JP6562893B2 - パラメータ推定装置、空調システム評価装置、パラメータ推定方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、パラメータ推定装置、空調システム評価装置、パラメータ推定方法およびプログラムに関する。

建物の省エネルギ化などの取り組みのために、建物が備える空調設備の更新または運用変更について、シミュレーションにより比較評価する方法が知られている。シミュレーションを高精度に行うためには、建物において実際に計測された様々な計測データに基づいて、シミュレーションモデルに含まれる多数のパラメータを同定する必要がある。

パラメータの数が多いと、パラメータの同定に必要な繰り返し計算の回数が増加し、同定に要する時間が増加するという問題がある。この問題を回避するために、パラメータの数を削減する手法が取られている。例えば、計測データに対する重回帰分析によって設備に影響しないパラメータを特定することにより、パラメータ数を削減する手法が知られている。また、パラメータに影響を与える分類条件ごとに計測データを分類してからパラメータ同定をすることによってパラメータ数を削減する方法が知られている。

しかしながら、条件によらず一定であるはずのパラメータ、例えば壁面の熱の伝わりやすさに関する係数など、であっても、当該パラメータに分類条件ごとに個別の値が同定されてしまい、シミュレーションの精度が低くなるという問題がある。

特許第４０３２４２６号公報 特開２００８−９０８２８号公報

本発明の一実施形態は、建物の空調システムを評価するためのシミュレーションモデルの複数のパラメータに対して、適切とされる値を推定する。

本発明の一実施形態のパラメータ推定装置は、モデル簡略化部と、パラメータ推定値算出部とを備える。モデル簡略化部は、計測データセットと、簡略化可能条件とに基づき、シミュレーションモデルを簡略化することにより、簡略化モデルを生成する。パラメータ推定値算出部は、簡略化モデルと、簡略化モデルに対応する計測データセットとに基づき、簡略化モデルのパラメータに対する推定値を算出する。また、パラメータ推定値算出部は、第１の計測データセットに基づく第１の簡略化モデルの第１のパラメータに対する第１の推定値を算出した後は、第２の計測データセットに基づく第２の簡略化モデルの第１のパラメータに対しては、第１の推定値を適用する。

第１の実施形態に係る空調システム評価装置の概略構成の一例を示すブロック図。 第１の実施形態に係る空調システム評価装置の全体処理の概略フローチャートの一例を示す図。 建物情報を入力するためのインタフェースの一例を示す図。 第１の実施形態に係るモデル生成部の処理のフローチャートの一例を示す図。 生成されたシミュレーションモデルの構成の一例を示す図。 簡略化可能条件の一例を示す図。 第１の実施形態に係るモデル簡略化部の処理のフローチャートの一例を示す図。 計測データセットおよび簡略化可能条件の判定結果の一例を示す図。 簡略化モデル情報の一例を示す図。 推定値の算出処理のフローチャートの一例を示す図。 第１の実施形態に係る、空調システムのシミュレーション結果の一例を示す図。 モデル詳細度を設定するためのインタフェースの一例を示す図。 第２の実施形態に係るモデル生成部の処理のフローチャートの一例を示す図。 第３の実施形態に係る簡略化可能条件の一例を示す図。 第４の実施形態に係る空調システム評価装置の全体処理の概略フローチャートの一例を示す図。 第５の実施形態に係る、空調システムのシミュレーション結果の一例を示す図。 第５の実施形態に係る、空調システムのシミュレーション結果の他の一例を示す図。 本発明の一実施形態におけるハードウェア構成の一例を示すブロック図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る空調システム評価装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図１に示された空調システム評価装置１は、入力インタフェース（入力ＩＦ）１１と、記憶部１２と、モデル生成部１３と、モデル簡略化部１４と、パラメータ推定値算出部１５と、シミュレーション部１６と、出力インタフェース（出力ＩＦ）１７と、を備える。

なお、図１のブロックを結びつける線（リンク）は、本実施形態における主要なデータの送受を表しているが、リンクがないブロック同士間でもデータの送受が行われてもよい。例えば、入力インタフェース１１はモデル生成部１３だけでなく、他の構成要素にデータを渡してもよい。出力インタフェース１７も、シミュレーション部１６だけでなく、他の構成要素からデータを受け取ってもよい。

空調システム評価装置１は、建物の空調システムを評価する。なお、建物の空調システムは、建物に実際に設置されているものでもよいし、設置が想定されるものでもよい。評価項目は、空調システムの性能、消費エネルギといったものが考えられる。空調システム評価装置１は、空調システムを評価するために、空調システムに係るシミュレーションモデルに対して、シミュレーションを行う。その際、空調システム評価装置１は、シミュレーションモデルを生成し、シミュレーションモデルの簡略化を行い、シミュレーションモデルの複数のパラメータに対して推定値を算出する。

図２は、第１の実施形態に係る空調システム評価装置の全体処理の概略フローチャートの一例を示す図である。入力インタフェース１１が情報を受け付け（Ｓ１０１）、モデル生成部１３が、入力インタフェース１１が受け付けた情報などに基づき、シミュレーションモデルを生成する（Ｓ１０２）。生成されたシミュレーションモデルは、モデル簡略化部１４により簡略化され、簡略化モデルが生成される（Ｓ１０３）。そして、パラメータ推定値算出部１５が、簡略化モデルのパラメータの推定値を算出する（Ｓ１０４）。シミュレーション部１６は、算出された推定値に基づき、シミュレーションモデルに対するシミュレーションを実行し（Ｓ１０５）、出力インタフェース１７がシミュレーション結果などの所望の情報を出力する（Ｓ１０６）。以上が、概略処理のフローである。処理の詳細は、空調システム評価装置１の構成要素とともに後述する。

なお、空調システム評価装置１は、シミュレーションモデルのパラメータの推定値を算出するパラメータ推定装置としても用いることができる。パラメータ推定装置の場合、例えば、上述のフローにおいて、Ｓ１０５の処理が行われずに、Ｓ１０６の処理において、算出されたパラメータの推定値が出力されてもよい。また、出力されたパラメータの推定値に対しユーザが修整を行い、ユーザにより修整された値に基づいて、Ｓ１０５のシミュレーションが行われてもよい。

空調システム評価装置１の構成要素について説明する。
入力インタフェース１１は、シミュレーションを行う際に、ユーザ、外部装置等から情報を受け付ける。本実施形態では、入力インタフェース１１は、評価対象の空調システムを設置する建物の概要に関する情報を受け付けることを想定する。以降、当該情報を建物情報と記載する。建物情報は、具体的には、建物の所在地域、用途、面積、階数、築年数、構造、壁面材料の少なくともいずれかの情報を含む。また、建物情報は、ｇｂｘｍｌ形式などで表記されたＢＩＭ（Ｂｕｉｌｇｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ）などの詳細な設計情報であってもよい。

図３は、建物情報を入力するためのインタフェースの一例を示す図である。図３には、建物情報を入力するためのインタフェースの一例である建物情報入力インタフェース２が示されている。例えば、ユーザが建物情報を入力する際に、入力インタフェース１１は、図３に示す建物情報入力インタフェース２を、有線または無線で接続されたディスプレイ等に表示する。建物情報入力インタフェース２の左上部分に示されたＢＩＭ読み込み領域２１は、ＢＩＭなどの詳細な設計情報を入力する領域である。左中ごろから左下の部分に示された概要指定領域２２は、建物の概要を入力するための領域である。図３では、用いられる概要項目として、階数、床面積、形状・方角、用途、所在地が示されている。これらのいずれかを指定することで、建物情報が入力される。建物情報の入力後、右部分に示された画像表示領域２３に、入力された建物情報に基づく建物を画像で表示してもよい。

なお、入力インタフェース１１が情報を受け付ける方法は、上記のインタフェースに限られるわけではない。例えば、情報が格納されたファイル等をダウンロードすることにより、情報を受け付けてもよい。また、情報が格納された外部の記憶装置を参照してもよい。また、入力インタフェース１１は、建物情報以外の情報を受け付けるために、建物情報入力インタフェース２以外のインタフェースを表示してよい。入力インタフェース１１が情報を受け付ける方法は、後述する他の実施形態についても同様である。

