JP6474221B2 - 環境診断装置及び環境診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、建物内に位置する人が体感する環境状態を診断する環境診断装置及び環境診断方法に関する。

従来、建物内部の風の経路を表示する情報を、建物の間取り図上に描画する建物の通風診断システムが知られている（例えば、下記特許文献１）。

特開２００７−１１５０４１号公報

上記通風診断システムを利用すれば、建物内部の風の経路を表示することは可能であるが、それはある平面又は立面を切り取った一断面にすぎず、実際に建物内の所定の位置にいる人がどのような風を感じるのかを容易に知ることはできない。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、建物内に位置する人が体感する環境状態を容易に診断することができる環境診断装置及び環境診断方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の環境診断装置は、建物内の間取り情報を含む建物に関する建物情報と、当該建物内での人の位置情報を含む当該人に関する人情報と、当該建物周辺における気象に関する気象情報との入力を受け付ける入力受付手段と、入力された建物情報に基づいて、当該建物情報が示す建物の３次元データを仮想空間内に構築し、入力された人情報に基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体を当該３次元データ内に配置し、当該３次元データと入力された気象情報とに基づいて、当該立体に対し、又は当該立体を構成する一つ以上の面に対し、当該気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出する算出手段と、算出された環境状態を示す値を出力する出力手段と、を備える。かかる構成を採れば、建物の３次元データが仮想空間内に構築されると共に、当該建物内に位置する人に対応する立体が当該３次元データ内に配置される。そして、当該立体において、又は当該立体を構成する一つ以上の面において建物周辺における気象に基づいて受ける環境状態を示す値が算出され、出力される。これにより、建物内に位置する人が、建物周辺における気象に基づいて体感する環境状態を容易に診断することができる。

また、本発明の環境診断装置において、立体は、人の身体部位に対応する複数の直方体から構成され、算出手段は、複数の直方体それぞれについて、各直方体に対して、又は各直方体を構成する一つ以上の面に対して受ける環境状態を示す値を算出することが好ましい。かかる構成を採れば、人の身体部位のそれぞれにおいて体感する環境状態を診断することができるため、人が体感する環境状態を人体の部位ごとにより詳細に診断することができる。

また、本発明の環境診断装置において、算出手段は、立体を構成する一つ以上の面を複数の小単位に分割し、分割された小単位ごとに気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出し、算出された小単位ごとの環境状態を示す値に基づいて当該面の環境状態を示す値を算出することが好ましい。かかる構成を採れば、算出された小単位ごとの環境状態を示す値に基づいて面の環境状態を示す値が算出されるため、より正確な環境状態を診断することができる。

また、本発明の環境診断装置において、人情報は、当該人情報が示す人の姿勢情報を含み、算出手段は、入力された人情報に含まれる姿勢情報にさらに基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体を３次元データ内に配置することが好ましい。かかる構成を採れば、人の姿勢に基づく環境状態を診断することができる。

また、本発明の環境診断装置において、入力受付手段は、建物情報が示す建物に設置された機器に関する機器情報の入力をさらに受け付け、算出手段は、入力された機器情報が示す機器に対応する物体を３次元データ内にさらに配置し、当該機器がもたらす環境状態にさらに基づいて、立体に対して、又は立体を構成する一つ以上の面に対して受ける環境状態を示す値を算出することが好ましい。かかる構成を採れば、建物に設置された機器がもたらす環境状態の影響を加味した環境状態を診断することができるため、より実状に即した環境状態を診断することができる。

また、本発明の環境診断装置において、算出手段は、予め、３次元データを複数の小直方体に分割し、各小直方体に対し、又は各小直方体を構成する一つ以上の面に対し、気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を積算しておき、立体に対して、又は立体を構成する一つ以上の面に対して受ける環境情報を示す値を算出する際に、当該立体の位置にある小直方体において予め積算した値を用いて算出することが好ましい。かかる構成を採れば、建物の各位置における環境情報を示す値の積算値を用いて、人が体感する環境状態を容易に診断することができる。

ところで、本発明は、上記のように環境診断装置の発明として記述できる他に、以下のように環境診断方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。

