特開2025-8126 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社大林組の特許一覧

特開2025-8126方法、処理装置またはプログラム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

1
2
3A
3B
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025008126

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】方法、処理装置またはプログラム

(51)【国際特許分類】

F24F 11/63 20180101AFI20250109BHJP

F24F 11/46 20180101ALI20250109BHJP

F24F 130/20 20180101ALN20250109BHJP

F24F 140/50 20180101ALN20250109BHJP

【ＦＩ】

F24F11/63

F24F11/46

F24F130:20

F24F140:50

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023110026

(22)【出願日】2023-07-04

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】相賀洋

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260BA75

3L260CA34

3L260CB84

3L260EA03

(57)【要約】

【課題】建物の熱負荷を適切に計算可能な方法を提供する。
【解決手段】処理装置に実行させる、外皮及び前記外皮に隣接する遮蔽部材を備えた建物に対する動的熱負荷計算の方法であって、前記外皮を、前記動的熱負荷計算上の要素である外皮要素として設定する処理と、前記遮蔽部材を、前記動的熱負荷計算上の要素である遮蔽要素として設定する処理と、前記遮蔽要素に対して前記建物の屋内側に、前記動的熱負荷計算上の要素である可変境界面要素を設定する処理と、前記可変境界面要素に流路条件、伝熱条件及び光透過率を設定する条件設定処理と、を含む方法。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理装置に実行させる、外皮及び前記外皮に隣接する遮蔽部材を備えた建物に対する動的熱負荷計算の方法であって、
前記外皮を、前記動的熱負荷計算上の要素である外皮要素として設定する処理と、
前記遮蔽部材を、前記動的熱負荷計算上の要素である遮蔽要素として設定する処理と、
前記遮蔽要素に対して前記建物の室内側に、前記動的熱負荷計算上の要素である可変境界面要素を設定する処理と、
前記可変境界面要素に流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定する条件設定処理と、
を含む方法。

【請求項2】

前記可変境界面要素は、上部、下部、及びスリットにそれぞれ対応する複数の計算点を有し、
前記複数の計算点のそれぞれに対して、流路条件、伝熱条件及び光透過条件が設定される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記条件設定処理は、前記動的熱負荷計算の複数の計算ステップにおいて実行され、
前記複数の計算ステップのそれぞれにおいて、対応する流路条件、伝熱条件及び光透過条件が設定される、
請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記複数の計算ステップのうち、各ステップは、
前記可変境界面要素における風量を計算し、ステップ風量とする処理と、
前記条件設定処理を実行し、前記ステップ風量に対応する流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定して、それぞれ、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件とする処理と、
前記ステップ風量、前記ステップ流路条件、前記ステップ伝熱条件及び前記ステップ光透過条件に基づき、前記建物の熱負荷を計算する処理と、を含む、
請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記複数の計算ステップのうち、各ステップは、
前記建物の室内調光率を求めて、ステップ調光率とする処理をさらに含み、
前記条件設定処理を実行し、前記ステップ調光率に対応する流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定して、それぞれ、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件とする処理と、
前記ステップ調光率、前記ステップ流路条件、前記ステップ伝熱条件及び前記ステップ光透過条件に基づき、前記建物の熱負荷を計算する処理と、を含む、
請求項３に記載の方法。

【請求項6】

前記複数の計算ステップのうち、各ステップは、
前記可変境界面要素における日射熱取得を計算し、ステップ日射熱取得とする処理と、
前記条件設定処理を実行し、前記ステップ日射熱取得に対応する流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定して、それぞれ、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件とする処理と、
前記ステップ日射熱取得、前記ステップ流路条件、前記ステップ伝熱条件及び前記ステップ光透過条件に基づき、前記建物の熱負荷を計算する処理と、を含む、
請求項３に記載の方法。

【請求項7】

前記ステップ風量は、
前記可変境界面要素に回路節点を設定し、前記回路節点ごとに前記各ステップに対応する流路条件を与えることにより計算される、請求項４に記載の方法。

【請求項8】

前記ステップ調光率は、
前記外皮要素、前記遮蔽要素、及び前記可変境界面要素のそれぞれに対して前記各ステップに対応する光透過条件を設定することによって計算される、請求項５に記載の方法。

【請求項9】

前記ステップ日射熱取得は、
前記外皮要素、前記遮蔽要素、及び前記可変境界面要素に対して前記各ステップに対応する熱平衡式をたてることによって計算される、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項に記載の方法を実行する処理装置。

【請求項11】

請求項１から９のいずれか１項に記載の方法を処理装置に実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、方法、処理装置またはプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術として、動的熱負荷計算を行う装置、プログラム等が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１０１８８０号公報

