特許 7630765 断熱性能推定装置およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-07

(45)【発行日】2025-02-18

(54)【発明の名称】断熱性能推定装置およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01N 25/18 20060101AFI20250210BHJP

   E04B 1/76 20060101ALI20250210BHJP

【ＦＩ】

G01N25/18 B

E04B1/76 400Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021026360

(22)【出願日】2021-02-22

(65)【公開番号】P2022128048

(43)【公開日】2022-09-01

【審査請求日】2023-12-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】八木橋 威夫

(72)【発明者】

【氏名】川原 慶喜

【審査官】森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０９６５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３７１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４２４８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２５／１８

Ｅ０４Ｂ １／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象の建物内の暖房器具が設けられた一つの部屋において前記暖房器具を停止してから所定時間が経過するまでの前記部屋の温度と気温との差の変化率に基づいて、前記検査対象の建物の断熱性能を示すデータを生成する断熱性能推定装置であって、
前記部屋の温度のデータと、前記検査対象の建物の周辺の気温のデータとを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部によって取得したデータに基づいて、前記暖房器具を停止したときの前記部屋の温度とそのときの前記検査対象の建物の周辺の気温との差を表す第１の値と、前記暖房器具を停止してから前記所定時間が経過したときの前記部屋の温度とそのときの前記検査対象の建物の周辺の気温との差を表す第２の値とを算出し、前記第１の値と前記第２の値との間の比を前記変化率として算出する変化率算出部と、
前記変化率に基づいて前記検査対象の建物の断熱性能を推定する推定部と、
前記推定部による断熱性能の推定結果を出力する出力部と、を有し、
前記変化率算出部は、前記暖房器具を停止してから単位時間毎に前記変化率を算出し、
前記推定部は、前記変化率と建物の断熱性能を表す等級との対応関係を表す対応関係情報を用いて、複数の前記等級の中から、前記変化率算出部によって算出された前記変化率に対応する一つの前記等級を選択し、前記断熱性能の推定結果として出力し、
前記出力部は、前記変化率の時間的な変化を表す情報を表示装置の画面上に表示させる
断熱性能推定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の断熱性能推定装置において、
前記変化率算出部は、前記第１の値に対する前記第２の値の割合を前記変化率として算出する
断熱性能推定装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の断熱性能推定装置において、
前記出力部は、前記検査対象の建物とは異なる建物の前記変化率の時間的な変化を表す情報を前記画面上に表示する
断熱性能推定装置。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか一つに記載の断熱性能推定装置において、
前記出力部は、前記画面上に、前記変化率と時間の２つの座標で表される２次元空間を表示し、前記２次元空間に前記等級毎の領域を表示するとともに、各等級の大きさを示すシンボルを表示する
断熱性能推定装置。

【請求項5】

コンピュータを、
検査対象の建物内の暖房器具が設けられた一つの部屋において前記暖房器具を停止してから所定時間が経過するまでの前記部屋の温度と気温との差の変化率に基づいて、前記検査対象の建物の断熱性能を示すデータを生成するように機能させるプログラムであって、
前記部屋の温度のデータと、前記検査対象の建物の周辺の気温のデータとを取得する第１ステップと、
前記第１ステップによって取得したデータに基づいて、前記暖房器具を停止したときの前記部屋の温度とそのときの前記検査対象の建物の周辺の気温との差を表す第１の値と、前記暖房器具を停止してから前記所定時間が経過したときの前記部屋の温度とそのときの前記検査対象の建物の周辺の気温との差を表す第２の値とを算出し、前記第１の値と前記第２の値との間の比を前記変化率として算出する第２ステップと、
前記変化率に基づいて前記検査対象の建物の断熱性能を推定する第３ステップと、
前記第３ステップによる断熱性能の推定結果を出力する第４ステップと、
前記変化率の時間的な変化を表す情報を表示装置の画面上に表示させる第５ステップと、を前記コンピュータに実行させ、
前記第２ステップは、前記暖房器具を停止してから単位時間毎に前記変化率を算出するステップを含み、
前記第３ステップは、前記変化率と建物の断熱性能を表す等級との対応関係を表す対応関係情報を用いて、複数の前記等級の中から、前記第２ステップにおいて算出された前記変化率に対応する一つの前記等級を選択し、前記断熱性能の推定結果として出力するステップを含む
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、断熱性能推定装置およびプログラムに関し、例えば、計測した温度に基づいて建物の断熱性能を推定する断熱性能推定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、建物の断熱性能はエネルギーの使用量に影響を与えるだけでなく、ヒートショックに代表される心血管病の発症に影響を及ぼすことが認知されつつある。将来における心血管病の発症リスクを低下させるためには、住宅の温度環境を改善することが好ましい。既存住宅の流通やリフォーム促進のためには、対象となる住宅の断熱性能を評価する必要がある。

【0003】

建物の断熱性能を表す一つの指標として、熱損失係数（以下、「Ｑ値」とも称する。）が知られている。一般に、新築住宅の場合、Ｑ値は設計図書の断熱仕様を元に計算される。しかしながら、既存の住宅の場合、設計図書がないことが多く、施工方法および経年劣化等により、実際の断熱性能が不明であることが多い。そのため、従来、既存の住宅の室温等を実測し、その計測値に基づいてその住宅のＱ値を推定する手法が知られている。