即ち、本発明に係る環境診断方法は、環境診断装置により実行される環境診断方法であって、建物内の間取り情報を含む建物に関する建物情報と、当該建物内での人の位置情報を含む当該人に関する人情報と、当該建物周辺における気象に関する気象情報との入力を受け付ける入力受付ステップと、入力された建物情報に基づいて、当該建物情報が示す建物の３次元データを仮想空間内に構築し、入力された人情報に基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体を当該３次元データ内に配置し、当該３次元データと入力された気象情報とに基づいて、当該立体に対し、又は当該立体を構成する一つ以上の面に対し、当該気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出する算出ステップと、算出された環境状態を示す値を出力する出力ステップと、を含む。

本発明によれば、建物内に位置する人が体感する環境状態を容易に診断することができる。

本発明の実施形態に係る環境診断装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る環境診断装置のハードウェア構成を示す図である。 仮想空間内に構築された建物の３次元データの上面図である。 人に対応する立体の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る環境診断装置で実行される処理（環境診断方法）のうち、室内日射到達位置を算出する処理を示すフローチャートである。 室内日射到達位置の出力例を示す図である。 本発明の実施形態に係る環境診断装置で実行される処理（環境診断方法）のうち、直達日射積算時間を算出する処理を示すフローチャートである。 直達日射積算時間の出力例を示す図である。 本発明の実施形態に係る環境診断装置で実行される処理（環境診断方法）のうち、人体日射取得量を算出する処理を示すフローチャートである。 人体日射取得量の出力例を示す図である。 本発明の実施形態に係る環境診断装置で実行される処理（環境診断方法）のうち、室内風速・風向を算出する処理を示すフローチャートである。 室内風速・風向の出力例を示す図である。 本発明の実施形態に係る環境診断装置で実行される処理（環境診断方法）のうち、室内照度を算出する処理を示すフローチャートである。 室内照度の出力例を示す図である。

以下、図面とともに本発明による環境診断装置及び環境診断方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、環境診断装置１の機能ブロック図である。環境診断装置１は、建物内に位置する人が体感する（受ける）環境状態を示す値を算出及び出力（診断）する。図１に示す通り、環境診断装置１は、入力部１０（入力受付手段）と、算出部１１（算出手段）と、出力部１２（出力手段）とを含んで構成される。

環境診断装置１は、ＣＰＵ等のハードウェアから構成されているものである。図２は、環境診断装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示される環境診断装置１は、物理的には、図２に示すように、ＣＰＵ２０、主記憶装置であるＲＡＭ２１及びＲＯＭ２２、ディスプレイ等の入出力装置２３、他の装置とネットワーク等を介して通信を行う通信モジュール２４、及び補助記憶装置２５などを含むコンピュータシステムとして構成されている。

図１に示す環境診断装置１の各機能ブロックの機能は、図２に示すＣＰＵ２０、ＲＡＭ２１等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ２０の制御のもとで入出力装置２３、通信モジュール２４、及び補助記憶装置２５を動作させるとともに、ＲＡＭ２１におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

以下、図１に示す環境診断装置１の各機能ブロックについて説明する。

入力部１０は、建物内の間取り情報を含む建物に関する建物情報と、当該建物内での人の位置情報を含む当該人に関する人情報と、当該建物周辺における気象に関する気象情報との入力を受け付ける（入力する）。入力部１０は、建物情報が示す建物に設置された機器に関する機器情報の入力をさらに受け付けてもよい。また、入力部１０は、環境状態を示す値を算出する上で必要となるその他の情報、例えば、算出対象日時や算出期間の入力をさらに受け付けてもよい。

入力部１０は、建物情報と人情報と気象情報と機器情報とのうち一つ以上の情報の入力を、入出力装置２３を介してユーザから受け付けてもよいし、通信モジュール２４を介して他の装置からネットワーク経由で受け付けてもよい。また、建物情報と人情報と気象情報と機器情報とのうち一つ以上の情報は、環境診断装置１内に予め格納されており、入力部１０は環境診断装置１内に予め格納された当該情報の入力を受け付けてもよい。

建物情報は、建物内の各部屋の壁、ドアや窓等の開口、階段等の間取りに関する位置や大きさの情報である間取り情報を含む。建物情報は、建物全体ではなく、建物に含まれる一部屋の間取りに関する情報であってもよい。また、建物情報は、建物及び部屋の座標や緯度経度等の位置情報を含んでもよい。また、建物情報は、当該建物情報が示す建物の周辺に位置する建物の建物情報を含んでもよい。その他、建物情報は、建物に関するあらゆる情報を含んでもよい。

