(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算処理装置、表示装置および入力装置を備えたコンピュータによる建築外皮の設計手法であって、
建築外皮の１種類以上の熱負荷要素について複数の許容条件が前記入力装置を介して入力されたとき、
これら許容条件の組合せごとに、前記演算処理装置が、空調年間負荷に基づいて空調設備ランニングコストをそれぞれ算出するとともに、建築外皮ランニングコストをそれぞれ算出した後、これら空調設備ランニングコストおよび建築外皮ランニングコストを合計して総合ランニングコストをそれぞれ算出し、
これらの総合ランニングコストをその高低順に前記表示装置に表示することを特徴とする建築外皮の設計手法。
【請求項２】
演算処理装置、表示装置および入力装置を備えたコンピュータによる建築外皮の設計手法であって、
建築外皮の１種類以上の熱負荷要素について複数の許容条件が前記入力装置を介して入力されたとき、
これら許容条件の組合せごとに、前記演算処理装置が、空調最大負荷に基づいて設備イニシャルコストをそれぞれ算出するとともに、建築外皮イニシャルコストをそれぞれ算出した後、これら設備イニシャルコストおよび建築外皮イニシャルコストを合計して総合イニシャルコストをそれぞれ算出する一方、空調年間負荷に基づいて空調設備ランニングコストをそれぞれ算出するとともに、建築外皮ランニングコストをそれぞれ算出した後、これら空調設備ランニングコストおよび建築外皮ランニングコストを合計して総合ランニングコストをそれぞれ算出し、前記総合イニシャルコストに設定年数分の前記総合ランニングコストを加算して総合ライフサイクルコストをそれぞれ算出し、
これらの総合ランニングコストをその高低順に前記表示装置に表示することを特徴とする建築外皮の設計手法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、事務所ビルや店舗ビルなど各種の建物を設計する際に適用するに好適な建築外皮（外壁、屋根など）の設計手法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、こうした建物を設計する際には、その用途（例えば、事務所ビル、店舗ビルなど）を考慮しつつ建築外皮のプランをいくつか選定し、各プランごとにその建築コストやデザインコンセプト（例えば、デザインイメージ、省エネルギー性、メンテナンス性など）を考慮しながら決定する。そして、こうして決定した建築外皮における熱負荷要素（建物方位、コア配置、外壁材その他）を算出し、最適な空調設備方式（例えば、中央熱源方式、個別空調方式など）を決定するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは、プランの選定数が増えるほど建築コストの試算が面倒になるため、少数のプランが選定されるのが実状であることに加えて、建築外皮の各熱負荷要素が互いに影響し合って建築コストが複雑に変動し、実際に計算してみないと正確な建築コストは判らないことから、必ずしも建築コストが最小とならないプランを最終プランに決めてしまうことが多く、非経済的であるという不都合があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、プランの内容が設備設計に与えるコスト的な影響を定量的に把握することにより、建築コストを常に最小とすることが可能な建築外皮の設計手法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、演算処理装置、表示装置および入力装置を備えたコンピュータによる建築外皮の設計手法であって、建築外皮の１種類以上の熱負荷要素について複数の許容条件が前記入力装置を介して入力されたとき、これら許容条件の組合せごとに、前記演算処理装置が、空調年間負荷に基づいて空調設備ランニングコストをそれぞれ算出するとともに、建築外皮ランニングコストをそれぞれ算出した後、これら空調設備ランニングコストおよび建築外皮ランニングコストを合計して総合ランニングコストをそれぞれ算出し、これらの総合ランニングコストをその高低順に前記表示装置に表示するようにして構成される。
【０００８】
かかる構成により、建築外皮の熱負荷要素に関する許容条件の全組合せについて、総合ランニングコストが瞬時に求まって見やすく表示されるように作用する。
【０００９】
また、請求項２に記載の本発明は、演算処理装置、表示装置および入力装置を備えたコンピュータによる建築外皮の設計手法であって、建築外皮の１種類以上の熱負荷要素について複数の許容条件が前記入力装置を介して入力されたとき、これら許容条件の組合せごとに、前記演算処理装置が、空調最大負荷に基づいて設備イニシャルコストをそれぞれ算出するとともに、建築外皮イニシャルコストをそれぞれ算出した後、これら設備イニシャルコストおよび建築外皮イニシャルコストを合計して総合イニシャルコストをそれぞれ算出する一方、空調年間負荷に基づいて空調設備ランニングコストをそれぞれ算出するとともに、建築外皮ランニングコストをそれぞれ算出した後、これら空調設備ランニングコストおよび建築外皮ランニングコストを合計して総合ランニングコストをそれぞれ算出し、前記総合イニシャルコストに設定年数分の前記総合ランニングコストを加算して総合ライフサイクルコストをそれぞれ算出し、これらの総合ライフサイクルコストをその高低順に前記表示装置に表示するようにして構成される。
【００１０】