【特許文献2】特許第６５７２７５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の動的熱負荷計算において、窓の熱負荷は遮蔽係数と熱貫流率の２つの一定の性能値を用いて算出していた。しかしながら、空気流通や日射遮蔽に関連した制御を行うシステムに対しては、時々刻々と性能が変化するため、遮蔽係数と熱貫流率の２つの性能値だけでは正確な熱負荷計算ができない状況となっていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を鑑み、本発明は一態様として、処理装置に実行させる、外皮及び前記外皮に隣接する遮蔽部材を備えた建物に対する動的熱負荷計算の方法であって、前記外皮を、前記動的熱負荷計算上の要素である外皮要素として設定する処理と、前記遮蔽部材を、前記動的熱負荷計算上の要素である遮蔽要素として設定する処理と、前記遮蔽要素に対して前記建物の屋内側に、前記動的熱負荷計算上の要素である可変境界面要素を設定する処理と、前記可変境界面要素に流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定する条件設定処理と、を含む方法を提供する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、建物の熱負荷を適切に計算可能である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態における処理装置のハードウェア構成の概要である。

【図2】実施形態における処理装置の機能構成（ソフトウェア構成）の概要である。

【図3A】実施形態においてモデル化対象とした建物の構成を（ａ）から（ｅ）に示した説明図である。

【図3B】実施形態においてモデル化対象とした建物の構成を（ｆ）から（ｇ）に示した説明図である。

【図4】実施形態におけるモデルの構成を示す説明図である。

【図5】実施形態における、通常のペリメータを持った建物のモデルにおける諸元を示す説明図である。

【図6】実施形態における、エアバリアが設置された建物のモデルにおける諸元を示す説明図である。

【図7】実施形態における、プッシュプル型エアバリアが設置された建物のモデルにおける諸元を示す説明図である。

【図8】実施形態における、エアフローウインドウが設置された建物のモデルの諸元を示す説明図である。

【図9】実施形態における、エアフロースクリーンが設置された建物のモデルにおいて、ロールスクリーンを下げた状態での諸元を示す説明図である。

【図10】実施形態における、エアフロースクリーンが設置された建物のモデルにおいて、ロールスクリーンを上げた状態での諸元を示す説明図である。

【図11】実施形態における、ブラインド中空層で通風するエアバリアが設置された建物のモデルにおける諸元を示す説明図である。

【図12】実施形態における、ブラインド中空層で通風するプッシュプル型エアバリアが設置された建物のモデルにおける諸元を示す説明図である。

【図13】実施形態における処理のフローチャートである。

【図14】実施形態において日射熱取得の計算に用いられる諸元及び構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜実施形態＞
以下に、本発明の実施形態の一つである処理装置１について説明する。処理装置１は、動的熱負荷計算を実施することが可能である。

【0009】

処理装置１の実現に用いるハードウェアの一例を図１に示す。同図に示すように、処理装置１は、プロセッサ１０１、主記憶装置１０２、補助記憶装置１０３、入力装置１０４、出力装置１０５、および通信装置１０６を備える。これらは図示しないバス等の通信手段を介して互いに通信可能に接続されている。

【0010】

尚、処理装置１は、その全ての構成が必ずしもハードウェアで実現されている必要はなく、構成の全部又は一部が、例えば、クラウドシステム（cloud system）のクラウドサーバ（cloud server）のような仮想的な資源によって実現されていてもよい。また、処理装置１は、必ずしも１つの装置で構成される必要は無い。

【0011】

プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等を用いて構成される。プロセッサ１０１が、主記憶装置１０２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、処理装置１の機能が実現される。

【0012】

主記憶装置１０２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性半導体メモリ（ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM））等である。補助記憶装置１０３は、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＳＤメモリカード等の各種不揮発性メモリ（NVRAM:Non Volatile RAM）、ハードディスクドライブ、光学式記憶装置（ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等）、クラウドサーバの記憶領域等である。

【0013】

入力装置１０４は、情報の入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カードリーダ、音声入力装置（マイクロフォン等）、音声認識装置等である。処理装置１が通信装置１０６を介して他の装置との間で情報の入力を受け付ける構成としてもよい。

【0014】

出力装置１０５は、各種の情報を出力するインタフェースであり、例えば、画面表示装置（液晶モニタ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、グラフィックカード等）、印字装置等）、音声出力装置（スピーカ等）、音声合成装置等である。処理装置１が通信装置１０６を介して他の装置との間で情報の出力を行う構成としてもよい。出力装置１０５は本発明における表示部に相当する。

【0015】

通信装置１０６は、ネットワークを介した他の装置との間の通信を実現する有線方式又は無線方式の通信インタフェースであり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線通信モジュール、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）モジュール、シリアル通信モジュール等である。

【0016】

〔機能構成〕
処理装置１が備える主な機能構成を図２に示す。同図に示すように、処理装置１は記憶領域１１０及び管理部１２０を備える。

【0017】

管理部１２０の機能は、プロセッサ１０１が主記憶装置１０２または補助記憶装置１０３に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。管理部１２０は、動的熱負荷計算などの処理を行う。詳細は後述する。

【0018】

記憶領域１１０は、主記憶装置１０２または補助記憶装置１０３に形成される。記憶領域１１０には、動的熱負荷計算のモデルＭ、及びモデルＭの熱負荷計算上の設定条件が保存される。

