(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物のエネルギー消費量を評価するエネルギー消費量評価システムであって、
前記建物の周辺の気温および湿度、日射量、前記建物内の在室人数、窓開放の設定、機械換気の設定、前記建物内の発生湿度および設定温度、発熱機器の設定条件に基づいて、少なくとも、当該建物内に発生する熱負荷、および平均放射温度を算出する熱負荷算出手段と、
前記熱負荷に基づいて、前記建物における熱負荷の全体の量である理論上の理論エネルギー消費量を算出する理論エネルギー消費量算出手段と、
前記平均放射温度に基づいて、建物の熱環境での不満足者率を算出し、この不満足者率から下記式に基づいて前記建物の快適性の指標となる熱環境維持率を算出する熱環境維持率算出手段と、
前記理論エネルギー消費量、および熱環境維持率に基づいて、前記建物の快適性を含んだ修正エネルギー消費量を算出する修正エネルギー消費量算出手段とを備えて構成されていることを特徴とするエネルギー消費量評価システム。
【数１】
0004643038.tif 000004
ここで、ＰＰＤは、不満足者率、ＰＰＤｍａｘは、不満足者率の最大値、ＰＰＤｍｉｎは、不満足者率の最小値、ＰＰＤ（ｔ）は、不満足者率の時間関数である。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギー消費量評価システムにおいて、
前記熱環境維持率算出手段は、前記平均放射温度に基づいて、前記建物の熱環境での不満足者率を算出し、この不満足者率から前記熱環境維持率を求めることを特徴とするエネルギー消費量評価システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエネルギー消費量評価システムにおいて、
前記熱負荷算出手段、理論エネルギー消費量算出手段、熱環境維持率算出手段、および修正エネルギー消費量算出手段で行われた手順を表示する表示手段を備え、
前記修正エネルギー消費量算出手段は、前記エネルギー消費量のグラフが作成可能とされ、このグラフは、前記表示手段に表示されることを特徴とするエネルギー消費量評価システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエネルギー消費量評価システムにおいて、
前記熱負荷算出手段、理論エネルギー消費量算出手段、熱環境維持率算出手段、および修正エネルギー消費量算出手段で行われた手順を表示する表示手段を備え、
前記修正エネルギー消費量算出手段は、前記エネルギー消費量の日数換算が算出可能とされ、この算出された日数換算値は、前記表示手段に表示されることを特徴とするエネルギー消費量評価システム。
【請求項５】
コンピュータによって建物のエネルギー消費量を評価するためのエネルギー消費量評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記建物の周辺の気温および湿度、日射量、前記建物内の在室人数、窓開放の設定、機械換気の設定、前記建物内の発生湿度および設定温度、発熱機器の設定条件に基づいて、少なくとも、当該建物内に発生する熱負荷、および平均放射温度を算出する熱負荷算出手順と、
前記熱負荷に基づいて、前記建物における理論上の理論エネルギー消費量を算出する理論エネルギー消費量算出手順と、
前記平均放射温度に基づいて、建物の熱環境での不満足者率を算出し、この不満足者率から下記式に基づいて前記建物の快適性の指標となる熱環境維持率を算出する熱環境維持率算出手順と、
前記理論エネルギー消費量、および熱環境維持率に基づいて、前記建物の快適性を含んだ修正エネルギー消費量を算出するエネルギー消費量算出手順とをコンピュータに実行させるエネルギー消費量評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【数２】
0004643038.tif 000005
ここで、ＰＰＤは、不満足者率、ＰＰＤｍａｘは、不満足者率の最大値、ＰＰＤｍｉｎは、不満足者率の最小値、ＰＰＤ（ｔ）は、不満足者率の時間関数である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物のエネルギー消費量を評価するエネルギー消費量評価システム、およびコンピュータによって建物のエネルギー消費量を評価するためのエネルギー消費量評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来より、建物の性能評価に、熱損失係数であるＱ値が利用されている。このＱ値とは、建物の内部から外部へ逃げる熱の割合を示すもので、これによって建物全体の断熱性能を判断することが可能となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｑ値を用いると、例えば、壁、床、天井、窓をバランスよく断熱した建物と、ある部分のみ極端に断熱した建物とが同じ断熱性（Ｑ値）を有していると評価されることがある。実際には、バランスよく断熱した建物の方が快適で省エネ性も高いが、Ｑ値は建物全体の平均値であるために細かな部分までは判断できない。