人情報は、建物情報が示す建物内に位置する人に関する情報である。環境診断装置１は、人情報が示す、建物内に位置する人が体感する環境状態を診断する。つまり、人情報が示す人は、環境診断装置１の診断対象である。人情報は、建物内での人の位置に関する位置情報（座標や緯度経度等）を含む。また、人情報は、人の身長等の体格情報を含んでもよい。また、人情報は、人の姿勢情報を含んでもよい。姿勢情報とは、人がどのような姿勢を取っているかを示す情報であり、具体的には、立位、椅子座、床座、横臥位等が挙げられる。

気象情報は、建物情報が示す建物周辺（建物の位置も含む）における気象に関する情報である。気象情報の具体例としては、天空上での太陽の軌道を示す太陽軌道データ、建物周辺の屋外の風速・風向、全天空照度、天気等が挙げられる。

機器情報は、建物情報が示す建物に設置された機器に関する情報である。機器の具体例としては、照明器具、エアコン、通風口、扇風機等が挙げられる。機器情報が示す機器は、建物内に位置する人が受ける環境状態を変化させる可能性がある。

算出部１１は、入力された建物情報に基づいて、当該建物情報が示す建物の３次元データ３０を仮想空間内に構築し、入力された人情報に基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体４０を当該３次元データ３０内に配置し、３次元データ３０と入力された気象情報とに基づいて、立体４０に対し、又は立体４０を構成する一つ以上の面に対し、当該気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出する。

より具体的には、まず、算出部１１は、入力部１０によって入力された建物情報に含まれる間取り情報等の各種情報を利用して、環境診断装置１のメモリ上において、当該建物情報が示す建物の３次元データ３０を仮想空間内に構築する。３次元データ３０は、建物を構成する壁、ドア、窓、階段、床、天井等それぞれの、位置、横幅、縦幅、高さ等を持つ３次元データから構成される。３次元データ３０内は、座標や緯度経度等によって位置指定ができる。

次に、算出部１１は、入力部１０によって入力された人情報に含まれる位置情報等の各種情報を利用して、当該人情報が示す人に対応する立体４０を３次元データ３０内に配置する。立体４０は、直方体、球、曲面を含む立体、ポリゴン又はポリゴンの集合により構成される。例えば、算出部１１は、人情報に含まれる位置情報である座標を用いて、３次元データ３０内の当該座標の位置に立体４０を配置する。

次に、算出部１１は、３次元データ３０と、入力部１０によって入力された気象情報とに基づいて、立体４０に対し、又は立体４０を構成する一つ以上の面に対し、当該気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出する。算出部１１による環境状態を示す値の算出の詳細については後述する。

図３は、仮想空間内に算出部１１により構築された建物の３次元データ３０の上面図である。図３に示す通り、建物内の一部屋に対応する３次元データ３０が仮想空間内に構築されている。そして、図３に示す通り、算出部１１により、３次元データ３０内に立体４０が配置されている。

図４は、人に対応する立体４０の例を示す図である。図４（ａ）は、直方体により構成される立体４０の例を示す図である。ここで、立体４０は、人の身体部位に対応する複数の直方体、例えば、人の頭部、胴部及び脚部にそれぞれ対応する３つの直方体から構成されてもよい。図４（ｂ）は、人の頭部に対応する直方体４０Ｈと、人の胴部に対応する直方体４０Ｂと、人の脚部に対応する直方体４０Ｌとから構成される立体４０の例を示す図である。なお、これら３つの直方体のうち一部又は全ては、直方体以外の立体であってもよい。また、立体４０は、図４（ａ）に示す立体４０、又は図４（ｂ）に示す立体４０を、さらに複数の小単位（メッシュ）に分割してもよい。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す立体４０をさらに複数の小単位に分割した立体４０の例を示す図である。図４（ｃ）に示す通り、直方体４０Ｈ、直方体４０Ｂ及び直方体４０Ｌはそれぞれ、分割された小単位４０Ｍから構成される。