【0019】

〔建物及びモデル〕
ここで、モデルＭは、熱負荷計算の対象である建物Ｂ１－Ｂ５（図３Ａに示す）を、動的熱負荷計算用にモデル化したものである。なお、モデルＭ及び建物Ｂ１－Ｂ５における、上下や室内（居室）側、外側などの方向は、建物Ｂ１－Ｂ５の設計に基づいて図３Ａに示すように定義される。

【0020】

建物Ｂ１は、図３Ａ（ａ）に示すように、建物Ｂ１の外皮を構成する窓Ｗと、窓Ｗの室内側において窓Ｗに隣接して配置されるブラインドＢＬと、窓Ｗ及びブラインドＢＬの上方に設けられた天井Ｃと、室内の床面ＦＬとを少なくとも備える。ブラインドＢＬには様々な部材が採用され得るが、具体例としてロールスクリーン、ブラインドなどが挙げられる。

【0021】

動的熱負荷計算の対象となる建物の設備には、建物Ｂ１の窓Ｗ、天井Ｃ、及びブラインドＢＬに加えて、様々なものが考え得る。このような設備を備えた建物を、建物Ｂ２－Ｂ５として図３Ａ（ｂ）－（ｅ）に例示する。

【0022】

建物Ｂ２は、ペリメータにエアバリアを形成する建物である。建物Ｂ２は、図３Ａ（ｂ）に示すように、窓Ｗ、天井Ｃ、床面ＦＬ、及びブラインドＢＬに加え、天井Ｃに設置されたファンＦ１をさらに備える。ファンＦ１は、ブラインドＢＬよりも室内側に配置され、室内の空気を吸い込む機能を有する。

【0023】

建物Ｂ３は、ペリメータにプッシュプル型エアバリアを形成する建物である。具体的に述べると、建物Ｂ２は、図３Ａ（ｃ）に示すように、窓Ｗ、天井Ｃ、床面ＦＬ、及びブラインドＢＬに加え、ファンＦ１と、窓Ｗよりも下方に設置された給気ファンＦ２をさらに備える。給気ファンＦ２は、ブラインドＢＬよりも室内側に配置され、室内に空気を送り込むことができる。

【0024】

建物Ｂ４は、ペリメータにエアフローウインドウを形成する建物である。具体的に述べると、建物Ｂ４は、図３Ａ（ｄ）に示すように、窓Ｗ、天井Ｃ、床面ＦＬ及びブラインドＢＬに加え、ファンＦ１と、ガラス壁ＧＬをさらに備える。ガラス壁ＧＬは、窓Ｗ及びブラインドＢＬよりも室内側に配置されているとともに、床面ＦＬとの間にスリットＳを形成する。室内の空気は、スリットＳを通り、さらにブラインドＢＬとガラス壁ＧＬとの間に形成された空間（エアフロー中空層とも称する）を通って、ファンＦ１に吸気される。

【0025】

建物Ｂ５は、ペリメータにエアフロースクリーンを形成する建物である。具体的に述べると、建物Ｂ４は、図３Ａ（ｅ）に示すように、窓Ｗ、天井Ｃ、床面ＦＬ、及びブラインドＢＬに加え、ファンＦ１と、ブラインドＢＬよりも室内側に設置されたロールスクリーンＲＳをさらに備える。ロールスクリーンＲＳは昇降の制御が可能である。ロールスクリーンＲＳを下げた状態において、ロールスクリーンＲＳと床面ＦＬとの間にはスリットＳが形成される。室内の空気は、スリットＳを通り、さらにブラインドＢＬとロールスクリーンＲＳとの間に形成された空間（エアフロー中空層）を通って、ファンＦ１に吸気される。

【0026】

建物Ｂ６は、ペリメータにエアバリアを形成する建物である。具体的に述べると、建物Ｂ６は、図３Ｂ（ｆ）に示すように、窓Ｗ、天井Ｃ、床面ＦＬ、及びブラインドＢＬに加え、天井Ｃの上方、かつ、ブラインドＢＬと窓Ｗとの間に配置されたファンＦ１を備える。室内の空気は、ブラインドＢＬまたはスリットＳを通り、さらにブラインドＢＬと窓Ｗとの間に形成された空間（ブラインド中空層とも称する）を通って、ファンＦ１に吸気される。

【0027】

建物Ｂ７は、ペリメータにプッシュプル型エアバリアを形成する建物である。具体的に述べると、建物Ｂ７は、図３Ｂ（ｇ）に示すように、窓Ｗ、天井Ｃ、床面ＦＬ、及びブラインドＢＬに加え、天井Ｃの上方に配置されたファンＦ１と床面ＦＬの下方に配置されたファンＦ２とを備える。ファンＦ１、Ｆ２はいずれもブラインドＢＬと窓Ｗとの間に配置されている。ファンＦ２は、ブラインドＢＬと窓Ｗとの間に形成された空間（ブラインド中空層）に空気を送り込む。また、ファンＦ１は、ブラインド中空層から吸気する。

