技術とサービス

地温自動制御システム ソルコン

特長

地温自動制御システム ソルコンは、埋設された配管へ温水(冷水)を通すことで地中から加温(冷却)し、芝生育成のために適正な温度管理を実現する佐藤工業独自のシステムです。 1997年、世界初のシステムとして横浜国際総合競技場に、2001年には、カシマサッカースタジ アムに、さらに、2002年には味の素スタジアムに導入されました。その性能と実績は、 各方面から高い評価をいただいています。日産スタジアム・カシマサッカースタジアムでは継続してシステム運用を行っています。

概要

既存ヒーティング設備の問題点


サッカーフィールドでのヒーティングシステムにおいて、加温パイプは、競技でのフィールドダメージや芝生管理でのエアレーション作業「穴あけ」や、競技用ネット等の固定用アンカーなどからパイプを保護するため、地下-30cm程度に埋設することとなります。しかし、管理したい地中温度は芝生の根の成長点付近の地下5~10cm付近です。

こうした状況では、加温にタイムラグが発生するため温水を通しても管理したい地中5~10cmの温度はすぐに変化しません。また、その高さは外気や日射の影響を大きく受ける部位でもあります。

こうしたことにこれまでのシステムは対応できていませんでした。つまり、通水タイミングが遅くなったり、逆に止水するのが遅くなったりして、精度の良い温度管理は苦手だったのです。

ソルコンでの制御手法


 ソルコンは、加温点と制御点のタイムラグを考慮し、さらに日射や気温などの外乱条件を考慮、将来の気象状況を予測しつつ制御を行うことを可能にした地温制御システムです。
制御理論には最適制御手法がとられており、中央大学工学部川原研究室との共同研究のなかで培われたノウハウが生かされています。

実際の制御には芝生状況や土壌構成などに起因する制御パラメータをチューニングすることで、各スタジアム用に個別にカスタマイズされた制御が行われています。

導入事例1:日産スタジアム(横浜国際総合競技場)


 (1997.11竣工 2002サッカーW杯決勝戦会場)
佐藤工業が施工した日本初の全面フィールド地温自動制御システムが導入された競技場です。

コンピュータによる詳細な自動制御手法としては世界初です。配管は地下30cmにあり、制御するのは芝生育成に重要な地下5cmという条件のなかで精度良い運転を可能にしています。

2001年から設けられたJリーグベストピッチ賞の第1回を受賞した競技場となりました。

配管施工状況


フィールドは、日照状況に対応した12のブロックに分割され、それぞれ個別に加温制御されます(特許取得済)。
埋設した配管の総延長は約26kmに及びます。

導入事例2:茨城県立カシマサッカースタジアム


(2001.03改修 2002サッカーW杯会場)
茨城県立カシマサッカースタジアムの改修工事の際に、横浜国際総合競技場での制御実績を評価され、フィールド設備工事として受注しました。実績を踏まえた高精度・低コスト化を実現しています。横浜国際総合競技場と同様にカシマスタジアムの芝生コンディションは高い評価を得ています。

配管施工状況


フィールドは、日照状況に対応した6のブロックに分割され、それぞれ個別に加温制御されます(特許取得済)。
埋設した配管の総延長は約20kmに及びます。

導入事例3:味の素スタジアム


(2002.12改修)
日照不足による温度低下を改善する目的で、スタジアム屋根による日照不足部位約1400m2について2ブロックに区分された配管システムを採用しています。凍結防止に特化したシステムは、計測機器を簡略化することで、従来より低コスト化されています。

配管施工状況


埋設した温水配管は、芝生フィールドを剥がすことなく直接地中に敷設する方法を用いています。
改修工事には適した配管敷設方法です。

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