記憶部１２は、空調システム評価装置１が行う処理に必要な情報を記憶する。記憶部１２に記憶される情報として、モデル要素、発熱パターン、空調システム特性、計測データ、参照リスト、簡略化可能条件などがある。これらの情報については後述する。

なお、建物情報など、入力インタフェース１１が受け付けた情報を記憶部１２が記憶してもよい。また、記憶部１２は、空調システム評価装置１の各構成要素の処理による結果を取得し記憶してもよい。例えば、生成もしくは簡略化されたシミュレーションモデル、パラメータの推定値、またはシミュレーション結果などが記憶されてもよい。記憶部１２に記憶された情報は、空調システム評価装置１の各構成要素により参照されてもよい。

なお、空調システム評価装置１は複数の記憶部を有していてもよい。つまり、複数の記憶部により記憶部１２が構成されていてもよい。例えば、記憶部１２が、モデル要素を記憶する記憶部、発熱パターンを記憶する記憶部、空調システム特性を記憶する記憶部、計測データを記憶する記憶部を含んでいてもよい。また、記憶部１２は、データの抽出、検索等を行うためにデータベースにより実現されてもよい。

モデル要素は、空調システムに係るシミュレーションモデルの一部であって、シミュレーションモデルを構成するモデル（構成要素）を意味する。モデル要素には、例えば、空調システムによる熱量を示す空調モデルなどがある。記憶部１２に記憶されるモデル要素は、モデル要素を表す数式などが含まれる。

モデル要素は、Ｍｏｄｅｌｉｃａ、Ｐｙｔｈｏｎといったプログラミング言語で記述された数式であってもよいし、ＩＳＯ １３７９０：２００８といった規格で指定されたエネルギシミュレーションの入力リストであってもよいし、ＥｎｅｒｇｙＰｌｕｓの入力データ形式であるＩＤＦ形式などで記載されたものであってもよい。

発熱パターンは、建物内で発生する熱の時間変化のパターンを意味する。熱の発生源は、特に限られるものではなく、生体、機器などからの発熱などであってもよい。例えば、建物に人が出入りするオフィスがある場合、当該オフィスにおける発熱パターンは、人がいる時間帯、例えば日中、は高く、人がいない時間帯、例えば夜間、は低くなる。一方、建物に常時稼働の機械だけが置かれた部屋などの領域がある場合、当該領域における発熱パターンは、時間帯によらずにおおよそ一定となる。このように、発熱パターンは、建物または建物内の領域の用途などによって異なる。

空調システム特性は、空調システムを構成する機器に関する情報を意味する。空調システムを構成する機器は、特に限られるものではなく、例えば、ポンプ、配管、エアハンドリングユニット、パッケージ型空調機、ビル用マルチ型空調機などの種類がある。空調システム特性としては、例えば、これらの機器の機種ごとの定格の能力、負荷率と効率の関係を表す特性、定格運転時の消費エネルギなどがある。

計測データは、空調システムを備える建物において、センサまたはセンサを備える機器などにより計測されたデータを意味する。計測データは、例えば、温度、湿度、機器の消費エネルギ、機器の運転情報、建物または建物内の特定領域へ出入りする人数などがある。なお、計測データは建物内部で計測されてもよいし、建物外部で計測されてもよい。つまり、建物外部の温度（外気温）および湿度も含めてよい。また、センサを備える機器は、空調システムを構成する機器でも、それ以外の機器でもよい。機器の運転情報は、例えば、機器の発停（稼働状態、停止状態）、設定温度、給気温度、風量、水温、流量などが含まれてもよい。

なお、記憶部１２に記憶される情報は、ユーザにより予め記憶部１２に記憶されていてもよいし、空調システム評価装置１が外部の装置またはシステムから取得することにより記憶されてもよい。外部の装置またはシステムから情報を取得する場合は、空調システム評価装置１は、外部の装置またはシステムと、通信インタフェースまたはデバイスインタフェースなどにより直接または間接的に接続されて、データの送受が可能とする。ＩＰアドレス等のデータの送受に必要な情報は、記憶部１２に予め記憶されていればよい。

モデル生成部１３は、空調システムに係るシミュレーションモデルを生成する。具体的には、モデル生成部１３は、建物情報と、モデル要素と、発熱パターンと、空調システム特性と、に基づきシミュレーションモデルを生成する。

モデル生成部１３が行う処理を、その処理の流れとともに説明する。図４は、第１の実施形態に係るモデル生成部の処理のフローチャートの一例を示す図である。なお、本実施形態では、モデル要素が数式で表されていると想定する。

モデル生成部１３は、まず、空調システムを備える建物に応じた室モデルを生成する（Ｓ２０１）。室モデルは、建物の室の熱量を示すモデルである。室は、建物の一部または全体の領域を示す。すなわち、室は建物全体でもよいし、建物の領域を等分に分割した際の一区分でもよいし、建物に実際に存在する部屋であってもよい。生成された室モデルの一例を次式に示す。なお、ここでは建物全体を１つの室と想定する。当該想定では、室は建物を意味する。

Ｔは温度を意味し、Ｔの添え字はその温度に係る場所を表す。Ｔ_{ｏｕｔｄｏｏｒ}は外気温、Ｔ_ｒｏｏｍは室温を表す。Ｑは熱量を意味し、Ｑの添え字はその熱量の発生源を表す。Ｑ_空調Ａは空調システムＡが与える熱量、Ｑ_空調Ｂは空調システムＢが与える熱量、Ｑ_外壁は外壁からの熱量、Ｑ_内部発熱は室内等にいる生体、機器などから発せられた熱量（発熱量）を表す。空調システムが与える熱量は、空調システムに属する各機器による熱量が考慮される。

式（１−１）の例では、建物に、空調システムＡと空調システムＢとが存在することを想定する。空調システムＡと空調システムＢは異なる種類の空調システムである。例えば、換気を主目的とする空調システムと、温度調整を主目的とする空調システムとである。建物がどの空調システムを備えているかは、建物情報または空調システム特性に含まれていればよい。

Ｃは室内への熱の出入りに対する室温の変化量を示す係数を表すパラメータである。Ｕは壁の熱の伝わりやすさを示す係数を表すパラメータである。Ａは建物（室）の表面積を表すパラメータである。ゆえに、数１に示された室モデルは、外気温Ｔ_{ｏｕｔｄｏｏｒ}と、熱量Ｑ_空調Ａ、Ｑ_空調ＢおよびＱ_内部発熱と、を入力として、室温Ｔ_ｒｏｏｍを算出するモデルである。

なお、複数の室がある場合は、各室ごとに室モデルが生成される。また、各室ごとに室モデルには、各室間の熱交換が考慮される。具体的には、隣接する室との間で交換される熱量が式（１−１）に追加され、隣接する室との間で交換される熱量を示す熱交換式が追加される。例えば、室１と室２の２つの室がある場合、室１のモデルにおける室２から流入する熱量を表す熱交換式は、次の式（１−３）で示される。

ここでＴ_{ｒｏｏｍ1}は室１の室温、Ｔ_{ｒｏｏｍ2}は室２の室温、Ｕ_２１は室１と室２との間における熱の伝わりやすさを示すパラメータ、Ａ２１は室１と室２の接する部分の壁などの面積である。また、式（１−３）のＴ_{ｒｏｏｍ1}とＴ_{ｒｏｏｍ2}を入れ替えた式が、室２のモデルにおける室１との間の熱交換式となる。