このため、Ｑ値では、建物の快適性および省エネ性能を判断することが困難であるという問題がある。
また、Ｑ値は、一般的に浸透してないので、当該Ｑ値によって断熱性能が示されてもわかりにくいという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、建物の快適性および省エネ性能を明確にすることが可能なエネルギー消費量評価システム、およびエネルギー消費量評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図面を参照して説明すると、建物のエネルギー消費量を評価するエネルギー消費量評価システム１であって、前記建物の周辺の気温および湿度、日射量、前記建物内の在室人数、窓開放の設定、機械換気の設定、前記建物内の発生湿度および設定温度、発熱機器の設定条件に基づいて、少なくとも、当該建物内に発生する熱負荷、および平均放射温度を算出する熱負荷算出手段２１と、前記熱負荷に基づいて、前記建物における熱負荷の全体の量である理論上の理論エネルギー消費量を算出する理論エネルギー消費量算出手段２２と、前記平均放射温度に基づいて、建物の熱環境での不満足者率を算出し、この不満足者率から下記式に基づいて前記建物の快適性の指標となる熱環境維持率を算出する熱環境維持率算出手段２３と、前記理論エネルギー消費量、および熱環境維持率に基づいて、前記建物の快適性を含んだ修正エネルギー消費量を算出する修正エネルギー消費量算出手段２４とを備えて構成されていることを特徴とするエネルギー消費量評価システム。
【数３】
0004643038.tif 000002
ここで、ＰＰＤは、不満足者率、ＰＰＤｍａｘは、不満足者率の最大値、ＰＰＤｍｉｎは、不満足者率の最小値、ＰＰＤ（ｔ）は、不満足者率の時間関数である。
このような本発明によれば、数値化したエネルギー消費量によって、建物の断熱性能のバランスを簡単に判断（評価）することが可能となるので、建物の快適性および省エネ性能を明確にすることが可能となる。
【０００６】
以上において、本発明では、前述の熱環境維持率算出手段２３は、平均放射温度に基づいて、建物の熱環境での不満足者率を算出し、この不満足者率から熱環境維持率を求めている。
ここで、建物の熱環境での不満足者率は、建物内の温度、湿度、気流、輻射、および内部で生活する人の着衣量、活動量等によって決まるものである。
このようにすれば、熱環境維持率に基づいて得られるエネルギー消費量は、この建物の快適性を考慮した省エネ性能を表すものとすることが可能となる。
【０００７】
また、前述のエネルギー消費量評価システム１は、熱負荷算出手段２１、理論エネルギー消費量算出手段２２、熱環境維持率算出手段２３、および修正エネルギー消費量算出手段２４で行われた手順を表示する表示手段（例えば、ディスプレイ５）を備え、修正エネルギー消費量算出手段２４は、修正エネルギー消費量のグラフが作成可能とされ、このグラフは、表示手段に表示されることが望ましい。
さらに、修正エネルギー消費量算出手段２４は、修正エネルギー消費量の日数換算が算出可能とされ、この算出された日数換算値は、表示手段に表示されることが好ましい。ここで、グラフとしては、年別、月別、日別、曜日別、時間別等が採用できる。
このグラフとしては、一日や一ヶ月などの周期的な時間経過における変動が把握しやすい形式が好ましく、例えばレーダーチャートが好ましい。
このように、エネルギー消費量をグラフで表したり、日数換算で表せば、単に算出しただけのエネルギー消費量の数値で建物の評価を行う場合に比べて、一目で理解・評価することが可能となり、これにより、建物の快適性および省エネ性能をより一層明確にすることが可能となる。
【０００８】
本発明は、前記のようなシステム１だけでなく、建物に関する複数の条件に基づいて、少なくとも、当該建物内に発生する熱負荷、および平均放射温度を算出する熱負荷算出手順と、熱負荷に基づいて、建物における理論上の理論エネルギー消費量を算出する理論エネルギー消費量算出手順と、平均放射温度に基づいて、建物の快適性の指標となる熱環境維持率を算出する熱環境維持率算出手順と、理論エネルギー消費量、および熱環境維持率に基づいて、建物の快適性を含んだ修正エネルギー消費量を算出するエネルギー消費量算出手順とをコンピュータに実行させるために、当該手順からなるエネルギー消費量評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても成立し、作用効果は同じであるうえ、次のような作用効果が得られる。
このように、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に、建物のエネルギー消費量を評価するためのエネルギー消費量評価プログラムを記録しておけば、その記録媒体の内容を一般の汎用コンピュータで読み取ることで、建物におけるエネルギー消費量の評価をすることが可能となり、専用のコンピュータを用いなくてよい。これにより、汎用のコンピュータによって建物のエネルギー消費量を容易に評価することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るエネルギー消費量評価システム１が示されている。