【0004】

例えば、特許文献１には、住宅における複数の部屋と住宅の外部に温度計測装置をそれぞれ設置して各部屋の温度と外気温を一定期間計測し、計測した温度に基づいて建物全体の平均温度を求めるとともに建物外部に接する部屋の平均温度を算出し、これら２つの平均温度が一定の関係となる熱移動モデルを用いて、その建物のＱ値を算出する手法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－２２１７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示された断熱性能の推定手法は、対象の住宅において複数の温度計測装置を設置し、温度を一定期間計測する必要があるため、居住者の日常生活に制限や支障が生じ、居住者の負担が大きい。また、特許文献１の推定手法は、より正確にＱ値を推定することを目的としているため、複雑な演算式を用いる必要がある。

【0007】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、居住者の負担を抑えつつ、より簡単に建物の断熱性能を推定できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の代表的な実施の形態に係る断熱性能推定装置は、検査対象の建物内の暖房器具が設けられた一つの部屋において前記暖房器具を停止してから所定時間が経過するまでの前記部屋の温度と気温との差の変化率に基づいて、前記検査対象の建物の断熱性能を示すデータを生成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る断熱性能推定装置によれば、居住者の負担を抑えつつ、より簡単に建物の断熱性能を推定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】建物の断熱性能を推定するための温度の計測方法を説明するための図である。

【図2】温度降下率Ｒから算出した推定Ｑ値と設計図面等から算出したＱ値との関係を示す図である。

【図3】一つの部屋（リビングルーム）の温度降下率Ｒに基づいて算出した推定Ｑ値と、各部屋の温度降下率Ｒに基づいて算出した推定Ｑ値との関係を示す図である。

【図4】本実施の形態に係る断熱性能推定装置を含むシステムの構成を示す図である。

【図5】本実施の形態に係る断熱性能推定装置の機能ブロック構成を示す図である。

【図6】本実施の形態に係る断熱性能推定装置のハードウェア構成を示す図である。

【図7】温度降下率と断熱性能の等級との対応関係の一例を示す図である。

【図8】表示装置の画面上に表示される断熱性能に関する情報の表示例を示す図である。

【図9】本実施の形態に係る断熱性能推定装置による、断熱性能を推定するための処理の流れを示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0012】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る断熱性能推定装置（１）は、検査対象の建物（３）内の暖房器具が設けられた一つの部屋において前記暖房器具を停止してから所定時間（ｔｓ）が経過するまでの前記部屋の温度と気温との差の変化率に基づいて、前記検査対象の建物の断熱性能を示すデータを生成することを特徴とする。

【0013】

〔２〕上記〔１〕に記載の断熱性能推定装置（１）において、前記部屋の温度のデータ（４０）と、前記検査対象の建物の周辺の気温のデータ（４１）とを取得するデータ取得部（１０）と、前記データ取得部によって取得したデータに基づいて、前記暖房器具を停止したときの前記部屋の温度（Ｔｒ１）とそのときの前記検査対象の建物の周辺の気温（Ｔａ１）との差を表す第１の値（Ｔｒ１－Ｔａ１）と、前記暖房器具を停止してから前記所定時間が経過したときの前記部屋の温度（Ｔｒｎ）とそのときの前記検査対象の建物の周辺の気温（Ｔａｎ）との差を表す第２の値（Ｔｒｎ－Ｔａｎ）とを算出し、前記第１の値と前記第２の値との間の比に基づいて前記変化率を算出する変化率算出部（１１）と、前記変化率に基づいて前記検査対象の建物の断熱性能を推定する推定部（１２）と、前記推定部による断熱性能の推定結果（２２）を出力する出力部（１３）と、を有していてもよい。

【0014】

〔３〕上記〔２〕に記載の断熱性能推定装置（１）において、前記変化率算出部は、前記第１の値に対する前記第２の値の割合（＝（Ｔｒｎ－Ｔａｎ）／（Ｔｒ１－Ｔａ１））を前記変化率として算出してもよい。

【0015】

〔４〕上記〔２〕または〔３〕に記載の断熱性能推定装置（１）において、前記推定部は、予め設定された、建物の断熱性能を表す複数の等級の中から、前記変化率算出部によって算出された前記変化率に対応する一つの等級を選択し、前記断熱性能の推定結果として出力してもよい。

【0016】

〔５〕上記〔４〕に記載の断熱性能推定装置（１）において、前記出力部は、前記変化率の時間的な変化を表す情報（４００）を表示装置の画面上に表示させてもよい。

【0017】

〔６〕上記〔５〕に記載の断熱性能推定装置（１）において、前記出力部は、前記検査対象の建物とは異なる建物の前記変化率の時間的な変化を表す情報（４０５）を前記画面上に表示してもよい。

【0018】

〔７〕上記〔５〕または〔６〕に記載の断熱性能推定装置において、前記出力部は、前記画面上に、前記変化率と時間の２つの座標で表される２次元空間を表示し、前記２次元空間に前記等級毎の領域（４０２）を表示するとともに、各等級の大きさを示すシンボル（４０３）を表示してもよい。

【0019】

〔８〕本発明の代表的な実施の形態に係るプログラムは、コンピュータを、検査対象の建物内の暖房器具が設けられた一つの部屋において前記暖房器具を停止してから所定時間が経過するまでの前記部屋の温度と気温との差の変化率に基づいて、前記検査対象の建物の断熱性能を示すデータを生成するように機能させることを特徴とする。