算出部１１は、立体４０が図４（ｂ）で示されるような直方体４０Ｈ、直方体４０Ｂ及び直方体４０Ｌで構成される場合、直方体４０Ｈ、直方体４０Ｂ及び直方体４０Ｌそれぞれについて、各直方体に対して、又は各直方体を構成する一つ以上の面に対して受ける環境状態を示す値を算出する。

また、算出部１１は、立体４０が図４（ｃ）で示されるような分割された小単位４０Ｍで構成される場合、分割された小単位４０Ｍごとに気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出し、算出された小単位４０Ｍごとの環境状態を示す値に基づいて、立体４０の面、又は直方体４０Ｈ、直方体４０Ｂ及び直方体４０Ｌそれぞれの面の環境状態を示す値を算出してもよい。例えば、算出部１１は、算出された小単位４０Ｍごとの環境状態を示す値を、直方体４０Ｈ毎、直方体４０Ｂ毎、直方体４０Ｌ毎、及び立体４０全体毎に、平均化したり、積算したりして、最終的な環境状態を示す値を算出する。なお、算出部１１は、直方体４０Ｈの面の環境状態を示す値を算出する場合、当該直方体４０Ｈ（の当該面）に含まれる小単位４０Ｍの環境状態を示す値に基づいて算出し、直方体４０Ｂの面の環境状態を示す値を算出する場合、当該直方体４０Ｂ（の当該面）に含まれる小単位４０Ｍの環境状態を示す値に基づいて算出し、直方体４０Ｌの面の環境状態を示す値を算出する場合、当該直方体４０Ｌ（の当該面）に含まれる小単位４０Ｍの環境状態を示す値に基づいて算出する。

算出部１１は、入力された人情報に含まれる姿勢情報にさらに基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体４０を３次元データ３０内に配置してもよい。具体的には、算出部１１は、入力部１０によって入力された人情報に含まれる姿勢情報が、立位を示す場合、図４（ａ）に示す通り、立体４０を縦に、すなわち長手方向が垂直方向となるように３次元データ３０内に配置する。一方、算出部１１は、入力部１０によって入力された人情報に含まれる姿勢情報が、横臥位を示す場合、立体４０を横に、すなわち長手方向が水平方向となるように３次元データ３０内に配置する。

算出部１１は、入力された機器情報が示す機器に対応する物体を３次元データ３０内にさらに配置し、当該機器がもたらす環境状態にさらに基づいて、立体に対して、又は立体を構成する一つ以上の面に対して受ける環境状態を示す値を算出してもよい。具体的には、算出部１１は、入力部１０によって入力された機器情報が示す機器が照明器具である場合、照明器具に対応する物体を３次元データ３０内に配置すると共に、当該照明器具がもたらす環境状態（照度等）にさらに基づいて、立体４０に対して、又は立体４０を構成する一つ以上の面に対して受ける環境状態（照度等）を示す値を算出する。また、算出部１１は、入力部１０によって入力された機器情報が示す機器がエアコンである場合、エアコンに対応する物体を３次元データ３０内に配置すると共に、当該エアコンがもたらす環境状態（風速・風向・熱量等）にさらに基づいて、立体４０に対して、又は立体４０を構成する一つ以上の面に対して受ける環境状態（風速・風向・熱量等）を示す値を算出する。

算出部１１は、予め、３次元データ３０を複数の小直方体（立体４０、立体４０を構成する直方体、又は立体４０を分割した小単位などに対応した大きさ）に分割し、各小直方体に対し、又は各小直方体を構成する一つ以上の面に対し、気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を積算しておき、立体に対して、又は立体を構成する一つ以上の面に対して受ける環境情報を示す値を算出する際に、当該立体の位置にある小直方体において予め積算した値を用いて算出してもよい。

出力部１２は、算出された環境状態を示す値を出力する。具体的には、出力部１２は、算出部１１によって算出された環境状態を示す値を、テキストや図面や３次元オブジェクト等を利用して入出力装置２３に出力（表示）する。また、出力部１２は、算出部１１によって算出された環境状態を示す値を、通信モジュール２４を介して他の装置等に出力してもよい。その他、出力部１２は、環境状態を示す値を表示する際に、算出部１１が算出に用いた３次元データ３０又は当該３次元データ３０に対応する２次元データ（例えば、建物の平面や断面）の全て又は一部や、立体４０又は立体４０に対応する２次元データの全て又は一部などを合わせて表示してもよい。さらに、出力部１２は、例えばＡＲＩＯＳ（アリオス）（登録商標）など、住環境シミュレーションシステムによって算出された建物の各箇所（例えば、上述の建物の平面や断面）の環境状態（日照、日射、通風、採光など）を示す値を合わせて表示してもよい。