このエネルギー消費量評価システム１は、建物のエネルギー消費量を評価するものであり、本発明のエネルギー消費量評価方法がプログラムされた専用のコンピュータ２と、このコンピュータ２に各種情報を入力する入力装置であるキーボード３およびマウス４と、コンピュータ２で処理された情報を表示する表示手段であるディスプレイ５と、コンピュータ２で処理された情報を印刷する印刷装置６とを備えて構成されている。
【００１０】
コンピュータ２には、図２に示されるように、建物に関する複数の条件に基づいて、少なくとも、当該建物内に発生する熱負荷、および平均放射温度を算出する熱負荷算出手段２１と、熱負荷に基づいて、建物における理論上の理論エネルギー消費量を算出する理論エネルギー消費量算出手段２２と、平均放射温度に基づいて、建物の快適性の指標となる熱環境維持率を算出する熱環境維持率算出手段２３と、理論エネルギー消費量、および熱環境維持率に基づいて、建物の快適性を含んだ修正エネルギー消費量を算出する修正エネルギー消費量算出手段２４とがプログラムされており、これらプログラムは、当該コンピュータ２を構成する図示しないＣＰＵ等で動作制御するＯＳ上で制御されている。
ここで、建物に関する条件としては、少なくとも、建物周辺の気温および湿度、日射量（直達日射および散乱日射などの合計）、建物内の在室人数、窓開放の設定、機械換気の設定、建物内の発生湿度および設定温度、発熱機器の設定の１０のモード等が採用できる。
【００１１】
熱負荷算出手段２１は、いわゆる住宅用熱負荷計算プログラム（ＳＭＡＳＨ）であって、この計算法によって熱負荷および平均放射温度を算出する。
熱環境維持率算出手段２３は、平均放射温度に基づいて、建物の熱環境での不満足者率を算出し、この不満足者率から、次式によって熱環境維持率を求める。
【００１２】
【数４】
0004643038.tif 000003
【００１３】
ここで、ＰＰＤは、不満足者率、ＰＰＤｍａｘは、不満足者率の最大値、ＰＰＤｍｉｎは、不満足者率の最小値、ＰＰＤ（ｔ）は、不満足者率の時間関数である。なお、建物の熱環境での不満足者率は、建物内の温度、湿度、気流、輻射、および内部で生活する人の着衣量、活動量等によって決まる。
【００１４】
修正エネルギー消費量算出手段２４は、理論エネルギー消費量算出手段２２で算出された理論エネルギー消費量を、熱環境維持率算出手段２３で算出された熱環境維持率で割ることで月数換算の修正エネルギー消費量を求める。
ここで、修正エネルギー消費量算出手段２４は、算出した修正エネルギー消費量から、当該修正エネルギー消費量のレーダーチャートグラフが作成可能となっている。この作成されたグラフは、ディスプレイ５に表示される。
同様に、修正エネルギー消費量算出手段２４は、算出した修正エネルギー消費量から、当該修正エネルギー消費量の日数換算が算出可能となっている。この算出された日数換算値は、ディスプレイ５に表示される。
【００１５】
このようなエネルギー消費量評価システム１では、図３に示されるように、まず、作業者が評価したい建物に関する情報をキーボード３等で入力し、当該建物の特定を行う（Ｓ１）。ここで、情報としては、例えば、延床面積、外壁・床の厚さ、天井の高さ、窓の材質、気密、開口率等が挙げられる。
次に、この建物に関する、建物周辺の気温および湿度、直達日射、散乱日射、建物内の在室人数、窓開放の設定、機械換気の設定、建物内の発生湿度および設定温度、発熱機器の設定の１０のモードにおける各データを入力する（Ｓ２）。
【００１６】
熱負荷算出手段２１は、特定された建物における１０のモードに基づいて、熱負荷および平均放射温度を算出する（Ｓ３）。
理論エネルギー消費量算出手段２２は、熱負荷算出手段２１で算出された熱負荷に基づいて、理論エネルギー消費量を算出する（Ｓ４）。
熱環境維持率算出手段２３は、熱負荷算出手段２１で算出された平均放射温度に基づいて不満足者率を算出し、この不満足者率から熱環境維持率を算出する（Ｓ５）。
【００１７】
修正エネルギー消費量算出手段２４は、理論エネルギー消費量算出手段２２で算出された理論エネルギー消費量、および熱環境維持率算出手段２１で算出された熱環境維持率に基づいて、建物の月数換算の修正エネルギー消費量を算出する（Ｓ６）。同時に、修正エネルギー消費量算出手段２４は、算出した修正エネルギー消費量から、当該修正エネルギー消費量のグラフを作成するとともに、当該修正エネルギー消費量の日数換算を算出する（Ｓ７）。なお、各算出手段で算出・作成したものは、逐一ディスプレイ５に表示する（Ｓ８）。
最終的には、図４に示されるように、ディスプレイ５の画面に表示される。
【００１８】
このような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、このようなエネルギー消費量評価システム１を利用することで、数値化したエネルギー消費量を求めることができ、当該数値化したエネルギー消費量によって、建物の断熱性能のバランスを簡単に判断（評価）することができるので、建物の快適性を考慮した省エネ性能を明確にすることができる。
【００１９】