かかる構成により、建築外皮の熱負荷要素に関する許容条件の全組合せについて、総合ライフサイクルコストが瞬時に求まって見やすく表示されるように作用する。
【００１１】
なお、ここで「高低順」とは低い順と高い順の双方を含む概念である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る建築外皮の設計手法の一実施形態を適用するときに用いられる建築コスト算出プログラムの一例を示すフローチャート、
図２は熱負荷要素の許容条件の範囲内で建築コストを表示した一覧表の一例を示す図である。
【００１４】
この建築外皮の設計手法は、演算処理装置（マイクロプロセッサ、ＣＰＵなど）、表示装置（液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイなど）、入力装置（キーボード、マウスなど）および記憶装置（ＲＯＭ、ハードディスク、光磁気ディスクなど）を備えたパソコン等のコンピュータ（図示せず）を用い、その演算処理装置が、以下に述べるとおり、図１に示す建築コスト算出プログラムＰＲＧ１に基づいて実行する。なお、このコンピュータの記憶装置には、後述する建築外皮別空調最大負荷データファイル、用途別空調最大負荷データファイル、システム別イニシャルコスト／空調負荷容量のデータファイル、建築外皮別イニシャルコストデータファイル、建築外皮別空調年間負荷データファイル、用途別空調年間設備負荷データファイル、システム別・用途別ランニングコストデータファイル、建築外皮別維持・更新コストデータファイルが読み出し自在に格納されている。
【００１５】
まず最初に、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１で、建物の用途・面積・階数・外壁面積などの建物データの入力を促すメッセージが表示装置に表示されるので、作業者はこれらの建物データを入力装置を介して入力する。
【００１６】
次に、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ２に入り、建築外皮の８種類の熱負荷要素（建物方位、コア配置、外壁材、外壁断熱、屋根断熱、ガラス種類、窓面積率、日射遮蔽）について許容条件の入力を促すメッセージが表示装置に表示されるので、作業者はこれらの許容条件を入力装置を介して入力する。例えば、建物方位については「０°」「４５°」のいずれでもよく、コア配置については「Ｎ」「Ｅ」「Ｗ」のうち「Ｅ」と「Ｗ」のみ可能であり、外壁材については「普通コンクリート」「ＰＣ」「ＡＬＣ」「カーテンウォール」「化粧鋼板断熱サンドイッチパネル」のうち「ＰＣ」と「ＡＬＣ」と「化粧鋼板断熱サンドイッチパネル」のみ可能であり、外壁断熱については「０ｍｍ」「１５ｍｍ」「２５ｍｍ」「５０ｍｍ」のうち「０ｍｍ」と「１５ｍｍ」と「２５ｍｍ」のみ可能であり、屋根断熱については「内断２５ｍｍ」「内断５０ｍｍ」「内断１００ｍｍ」「外断５０ｍｍ」「外断１００ｍｍ」のいずれでもよく、ガラス種類については「普通ガラス８ｍｍ」「熱線吸収ガラス８ｍｍ」「熱線反射ガラス８ｍｍ」「ペアガラス８＋８ｍｍ」のいずれでもよく、窓面積率については「５％」「２０％」「３５％」「６０％」のうち「３５％」と「６０％」のみ可能であり、日射遮蔽については「無」「水平１．０」「ＢＯＸ１．０」のいずれでもよい場合には、その旨を入力する。
【００１７】
こうして８種類の熱負荷要素ごとに複数の許容条件が入力されると、これら許容条件の組合せは全部で厖大な数（例えば、２８，８００通り）になるが、その組合せの一つについて、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ３〜Ｓ６で、設備イニシャルコストが算出される。すなわち、まず建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ３で、記憶装置に格納された建築外皮別空調最大負荷データファイルに基づいて、外乱負荷に関する空調最大負荷が計算され、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ４で、記憶装置に格納された用途別空調最大負荷データファイルに基づいて、内部発熱負荷および外気負荷に関する空調最大負荷が計算される。次いで、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ５に入り、これら２種類の空調最大負荷を合計した総空調最大負荷が算出され、空調システム（方式・設備容量）が決まるので、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ６で、記憶装置に格納されたシステム別イニシャルコスト／空調負荷容量のデータファイルに基づいて設備イニシャルコストが算出されることになる。
【００１８】
他方、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１３で、記憶装置に格納された建築外皮別イニシャルコストデータファイルに基づいて、建築外皮イニシャルコストが算出される。
【００１９】
こうして、この許容条件の組合せについて設備イニシャルコストおよび建築外皮イニシャルコストが算出されたところで、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ７に入り、両者を合計した総合イニシャルコストが算出される。
【００２０】