【0020】

〔９〕上記〔８〕に記載のプログラムにおいて、前記部屋の温度のデータと、前記検査対象の建物の周辺の気温のデータとを取得する第１ステップ（Ｓ１）と、前記第１ステップによって取得したデータに基づいて、前記暖房器具を停止したときの前記部屋の温度とそのときの前記検査対象の建物の周辺の気温との差を表す第１の値と、前記暖房器具を停止してから前記所定時間が経過したときの前記部屋の温度とそのときの前記検査対象の建物の周辺の気温との差を表す第２の値とを算出し、前記第１の値と前記第２の値との間の比に基づいて前記変化率を算出する第２ステップ（Ｓ２）と、前記変化率に基づいて前記検査対象の建物の断熱性能を推定する第３ステップ（Ｓ３）と、前記第３ステップによる断熱性能の推定結果を出力する第４ステップ（Ｓ４）と、をコンピュータに実行させてもよい。

【0021】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、実物と異なる場合がある。

【0022】

≪断熱性能推定方法の概要≫
本願発明者らは、本願発明に先立って下記に示す実験を行い、建物の一つの部屋の温度と気温との差の変化率から断熱性能を簡易的に推定可能であるという新たな知見を得た。以下、詳細に説明する。

【0023】

図１は、建物の断熱性能を推定するための温度の計測方法を説明するための図である。
図１において、横軸は時間を表し、縦軸は温度（℃）を表している。参照符号３００は、一つの部屋（リビング）における温度の時間変化を表し、参照符号３０１は、玄関における温度の時間変化を表し、参照符号３０２は、寝室における温度の時間変化を表し、参照符号３０３は、建物の外部の気温（外気温）の時間変化を表している。

【0024】

実験では、冬季（１１月から３月上旬）のうち、住宅１世帯あたり所定の温度の計測を少なくとも２回実施して、その計測結果から熱損失係数（Ｑ値）を推定した。

【0025】

具体的には、図１に示すように、建物の暖房器具（エアコンディショナー）が設置された一つの部屋（リビング）において、時刻ｔ０に暖房器具をオンし、室温（約２２℃）を一定時間以上（４時間以上）維持した後に、時刻ｔ１（例えば、午前０時）に暖房器具を停止させた。その後、暖房器具が停止した状態を所定時間ｔｓ（約６時間）維持し、その期間において、単位時間ｔ毎に、リビング、玄関、および寝室（以下、「各部屋」と称する。）の温度と建物の外部の気温（外気温）とを計測した。そして、暖房器具の停止時から計測終了時（午前６時）までの、各部屋の温度と気温との差の変化率からＱ値を推定した。

【0026】

ここで、各部屋の温度と気温との差の変化率とは、暖房器具を停止したときの部屋の温度Ｔｒ１とそのときの検査対象の建物の周辺の気温Ｔａ１との差（第１の値）と、暖房器具を停止してから所定時間ｔｓが経過したときの部屋の温度Ｔｒｎとそのときの検査対象の建物の周辺の気温Ｔａｎとの差（第２の値）との間の比に基づく値である。

【0027】

上記実験では、部屋の温度と気温との差の変化率Ｒを第１の値に対する第２の値の割合とし、下記式（１）によって求めた。以下、この変化率Ｒを「温度降下率Ｒ」とも称する。

【0028】

【数1】

【0029】

上記実験では、暖房器具を停止した午前０時から午前６時までの期間ｔｓにおける各部屋の温度降下率Ｒを算出し、所定の関係式を用いて温度降下率ＲからＱ値（推定Ｑ値）を算出した。

【0030】

図２は、各部屋の温度降下率Ｒから算出した推定Ｑ値と設計図面等から算出したＱ値との関係を示す図である。図２の横軸は、建物の設計図書の断熱仕様に基づいて算出したＱ値（設計Ｑ値）を表し、横軸は上記実験によって得られた温度降下率から算出したＱ値（推定Ｑ値）を表している。図２には、各建物における推定Ｑ値と設計Ｑ値との対応関係の一例が示されている。

【0031】

図２に示すように、各部屋の温度降下率Ｒに基づいて算出した推定Ｑ値と設計Ｑ値とが完全に一致することはないが、全体の８割程度の建物において、推定Ｑ値と設計Ｑ値との差が１．０未満であった。

【0032】

図３は、一つの部屋（リビングルーム）の温度降下率Ｒに基づいて算出した推定Ｑ値と、各部屋の温度降下率Ｒに基づいて算出した推定Ｑ値との関係を示す図である。
図３の横軸は、一つの部屋（リビングルーム）の温度降下率Ｒに基づいて算出した推定Ｑ値を表し、横軸は各部屋の温度降下率Ｒに基づいて算出した推定Ｑ値を表している。図３には、リビングルームにおける推定Ｑ値と各部屋の推定Ｑ値との対応関係の一例が示されている。

【0033】

図３に示すように、一つの部屋（リビングルーム）における推定Ｑ値と各部屋の推定Ｑ値との対応関係が完全に一致することはないが、全体の８割程度の相関性があることがわかった。

【0034】

以上の実験結果より、本願発明者らは、建物における複数の部屋の温度を測定しなくとも、一つの部屋の温度と気温との差の変化率からその建物の断熱性能を簡易的に推定することが可能であるとの知見を得た。そして、本願発明者らは、この知見に基づき、新たな断熱性能推定装置を完成させた。
以下、本発明の実施の形態に係る断熱性能推定装置について説明する。