また、熱環境維持率を、平均放射温度に基づいて算出した不満足者率によって求めることで、理論エネルギー消費量および熱環境維持率に基づいて得られるエネルギー消費量を、より正確な数値として得ることができ、当該建物の快適性を考慮した省エネ性能をより明確にすることができる。
【００２０】
さらに、エネルギー消費量をグラフで表したり、日数換算で表すようにしたので、単に算出しただけの月数換算のエネルギー消費量の数値で建物の評価を行う場合に比べて、一目で理解・評価することができ、これにより、建物の快適性を考慮した省エネ性能をより一層明確にすることができる。
【００２１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、エネルギー消費量評価方法のプログラムが組み込まれた専用のコンピュータによってエネルギー消費量の評価を行っていたが、コンピュータによって建物のエネルギー消費量を評価するためのエネルギー消費量評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用い、汎用のコンピュータにエネルギー消費量評価プログラムを読み込ませてエネルギー消費量の評価を行ってもよい。このようにすれば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に、建物のエネルギー消費量を評価するためのエネルギー消費量評価プログラムを記録しておくことによって、その記録媒体の内容を一般の汎用コンピュータで読み取ることで、建物におけるエネルギー消費量の評価をすることができるので、専用のコンピュータを用いなくてよい。これにより、汎用のコンピュータによって建物のエネルギー消費量を容易に評価することができる。
【００２２】
また、前記実施形態では、修正エネルギー消費量算出手段に、グラフ作成機能やエネルギー消費量の日数換算機能を備えたが、これに限らず、例えば、月数換算のエネルギー消費量のみで十分であれば、これらの機能は備えなくてもよい。
【００２３】
さらに、前記実施形態では、熱環境維持率を不満足者率から算出したが、これに限らず、例えば、平均放射温度から直接求めてもよく、算出方法は実施に当たって適宜決めればよい。
【００２４】
また、条件としては、前記実施形態の項目に限らず、例えば、建物内のドアの有無等、詳細な設定を項目に加えてもよく、実施に当たって適宜決めればよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明のエネルギー消費量評価システム、エネルギー消費量評価方法、およびエネルギー消費量評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、次のような効果がある。
すなわち、請求項１に記載のエネルギー消費量評価システムによれば、数値化したエネルギー消費量によって、建物の断熱性能のバランスを簡単に判断（評価）することができるので、建物の快適性を考慮した省エネ性能を明確にすることができる。
【００２６】
また、請求項２に記載のエネルギー消費量評価システムによれば、理論エネルギー消費量および熱環境維持率に基づいて得られるエネルギー消費量を、より正確な数値として得ることができるので、当該建物の快適性を考慮した省エネ性能をより明確にすることができる。
【００２７】
さらに、請求項３，４に記載のエネルギー消費量評価システムによれば、エネルギー消費量をグラフで表したり、日数換算で表せば、単に算出しただけのエネルギー消費量の数値で建物の評価を行う場合に比べて、一目で理解・評価することができ、これにより、建物の快適性を考慮した省エネ性能をより一層明確にすることができる。
【００３１】
さらに、請求項５に記載のエネルギー消費量評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に、建物のエネルギー消費量を評価するためのエネルギー消費量評価プログラムを記録しておけば、その記録媒体の内容を一般の汎用コンピュータで読み取ることで、建物におけるエネルギー消費量の評価をすることができ、専用のコンピュータを用いなくてよい。これにより、汎用のコンピュータによって建物のエネルギー消費量を容易に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるエネルギー消費量評価システムを示す概略構成図である。
【図２】前記実施形態におけるコンピュータのプログラム構成を示すブロック図である。
【図３】前記実施形態におけるエネルギー消費量評価システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】前記実施形態におけるディスプレイの表示画面を示す図である。
【符号の説明】
１    エネルギー消費量評価システム
２１  熱負荷算出手段
２２  理論エネルギー消費量算出手段
２３  熱環境維持率算出手段
２４  修正エネルギー消費量算出手段
【図１】
0004643038.tif 000006
【図２】
0004643038.tif 000007
【図３】
0004643038.tif 000008
【図４】
0004643038.tif 000009