次に、モデル生成部１３は、パラメータ推定値算出部１５により推定値が算出されるパラメータに対して初期値を決定する（Ｓ２０２）。パラメータ推定値算出部１５により推定値が算出されるパラメータは予め定められており、少なくとも簡略化モデル作成に用いられる計測データが計測された期間において一定の値であると想定されるものとする。例えば、壁の熱の伝わりやすさは、経年劣化により変化すると思われるが、計測データが計測されるような日、週単位の短い時間においては、変化しないとみなすことができる。上記の例では、パラメータＣ、Ｕ、およびＡの初期値が決定される。パラメータの最終的な推定値はパラメータ推定値算出部１５により決定されるが、パラメータの初期値はモデル生成部１３により決定される。モデル生成部１３は、建物情報に基づきパラメータの初期値を決定する。

初期値の算出方法の一例を説明する。まず、モデル生成部１３は、建物情報と、参照リストと、に基づきパラメータＣの単位体積当たりの値を算出する。参照リストは、建物情報と、パラメータＣの単位体積当たりの値との関係が示されたものである。例えば、室の用途と、パラメータＣの単位体積当たりの値との対応表であってもよい。室が体育館等の運動施設であれば、室内に存在する物があまりないため、室温は変化しやすいと考えられる。一方、室が倉庫等であれば、室内に存在する物が多いため、室温が変化しにくいと考えられる。このように、パラメータＣと関連性があると想定される建物情報と、パラメータＣの単位体積当たりの値との関係を予め定めておき、参照リストとすればよい。なお、当該関係は、初期値とするため、厳格にする必要はない。参照リストは、記憶部１２に記憶されていてもよいし、建物情報に含まれていてもよい。そして、パラメータＣの単位体積当たりの値と、建物情報に含まれる床面積および階高に基づき算出された建物の体積と、を乗算することにより、パラメータＣが算出されてもよい。

パラメータＵも、同様に、用途、築年数、所在地域などに基づき参照リストから算出されてもよい。例えば、所在地域が寒冷地であれば、外壁に高性能な断熱材が使われていると想定されるため、パラメータＵの値は大きいと想定される。また、築年数が大きければ、断熱材の性能が低く、経年劣化等もあるため、パラメータＵが小さいと想定される。用途が断熱の必要がない倉庫であれば、パラメータＵが小さいと想定される。

パラメータＡは、建物情報に基づき算出すればよい。建物情報に基づき正確に算出できる場合は、算出された値は初期値ではなく推定値としてもよく、パラメータ推定値算出部１５に対し、推定値を算出する対象から外すような設定を行ってもよい。

次に、モデル生成部１３は、空調システムに応じた空調モデルを生成する（Ｓ２０３）。空調モデルは、空調システムによる熱量を示すモデルである。空調モデルの一例を、次式に示す。

数２に示された空調モデルには、空調システムＡに関するモデル（２−１）と、空調システムＢに関するモデル（２−２）の２つが含まれている。空調システムＡは換気を主目的とする空調システムとする。空調システムＢは温度調整を主目的とする空調システムとする。式（２−１）に示された、ＦｌｏｗＲａｔｅは換気される風量（給気量）を、Ｔ_ＡＨＵは空調システムから供給される空気の温度（給気温度）を、ａは空気の比熱などで決まる定数を表す。式（２−２）に示された、Ｔ_{ｃｏｍｍａｎｄ}は目標室温を、Ｋは空調システムによって異なる定数を表す。このように、空調モデルは、給気量ＦｌｏｗＲａｔｅ、給気温度Ｔ_ＡＨＵ、目標室温Ｔ_{ｃｏｍｍａｎｄ}などを入力として、空調システムから室内に与えられる熱量を算出するモデルである。

空調機の種類と定格能力は、建物情報に含まれていてもよいし、建物情報に基づき決定されてもよい。例えば、建物の用途、床面積、所在地域などと、空調システムの定格能力との関係を示す参照リストを予め作成しておき、建物の用途、床面積、所在地域などから、定格能力が決定されてもよい。

次に、モデル生成部１３は、発熱モデルを生成する（Ｓ２０４）。発熱モデルは、室に存在する発熱源による発熱量を示すモデルであり、室モデルに含まれる発熱量Ｑ_内部発熱を算出するためのモデルである。モデル生成部１３は、建物情報と、発熱パターンと、に基づき、発熱モデルを生成する。例えば、室の単位面積当たりの発熱パターンが建物情報に含まれる用途と対応している場合、モデル生成部１３は、室の用途に基づき発熱パターンを記憶部１２から抽出し、抽出された発熱パターンと、建物情報に含まれる床面積と、を乗算することにより、発熱モデルを生成する。発熱モデルの一例を次式に示す。

ｆ（ｔ）とｇ（ｔ）はそれぞれ、ある室の時刻ｔにおける人体の発熱量Ｑ_人体発熱および機器の発熱量Ｑ_機器発熱を示す発熱パターンである。ｋは、人体の発熱量Ｑ_人体発熱および機器の発熱量Ｑ_機器発熱の和に対する室全体の発熱量Ｑ_内部発熱を示す係数を表すパラメータである。パラメータｋの初期値は、１などの値にしてよい。または、室モデルのパラメータの初期値と同じように決定してもよい。このように、数３に示された発熱モデルは、時刻ｔを入力として、熱量Ｑ_内部発熱を算出するモデルである。

モデル生成部１３は、室モデルと、空調モデルと、発熱モデルと、を結合して、シミュレーションモデルを生成する（Ｓ２０５）。図５は、生成されたシミュレーションモデルの構成の一例を示す図である。図５には、生成されたシミュレーションモデル３が示されており、シミュレーションモデル３のモデル要素として、室モデル３１と、空調モデル３２Ａと、空調モデル３２Ｂと、発熱モデル３３とが示されている。空調モデルは、２つの異なる種類の空調システムがあるため、２つ記載されている。発熱モデル３３は、人体発熱モデル３３１と機器発熱モデル３３２を含んでいる。モデル生成部１３は、あるモデル要素の出力の変数名と、別のモデル要素の入力の変数名とが一致している場合に、あるモデル要素の出力と別のモデル要素の入力とをリンクで接続する。これにより、モデル要素が接続されたシミュレーションモデルが生成される。以上が、モデル生成部１３の処理のフローである。

以上のように、モデル生成部１３は、空調システムを備える建物の室の熱量を示す室モデルと、空調システムによる熱量を示す空調モデルと、室に存在する発熱源による発熱量を示すモデルと、を構成要素として少なくとも含むシミュレーションモデルを生成する。

モデル簡略化部１４は、計測データセットと、簡略化可能条件と、に基づき、シミュレーションモデルを簡略化することにより、計測データセットに対応する簡略化モデルを生成する。計測データセットは、単位期間ごとにまとめられた計測データを意味する。簡略化とは、シミュレーションモデルに含まれるモデル要素の一部を省くまたは単純化することである。例えば、人体からの発熱は無視できるとして、人体発熱モデルを省くといった簡略化がある。また、室温の変化が無視できる程度であれば、式（１−１）の左辺を０と単純化するといった簡略化がある。簡略化可能条件は、簡略化するための条件である。

図６は、簡略化可能条件の一例を示す図である。図６では、簡略化可能条件が一覧表にて示されている。なお、適用されない簡略化可能条件があってもよい。例えば、図６では、空調モデルに対して、ＩＤが２ａの簡略化可能条件と、ＩＤが２ｂの簡略化可能条件とが設定されているが、いずれか一方または両方が適用されてもよい。図６の場合では、計測データに空調システムの発停に関するデータが含まれる場合には条件２ａが用いられ、計測データに消費エネルギデータが含まれる場合は条件２ｂを用いられるとしてもよい。いずれの簡略化可能条件も適用でき、適用後の結果が異なる場合には、優先度の高い簡略化可能条件を優先させるようにしてもよい。例えば、簡略化可能条件の一覧表において、より上の行にある条件が優先されるといった規則を予め定めておいてもよい。また、簡略化可能条件の一覧表に、簡略化可能条件を満たす場合の処理、つまり簡略化の内容が設定されていてもよい。

