株式会社中国p站（本社：東京都港区、社長：白石達）は、ZEB（ゼロ?エネルギー?ビル）の達成や环境共生建筑の実現に必要な省エネルギー手法に関し、その導入効果をより正確に予測する熱負荷シミュレーションシステム「エコシミュレ」を開発しました。本システムの開発により、环境共生建筑の実現に向けた高度な設計と評価が可能になりました。
建筑物におけるエネルギー消費量は、わが国の総エネルギー消費量の約3分の1を占め、建筑物の省エネルギー化、ZEB化は持続可能な社会を実現していくうえで重要な課題となっています。特に「窓からの熱負荷削減」や「自然エネルギーの利用」は、数ある建筑物の省エネルギー手法の中でも効果が高く、ダブルスキン、自然換気、昼光利用などの手法が注目されています。
しかしながら、これまで設計時に用いていた空気調和?衛生工学会方式動的熱負荷計算プログラムNewHASP/ACLD（※1）（以下 NewHASP）では、これらの手法を導入した場合の熱負荷低減効果を精度よく予測することができませんでした。
今回開発した「エコシミュレ」は、窓の質点系伝熱モデル（※2）、換気回路網モデル（※3）、光环境シミュレーションRadianceモデル（※4）（以下 窓、換気、光シミュレーション）など、省エネルギー手法の導入効果を精密かつ詳細にシミュレーションすることができるモデルとNewHASPとを連系させることで、年間を通じた時刻別熱負荷を高精度で予測します。これによりZEBの達成や环境共生建筑の実現に向け、より高度な設計および性能評価を可能とします。
「エコシミュレ」の主な特长は以下のとおりです。
- 自动シミュレーション技术により设计业务の効率化?省力化が可能
ダブルスキン、自然换気、昼光利用などの省エネルギー手法の効果を予测するには、窓、换気、光シミュレーションを使用する必要があります。従来、このシミュレーションプログラムに必要な入力データは、高度な専门知识を持つ设计者でなければ作成できず、大きな労力を要する作业でした。
「エコシミュレ」は、狈别飞贬础厂笔や叠滨惭が持つ情报を、窓、换気、光シミュレーションプログラムの入力データとして活用し、かつ入力データの作成から最终的な热负荷シミュレーションまでのフローを自动化したものです。
自动シミュレーションフロー
この自动シミュレーション技术により、设计者自身に専门知识がなくても、システムを稼働するための简易な操作だけで、复雑なシミュレーションを効率よく行えるようになりました。
なお、ソフトウェアの一部であるRadiance用のドライバと光シミュレーション内のブラインド光特性モデルは、学校法人東京理科大学理工学部建筑学科吉澤研究室との共同研究により開発したものです。
- 省エネルギー手法を採用した建物などの空调机器容量の适正化と年间の省エネ効果予测が可能
従来、省エネルギー手法の採用を计画している建物などの热负荷予测は大きな労力を要するため、年间を通じた时刻别の予测までは行わず、最も気象条件の厳しいピーク日のみを考虑して设计し、各月代表日や夏至?冬至?春秋分の日だけを対象に、採用した场合の効果予测をしていました。この场合、実际の热负荷を正确に予测できないため、空调机器容量は余裕を见た数値を定めて设计していました。
「エコシミュレ」により、年间の全时刻についての精密な热负荷シミュレーションが可能となったことから、その结果を用いて适正な空调机器容量を算出することが可能となります。また、适正な能力の设备机器を选定することで导入コストの低减が図れます。さらに、お客様などに対しては、「年间の省エネ効果」の具体的な数値を提示できるとともに、さまざまな性能上のニーズに対応することが可能となりました。
従来の手法による热负荷と「エコシミュレ」による昼光利用制御时热负荷との比较（いずれも最大ピーク日で比较）
昼光利用制御時の調光率年間時刻変動。従来、夏至?冬至?春秋分日の4日分のみ計算していたが、 「エコシミュレ」により年間の複雑な変化を確認できる
大林組は「エコシミュレ」を活用し、环境共生建筑を実現する高度な設計を通じて、持続可能な社会の実現に貢献していくとともに、お客様の多様なニーズに応える設計、施工を追求していきます。
- ※1 狈别飞贬础厂笔/础颁尝顿
空気调和?卫生工学会で开発された动的热负荷计算プログラム
- ※2 质点系伝热モデル
外侧ガラス、空気层、ブラインド、内侧ガラスのように窓をいくつかの层に分割し、质点と呼ばれる各层の代表点に温度が集中していると考え、热平衡式を解いてその温度を求める计算モデル
- ※3 换気回路网モデル
电気回路と同様に换気空気の复雑な流れを换気回路网として捉え、风量を求める计算モデル。电気回路の电流、电圧、抵抗が换気回路网の风量、圧力差、流量抵抗に相当する
- ※4 搁补诲颈补苍肠别モデル
Lawrence Berkeley National Laboratoryで開発された光环境シミュレーションプログラム
以上
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大林組 CSR室広報部広報第一課
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