【0035】

≪断熱性能推定装置≫
図４は、本発明の実施の形態に係る断熱性能推定装置１を含むシステム６の構成を示す図である。

【0036】

同図に示される断熱性能推定装置１は、検査対象の建物における温度の計測結果に基づいて、検査対象の建物の断熱性能を推定するための装置である。

【0037】

図４に示すように、断熱性能推定装置１は、ネットワーク５に接続可能に構成され、ネットワーク５を介して温度データ管理装置４や建物３に設置された通信装置３０と通信が可能となっている。本実施の形態では、建物３が「住宅」である場合を一例として説明するが、これに限られるものではない。

【0038】

ネットワーク５は、例えばインターネットに代表される広域ネットワーク（ＷＡＮ：Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。断熱性能推定装置１は、有線または無線通信によってネットワーク５と接続可能に構成されている。

【0039】

検査対象の建物３には、温度計３１，３２と通信装置３０とが設けられている。
温度計３１は、建物３内にある部屋のうち、暖房器具（例えばエアコンディショナー）が設置された一つの部屋に設けられており、例えば、単位時間ｔ毎に、当該部屋の温度（室温）を計測する。

【0040】

ここで、温度計３１が設置される部屋は、暖房器具が設置されている部屋であれば特に制限されないが、温度計測時の居住者の日常生活への制約を小さくし、且つ建物の温度降下率をより正確に算出することを考慮すると、例えば、温度計測時（例えば夜間）に人の出入りが少ないリビング等であることが好ましい。

【0041】

温度計３２は、建物３の周辺の温度を計測する。温度計３２は、建物３の外部に設けられており、例えば、単位時間ｔ毎に気温（外気温）を計測する。

【0042】

本実施の形態に係る断熱性能推定装置１によって建物３の断熱性能を推定する場合には、事前に、図１に示した手法と同様の手法により、建物３における温度の計測が行われる。

【0043】

具体的には、先ず、建物３の温度計３１が設置された部屋（例えば、リビング）に設置された暖房器具（例えば、エアコンディショナー）をオンし、温度計３１，３２による室温および気温の単位時間毎の計測を開始する。その後、暖房器具を一定時間（４時間）以上運転させて室温を安定させる。室温が安定した後、所定の時刻（例えば、午前０時）において暖房器具を停止し、所定時間ｔｓ（例えば、６時間）、暖房器具を停止した状態を維持し、室温および気温の計測を継続する。そして、所定時間ｔｓの経過後、温度計３１，３２による室温および気温の計測を停止する。
なお、温度の計測は、単位時間毎ではなく、暖房器具の停止時と所定時間ｔｓの経過時だけでもよい。

【0044】

このようにして計測された室温および気温の計測結果は、温度計３１，３２に通信装置３０に送信される。温度計３１，３２と通信装置３０とは、例えば、無線ＬＡＮやブルートゥース（登録商標）等の公知の無線通信方式によって相互にデータの送受信が可能となっている。例えば、温度計３１，３２は、単位時間ｔ毎の温度の計測結果を通信装置３０に送信する。

【0045】

通信装置３０は、温度計３１，３２との間で相互に通信を行う。また、通信装置３０は、有線または無線通信によってネットワーク５と接続可能となっており、ネットワーク５を介して外部と通信を行うことができる。通信装置３０は、建物３の敷地内（例えば室内）に設けられている。

【0046】

上述したように、通信装置３０は、温度計３１から室温の計測結果を受信するとともに、温度計３２から気温の計測結果を受信する。通信装置３０は、受信した室温および気温の計測結果を、通信装置３０内部に設けられた記憶装置（不図示）に記憶する。通信装置３０は、例えば、温度データ管理装置４からの要求に応じて、通信装置３０内の記憶装置に記憶されている建物３の室温および気温の計測結果を送信する。

【0047】

なお、図４には、一つの建物３がネットワーク５に接続されている場合が例示されているが、これに限られず、温度計３１，３２および通信装置３０が設置された複数の建物３がネットワーク５に接続されていてもよい。

【0048】

温度データ管理装置４は、建物３における室温および気温の計測結果を管理する装置である。温度データ管理装置４は、ネットワーク５を介して外部と双方向通信可能な情報処理装置（コンピュータ）であって、例えば、サーバである。

【0049】

温度データ管理装置４は、建物３に設置された温度計３１，３２によって計測された単位時間毎の室温および気温の計測結果を、ネットワーク５を介して検査対象の建物３に設けられた通信装置３０から取得し、室温のデータ４０および気温のデータ４１として記憶する。例えば、ネットワーク５に複数の建物３（通信装置３０）が接続されている場合には、建物３毎に室温のデータ４０および気温のデータ４１を取得して管理する。

【0050】

なお、断熱性能推定装置１を用いて建物３の断熱性能を推定する場合において、室温のデータ４０および気温のデータ４１を温度データ管理装置４によって管理することは必須ではない。例えば、建物３の通信装置３０に記憶されている室温のデータ４０および気温のデータ４１をメモリカード等の記憶媒体にコピーし、検査対象の建物３の断熱性能を推定する際に、断熱性能推定装置１がその記憶媒体から室温のデータ４０および気温のデータ４１を読み出してもよい。