モデル簡略化部１４が行う処理を、その処理の流れとともに説明する。図７は、第１の実施形態に係るモデル簡略化部の処理のフローチャートの一例を示す図である。モデル簡略化部１４は、まず、計測データと、シミュレーションモデルと、シミュレーションモデルに含まれるモデル要素の簡略化可能条件とを取得する（Ｓ３０１）。

次に、モデル簡略化部１４は、計測データの計測データセットごとに、計測データセットが簡略化可能条件を満たすかについて判定する（Ｓ３０２）。計測データセットが簡略化可能条件を満たさない場合（Ｓ３０２のＮＯ）は、次の簡略化可能条件の判定に移る。簡略化可能条件を満たす場合（Ｓ３０２のＹＥＳ）は、簡略化可能なモデル要素を記録して（Ｓ３０３）、次の簡略化可能条件の判定に移る。全ての簡略化可能条件を確認したら、次の計測データセットの確認に移る。このように、全ての計測データセットに対し、全ての簡略化可能条件を判定する。

図８は、計測データセットおよび簡略化可能条件の判定結果の一例を示す図である。図８の上部（２から７行目）に計測データが示され、図８の下部（８から１２行目）に計測データセットに基づく判定結果が示されている。各列における２行目から７行目に示された計測データの組が計測データセットである。計測データセットに基づき、図６に示された各簡略化可能条件が成立するかが判定され、当該判定結果が同じ列の８から１２行目に格納される。例えば、図８の表の２列目には、時刻０：００における計測データセットは、室モデルの一部が簡略不可（図の×）と判定されたが、その他の簡略化可能条件が簡略可能（図の○）と判定されたことが示されている。なお、Ｓ３０３の判定結果の記録は、例えば、図８のように簡略化可能条件を満たすと判定された簡略化可能条件の判定結果を初期値×から○に変更するとしてもよいし、簡略化可能条件を満たすと判定された簡略化可能条件だけを記録するとしてもよい。

そして、モデル簡略化部１４は、計測データセットごとに、簡略化可能条件の判定結果に基づき、簡略化されたシミュレーションモデルを生成する。以降、簡略化されたシミュレーションモデルを、簡略化モデルと記載する。具体的には、モデル簡略化部１４は、現在の処理の対象の計測データセットと簡略化可能条件の判定結果が同じである計測データセットに対する簡略化モデルが未だ生成されていないかを確認する（Ｓ３０４）。未生成の場合（Ｓ３０４のＹＥＳ）は、簡略化可能条件の判定結果に基づき、現在の処理の対象の計測データセットに対応する簡略化モデルを生成する（Ｓ３０５）。既に生成されている場合（Ｓ３０４のＮＯ）は、簡略化モデルを生成せずに、次の簡略化モデルに移る。これにより、複数の計測データセットのうち、簡略可能なモデル要素が異なる計測データセットに対して簡略化モデルが生成される。

例えば、図８の時刻０：００における計測データセットに対して簡略化モデルの生成を行った後で、時刻０：１０における計測データセットを処理する場合は、時刻０：００における計測データセットと時刻０：１０における計測データセットとの判定結果が同一であるため、時刻０：１０における計測データセットに対する簡略化モデルは生成されない。つまり、簡略化可能条件の判定結果の組み合わせごとに、１つの簡略化モデルが生成されることになる。

最後に、モデル簡略化部１４は、生成された簡略化モデルに関する情報を生成する（Ｓ３０６）。当該情報を簡略化モデル情報と記載する。図９は、簡略化モデル情報の一例を示す図である。簡略化モデル情報には、簡略化されたモデルのＩＤ、簡略化されたモデル要素数、簡略化モデルのパラメータ、簡略化モデルに対応する計測データセットなどが含まれている。なお、簡略化モデルのパラメータは、簡略化により削除されずに簡略化モデルに残っているパラメータである。簡略化モデル情報は、パラメータ推定値算出部１５が行う処理において、処理の順番、推定の対象のパラメータ、用いる計測データセットを決めるための情報となる。以上が、モデル簡略化部１４の処理のフローである。

パラメータ推定値算出部１５は、簡略化モデルと、簡略化モデルに対応する計測データセットと、に基づき、簡略化モデルのパラメータに対する推定値を算出する。推定値の算出処理を、その処理の流れとともに説明する。図１０は、推定値の算出処理のフローチャートの一例を示す図である。パラメータ推定値算出部１５は、簡略化モデルと、簡略化モデル情報を取得する（Ｓ４０１）。

そして、パラメータ推定値算出部１５は、簡略化モデルごとに、簡略化モデルのパラメータの推定値を算出する。この際、パラメータ推定値算出部１５は、簡略化モデル情報に示された簡略化モデルに対応する計測データセットを用いる。

また、本実施形態では、簡略化モデル情報に示された簡略化されたモデル要素数に基づき、処理される簡略化モデルの順序を決定する。具体的には、簡略化されたモデル要素数の多い簡略化モデルから先に、パラメータ推定値算出部１５はパラメータの推定値を算出する。図９の例では、ＩＤ１の簡略化モデルの簡略化されたモデル要素数は５、ＩＤ２の簡略化モデルの簡略化されたモデル要素数は４、ＩＤ３の簡略化モデルの簡略化されたモデル要素数は２であるため、ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３の順で、簡略化モデルのパラメータの値が推定される。

簡略化モデルごとの処理は、次のように行われる。まず、パラメータ推定値算出部１５は、簡略化モデルに対して初期化を行う（Ｓ４０２）。初期化とは、簡略化モデルのパラメータに初期値を設定し、回帰計算の繰り返し回数を０にすることを意味する。当該初期値は、モデル生成部１３により算出された初期値である。次に、パラメータ推定値算出部１５は、シミュレーション部１６に、パラメータの値が設定された簡略化モデルを入力する。シミュレーション部１６は、入力された簡略化モデルに対するシミュレーションを実行し、シミュレーション結果を算出する（Ｓ４０３）。

次に、パラメータ推定値算出部１５は、シミュレーション結果と、簡略化モデルに対応する計測データセットとに基づき、判定を行う。そして、判定結果に基づき、処理を決定する。例えば、シミュレーション結果と、対応する計測データセットを比較する（Ｓ４０４）。その差が予め定められた閾値以下の場合（Ｓ４０５のＹＥＳ）は、所定条件を満たすとして、その時点でのパラメータの値を推定値とする。閾値より大きい場合（Ｓ４０５のＮＯ）は、所定条件を満たさないとして、回帰計算の繰り返し回数を確認する（Ｓ４０６）。回帰計算の繰り返し回数が限度回数を超えている場合（Ｓ４０６のＹＥＳ）は、その時点でのパラメータの値を推定値としてもよい。または、今までに設定したパラメータの値の中から推定値が選択されてもよい。回帰計算の繰り返し回数が限度回数を超えていない場合（Ｓ４０６のＮＯ）は、パラメータ推定値算出部１５は更新処理を行う。更新処理とは、パラメータの値を新たな値とし、回帰計算の繰り返し回数に１を加算することとする。新たな値は、例えば、現在の値に予め定められた変化量を加算することにより算出されてもよい。そして、新たなパラメータの値に基づき、簡略化モデルに対するシミュレーションが行われる（Ｓ４０３）。このＳ４０３からＳ４０７の処理が繰り返されて、パラメータの推定値が定まる。

上記において、パラメータ推定値算出部１５が設定するパラメータの値を候補値と定義する。候補値は、推定値の候補である。つまり、１回目の計算では、パラメータ推定値算出部１５は、候補値として初期値を設定する。そして、シミュレーション結果と簡略化モデルに対応する計測データセットとに基づき判定を行い、判定結果に基づき、初期値を推定値とするかを決定する。２回目以降の計算では、パラメータ推定値算出部１５は、新たな候補値を算出し、同様にして、新たな候補値を推定値とするかを決定する。なお、新たな候補値の算出方法は、最適化手法など、公知の手法を用いてもよい。