【0028】

モデルＭは、図４に示すように、窓Ｗをモデル化した外皮要素ＭＷと、ブラインドＢＬをモデル化した遮蔽要素ＭＳＨとを備える。加えて、モデルＭは、遮蔽要素ＭＳＨの室内側に配置された可変境界面要素ＭＶを備える。これらの要素ＭＷ、ＭＳＨ、ＭＶにより、建物Ｂ１－Ｂ５の空間は、外部から室内側へ向かうに従い、ブラインド中空層、エアフロー中空層、及び居室に区切られる。

【0029】

可変境界面要素ＭＶには、熱抵抗以外にも光透過率、熱伝導率、容積比熱、及び密度、さらに流路条件が、ブラインドＢＬの物性に基づいて設定される。光透過率は、可変境界面要素ＭＶの光透過条件に相当し、熱抵抗以外にも、熱伝導率、容積比熱、及び密度は、それぞれ可変境界面要素ＭＶの伝熱条件に相当する。流路条件は、空気の流れる条件を設定する者であり、具体的には流量係数及び風量の少なくとも１つが含まれる。

【0030】

可変境界面要素ＭＶの要素設定の一例としては、窓要素と内壁要素との２つの要素の複合体として形成することが考えられる。窓要素では熱貫流率をゼロとし、日射の透過率及び反射率を可変境界面要素ＭＶのモデル対象とした部材の物性に従って設定する。一方、内壁要素の日射の透過率をゼロとし、熱抵抗以外にも熱伝導率、容積比熱、及び密度を、可変境界面要素ＭＶのモデル対象とした部材の熱抵抗以外にも熱伝導率、容積比熱、及び密度と等しい値に設定する。また、室温変動に対する除去熱量重み係数に対する、内壁要素の除去熱重み係数の算入が行われる。窓要素と内壁要素の２要素による計算が複合される結果、モデルＭを用いた熱負荷計算が適切に実行され、建物Ｂ１－Ｂ５における熱負荷を適切にシミュレートすることが可能となる。

【0031】

可変境界面要素ＭＶにおいては、可変境界面上部の回路節点Ｃ１、可変境界面下部の回路節点Ｃ２、可変境界面スリットの回路節点Ｃ３の、３つの回路節点が設定される（図４）。また、エアフロー中空層の上部には、天井排気口の回路節点Ｃ４が設定される。これらの回路節点Ｃ１－Ｃ４では、それぞれにおいて、計算対象となる建物に応じて、空気の流れる条件である流路条件が設定される。

【0032】

回路節点Ｃ１は、可変境界面Ｖの上部を通過する空気の流路に相当する節点であり、回路節点Ｃ２は、可変境界面Ｖの下部を通過する空気の流路に相当する節点である。回路節点Ｃ３は、スリットＳまたは給気ファンＦ２が送気する空気の流路を示す。また、回路節点Ｃ４は、吸気ファンＦ１が吸気する空気の流路に相当する。

【0033】

外皮要素ＭＷ及び遮蔽要素ＭＳＨについても、それぞれ、熱抵抗以外にも光透過率、熱伝導率、容積比熱、及び密度が、外皮要素ＭＷ及びブラインドＢＬの物性に基づいて設定される。

【0034】

遮蔽要素ＭＳＨにおいては、ブラインド上部の回路節点Ｃ５、ブライン下部の回路節点Ｃ６という２つの回路が設定される。回路節点Ｃ５はブラインドＢＬの上部を通過する空気の流路に相当し、回路節点Ｃ６は、ブラインドＢＬの下部を通過する空気の流路に相当する。回路節点Ｃ５、Ｃ６についても、計算対象となる建物に応じて、空気の流れる条件である流路条件が設定される。

【0035】

詳細は後述するが、モデルＭの各回路節点Ｃ１－Ｃ７においては、回路、流量係数、風量、熱抵抗、及び光透過率が設定される。なお、各回路節点Ｃ１－Ｃ７の回路条件は、上述の通り空気の流路として設定される。

【0036】

モデルＭの具体的な設定事例を図５から図９に示す。図５－図９では、建物Ｂ１－Ｂ５をモデル化した事例を示しており、それぞれをモデルＭ１－Ｍ５と称する。つまり、Ｍ１－Ｍ５は、図４に示すモデルＭと同じ要素構成を有しており、各要素における伝熱条件などの具体的な設定内容が異なる。換言すれば、モデルＭは、様々なペリメータあるいは窓システムを有する建物に対応できる、汎用モデルまたは標準モデルであるといえる。

【0037】

（モデルＭ１）
建物Ｂ１をモデル化したモデルＭ１では、図５のように計算条件が設定される。建物Ｂ１では、ペリメータが窓ＷとブラインドＢＬのみで構成されており、ブラインドＢＬよりも室内側に遮蔽部材は設置されていない。