続いて、図５〜１４を用いて、環境診断装置１により実行される環境診断方法の処理のいくつかの具体例について説明する。

（室内日射到達位置の算出方法）
図５及び６は、環境診断方法のうち、室内日射到達位置の算出方法を説明するための図である。まず、図５に示すフローチャート図を用いて、環境診断装置１による室内日射到達位置の算出方法の処理について説明する。

まず、入力部１０により、間取り、緯度経度、周辺建物に関する情報を含む邸別データ（建物情報）が入力される（Ｓ１）。次に、入力部１０により、太陽軌道データ（気象情報）が入力される（Ｓ２）。次に、入力部１０により、建物内の人の（中心）座標、身長及び姿勢に関する測定ポイント（人情報）が入力される（Ｓ３）。次に、入力部１０により、計算対象日時が入力される（Ｓ４）。次に、環境診断装置１により、Ｓ２にて入力された太陽軌道データから、Ｓ４にて入力された計算対象日時における太陽軌道データが取得される（Ｓ５）。

次に、算出部１１により、人体長方形である立体４０が、小単位に分割される（Ｓ６）。ここでは、立体４０は、図４（ｂ）に示すような４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌの３つに分割されるものとする。次に、算出部１１により、４０Ｈの下面以外の５面、並びに４０Ｂ及び４０Ｌの下面及び上面以外の４面への日射到達位置が、Ｓ１にて入力された邸別データと、Ｓ３にて入力された測定ポイントと、Ｓ５にて取得された計算対象日時における太陽軌道データとに基づいて算出される（Ｓ７）。本算出では一般的な算出方法に基づいて算出される。次に、出力部１２により、結果（日射到達位置）が出力される（Ｓ８）。

図６は、図５のＳ８にて出力部１２により出力された室内日射到達位置の出力例を示す図である。図６（ａ）は、図４（ｂ）に示す４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌのうち、出力部１２により日射が到達されたと算出された４０Ｈの側面及び上面、並びに４０Ｂの側面が色付けられている立体４０を示す。図６（ｂ）は、立体４０が人体を示すことをよりわかりやすく表示するため、４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌをそれぞれ人の頭部、胸部、脚部として表示し、対応する箇所を色付けた立体４０を示す。以降の説明では、出力部１２は、図６（ｂ）の表示形式で出力するものとする。

（直達日射積算時間の算出方法）
図７及び８は、環境診断方法のうち、太陽の直達日射積算時間の算出方法を説明するための図である。まず、図７に示すフローチャート図を用いて、環境診断装置１による直達日射積算時間の算出方法の処理について説明する。なお、当該処理は、図５に示す前述の室内日射到達位置の算出方法と同様のため、差分についてのみ説明する。

図７において、図５のＳ４の代わりにＳ４Ａが実行される。すなわち、入力部１０により、計算対象日時に加えて、単位期間（直達日射を積算する期間）が入力される（Ｓ４Ａ）。また、図５のＳ７の代わりにＳ７Ａが実行される。すなわち、算出部１１により、４０Ｈの下面以外の５面、並びに４０Ｂ及び４０Ｌの下面及び上面以外の４面への直達日射積算時間が、Ｓ１にて入力された邸別データと、Ｓ３にて入力された測定ポイントと、Ｓ４Ａにて入力された単位期間と、Ｓ５にて取得された計算対象日時における太陽軌道データとに基づいて算出される（Ｓ７Ａ）。本算出では一般的な算出方法に基づいて算出される。また、図５のＳ８の代わりにＳ８Ａが実行される。すなわち、出力部１２により、結果（直達日射積算時間）が出力される（Ｓ８Ａ）。

図８は、図７のＳ８Ａにて出力部１２により出力された直達日射積算時間の出力例を示す図である。図８に示す通り、４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌそれぞれの面において、直達日射積算時間に対応した色付けがなされた立体４０が出力部１２により出力される。