最初の簡略化モデルに対して上記処理が行われた後に、次の簡略化モデルに対しても同処理が行われる。この際、先の処理により推定値が定まったパラメータに対しては、Ｓ４０２の初期化の処理において、当該パラメータに対し算出済みの推定値が適用されることとし、Ｓ４０７における更新処理の対象からは除外する。例えば、パラメータ推定値算出部１５は、時刻４：００の計測データセットに基づく簡略化モデルのパラメータＵに対する推定値を算出した後は、時刻０：００の計測データセットに基づく簡略化モデルのパラメータＵに対しては、先に算出した推定値を適用する。これは、計測データセットが計測された時刻０：００と時刻４：００との間の期間において、パラメータＵの値は変化しないと想定されるため、パラメータＵの推定値を個々の簡略化モデルによらずに一定の値とするためである。こうして、全ての簡略化モデルに対して処理が行われ、推定値の算出処理は終了する。

ゆえに、本実施形態は、計測データセットごとの簡略化モデルを生成しても、値が変動すべきでないパラメータについては一意な値となる。

シミュレーション部１６は、パラメータの推定値に基づき、空調システムに係るシミュレーションモデルに対してシミュレーションを行い、空調システムのシミュレーション結果を算出する。こうして、適切とされるパラメータ値により、空調システムを評価するためのシミュレーション結果を算出することができる。

シミュレーション部１６は、ＥｎｅｒｇｙＰｌｕｓ、ＴＲＡＮＳＹＳなどのエネルギーシミュレーションプログラムで実現されてもよいし、ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ、Ｍｏｄｅｌｉｃａ、Ｐｙｔｈｏｎなどの汎用的なプログラム実行環境で実現されてもよいし、Ｃ＋＋、Ｆｏｒｔｒａｎなどの汎用的なプログラミング言語で記述されたシミュレーションプログラムとそれらをコンパイルするためのコンパイラの組み合わせで実現されてもよい。

なお、上記説明では、シミュレーション部１６が、候補値に基づき、簡略化モデルに対するシミュレーションを行うとした。しかし、簡略化モデルに対するシミュレーションと空調システムに係るシミュレーションモデルに対するシミュレーションとを異なるシミュレーション部が行ってもよい。つまり、候補値に基づき簡略化モデルに対するシミュレーションを行う第１のシミュレーション部と、パラメータ推定値算出部１５が算出した推定値に基づきシミュレーションモデルに対するシミュレーションを行う第２のシミュレーション部と、を空調システム評価装置１が備えていてもよい。第１のシミュレーション部は、パラメータ推定値算出部に含まれてもよい。第１のシミュレーション部と、第２のシミュレーション部は、同一のシミュレーション環境でもよいし、異なるシミュレーション環境でもよい。例えば、両シミュレーションのうち一方の負荷を減らすために、一方のシミュレーションは、他方のシミュレーションよりも簡易にしてもよい。

出力インタフェース１７は、空調システム評価装置１の各構成要素から情報を受取り、受け取った情報を出力する。例えば、出力インタフェース１７は、空調システムのシミュレーション結果を表示する。出力インタフェース１７は、空調システムのシミュレーション結果を表示するシミュレーション結果表示インタフェースを用いて、空調システムのシミュレーション結果を表示してもよい。図１１は、第１の実施形態に係る、空調システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。図１１は、シミュレーション結果として、１年間の各月における空調システムに関する機器ごとの消費エネルギ量を示す。図１１の消費エネルギ量は、エアハンドリングユニット、空調システムＡ、空調システムＢ、熱源機Ａ、および熱源機Ｂの消費エネルギ量から構成されている。なお、空調システムのシミュレーション結果は、室内の温度を示すものであってよいし、各機器の負荷率または稼働率を示すものであってもよい。

なお、出力インタフェース１７が出力する情報は、特に限られるものではない。空調システム評価装置１の各構成要素の処理結果を出力してもよい。例えば、シミュレーションモデル、簡略化モデル、簡略化可能条件の判定結果、簡略化モデル情報、パラメータの推定値でもよい。また、処理に用いられたモデル要素、発熱パターン、空調システム特性、計測データ、参照リスト、簡略化可能条件などを出力してもよい。また、出力方法は、ディスプレイに画像を表示してもよいし、情報をファイル形式のデータにして送信してもよい。

以上のように、本実施形態によれば、ある時間帯の計測データに基づく簡略化モデルを用いて一部のパラメータを同定し、別の時間帯の計測データに基づく簡略化モデルを用いて残りのパラメータを同定する。これにより、変動すべきでないパラメータの値が簡略化モデルごとに異なるといった事態を防ぐことができる。また、推定すべきパラメータの数が減るため、処理負荷が減り、処理の時間を短くすることができる。このようにして、建物に合わせた空調システム評価装置を実現することができる。

なお、上記の実施形態は一例であり、例えば、モデル生成部１３を備えるモデル生成機と、モデル簡略化部１４と、パラメータ推定値算出部１５と、第１のシミュレーション部とを備えるパラメータ推定機と、第２のシミュレーション実行部を備えるシミュレーション機とが有線で接続されることにより、空調システム評価装置１が構成されていてもよい。また、上記のモデル生成デバイス機、パラメータ推定機、およびシミュレーション機が独立した装置であり、それぞれが無線でデータを送受信することにより、空調システム評価システムが構成されてもよい。

なお、記載したフローチャートは一例であり、必要とされる処理結果を得ることができれば処理の順序等は限られるものではない。例えば、図４に示したＳ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５のステップは、並列に行われてもよいし、ステップ番号の順に行われてもよいし、順序が入れ替えられてもよい。また、各処理の処理結果は記憶部１２に逐次記憶され、各構成要素は記憶部１２を参照して処理結果を取得してもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ユーザ等がモデル詳細度を設定する。モデル詳細度は、シミュレーションモデルの詳細度を示すものである。例えば、対象の建物を複数の室に区切るための情報が含まれる。モデル詳細度をユーザ等が設定できるため、より柔軟に建物の空調システムを評価することができる。第２の実施形態は、入力インタフェース１１がユーザ等からモデル詳細度を受け付け、モデル生成部１３が受け付けたモデル詳細度を考慮してモデルを生成する以外は、第１の実施形態と同様である。第１の実施形態と同様の点は説明を省略する。

入力インタフェース１１は、建物情報に加えて、モデル詳細度を受け付ける。指定されるモデル詳細度は、例えば、建物全体を１つの室とする、建物全体を２つの室とするといった指定でもよい。または、建物を、最上階、最下階およびその他の中間階に分割するといった指定でもよい。または、ＩＳＯ １３７９０：２００８といったモデル要素が満たすべき規格を指定してもよいし、ＥｎｅｒｇｙＰｌｕｓのようなシミュレーションツールを指定してもよい。

図１２は、モデル詳細度を設定するためのインタフェースの一例を示す図である。以降、モデル詳細度を設定するためのインタフェースを、モデル詳細度設定インタフェースと記載する。例えば、ユーザがモデル詳細度を設定する際に、入力インタフェース１１は、図１２（Ａ）に示すモデル詳細度設定インタフェース４を、有線または無線で接続されたディスプレイ等に表示する。種類指定領域４１は、指定するモデル詳細度の種類を設定する領域である。ゾーン数指定領域４２は、建物の水平面を分割する数（ゾーン数）を入力する領域である。階高分割数指定領域４３は、建物の鉛直面を分割する数（階高分割数）を入力する領域である。生成される室モデルは、ゾーン数×階高分割数で算出される個数分の室を有することになる。生成ボタン４４はボタンであり、ボタンを押下すると、入力された情報に基づき、室モデルを生成するようモデル生成部１３に命令が送られる。図１２の例では、ゾーン数が２と、階高分割数が３と入力されているため、６つの室モデルが生成される。