【0038】

モデルＭ１では、可変境界面要素ＭＶに相当する設備の実体が無い。そのため、図５に示すように、モデルＭ１の回路節点Ｃ１－Ｃ３について、空気抵抗が無いもの（流量係数：α＝１）と設定される。また、空気を強制的に流すのではなく、周囲の通風に応じて通気するものと設定される（風量：「成行」）。可変境界面要素ＭＶの熱抵抗はなく（熱抵抗：Ｒ＝０）、光をすべて透過するものとして設定される（光透過率：τ＝１）。

【0039】

モデルＭ１の回路節点Ｃ４では、空気を通さないものとして設定される（風量：ゼロ）。建物Ｂ１にファンＦ１が存在しないためである。

【0040】

回路節点Ｃ５、Ｃ６では、ブラインドＢＬのスラットの状態に応じたスラット関数として流路条件が設定される。つまり、スラットが開いており抵抗が無い状態（スラット関数＝１）以下、空気を通さない状態（スラット関数＝０）以上の間で、ブラインドＢＬの状態に応じて設定される（風量：「成行」）。光透過率についても同様であり、光を透過する状態（スラット関数＝１）以下、光を通さない状態（スラット関数＝０）以上の間で、ブラインドＢＬの状態に応じて設定される。

【0041】

回路節点Ｃ５、Ｃ６の熱抵抗については、ブラインドＢＬの状態に応じたＲ_ＢＬ関数として設定される。つまり、熱抵抗が無い状態（Ｒ_ＢＬ＝０）以上、熱を通さない状態（Ｒ_ＢＬ＝１）以下の間で、ブラインドＢＬの状態に応じて設定される。

【0042】

回路節点Ｃ７は、建物内に空気を供給する自由開口として設定される。したがって、風量は「成行」として設定される。

【0043】

（モデルＭ２）
ペリメータにエアバリアが設置された建物Ｂ２をモデル化したモデルＭ３では、図６のように計算条件が設定される。

【0044】

モデルＭ２では、可変境界面要素ＭＶに相当する設備の実体が無い。そのため、回路節点Ｃ１－Ｃ３については、図６に示すように、モデルＭ１の回路節点Ｃ１－Ｃ３と同じ条件が設定される。

【0045】

モデルＭ２の回路節点Ｃ４については、図６に示すように、ファンＦ１による排気風量が設定される。

【0046】

モデルＭ２の回路節点Ｃ５－Ｃ７については、モデルＭ１の回路節点Ｃ５－Ｃ７と同じ条件が設定される。建物Ｂ１と建物Ｂ２において、ブラインドＢＬの構成は同じであるためである。

【0047】

（モデルＭ３）
ペリメータにプッシュプル型エアバリアが設置された建物Ｂ３をモデル化したモデルＭ３では、図７のように計算条件が設定される。

【0048】

モデルＭ３では、可変境界面要素ＭＶに相当する設備の実体が無い。そのため、モデルＭ３の回路節点Ｃ１－Ｃ２については、図７に示すように、モデルＭ１の回路節点Ｃ１－Ｃ２と同じ条件が設定される。

【0049】

モデルＭ３の回路節点Ｃ３では、ファンＦ２が室内に供給する風量（風量：押込風量）が設定される。

【0050】

モデルＭ３の回路節点Ｃ４については、図７に示すように、ファンＦ１による排気風量が設定される。

【0051】

モデルＭ３の回路節点Ｃ５－Ｃ７については、モデルＭ１の回路節点Ｃ５－Ｃ７と同じ条件が設定される。建物Ｂ１と建物Ｂ３において、ブラインドＢＬの構成は同じであるためである。

【0052】

（モデルＭ４）
ペリメータにエアフローウインドウが設置された建物Ｂ４をモデル化したモデルＭ４では、図８のように計算条件が設定される。

【0053】

モデルＭ４では、ガラス壁ＧＬが可変境界面要素ＭＶに相当する。そのため、図８に示すように、モデルＭ４の回路節点Ｃ１、Ｃ２について、空気を通さない条件設定（流量係数：α≒０）がなされる。また、空気を強制的に流すのではなく、周囲の通風に応じて通気するものと設定される（風量：「成行」）。可変境界面要素ＭＶの熱抵抗はガラス壁ＧＬを構成するガラスの熱抵抗に相当する値が設定され（熱抵抗：Ｒ_{ＧＬＡＳＳ}）、透過光はガラスへの入射角によって決まる関数として設定される（光透過率：入射角関数）。

【0054】

モデルＭ４の回路節点Ｃ３では、空気がスリットＳを通過する際の流量係数が設定される。この実施形態では、図示のように流量係数を０．７としているが、スリットＳの大きさ、形状などに応じて、その他の数値が採用され得る。

【0055】

モデルＭ４の回路節点Ｃ４については、図８に示すように、ファンＦ１による排気風量が設定される。

【0056】

モデルＭ４の回路節点Ｃ５－Ｃ７については、モデルＭ１の回路節点Ｃ５－Ｃ７と同じ条件が設定される。建物Ｂ１と建物Ｂ４において、ブラインドＢＬの構成は同じであるためである。