【0051】

次に、断熱性能推定装置１の具体的な構成について説明する。
断熱性能推定装置１は、検査対象の建物３内の暖房器具が設けられた一つの部屋において暖房器具を停止してから所定時間が経過するまでの部屋の温度と気温との差の変化率に基づいて、検査対象の建物３の断熱性能を示すデータを生成する。

【0052】

図５は、本実施の形態に係る断熱性能推定装置１の機能ブロック構成を示す図である。
図６は、本実施の形態に係る断熱性能推定装置１のハードウェア構成を示す図である。

【0053】

断熱性能推定装置１は、例えば、サーバやパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット端末等の情報処理装置（コンピュータ）によって実現され、インストールされたプログラムにしたがって各種の演算を行うことにより、検査対象の建物３の断熱性能を推定する装置である。

【0054】

図５に示すように、断熱性能推定装置１は、検査対象の建物３の断熱性能を推定するための機能部として、データ取得部１０、変化率算出部１１、推定部１２、出力部１３、および記憶部１４を有している。これらの各機能ブロックは、断熱性能推定装置１としての情報処理装置を構成する、図６に示すハードウェア資源が、上記情報処理装置にインストールされたソフトウエア（断熱性能推定用のプログラムを含む各種プログラム）と協働することによって、実現される。

【0055】

図６に示すように、断熱性能推定装置１は、ハードウェア資源として、例えば、演算装置１０１、記憶装置１０２、入力装置１０３、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）装置１０４、出力装置１０５、およびバス１０６を備えている。

【0056】

演算装置１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサによって構成されている。記憶装置１０２は、演算装置１０１に各種のデータ処理を実行させるためのプログラム１０２１と、演算装置１０１によるデータ処理で利用されるパラメータや演算結果等のデータ１０２２とを記憶する記憶領域を有し、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ、およびフラッシュメモリ等から構成されている。

【0057】

記憶装置１０２に記憶されるプログラム１０２１は、コンピュータを断熱性能推定装置１として機能させる断熱性能推定用プログラムを含み、例えば、記憶装置１０２に予めインストールされている。

【0058】

記憶装置１０２に記憶されるデータ１０２２は、例えば、後述する、温度データ４２、温度降下率Ｒのデータ２０、対応関係情報２１、および断熱性能推定結果２２等の各種データである。

【0059】

なお、プログラム１０２１およびデータ１０２２は、ネットワークを介して流通可能であってもよいし、ＣＤ－ＲＯＭやメモリカード等のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体（Ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）に書き込まれて流通可能であってもよい。

【0060】

入力装置１０３は、外部から情報の入力を検出する装置であり、例えばキーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、またはタッチパネル等を例示することができる。Ｉ／Ｆ装置１０４は、外部とデータの送受信を行う装置であり、例えば、有線または無線によって通信を行うための通信制御回路や入出力ポート、アンテナ等から構成されている。

【0061】

出力装置１０５は、演算装置１０１によるデータ処理によって得られた情報等を出力する装置である。出力装置１０５としては、ＳＳＤやＨＤＤ等の外部記憶装置や、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）および有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示装置等を例示することができる。バス１０６は、演算装置１０１、記憶装置１０２、入力装置１０３、Ｉ／Ｆ装置１０４、および出力装置１０５を相互に接続し、これらの装置間でデータの送受信を可能にする。

【0062】

断熱性能推定装置１は、演算装置１０１が記憶装置１０２に記憶されたプログラム１０２１に従って演算を実行して、記憶装置１０２、入力装置１０３、Ｉ／Ｆ装置１０４、出力装置１０５、およびバス１０６を制御することにより、図５に示した断熱性能推定装置１の各機能ブロック（データ取得部１０、変化率算出部１１、推定部１２、出力部１３、および記憶部１４）が実現される。

【0063】

以下、断熱性能推定装置１の各機能ブロックについて詳細に説明する。

【0064】

データ取得部１０は、検査対象の建物３の断熱性能を推定するために必要なデータを取得する機能部である。データ取得部１０は、ネットワーク５を経由して、温度データ管理装置４を含む外部の情報処理装置等とデータの送受信を行うことにより、必要なデータを取得する。

【0065】

データ取得部１０は、検査対象の建物３の室温のデータ４０と気温のデータ４１を取得する。具体的に、データ取得部１０は、温度データ管理装置４と通信を行うことにより、温度データ管理装置４に記憶されているデータの中から検査対象の建物３の室温のデータ４０と気温のデータ４１を取得する。データ取得部１０は、例えば、取得した検査対象の建物３における単位時間毎の室温のデータ４０および気温のデータ４１を、単位時間ｔ毎の温度データ４２＿１～４２＿ｎとして記憶部１４に記憶する。

【0066】

なお、本明細書において、温度データ４２＿１～４２＿ｎのように参照符号に接尾辞が付された構成要素のそれぞれを区別しない場合には、「温度データ４２」のように接尾辞を省略する場合がある。

【0067】

なお、検査対象の建物３の室温のデータ４０と気温のデータ４１は、温度データ管理装置４から取得する場合に限られない。例えば、検査対象の建物３の室温のデータ４０と気温のデータ４１を予めメモリカード等の記憶媒体に記憶しておく、そして、断熱性能推定装置１を用いて断熱性能を推定する際に、断熱性能推定装置１に記憶媒体を読み込ませて、データ取得部１０がその記憶媒体から室温のデータ４０と気温のデータ４１を取得し、記憶部１４に記憶してもよい。