また、種類指定領域４１に示された種類が変更されることにより、モデル詳細度設定インタフェースがその種類に応じた画面に変更されてもよい。例えば、図１２（Ａ）の種類指定領域４１に示されたプルダウンを「数式モデル」から「ＩＳＯ」に変更した画面を図１２（Ｂ）に、「ＥｎｅｒｇｙＰｌｕｓ」に変更した画面を図１２（Ｃ）に示す。図１２（Ｂ）および（Ｃ）では、選択した種類に応じて、選択不可能な領域が表示されていない。このように、モデル詳細度設定インタフェースは、指定される種類に応じた画面を表示してもよい。

第２の実施形態のモデル生成部１３は、モデル詳細度指定インタフェースで指定された詳細度に基づき、室モデルを生成する。つまり、指定された個数分の室モデルを生成する。複数の室モデルが指定された場合は、各室モデルには各室モデル間の熱交換式が含まれる。

図１３は、第２の実施形態に係るモデル生成部の処理のフローチャートの一例を示す図である。モデル生成部１３は、指定されたモデル詳細度の種類を確認し、数式モデル以外が指定された場合（Ｓ４０１の数式モデル以外を指定）は、指定された種類に応じた処理を実行する（Ｓ４０２）。例えば、ＩＳＯ規格が指定された場合は、シミュレーションモデルのパラメータファイルを出力してもよい。また、シミュレーションツールが指定された場合は、シミュレーションツールに応じたモデルを生成してもよい。数式モデルが指定された場合（Ｓ４０１の数式モデルを指定）は、モデル生成部１３は、ゾーン数×階高分割数で算出される個数分の室モデルを生成する（Ｓ４０３）。そして、第１の実施形態と同様に、Ｓ２０２からＳ２０５の処理が行われ、シミュレーションモデルが生成される。これにより、詳細度に基づき生成された室モデルがシミュレーションモデルに含まれる。以上が、第２の実施形態に係るモデル生成部１３の処理のフローである。

以上のように、本実施形態によれば、ユーザ等がモデル詳細度を設定することが可能となる。これにより、より建物の実態に即して空調システムを評価することが可能となる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ユーザ等が建物運用情報を設定する。建物運用情報は、建物または建物内の施設もしくは設備の運用に関する情報である。また、簡略化可能条件には、建物運用情報に係る条件が含まれ、当該条件を判定するために建物運用情報が用いられる。

第３の実施形態では、入力インタフェース１１が、建物情報等に加えて、建物運用情報を受け付ける。また、モデル簡略化部１４が、建物運用情報に基づき、簡略化可能条件を判定し、シミュレーションモデルを簡略化する。入力インタフェース１１は、建物運用情報を受け付けるためのインタフェースである建物運用情報設定インタフェースを有線または無線で接続されたディスプレイ等に表示してもよい。また、建物運用情報が格納されたファイルを受け取ってもよい。また、建物運用情報が格納された外部の記憶装置を参照してもよい。上記以外は、これまでの実施形態と同様としてよい。これまでの実施形態と同様の点は説明を省略する。

建物運用情報は、建物または建物内の施設もしくは設備の稼働予定に関する情報であってもよい。図１４は、第３の実施形態に係る簡略化可能条件の一例を示す図である。図６の簡略化可能条件の一覧表と比較すると、ＩＤが３ａの簡略化可能条件が追加されている。これは、予め指定されたビル（建物）の稼働時間外であれば常時運転する機器以外の機器は停止しているとみなせるため、常時運転している機器以外の室内機器に関する発熱モデルを簡略化するという条件である。また、ＩＤが４ａの簡略化可能条件が追加されている。これは、予め指定されたビル（建物）の稼働時間外であれば、在室者が極端に少ないとみなせるため、室内の人体発熱モデルを簡略化するという条件である。このように、建物運用情報により、発熱モデルを簡略化することができる。

なお、図１４では、建物全体の稼働時間であったが、室、設備の個別の運用情報であってもよい。例えば、室が事務所または店舗である場合の室の営業時間でもよい。営業時間外における室の発熱量は少ないことが予測されるため、室の用途が事務所等であって営業時間外のときは、当該室における発熱モデルを簡略化するという簡略化条件を設定することができる。また、建物運用情報は、例えば、室内の生体の数の具体的な時系列推移を示す情報であってもよい。その場合、室内の生体の数が所定数よりも減少する時間帯においては、当該室における発熱モデルを簡略化するという簡略化条件を設定することができる。例えば、設備の運転条件は空調の運転時間などであってもよい。その場合、運転時間外においては該当する空調モデルを簡略化することが可能となる。

なお、室の用途は、特に限られるものではなく、事務所、店舗意外にも、住居、倉庫等でもよい。室の稼働予定は、営業時間以外にも、室の開放時間でも、室の閉鎖時間でもよい。建物内の設備も、特に限られるものではない。また、設備の稼働予定は、設備の起動と停止が判断できる情報の他、起動しているが待機の状態であるアイドリング時間でもよい。また、稼働予定は１日の予定ではなく、週、月単位の長期間の予定でもよい。例えば、毎月の休業日などの予定でもよい。

なお、これまでの実施形態でも、計測データに基づき在室者が極端に少ない等を判断し簡略化することはできる。しかし、そのためには入退室を計測するセンサを室ごとに用意する必要がある。しかし、本実施形態では、判断のための計測データが不要となるため、計測データの収集のコストを減らすことができる。

このように、建物運用情報を受け付けることにより、建物運用情報に基づく簡略化が可能となり、より簡略化されたシミュレーションモデルを作成することができる。

以上のように、本実施形態によれば、建物運用情報を用いた簡略化可能条件を設定することができるため、より適切な簡略化モデルを生成することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、ユーザ等がパラメータを推定する簡略化モデルの順序を指定する。これまでの実施形態では、パラメータ推定値算出部１５が簡略化されたモデル要素の多い簡略化モデルから順にパラメータを推定した。本実施形態では、パラメータ推定値算出部１５は、指定された順序に基づき、簡略化モデルのパラメータを推定する。これまでの実施形態と同様の点は説明を省略する。

出力インタフェース１７は、モデル簡略化部１４により算出された簡略化モデルに関する情報を出力する。例えば、図９に示した簡略化モデル情報を出力してもよい。

入力インタフェース１１は、建物情報等に加えて、パラメータの推定値が算出される簡略化モデルの順序を受け付ける。全ての簡略化モデルに対して順序が定められてもよいし、一部の簡略化モデルに対して順序が定められてもよい。入力インタフェース１１は、パラメータ推定順序を受け付けるためのインタフェースであるパラメータ推定順序指定インタフェースを有線または無線で接続されたディスプレイ等に表示してもよい。また、パラメータ推定順序が格納されたファイルを受け取ってもよい。また、パラメータ推定順序が格納された外部の記憶装置を参照してもよい。

パラメータ推定値算出部１５は、パラメータの推定値が算出される簡略化モデルの順序を、入力インタフェース１１で受け付けた順序とする。一部の簡略化モデルに対して順序が与えられた場合、残りの簡略化モデルに対しては、これまでの実施形態と同様に、パラメータ推定値算出部１５が順序を決定する。これにより、図１０で示したフローにおいて、簡略化モデルの数の多い順ではなく、受け付けた順序で、簡略化モデルに対し、パラメータの推定値が算出される。

パラメータ推定の順序を受け付けることにより、運転条件による変動が少ないパラメータを先に推定するというようなユーザの経験に基づく判断をパラメータ推定の処理に反映させることが可能となる。

図１５は、第４の実施形態に係る空調システム評価装置の全体処理の概略フローチャートの一例を示す図である。ステップＳ１０１からＳ１０３までの処理は、第１の実施形態と同じである。モデル簡略化部が簡略化モデルを生成した後は、出力インタフェース１７が簡略化モデルに関する情報を出力する（Ｓ５０１）。そして、入力インタフェース１１が、出力された情報に基づきユーザ等により入力された順序を受け付ける（Ｓ５０２）。当該順序は、パラメータ推定値算出部１５に送られ、パラメータ推定値算出部１５は、当該順序に応じて簡略化モデルを処理し、各簡略化モデルのパラメータの推定値を算出する（Ｓ５０３）。以降は、これまでの実施形態のフローと同様である。以上が、第４の実施形態に係る空調システム評価装置１の全体処理の概略フローとなる。