（人体日射取得量の算出方法）
図９及び１０は、環境診断方法のうち、人体日射取得量の算出方法を説明するための図である。まず、図９に示すフローチャート図を用いて、環境診断装置１による人体日射取得量の算出方法の処理について説明する。なお、当該処理は、図７に示す前述の直達日射積算時間の算出方法と同様のため、差分についてのみ説明する。

図９において、図７のＳ２とＳ３との間に、Ｓ２−１が実行される。すなわち、入力部１０により、計算対象の天気が入力される（Ｓ２−１）。また、図７のＳ７Ａの代わりにＳ７Ｂが実行される。すなわち、算出部１１により、４０Ｈの下面以外の５面、並びに４０Ｂ及び４０Ｌの下面及び上面以外の４面への人体日射取得量が、Ｓ１にて入力された邸別データと、Ｓ２−１にて入力された計算対象の天気と、Ｓ３にて入力された測定ポイントと、Ｓ４Ａにて入力された単位期間と、Ｓ５にて取得された計算対象日時における太陽軌道データとに基づいて算出される（Ｓ７Ｂ）。本算出では一般的な算出方法に基づいて算出される。また、図７のＳ８Ａの代わりにＳ８Ｂが実行される。すなわち、出力部１２により、結果（人体日射取得量）が出力される（Ｓ８Ｂ）。なお、Ｓ２の太陽起動データの入力、及びＳ２−１の計算対象天気の入力に代わって、入力部１０により、標準日射量データベースを用いて任意の地点における任意の時刻の日射取得量が入力され、Ｓ７Ｂにて算出部１１により当該日射取得量に基づいて人体日射取得量が算出されてもよい。

図１０は、図９のＳ８Ｂにて出力部１２により出力された人体日射取得量の出力例を示す図である。図１０に示す通り、４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌそれぞれの正面（人の正面）において、人体日射取得量に対応した色付けがなされた立体４０であって、それぞれの正面において具体的な人体日射取得量（Ａ１〜Ａ３）が対応付けられた立体４０が出力部１２により出力される。

（室内風速・風向の算出方法）
図１１及び１２は、環境診断方法のうち、室内風速・風向の算出方法を説明するための図である。まず、図１１に示すフローチャート図を用いて、環境診断装置１による室内風速・風向の算出方法の処理について説明する。

まず、入力部１０により、間取り、緯度経度、周辺建物に関する情報を含む邸別データ（建物情報）が入力される（Ｓ１０）。次に、入力部１０により、屋外の風速・風向（気象情報）が入力される（Ｓ１１）。次に、入力部１０により、建物内の人の（中心）座標、身長及び姿勢に関する測定ポイント（人情報）が入力される（Ｓ１２）。次に、入力部１０により、該当日時の気象条件が入力される（Ｓ１３）。

次に、算出部１１により、人体長方形である立体４０が、小単位に分割される（Ｓ１４）。ここでは、立体４０は、図４（ｂ）に示すような４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌの３つに分割されるものとする。次に、算出部１１により、４０Ｈの下面以外の５面、並びに４０Ｂ及び４０Ｌの下面及び上面以外の４面への風速・風向が、Ｓ１０にて入力された邸別データと、Ｓ１１にて入力された屋外の風速・風向と、Ｓ１２にて入力された測定ポイントと、Ｓ１３にて取得された該当日時の気象条件とに基づいて算出される（Ｓ１５）。本算出では一般的な算出方法に基づいて算出される。次に、出力部１２により、結果（室内風速・風向）が出力される（Ｓ１６）。なお、算出部１１は、予め、３次元データ３０を複数の小直方体に分割し、各小直方体に対し、又は各小直方体を構成する一つ以上の面に対し、気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を積算しておき、Ｓ１５において、算出部１１は、４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌの風速・風向を算出する際に、４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌそれぞれの位置にある小直方体において予め積算した値を用いて算出してもよい。

図１２は、図１１のＳ１６にて出力部１２により出力された室内風速・風向の出力例を示す図である。図１２に示す通り、４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌそれぞれの面において、室内風速に対応した色付けがなされた立体４０であって、それぞれの面において具体的な室内風速、及び当該室内風速・風向を長さと向きで表現した矢印（Ａ４及びＡ５）が対応付けられた立体４０が出力部１２により出力される。

（室内照度の算出方法）
図１３及び１４は、環境診断方法のうち、室内照度の算出方法を説明するための図である。まず、図１３に示すフローチャート図を用いて、環境診断装置１による室内照度の算出方法の処理について説明する。

