります。

例えば、特定の設備だけエネルギー消費が急増している場合や、運転時間が想定より長くなっている場合には、異常の兆候として把握できます。

また、BEMSでは設定した基準値を超えた際にアラートを発する仕組みを備えているケースも多く、管理担当者が状況を把握しやすい点も特徴です。日常的な巡回や目視点検だけでは見落としがちな異常を、データに基づいて検知できるため、管理の精度向上につながります。

電力・エネルギーコスト削減

BEMSを導入することで、電力使用量の削減を通じたエネルギーコストの低減の効果が期待できます。
環境省の資料では、年間電力消費量が6,750千kWhのビルにBEMSを導入し、電力消費量を9％削減できた場合の試算例が示されています。

この試算では、電力使用量の削減に伴い、一次エネルギー消費量やCO₂排出量だけでなく、エネルギーコストも同様に約9％削減される結果となっています。
具体的には、年間のエネルギーコストが約154百万円から約140百万円へと低減する想定であり、継続的な運用によってコスト削減効果が積み重なっていく点が特徴です。

BEMSによるコスト削減は、エネルギー使用状況を把握・分析し、無駄を抑える運用改善を行うことによって実現されます。
そのため、導入後もデータを活用しながら運用を見直していくことで、安定した省エネとコスト削減を図ることが可能です。

ビル管理業務の効率化・省人化

BEMSを導入することで、エネルギー管理や設備管理に関わるビル管理業務の効率化・省人化が期待できます。

例えば、空調や照明などの運転状況をリアルタイムで確認できるほか、運転スケジュールの設定や制御もシステム上で行えます。
現地での操作や巡回の頻度を減らし、管理業務を効率的に進めることが可能です。

また、BEMSによる自動制御やアラート機能を活用することで、担当者の経験や勘に頼った管理から、データに基づく管理体制へ移行しやすくなります。人手不足が課題となる中でも、安定したビル運営を支える仕組みとして有効です。

環境配慮・脱炭素への貢献

BEMSは、ビルのエネルギー使用を最適化することで、CO₂排出量の削減を通じた脱炭素への貢献が期待される仕組みです。

電力や燃料の使用状況を把握し、無駄なエネルギー消費を抑えることは、温室効果ガス排出量の削減につながります。

環境省の資料でも、業務部門におけるエネルギー使用の効率化は、地球温暖化対策を進めるうえで重要な課題とされており、BEMSはその対策を支える技術の一つとして位置づけられています。
特に、運用段階でのエネルギー管理を継続的に改善できる点は、設備更新だけでは実現しにくい脱炭素対策として有効です。

テナント満足度・快適性の向上

BEMSは、省エネやコスト削減だけでなく、ビル利用者の快適性向上やテナント満足度の向上につながる可能性があります。

エネルギーを無理に削減するのではなく、利用状況や室内環境に応じた最適な制御を行うことで、快適な空間づくりを支えます。

例えば、空調設備では室内の温度や湿度を適切に保つよう制御されるため、場所や時間帯による温度ムラを抑えやすくなります。

また、設備の異常やトラブルを早期に把握できる点も、快適性の維持につながります。空調や照明の不具合が長時間放置されるリスクを減らすことで、利用者の不満や業務への影響を抑えることが可能です。

BEMS導入事例①：霞ヶ関ビルディング

霞ヶ関ビルディングでは、中央監視設備の更新にあわせてBEMSを導入しました。

これまで把握できていなかった負荷系統別のエネルギー消費量を可視化・分析できるようになり、ビル全体のエネルギー管理精度が向上しています。

導入後の効果▼

• 負荷系統別のエネルギー使用量を可視化し、詳細な分析が可能に
• ビル全体のエネルギー使用状況を把握し、運転管理の精度が向上
• 空調・換気設備の制御を最適化し、無駄なエネルギー消費を削減
• 既存の高効率設備を活用しながら、追加の省エネ効果を実現
• 年間7,384GJ（削減率2.0％）のエネルギー削減を達成

※参照（内閣府ホームページ）

BEMS導入事例②：電通築地第三ビル他4棟

電通築地第三ビルほか複数の関連ビルでは、親ビルである「汐留カスタマーセンター」にBEMSを集約し、ビルごとの原単位や機器効率を比較・分析する群管理型のエネルギー管理を実施しました。
遠隔地にあるビルも含めて一元管理することで、効率的な省エネ運用を実現しています。

導入後の効果▼

• 複数ビルを横断的に管理し、ビルごとのエネルギー効率を比較・分析
• 遠隔地にあるビルも含めた一元的なエネルギー管理を実現
• 空調機制御（インバータ制御・CO₂制御）により運転効率を改善
• 年間9,426GJ（削減率7.0％）のエネルギー削減を達成
• BEMS導入前後で約25％のエネルギー使用量削減を確認（対象年度）

※参照（内閣府ホームページ）