以上のように、本実施形態によれば、パラメータを推定する簡略化モデルの順序をユーザ等が指定できるため、より柔軟に建物の空調システムを評価することができる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態では、ユーザ等が空調システムに係るシミュレーションの条件を示すシミュレーション条件を入力する。第５の実施形態は、入力インタフェース１１がユーザ等からシミュレーション条件を受け付け、シミュレーション部１６が、シミュレーション条件に基づき、空調システムに係るシミュレーションを行う。上記以外は、これまでの実施形態と同様としてよい。これまでの実施形態と同様の点は説明を省略する。

シミュレーション条件は、例えば、空調システムに係るシミュレーションモデルに含まれる特定の変数を変動させ、残りは定数とするような条件でもよい。また、変動させる変数の範囲を指定してもよいし、複数の取り得る値の候補を指定してもよい。

図１６は、第５の実施形態に係る、空調システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。図１６のシミュレーション結果は、建物がセントラル空調と個別空調とを併用する場合に、個別空調の定格容量を変更するというシミュレーション条件が指定された場合のシミュレーション結果の例である。個別空調の定格容量の変化に応じた消費エネルギ
が示されている。図１６では、個別空調の定格能力が上がるにつれて、セントラル空調の消費エネルギが下がることが示されている。しかし、総消費エネルギは始め下降するが、ある地点から上昇している。ゆえに、セントラル空調の定格能力は当該地点よりも大きくする必要がないことがわかる。これにより、セントラル空調を更改する際に、個別空調の定格能力を決定する指標とすることができる。

図１７は、第５の実施形態に係る、空調システムのシミュレーション結果の他の一例を示す図である。Ｘ軸は空調の給気温度を示す。Ｙ軸は空調システムに用いられるチラー冷水の温度（チラー冷水温度）を示す。Ｚ軸は消費電力を示す。図に示された各点は、給気温度およびチラー冷水温度の値を変えて行われたシミュレーション結果を示す。このようなシミュレーションを行う際に、空調システムに応じた給気温度およびチラー冷水機の規格に応じたチラー冷水温度の範囲を制限するようなシミュレーション条件を入力する。そうすることにより、不要な範囲のシミュレーションを除くことができる。

シミュレーション条件は、シミュレーション部１６が算出してもよい。例えば、ユーザが入力した建物の所在地域、建物周辺の気象情報から、シミュレーション部１６が外気温などの変数の値の範囲を示すシミュレーション条件を算出してもよい。また、空調システム、空調システムに属する機器、または熱源機などの種別、機種名、設定情報、または運転スケジュールなどから、これらの機器に関する変数の取り得る値の範囲を定めてもよい。例えば、空調機の機種名が指定された場合、シミュレーション部１６は記憶部１２の空調システム特性を参照し、機種名から当該機種の給気量の取り得る範囲を抽出してもよい。なお、設定情報には、目標温度、吹出し温度、風量、運転モードなどが含まれる。また、建物内の人の移動スケジュール、施設の営業時間などから発熱量に関するシミュレーション条件を算出してもよい。このように、建物または前記建物内の施設もしくは設備に関する情報に基づくシミュレーション条件が生成され、当該シミュレーション条件に基づき、シミュレーションモデルに対するシミュレーションが行われてもよい。

以上のように、本実施形態によれば、所望の条件におけるシミュレーション結果を得ることができる。

また、上記に説明した実施形態における各処理は、ソフトウェア（プログラム）により実現することが可能である。ゆえに、上記に説明した実施形態は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用い、コンピュータ装置に搭載された中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサにプログラムを実行させることにより、実現することが可能である。

図１８は、本発明の一実施形態におけるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。空調システム評価装置およびパラメータ推定装置は、プロセッサ５１と、主記憶装置５２と、補助記憶装置５３と、ネットワークインタフェース５４と、デバイスインタフェース５５とを備え、これらがバス５６を介して接続されたコンピュータ装置５として実現できる。

本実施形態における空調システム評価装置およびパラメータ推定装置は、各装置で実行されるプログラムをコンピュータ装置５に予めインストールすることで実現してもよいし、プログラムをＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して配布して、コンピュータ装置５に適宜インストールすることで実現してもよい。

プロセッサ５１は、コンピュータの制御装置および演算装置を含む電子回路である。プロセッサ５１は、コンピュータ装置５の内部構成の各装置などから入力されたデータやプログラムに基づいて演算処理を行い、演算結果や制御信号を各装置等に出力する。具体的には、プロセッサ５１は、コンピュータ装置５のＯＳ（オペレーティングシステム）や、アプリケーションなどを実行し、コンピュータ装置５を構成する各装置を制御する。空調システム評価装置およびパラメータ推定装置の各構成要素の各処理は、プロセッサ５１により実現することができる。

プロセッサ５１は、上記の処理を行うことができれば特に限られるものではない。プロセッサ５１は、例えば、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、状態マシンなどでもよい。また、プロセッサ５１は、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）に組み込まれていてもよい。また、プロセッサ５１は、複数の処理装置から構成されていてもよい。例えば、ＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせでもよいし、ＤＳＰコアと協働する１つ以上のマイクロプロセッサでもよい。

主記憶装置５２は、プロセッサ５１が実行する命令および各種データ等を記憶する記憶装置であり、主記憶装置５２に記憶された情報がプロセッサ５１により直接読み出される。補助記憶装置５３は、主記憶装置５２以外の記憶装置である。なお、記憶装置は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を意味するものとする。主記憶装置５２として、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の一時的な情報の保存に用いられる揮発性メモリが主に用いられるが、本発明の実施形態において、主記憶装置５２がこれらの揮発性メモリに限られるわけではない。主記憶装置５２および補助記憶装置５３として用いられる記憶装置は、揮発性メモリでもよいし、不揮発性メモリでもよい。不揮発性メモリは、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ等がある。また、補助記憶装置５３として磁気または光学のデータストレージが用いられてもよい。データストレージとしては、ハードディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ等の光ディスク、ＵＳＢ等のフラッシュメモリ、および磁気テープなどが用いられてもよい。主記憶装置５２または補助記憶装置５３により、記憶部１２が実現されてもよい。

なお、プロセッサ５１が主記憶装置５２または補助記憶装置５３に対して、直接または間接的に、情報を読み出しまたは書き込みまたはこれらの両方を行うならば、記憶装置はプロセッサと電気的に通信すると言うことができる。なお、主記憶装置５２は、プロセッサに統合されていてもよい。この場合も、主記憶装置５２は、プロセッサと電気的に通信していると言うことができる。

ネットワークインタフェース５４は、無線または有線により、通信ネットワークに接続するためのインタフェースである。ネットワークインタフェース５４は、既存の通信規格に適合したものを用いればよい。ここではネットワークインタフェース５４を１つのみ示しているが、複数のネットワークインタフェース５４が搭載されていてもよい。ネットワークインタフェース５４により、通信ネットワーク６を介して通信接続された外部装置７に出力結果などが送信されてもよい。外部装置７は、外部記憶媒体でもよいし、入力デバイスまたは出力デバイスでもよいし、記憶部１２を実現したストレージでもよい。

デバイスインタフェース５５は、出力結果などを記録する外部記憶媒体と接続するＵＳＢなどのインタフェースである。外部記憶媒体は、ＨＤＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）等の任意の記録媒体でよい。また、デバイスインタフェース５５を介して、記憶部１２を実現したストレージなどと接続されていてもよい。また、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力デバイス、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、スピーカ等の出力デバイスと接続されてもよい。

入力インタフェース１１および出力インタフェース１７は、ネットワークインタフェース５４またはデバイスインタフェース５５を介して、入力デバイスまたは出力デバイスに対して情報の入出力を行えばよい。