まず、入力部１０により、間取り、緯度経度、周辺建物に関する情報を含む邸別データ（建物情報）及び照明器具に関する機器情報が入力される（Ｓ２０）。次に、入力部１０により、計算対象である全天空照度が入力される（Ｓ２１）。なお、Ｓ２１にて、入力部１０により、設計用全天空照度が入力されてもよい。次に、入力部１０により、建物内の人の（中心）座標、身長及び姿勢に関する測定ポイント（人情報）が入力される（Ｓ２２）。

次に、算出部１１により、人体長方形である立体４０が、小単位に分割される（Ｓ２３）。ここでは、立体４０は、図４（ｂ）に示すような４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌの３つに分割されるものとする。次に、算出部１１により、４０Ｈの所定位置（人の目に対応する位置）への水平面照度（室内照度）が、Ｓ２０にて入力された邸別データと、Ｓ２１にて入力された計算対象の全天空照度と、Ｓ２２にて入力された測定ポイントとに基づいて算出される（Ｓ２４）。本算出では一般的な算出方法に基づいて算出される。次に、算出部１１により、４０Ｈの所定位置（人の目に対応する位置）への水平面照度（室内照度）が、Ｓ２０にて入力された邸別データ及び機器情報と、Ｓ２１にて入力された計算対象の全天空照度と、Ｓ２２にて入力された測定ポイントとに基づいて算出される（Ｓ２５）。本算出では一般的な算出方法に基づいて算出される。次に、出力部１２により、Ｓ２４及びＳ２５の結果（室内照度）が出力される（Ｓ２６）。

図１４は、図１３のＳ２６にて出力部１２により出力された室内照度の出力例を示す図である。図１４に示す通り、４０Ｈ、４０Ｂ及び４０Ｌそれぞれの正面（人の正面）において、室内照度に対応した色付けがなされた立体４０であって、それぞれの正面において具体的な照度（Ａ６）が対応付けられた立体４０が出力部１２により出力される。一般的に、室内照度は、人の顔面（目）が受ける照度、すなわち、人（の目）が感じる照度（明るさ）である。そこで、本算出では、室内照度を出力する際に人の顔面（目）の位置に対応する４０Ｈの正面での水平面照度を算出している。

次に、本実施形態のように構成された環境診断装置１の作用効果について説明する。

本実施形態の環境診断装置１によれば、建物の３次元データ３０が仮想空間内に構築されると共に、当該建物内に位置する人に対応する立体４０が３次元データ３０内に配置される。そして、立体４０において、又は立体４０を構成する一つ以上の面において建物周辺における気象に基づいて受ける環境状態を示す値が算出され、出力される。これにより、建物内に位置する人が、建物周辺における気象に基づいて体感する環境状態を容易に診断することができる。

また、本実施形態の環境診断装置１によれば、立体４０は、人の身体部位に対応する複数の直方体、具体的には、人の頭部、胴部及び脚部にそれぞれ対応する３つの直方体から構成され、算出部１１は、３つの直方体それぞれについて、各直方体に対して、又は各直方体を構成する一つ以上の面に対して受ける環境状態を示す値を算出することが好ましい。かかる構成を採れば、人の頭部、胴部及び脚部のそれぞれにおいて体感する環境状態を診断することができるため、人が体感する環境状態を人体の部位ごとにより詳細に診断することができる。

また、本実施形態の環境診断装置１によれば、算出部１１は、立体４０を構成する一つ以上の面を複数の小単位に分割し、分割された小単位ごとに気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出し、算出された小単位ごとの環境状態を示す値に基づいて当該面の環境状態を示す値を算出することが好ましい。かかる構成を採れば、算出された小単位ごとの環境状態を示す値に基づいて面の環境状態を示す値が算出されるため、より正確な環境状態を診断することができる。

また、本実施形態の環境診断装置１によれば、人情報は、当該人情報が示す人の姿勢情報を含み、算出部１１は、入力された人情報に含まれる姿勢情報にさらに基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体４０を３次元データ３０内に配置することが好ましい。かかる構成を採れば、人の姿勢に基づく環境状態を診断することができる。