【0068】

記憶部１４は、断熱性能推定装置１による建物の断熱性能を推定するために必要な各種データや演算結果等を記憶する機能部である。例えば、記憶部１４は、上述した温度データ４２の他に、後述する、温度降下率Ｒのデータ２０、対応関係情報２１、および断熱性能推定結果２２等の各種データを記憶する。

【0069】

変化率算出部１１は、温度データ４２に基づいて、検査対象の建物３における部屋の温度と気温との差の変化率を算出する機能部である。具体的には、変化率算出部１１は、データ取得部１０によって取得したデータ（温度データ４２）に基づいて、暖房器具を停止させたときの部屋の温度（Ｔｒ１）とそのときの検査対象の建物３の周辺の気温（Ｔａ１）との差を表す第１の値と、暖房器具を停止してから所定時間ｔｓが経過したときの部屋の温度（Ｔｒｎ）とそのときの検査対象の建物３の周辺の気温（Ｔａｎ）との差を表す第２の値とを算出し、第１の値（Ｔｒ１－Ｔａ１）と第２の値（Ｔｒｎ－Ｔａ１）との間の比に基づいて変化率を算出する。

【0070】

より具体的には、変化率算出部１１は、上述した式（１）に基づいて、第１の値（Ｔｒ１－Ｔａ１）に対する第２の値（Ｔｒｎ－Ｔａ１）の割合を算出し、温度降下率Ｒとして出力する。

【0071】

このとき、変化率算出部１１は、暖房器具の停止時（ｔ＝ｔ１）の温度降下率Ｒ（＝１００％）と暖房器具を停止してから所定時間ｔｓ経過時（ｔ＝ｔｎ）の温度降下率Ｒを少なくとも算出し、温度降下率Ｒ（ｔ＝ｔ１）のデータ２０＿１および温度降下率Ｒ（ｔ＝ｔｎ）のデータ２０＿ｎとして記憶部１４に記憶する。

【0072】

なお、変化率算出部１１は、単位時間ｔ毎に温度降下率Ｒを算出してもよい。例えば、ｔ＝ｔ１～ｔｎ（ｎは２以上の整数）の各時刻における温度降下率Ｒを夫々算出し、温度降下率Ｒのデータ２０＿１～２０＿ｎとして記憶部１４に記憶してもよい。

【0073】

推定部１２は、温度降下率Ｒに基づいて検査対象の建物３の断熱性能を推定する機能部である。推定部１２は、例えば、予め設定された、建物の断熱性能を表す複数の等級の中から、変化率算出部１１によって算出された温度降下率Ｒに対応する一つの等級を選択し、断熱性能の推定結果（断熱性能推定結果２２）として出力する。

【0074】

図２に示したように、建物３の温度降下率ＲとＱ値との間には相関がある。そこで、Ｑ値に基づいて建物の断熱性能を複数の等級（区分）に分け、各等級と温度降下率Ｒとの対応関係を示す対応関係情報２１を予め作成しておき、記憶部１４に記憶しておく。そして、推定部１２は、記憶部１４に記憶された対応関係情報２１を用いて、変化率算出部１１によって算出された温度降下率Ｒから断熱性能を表す等級を決定する。

【0075】

図７は、温度降下率Ｒと断熱性能の等級との対応関係の一例を示す図である。
図７において、横軸は断熱性能の等級１～４を表し、縦軸は温度降下率Ｒを表している。

【0076】

断熱性能の等級１～４は、例えば、国土交通省によって定められている省エネルギー対策等級に準じたものである。各等級は、Ｑ値に基づいて設定されている。

【0077】

図７には、上述した実験結果（図２参照）に基づいて温度降下率Ｒとそれに対応するＱ値との対応関係を導出し、各等級１～４のＱ値の範囲毎に対応する温度降下率Ｒの範囲を表した箱ひげ図が示されている。

【0078】

例えば、図７に示す箱ひげ図に基づいて、温度降下率Ｒと等級１～４との対応関係を表す対応関係情報２１を予め作成し、記憶部１４に記憶しておく。記憶部１４に記憶される対応関係情報２１は、温度降下率Ｒと等級１～４との関係を示すテーブル形式のデータであってもよいし、温度降下率Ｒと等級１～４との関係を示す関数（数式）のデータであってもよい。

【0079】

推定部１２は、図７に示すような対応関係情報２１を用いて、変化率算出部１１によって算出された温度降下率Ｒから一つの等級を選択して、断熱性能推定結果２２として記憶部１４に記憶する。

【0080】

出力部１３は、推定部１２による断熱性能の推定結果を出力する機能部である。具体的に、出力部１３は、例えば、記憶部１４に記憶されている断熱性能推定結果２２としての断熱性能を示す等級の情報を、断熱性能推定装置１の出力装置１０５としての表示装置（ディスプレイ）に表示する。また、出力部１３は、断熱性能を示す等級の情報や温度降下率Ｒの情報等を、断熱性能推定装置１のＩ／Ｆ装置１０４を介して、外部のストレージや情報処理装置等に出力してもよい。

【0081】

また、出力部１３は、検査対象の建物３の温度降下率Ｒの時間的な変化を表す情報を表示装置の画面上に表示してもよい。このとき、出力部１３は、検査対象の建物３とは異なる建物の温度降下率Ｒの時間的な変化を表す情報を画面上に表示してもよい。更に、出力部１３は、表示装置の画面上に、温度降下率Ｒと時間の２つの座標で表される２次元空間を表示し、当該２次元空間に上記等級１～４毎の領域を表示するとともに、各等級１～４の大きさを示すシンボルを表示してもよい。