【0057】

（モデルＭ５）
ペリメータにエアフロースクリーンが設置された建物Ｂ５をモデル化したモデルＭ５では、図９及び図１０のように計算条件が設定される。図９は、ロールスクリーンＲＳを下げた状態での条件を示し、図１０は、ロールスクリーンＲＳを上げた状態での条件を示す。

【0058】

モデルＭ５では、ロールスクリーンＲＳが可変境界面要素ＭＶに相当する。そのため、ロールスクリーンＲＳを下げた状態（簡略に「ＲＳ下げ」とする）では、図９に示すように、モデルＭ５の回路節点Ｃ１、Ｃ２について、ロールスクリーンＲＳに対応する静圧・風量特性曲線に基づく風量設定がなされる（風量：ＰＱ曲線）。可変境界面要素ＭＶの熱抵抗はガラス壁ＧＬを構成するロールスクリーンＲＳの熱抵抗に相当する値が設定され（熱抵抗：Ｒ_ＲＳ）、光透過率はロールスクリーンＲＳの物性に基づいた値が設定される（光透過率：τ_ＲＳ）。

【0059】

回路節点Ｃ３（ＲＳ下げ）では、空気がスリットＳを通過する際の流量係数が設定される。この実施形態では、図示のように流量係数を０．７としているが、スリットＳの大きさ、形状などに応じて、その他の数値が採用され得る。

【0060】

ロールスクリーンＲＳを上げた状態（簡略に「ＲＳ上げ」とする）では、可変境界面要素ＭＶに相当する実体がない。そのため、モデルＭ５の回路節点Ｃ１－Ｃ３（ＲＳ上げ）に対して、モデルＭ１での回路節点Ｃ１－Ｃ３と同様の設定が為される（図１０）。

【0061】

モデルＭ５の回路節点Ｃ４については、ロールスクリーンＲＳの上下に関わらず、図９及び図１０に示すように、ファンＦ１による排気風量が設定される。

【0062】

モデルＭ５の回路節点Ｃ５－Ｃ７については、ロールスクリーンＲＳの上下に関わらず、モデルＭ１の回路節点Ｃ５－Ｃ７と同じ条件が設定される（図９及び図１０）。建物Ｂ１と建物Ｂ５において、ブラインドＢＬの構成は同じであるためである。

【0063】

（モデルＭ６）
ペリメータにエアバリアが設置された建物Ｂ６をモデル化したモデルＭ６では、図１１のように計算条件が設定される。モデルＭ６では、ブラインドＢＬが可変境界面要素ＭＶに相当する。そのため、図１１に示すように、モデルＭ６の回路節点Ｃ１、Ｃ２について、モデルＭ１の回路節点Ｃ５、Ｃ６と同様に、ブラインドＢＬのスラットの状態に応じたスラット関数として流路条件が設定される。

【0064】

モデルＭ６の回路節点Ｃ３では、空気がスリットＳを通過する際の流量係数が設定される。この実施形態では、ブラインドＢＬが下された状態を想定し、図示のように流量係数の設定なしとしているが、スリットＳの大きさ、形状などに応じて、流量係数には０以上１以下の数値が採用され得る。

【0065】

モデルＭ６の回路節点Ｃ４では、図１１に示すように、ファンＦ１による排気風量が設定される。

【0066】

モデルＭ６の回路節点Ｃ５、Ｃ６では、これに相当する部材の実体が無い。そのため、そのため、図１１に示すように、モデルＭ６の回路節点Ｃ５、Ｃ６について、空気抵抗が無く（流量係数：α＝１）周囲の通風に応じて通気し（風量：「成行」）、熱抵抗はなく（熱抵抗：Ｒ＝０）、光をすべて透過するものとして設定される（光透過率：τ＝１）。

【0067】

モデルＭ６の回路節点Ｃ７では、モデルＭ１の回路節点Ｃ７と同じ条件が設定される（図１１）。

【0068】

（モデルＭ７）
ペリメータにプッシュプル型のエアバリアが設置された建物Ｂ７をモデル化したモデルＭ７では、図１２のように計算条件が設定される。モデルＭ７では、ブラインドＢＬが可変境界面要素ＭＶに相当する。モデルＭ７は、ファンＦ２が存在するという条件を除くと、モデルＭ６と同様の構成である。そのため、モデルＭ７の回路節点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４－Ｃ７には、それぞれ、モデルＭ６の回路節点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４－Ｃ７と同様の設定が為されている。

【0069】

モデルＭ７の回路節点Ｃ３では、ファンＦ２が室内に供給する風量（風量：押込風量）が設定される。また、モデルＭ７の回路節点Ｃ３では、空気がスリットＳを通過する際の流量係数が設定される。この実施形態では、ブラインドＢＬが下された状態を想定し、図示のように流量係数を設定なしとしているが、スリットＳの大きさ、形状などに応じて、流量係数には０以上１以下の数値が採用され得る。