また、本実施形態の環境診断装置１によれば、入力部１０は、建物情報が示す建物に設置された機器に関する機器情報の入力をさらに受け付け、算出部１１は、入力された機器情報が示す機器に対応する物体を３次元データ３０内にさらに配置し、当該機器がもたらす環境状態にさらに基づいて、立体４０に対して、又は立体４０を構成する一つ以上の面に対して受ける環境状態を示す値を算出することが好ましい。かかる構成を採れば、建物に設置された機器がもたらす環境状態の影響を加味した環境状態を診断することができるため、より実状に即した環境状態を診断することができる。

また、本実施形態の環境診断装置１によれば、算出部１１は、予め、３次元データ３０を複数の小直方体に分割し、各小直方体に対し、又は各小直方体を構成する一つ以上の面に対し、気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を積算しておき、立体４０に対して、又は立体４０を構成する一つ以上の面に対して受ける環境情報を示す値を算出する際に、当該立体４０の位置にある小直方体において予め積算した値を用いて算出することが好ましい。かかる構成を採れば、建物の各位置における環境情報を示す値の積算値を用いて、人が体感する環境状態を容易に診断することができる。

１…環境診断装置、１０…入力部、１１…算出部、１２…出力部、２０…ＣＰＵ、２１…ＲＡＭ、２２…ＲＯＭ、２３…入出力装置、２４…通信モジュール、２５…補助記憶装置、３０…（建物の）３次元データ、４０…立体。

Claims (3)

1. 建物内の間取り情報を含む建物に関する建物情報と、当該建物内での人の位置情報を含む当該人に関する人情報と、当該建物周辺における気象に関する気象情報との入力を受け付ける入力受付手段と、
   入力された建物情報に基づいて、当該建物情報が示す建物の３次元データを仮想空間内に構築し、入力された人情報に基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体を当該３次元データ内に配置し、当該３次元データと入力された気象情報とに基づいて、当該立体に対し、又は当該立体を構成する一つ以上の面に対し、当該気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出する算出手段と、
   算出された環境状態を示す値を出力する出力手段と、
   を備え、
   前記建物情報は、当該建物情報が示す建物の周辺に位置する建物の建物情報を含み、
   前記立体は、人の身体部位に対応する複数の直方体から構成され、
   前記算出手段は、
   予め、前記３次元データを、前記立体を構成する複数の直方体に対応した大きさまたは当該直方体を分割した小単位に対応した大きさの複数の小直方体に分割し、各小直方体に対し、又は各小直方体を構成する一つ以上の面に対し、前記環境状態を示す値を積算しておき、
   前記環境状態を示す値を算出する際に、前記立体の位置にある小直方体において予め積算した値を用いて算出する、
   環境診断装置。
2. 人情報は、当該人情報が示す人の姿勢情報を含み、
   前記算出手段は、入力された人情報に含まれる姿勢情報にさらに基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体を３次元データ内に配置する、
   請求項１に記載の環境診断装置。
3. 環境診断装置により実行される環境診断方法であって、
   建物内の間取り情報を含む建物に関する建物情報と、当該建物内での人の位置情報を含む当該人に関する人情報と、当該建物周辺における気象に関する気象情報との入力を受け付ける入力受付ステップと、
   入力された建物情報に基づいて、当該建物情報が示す建物の３次元データを仮想空間内に構築し、入力された人情報に基づいて、当該人情報が示す人に対応する立体を当該３次元データ内に配置し、当該３次元データと入力された気象情報とに基づいて、当該立体に対し、又は当該立体を構成する一つ以上の面に対し、当該気象情報が示す気象に基づいて受ける環境状態を示す値を算出する算出ステップと、
   算出された環境状態を示す値を出力する出力ステップと、
   を含み、
   前記建物情報は、当該建物情報が示す建物の周辺に位置する建物の建物情報を含み、
   前記立体は、人の身体部位に対応する複数の直方体から構成され、
   前記算出ステップは、
   予め、前記３次元データを、前記立体を構成する複数の直方体に対応した大きさまたは当該直方体を分割した小単位に対応した大きさの複数の小直方体に分割し、各小直方体に対し、又は各小直方体を構成する一つ以上の面に対し、前記環境状態を示す値を積算しておき、
   前記環境状態を示す値を算出する際に、前記立体の位置にある小直方体において予め積算した値を用いて算出する、
   環境診断方法。

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