【0082】

図８は、表示装置の画面上に表示される断熱性能に関する情報の表示例を示す図である。
図８には、断熱性能推定装置１の表示装置の表示画面５００が示されている。表示画面５００には、横軸を経過時間〔ｈ〕とし、縦軸を温度降下率〔％〕とした２次元空間が示され、検査対象の建物３の時刻ｔ０（＝０）から時刻ｔｎ（＝６）までの温度降下率Ｒの時間的な変化を示すグラフ４００と、検査対象の建物３と異なる建物の時刻ｔ０（＝０）から時刻ｔｎ（＝６）までの温度降下率Ｒの時間的な変化を示すグラフ４０５が示されている。

【0083】

ここで、検査対象の建物３と異なる建物とは、検査対象の建物３と異なる場所に建設された建物であってもよいし、検査対象の建物３のリフォーム前またはリフォーム後の建物であってもよい。

【0084】

また、表示画面５００には、上記２次元空間における各等級１～４の領域４０２が表示され、例えば、各領域４０２内には、当該領域に対応する等級の大きさを示すシンボル（例えば、星形のシンボル）４０３が表示されている。例えば、等級４の領域には４つの星印が表示され、等級１の領域には１つの星印が表示されている。

【0085】

このように、出力部１３は、図８に示すような表示画面５００を表示装置に表示させることにより、検査対象の建物の断熱性能に関する情報をユーザに提示してもよい。

【0086】

次に、断熱性能推定装置１による断熱性能を推定するための処理の流れについて説明する。

【0087】

図９は、本実施の形態に係る断熱性能推定装置１による断熱性能を推定するための処理の流れを示すフロー図である。

【0088】

図９に示すように、先ず、断熱性能推定装置１は、検査対象の建物３の温度データ４２を取得する（ステップＳ１）。例えば、断熱性能推定装置１は、温度データ管理装置４にアクセスし、データ取得部１０が温度データ管理装置４に記憶されている検査対象の建物３の室温のデータ４０および気温のデータ４１を取得して、記憶部１４に温度データ４２として記憶する。あるいは、断熱性能推定装置１がメモリカード等の記憶媒体にアクセスし、データ取得部１０が、当該記憶媒体から検査対象の建物３の室温のデータ４０および気温のデータ４１を読み出してもよい。

【0089】

次に、断熱性能推定装置１は、温度降下率Ｒを算出する（ステップＳ２）。
具体的には、先ず、変化率算出部１１が、ステップＳ１で取得した検査対象の建物３の室温のデータ４０および気温のデータ４１から、暖房器具を停止した時刻ｔ０での室温（Ｔｒ１）および気温（Ｔａ１）の計測値と、暖房器具を停止してから所定時間が経過したときの時刻ｔｎでの室温（Ｔｒｎ）および気温（Ｔａｎ）の計測値とを取得する。次に、変化率算出部１１が、取得した計測値を上記式（１）に代入することにより、温度降下率Ｒ（ｔ＝ｔｎ）を算出する。なお、このとき、変化率算出部１１は、時刻ｔ１～ｔｎまでの単位時間ｔ毎の温度降下率Ｒ（ｔ＝ｔ０）～Ｒ（ｔ＝ｎ）を算出してもよい。

【0090】

次に、断熱性能推定装置１は、ステップＳ２で算出した温度降下率Ｒに基づいて、検査対象の建物３の断熱性能を推定する（ステップＳ３）。具体的には、推定部１２が、予め記憶部１４に記憶されている温度降下率Ｒと断熱性能の等級１～４との対応関係情報２１を用いて、ステップＳ２で算出した温度降下率Ｒに対応する等級を選択し、断熱性能推定結果２２とする。

【0091】

次に、断熱性能推定装置１は、ステップＳ３で推定した断熱性能推定結果２２を出力する（ステップＳ４）。具体的には、出力部１３が、断熱性能推定結果２２として断熱性能の等級の情報を表示装置（ディスプレイ）に表示させる。
また、時刻ｔ１～ｔｎまでの単位時間ｔ毎の温度降下率Ｒ（ｔ＝ｔ０）～Ｒ（ｔ＝ｎ）を算出している場合には、出力部１３は、図８の表示画面５００のように、温度降下率Ｒの時間的な変化を表すグラフ４００を表示してもよい。また、表示画面５００のように、境界線によって画成される断熱性能の各等級の範囲（領域４０２）と、各等級を表す星形のシンボル４０３とを、グラフ４００とともに一つの画面に表示させてもよい。

【0092】

以上、本実施の形態に係る断熱性能推定装置１は、検査対象の建物３内の暖房器具が設けられた一つの部屋において暖房器具を停止してから所定時間が経過するまでの部屋の温度と気温との差の変化率に基づいて、検査対象の建物３の断熱性能を示すデータを生成する。