【0070】

〔処理詳細〕
処理装置１において実行される処理について説明する。管理部１２０は、図１１に示すような処理を実行する。

【0071】

まず管理部１２０は、記憶領域１１０からモデルＭを読み出すとともに、計算ステップに応じた計算条件を取得する（Ｓ１）。つまり、管理部１２０は、建物Ｂ１－Ｂ５の形状に応じてモデルＭの設定を行う。例えば、建物Ｂ１が熱負荷計算の対象であれば、モデルＭ１が記憶領域１１０に設定されるとともに、読み出される。

【0072】

計算条件は、図５から図１０に示した、光透過条件、伝熱条件、及び各回路節点の条件などである。各条件は、計算ステップごとにブラインドＢＬの開閉状態やロールスクリーンＲＳの昇降状態などに応じ取得する必要がある。計算ステップの具体例としては、時刻を用いる例が挙げられる。

【0073】

次に管理部１２０は、日射熱取得を計算する（Ｓ２）。この処理では、各節点ごとに熱平衡式をたてて連立方程式をつくり、この連立方程式を解くことにより各節点温度から日射熱取得が求められる。この処理では、図１２のように、各要素に割り当てられたノードと、ノードを結ぶエッジによって計算モデルが構成される。各エッジには、各要素ＭＷ、ＭＳＨ、ＭＶの物性に基づいて熱伝達率α_０、α_ｒ１～α_ｒ５、α_ｃ１～α_ｃ５が割り当てられる。各エッジは、割り当てられた熱伝達率にしたがってノード間の熱伝達を行う。なお、図１１はモデル化の一例を示すにすぎず、モデル化の方法には上記以外に様々なものが考えられる。図１１では、ノード数を各要素ＭＷ、ＭＳＨ、ＭＶにおいて１つと設定しているが、上下２つのノードを設定したり、下部スリットを考慮したモデルとしたりすることも可能である。

【0074】

ステップＳ３において、管理部１２０は風量計算を実行する（Ｓ３）。管理部１２０は、回路節点Ｃ１－Ｃ７において設定された流路条件に基づき、各節点を流れる風量を求める。

【0075】

ステップＳ５において管理部１２０は、室内調光率の計算を行う。室内の照明は、時刻に応じて、あるいは、ブラインドＢＬの状態に応じて変化するように制御される。ステップＳ５では、照明の制御状態に応じた室内調光率が計算される。室内調光率の計算では、外皮要素ＭＷ、遮蔽要素ＭＳＨ、可変境界面要素ＭＶのそれぞれに対して計算ステップに対応する光透過率が設定される。回路節点Ｃ１－Ｃ７それぞれに対して光透過率が設定されてもよい。

【0076】

ステップＳ７においては、伝熱条件、光透過条件、日射熱取得、風量、及び室内調光率の各値が収斂したか判断される。伝熱条件、光透過条件、日射熱取得、風量、及び室内調光率は、例えば日射熱取得が得られないと室内調光率または風量が正確に計算できないというように、相互に計算条件を依存している。そのため、収斂していない場合には（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ１－Ｓ５を繰り返すことにより、算出される伝熱条件、光透過条件、日射熱取得、風量、及び室内調光率の収斂が図られる。

【0077】

収斂の判断方法は様々考えられるが、例えば、ステップＳ１－Ｓ５の計算を繰り返す中で、伝熱条件、光透過条件、日射熱取得風量、及び室内調光率の各数値、またはいずれかの数値の変化量が閾値以下となった場合に収斂したと判定することができる。

【0078】

伝熱条件、光透過条件、日射熱取得、風量、及び室内調光率が収斂している場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、管理部１２０は、これらの条件に基づいてモデルＭにおける熱負荷計算を実行する。熱負荷計算の方法としては、建築設備技術者協会が提供するプログラムである、ＨＡＳＰやＮｅｗＨＡＳＰを用いる方法などがある。ＨＡＳＰやＮｅｗＨＡＳＰを用いる場合、ＨＡＳＰやＮｅｗＨＡＳＰ内で使用されるパラメータを、ステップＳ１－Ｓ５で得られた伝熱条件、光透過条件、日射熱取得、風量、及び室内調光率で置換する方法が採られてもよい（特許文献２）。

【0079】

熱負荷計算の後、管理部１２０は、計算ステップのインクリメントを行う（Ｓ９）。具体例として計算ステップに時刻歴が用いられる場合には、計算が行われた時刻ｔに対して所定の時刻増分Δｔが付加される。このように、予め決められた計算ステップまで熱負荷計算が完了するまで、計算ステップを進めながらステップＳ１－Ｓ９の処理は繰り返される（Ｓ１１：ＮＯ）。

【0080】

全計算ステップが完了した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、管理部１２０は熱負荷計算に係る処理を終了する。