また、コンピュータ装置５の一部または全部、つまり空調システム評価装置およびパラメータ推定装置の一部または全部は、プロセッサ５１などを実装している半導体集積回路などの専用の電子回路（すなわちハードウェア）にて構成されてもよい。専用のハードウェアは、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置との組み合わせで構成されてもよい。

なお、図１８では、１台のコンピュータ装置が示されているが、ソフトウェアが複数のコンピュータ装置にインストールされてもよい。当該複数のコンピュータ装置それぞれがソフトウェアの異なる一部の処理を実行することにより、処理結果を生成してもよい。

上記に、本発明の一実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 空調システム評価装置（パラメータ推定装置）
１１ 入力インタフェース（入力ＩＦ）
１２ 記憶部
１３ モデル生成部
１４ モデル簡略化部
１５ パラメータ推定値算出部
１６ シミュレーション部
１７ 出力インタフェース（出力ＩＦ）
２ 建物情報入力インタフェース
２１ ＢＩＭ読み込み領域
２２ 概要指定領域
２３ 画像表示領域
３ シミュレーションモデル
３１ 室モデル
３２Ａ、３２Ｂ 空調モデル
３３ 発熱モデル
３３１ 人体発熱モデル
３３２ 機器発熱モデル
４ モデル詳細度設定インタフェース
４１ 種類指定領域
４２ ゾーン数指定領域
４３ 階高分割数指定領域
４４ 生成ボタン
５ コンピュータ装置
５１ プロセッサ
５２ 主記憶装置
５３ 補助記憶装置
５４ ネットワークインタフェース
５５ デバイスインタフェース
５６ バス
６ 通信ネットワーク
７ 外部装置

Claims (15)

1. 空調システムに係るシミュレーションモデルの複数のパラメータに対して推定値を算出するパラメータ推定装置であって、
   計測データセットと、簡略化可能条件と、に基づき、前記シミュレーションモデルを簡略化することにより、前記計測データセットに対応する簡略化モデルを生成するモデル簡略化部と、
   前記簡略化モデルと、前記簡略化モデルに対応する計測データセットと、に基づき、前記簡略化モデルのパラメータに対する推定値を算出するパラメータ推定値算出部と、
   を備え、
   前記パラメータ推定値算出部は、第１の計測データセットに基づく第１の簡略化モデルの第１のパラメータに対する第１の推定値を算出した後は、第２の計測データセットに基づく第２の簡略化モデルの前記第１のパラメータに対しては、前記第１の推定値を適用する
   パラメータ推定装置。
2. 前記パラメータ推定値算出部が、複数の前記簡略化モデルのうち、簡略化されたモデル要素数の多い簡略化モデルから先に、前記推定値を算出する
   請求項１に記載のパラメータ推定装置。
3. 前記モデル簡略化部が、複数の計測データセットのうち、簡略可能なモデル要素が異なる計測データセットに対して簡略化モデルを生成する
   請求項１または２に記載のパラメータ推定装置。
4. 前記空調システムを備える建物の室の熱量を示す室モデルと、前記空調システムによる熱量を示す空調モデルと、室に存在する発熱源による発熱量を示すモデルと、を構成要素として少なくとも含む前記シミュレーションモデルを生成するモデル生成部
   をさらに備え、
   前記簡略化モデルは、前記シミュレーションモデルに含まれる構成要素の一部が簡略化されたものである
   請求項１ないし３のいずれか一項に記載のパラメータ推定装置。
5. 前記モデル生成部が、前記空調システムを備える建物の概要に関する情報に基づき、パラメータ推定値算出部により推定値が算出されるパラメータに対して初期値を決定し、
   前記パラメータ推定値算出部が、前記初期値を、前記推定値とするかを決定する
   請求項４に記載のパラメータ推定装置。
6. 前記モデル生成部が、詳細度に基づき、前記室モデルを生成し、
   前記詳細度に基づき生成された前記室モデルが前記シミュレーションモデルに含まれる
   請求項４または５に記載のパラメータ推定装置。
7. 前記簡略化可能条件には、前記空調システムを備える建物または前記建物内の施設もしくは設備の運用に関する情報である建物運用情報に係る条件が含まれ、
   モデル簡略化部が、さらに建物運用情報に基づき、前記シミュレーションモデルを簡略化する
   請求項１ないし６のいずれか一項に記載のパラメータ推定装置。
8. 前記建物運用情報が、少なくとも前記建物または前記建物内の前記施設もしくは前記設備の稼働予定に関する情報を含む
   請求項７に記載のパラメータ推定装置。
9. 情報を受け付ける入力インタフェースと、
   情報を出力する出力インタフェースと、
   をさらに備え、
   前記出力インタフェースが、前記簡略化モデルに関する情報を出力し、
   前記入力インタフェースが、前記簡略化モデルの順序を受け付け、
   前記パラメータ推定値算出部が、前記順序で、前記簡略化モデルに対しパラメータの推定値を算出する
   請求項１ないし８のいずれか一項に記載のパラメータ推定装置。
10. 前記推定値の候補である候補値に基づき、前記簡略化モデルに対するシミュレーションを行うことにより、前記候補値に対するシミュレーション結果を算出するシミュレーション部
    をさらに備え、
    前記パラメータ推定値算出部が、
    前記前記候補値に対するシミュレーション結果と、前記簡略化モデルに対応する計測データセットと、に基づき、前記候補値を前記推定値とするかについて判定を行い、
    前記判定の結果に基づき、前記候補値を前記推定値とする
    請求項１ないし９のいずれか一項に記載のパラメータ推定装置。
11. 請求項１０に記載のパラメータ推定装置を備え、
    前記シミュレーション部が、前記パラメータ推定装置が算出した推定値に基づき、前記シミュレーションモデルに対するシミュレーションを行うことにより、空調システムのシミュレーション結果を算出する
    空調システム評価装置。
12. 請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のパラメータ推定装置と、
    前記パラメータ推定装置が算出した推定値に基づき、前記シミュレーションモデルに対するシミュレーションを行うことにより、空調システムのシミュレーション結果を算出する空調システムシミュレーション部と、
    を備える
    空調システム評価装置。
13. 建物または前記建物内の施設もしくは設備に関する情報に基づくシミュレーション条件に基づき、前記シミュレーションモデルに対する前記シミュレーションが行われる
    請求項１１または１２に記載の空調システム評価装置。
14. 空調システムに係るシミュレーションモデルの複数のパラメータに対して推定値を算出するパラメータ推定方法であって、
    計測データセットと、簡略化可能条件と、に基づき、前記シミュレーションモデルを簡略化することにより、前記計測データセットに対応する簡略化モデルを生成するモデル簡略化ステップと、
    前記簡略化モデルと、前記簡略化モデルに対応する計測データセットと、に基づき、前記簡略化モデルのパラメータに対する推定値を算出するパラメータ推定値算出ステップと、
    を備え、
    第１の計測データセットに基づく第１の簡略化モデルの第１のパラメータに対する第１の推定値を算出した後は、第２の計測データセットに基づく第２の簡略化モデルの前記第１のパラメータに対しては、前記第１の推定値を適用する
    パラメータ推定方法。
15. 空調システムに係るシミュレーションモデルの複数のパラメータに対して推定値を算出するためのプログラムであって、、
    計測データセットと、簡略化可能条件と、に基づき、前記シミュレーションモデルを簡略化することにより、前記計測データセットに対応する簡略化モデルを生成するモデル簡略化ステップと、
    前記簡略化モデルと、前記簡略化モデルに対応する計測データセットと、に基づき、前記簡略化モデルのパラメータに対する推定値を算出するパラメータ推定値算出ステップと、
    を備え、
    第１の計測データセットに基づく第１の簡略化モデルの第１のパラメータに対する第１の推定値を算出した後は、第２の計測データセットに基づく第２の簡略化モデルの前記第１のパラメータに対しては、前記第１の推定値を適用する
    プログラム。

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