【0093】

具体的には、断熱性能推定装置１は、暖房器具を停止したときの一つの部屋の温度（Ｔｒ１）とそのときの検査対象の建物３の周辺の気温（Ｔａ１）との差を表す第１の値（Ｔｒ１－Ｔａ１）と、暖房器具を停止してから所定時間ｔｓが経過したときの部屋の温度（Ｔｒｎ）とそのときの検査対象の建物３の周辺の気温Ｔａｎとの差を表す第２の値（Ｔｒｎ－Ｔａｎ）との間の比に基づいて上記変化率を算出し、当該変化率に基づいて検査対象の建物３の断熱性能を推定する。より具体的には、上記変化率として第１の値に対する第２の値の割合（温度降下率Ｒ）を算出する。

【0094】

図２に示したように、上述した手法によって算出した温度降下率Ｒと断熱性能（Ｑ値）とは相関がある。したがって、断熱性能推定装置１のように、検査対象の建物３の温度降下率Ｒを算出することにより、断熱性能を推定することが可能となる。

【0095】

検査対象の建物の温度降下率Ｒを算出するために、暖房器具が設置された一つの部屋の室温および気温を計測すれば足り、建物内の複数の部屋の温度を計測する必要はない。また、温度降下率Ｒを算出するために複雑な演算も必要ない。

【0096】

このように、本実施の形態に係る断熱性能推定装置１によれば、居住者の負担を抑えつつ、より簡単に建物の断熱性能を推定することが可能となる。

【0097】

また、断熱性能を推定するための指標として温度そのものではなく温度の変化率（温度降下率Ｒ）を用いることにより、計測環境等によって計測開始時の温度が異なる場合であっても、共通の尺度で断熱性能を評価することができるので、後述するように、他の住宅との断熱性能の比較やリフォーム前後の断熱性能の比較が容易となる。

【0098】

また、断熱性能推定装置１は、予め設定された、建物の断熱性能を表す複数の等級の中から、算出した温度降下率Ｒに対応する一つの等級を選択し、断熱性能推定結果２２として出力する。
これによれば、熱損失係数（Ｑ値）のような正確で細かい数値を断熱性能推定結果として出力する場合に比べて、居住者等に建物の断熱性能を直観的に理解してもらうことが可能となる。

【0099】

更に、断熱性能推定装置１は、温度降下率Ｒの時間的な変化を表す情報（グラフ４００）を表示装置の画面上に表示させる。これによれば、検査対象の建物における温度降下率が低下していく様子を提示することができるので、居住者等に検査対象の建物の断熱性能をより直観的に理解してもらうことが可能となる。

【0100】

断熱性能推定装置１は、更に、検査対象の建物以外の建物の温度降下率Ｒの時間的な変化を表す情報（グラフ４０５）を表示する。これによれば、検査対象の建物とそれ以外の建物の温度降下率Ｒの変化を一つの画面に同時に表示することができるので、居住者等が、別の住宅との断熱性能の比較やリフォーム前後の断熱性能の比較等を行うことが容易となる。

【0101】

更に、断熱性能推定装置１は、表示装置の画面上に、温度降下率Ｒと時間の２つの座標で表される２次元空間を表示するとともに、当該２次元空間に等級毎の領域４０２を表示し、各等級の大きさを示すシンボル４０３を表示する。
これによれば、検査対象の建物３の温度降下率の時間的な変化を表すグラフ４００と、その建物３の断熱性能の等級を一つの画面に表示することができるので、居住者等に建物の断熱性能をより直観的に理解してもらうことが可能となる。

【0102】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0103】

例えば、上記実施の形態では、検査対象の建物３の外部に設置した温度計３２によって計測した気温のデータ４１を用いる場合を例示したが、これに限られない。例えば、検査対象の建物３が存在する地域の日平均気温の情報（例えば、メッシュデータ）を、ネットワーク５に接続されている外部サーバ等から取得して、気温のデータ４１として用いてもよい。ここで、外部サーバとは、各種気象データを提供するサーバであり、例えば、気象庁のサーバである。これによれば、建物３の外部に温度計３２を設置する必要がないので、居住者の負担を更に低減することができる。

【0104】

また、上記実施の形態では、断熱性能推定装置１が備える表示装置に断熱性能推定結果２２等の各種情報を表示する場合を例示したが、断熱性能推定のためのデータ処理を実行する装置と推定結果を表示する装置とは別々に構成されていてもよい。例えば、断熱性能推定するためのデータ処理の実行をユーザ端末（例えば、ＰＣやタブレット端末等）からサーバに指示し、サーバが断熱性能推定のためのデータ処理を実行する場合、サーバが断熱性能推定結果２２等をユーザ端末に送信し、ユーザ端末がサーバから受信した断熱性能推定結果２２等をユーザ端末の表示装置に表示させてもよい。

【0105】

また、上述のフローチャートは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。すなわち、フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではない。例えば、各処理間に他の処理が挿入されてもよい。

【符号の説明】

【0106】

１…断熱性能推定装置、３…建物、４…温度データ管理装置、５…ネットワーク、３０…通信装置、３１，３２…温度計、４０…室温のデータ、４１…気温のデータ、１０…データ取得部、１１…変化率算出部、１２…推定部、１３…出力部、１４…記憶部、２０＿１～２０＿ｎ…温度降下率、２１…対応関係情報、２２…断熱性能推定結果、１０１…演算装置、１０２…記憶装置、１０３…入力装置、１０４…Ｉ／Ｆ装置、１０５…出力装置、１０６…バス、１０２１…プログラム（学習済みモデル生成用プログラム）、１０２２，１０２４…データ、１０２３…プログラム（断熱性能推定用プログラム）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】