また、この許容条件の組合せについて、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ８〜Ｓ１１で、空調設備ランニングコストが算出される。すなわち、まず建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ８で、記憶装置に格納された建築外皮別空調年間負荷データファイルに基づいて空調年間負荷が計算され、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ９で、記憶装置に格納された用途別空調年間設備負荷データファイルに基づいて総空調設備年間負荷が算出される。次いで、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１０に入り、年間空調一次エネルギー消費量が算出された後、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１１で、記憶装置に格納されたシステム別・用途別ランニングコストデータファイルに基づいて空調設備ランニングコストが算出されることになる。
【００２１】
他方、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１４で、記憶装置に格納された建築外皮別維持・更新コストデータファイルに基づいて建築外皮ランニングコストが算出される。
【００２２】
こうして、この許容条件の組合せについて空調設備ランニングコストおよび建築外皮ランニングコストが算出されたところで、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１２に入り、両者を合計した総合ランニングコストが算出される。
【００２３】
次に、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１５に入り、総合イニシャルコストおよび総合ランニングコストの算出が許容条件の組合せ全部について終了したが否かが判定され、すべての許容条件の組合せについての算出が終了するまでは、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ３、Ｓ１３、Ｓ８、Ｓ１４に戻り、許容条件の組合せごとに同手順で総合イニシャルコストおよび総合ランニングコストの算出が繰り返し実行される。
【００２４】
そして、すべての許容条件の組合せについて総合イニシャルコストおよび総合ランニングコストの算出が終了したところで、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１６に入り、総合イニシャルコストに設定年数分の総合ランニングコストを加算した総合ライフサイクルコストが算出される。
【００２５】
その後、図２に示すように、すべての許容条件の組合せについての建築コスト（総合イニシャルコスト、総合ランニングコストまたは総合ライフサイクルコスト）が、低い順に順位が付与されて並んだ一覧表ＴＢＬの形で表示装置に表示される。さらに、この一覧表ＴＢＬを視覚的にわかりやすくするため、これらのデータがビジュアル化されて表示装置にグラフ（図示せず）として表示される。
【００２６】
最後に、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１のステップＳ１７に入り、建築外皮の決定を促すメッセージが表示装置に表示されるので、作業者はこの一覧表ＴＢＬやグラフを参照して建築外皮を決定する。ここで、建築コスト算出プログラムＰＲＧ１に基づく建築外皮の設計手法が終了する。
【００２７】
このように、作業者が建物データと建築外皮の熱負荷要素についての許容条件を入力すると、すべての許容条件を組み合わせた場合の建築コストが瞬時に求まって一覧表ＴＢＬやグラフの形で表示されるので、作業者は建築外皮計画と設備計画において最適な建築設計を容易に行うことができる。
【００２８】
なお、上述の実施形態においては、建築外皮の８種類の熱負荷要素について許容条件を入力する場合について説明したが、この熱負荷要素は８種類に限らず、１種類以上何種類でも構わない。
【００２９】
また、上述の実施形態では建築コストがその低い順に表示される場合について説明したが、逆に高い順に表示されるようにすることもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、建築外皮の熱負荷要素に関する許容条件の全組合せについて、総合ランニングコストが瞬時に求まって見やすく表示されることから、総合ランニングコストを重視する場合の経済性に優れた最適な建築設計を容易に行うことができる。
【００３２】
さらに、請求項２に記載の本発明によれば、建築外皮の熱負荷要素に関する許容条件の全組合せについて、総合ライフサイクルコストが瞬時に求まって見やすく表示されることから、総合ライフサイクルコストを重視する場合の経済性に優れた最適な建築設計を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建築外皮の設計手法の一実施形態を適用するときに用いられる建築コスト算出プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図２】熱負荷要素の許容条件の範囲内で建築コストを表示した一覧表の一例を示す図である。
【図１】
0003740932.tif 000002
【図２】
0003740932.tif 000003