【0081】

＜効果＞
（態様１）上記実施形態の処理装置１は、窓Ｗ（外皮に相当）及び窓Ｗに隣接するブラインドＢＬ（遮蔽部材に相当）を備えた建物Ｂ１－Ｂ５に対する動的熱負荷計算の方法であって、窓Ｗを動的熱負荷計算上の要素である外皮要素ＭＷとして設定する処理（Ｓ１）と、ブラインドＢＬを動的熱負荷計算上の要素である遮蔽要素ＭＳＨとして設定する処理（Ｓ１）と、遮蔽要素ＭＳＨに対して建物Ｂの室内側に、動的熱負荷計算上の要素である可変境界面要素ＭＶを設定する処理（Ｓ１）と、可変境界面要素ＭＶに流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定する条件設定処理（Ｓ１）と、を実行する。

【0082】

上記構成では、可変境界面要素ＭＶを有する標準的なモデルＭを設定することにより、建物Ｂ１－Ｂ５における様々なペリメータの種類に対応して、熱負荷計算を適切に実行することが可能となる。モデルＭは、プッシュプル型エアフローなど、各種の高性能窓システムにも対応できる。

【0083】

（態様２）態様１において、可変境界面要素ＭＶは、上部、下部、及びスリットにそれぞれ対応する複数の回路節点Ｃ１－Ｃ７（計算点に相当）を有しており、回路節点Ｃ１－Ｃ７のそれぞれに対して、流路条件、伝熱条件及び光透過条件が設定される（図５－図１０）。

【0084】

上記構成のように可変境界面要素ＭＶを設定することにより、様々なペリメータを持つ建物Ｂ１－Ｂ７に対しても、熱負荷計算を適切に実行することが可能となる。

【0085】

（態様３）態様１から２では、動的熱負荷計算は、複数の計算ステップにおいて実行され、複数の計算ステップのそれぞれにおいて、対応する流路条件、伝熱条件及び光透過条件が設定される（Ｓ１）。

【0086】

上記構成では、ブラインドＢＬの遮蔽状態や、ロールスクリーンＲＳの昇降、ファンＦ１、Ｆ２の発停、温度、調光などの様々な要因によって計算ステップ（例えば時刻）ごとに変化する流路条件、伝熱条件及び光透過条件を、適切にモデルＭ上に設定し、適切な熱負荷計算を実行できる。

【0087】

（態様４）態様１から３のいずれかにおいて、各計算ステップは、可変境界面要素ＭＶにおける風量を計算してステップ風量とする処理（Ｓ３）と、条件設定処理を実行し、ステップ風量に対応する流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定して、それぞれ、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件とする処理（Ｓ１）と、ステップ風量、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件に基づき、建物の熱負荷を計算する処理（Ｓ８）と、を含む。

【0088】

上記構成では、計算ステップごとに変化する風量を適切にモデルＭ上に設定し、適切な熱負荷計算を実行できる。

【0089】

（態様５）態様１から４のいずれかにおいて、各計算ステップは、建物Ｂの室内調光率を求めてステップ調光率とする処理（Ｓ５）をさらに含む。また、各計算ステップでは、条件設定処理（Ｓ１）を実行し、ステップ調光率に対応する流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定して、それぞれ、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件とする処理と、ステップ調光率、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件に基づき、建物の熱負荷を計算する処理（Ｓ８）と、を含む。

【0090】

上記構成では、計算ステップごとに変化する調光率を適切にモデルＭ上に設定し、適切な熱負荷計算を実行できる。

【0091】

（態様６）態様１から５のいずれかにおいて、各計算ステップは、可変境界面要素ＭＶにおける日射熱取得を計算し、ステップ日射熱取得とする処理（Ｓ２）と、条件設定処理（Ｓ１）を実行し、ステップ日射熱取得に対応する流路条件、伝熱条件及び光透過条件を設定して、それぞれ、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件とする処理と、ステップ日射熱取得、ステップ流路条件、ステップ伝熱条件及びステップ光透過条件に基づき、建物の熱負荷を計算する処理（Ｓ８）と、を含む。

【0092】

上記構成では、計算ステップごとに変化する日射熱取得を適切にモデルＭ上に設定し、適切な熱負荷計算を実行できる。

【0093】

（態様７）態様１から６のいずれかにおいて、ステップ風量は、可変境界面要素ＭＶに回路節点Ｃ１－Ｃ３を設定し、回路節点ごとに各ステップに対応する流路条件を与えることにより計算される。

【0094】

上記構成では、計算ステップごとに変化する風量を適切にモデルＭ上に設定し、適切な熱負荷計算を実行できる。

【0095】

（態様８）態様１から７のいずれかにおいて、ステップ調光率は、外皮要素ＭＷ、遮蔽要素ＭＳＨ、可変境界面要素ＭＶのそれぞれに対して各ステップに対応する光透過条件を設定することによって計算される。

【0096】

上記構成では、計算ステップごとに変化する室内調光率を適切にモデルＭ上に設定し、適切な熱負荷計算を実行できる。

【0097】

（態様９）態様１から８のいずれかにおいて、ステップ日射熱取得は、外皮要素ＭＷ、遮蔽要素ＭＳＨ、可変境界面要素ＭＶのそれぞれに対して各ステップに対応する熱平衡式をたてることによって計算される。