JP6602514B2 - 設計支援装置、設計支援方法及び設計支援プログラム - Google Patents

Description

この発明は、建物といった建築物の設計を支援する技術に関する。

建物施工前に建物の省エネルギー性能を評価することが義務付けられているような場合がある。
非特許文献１には、建物の躯体を構成する材質の情報と、各種設備の設計情報とを入力して建物の省エネルギー性能を評価することが記載されている。これにより、非特許文献１では、要求された省エネルギー性能を満たす設計の容易化が図られている。
特許文献１には、建物の情報と、室内のレイアウト情報と、室内に設置される設備及びセンサの情報といった設計データに基づいて、消費エネルギーとコストと快適性といった評価指標を計算することが記載されている。そして、特許文献１には、評価指標の目標値を指定し、設計データの構成要素を少しずつ変化させながら評価を繰り返すことで、目標値を満たす設計を得ることが記載されている。

特開２０１４−７４９４８号公報

平成２５年省エネルギー基準に準拠した算定・判断の方補及び解説 Ｉ 非住宅建築物（第二版）、監修：国土交通省国土技術政策総合研究所他、２０１４年４月１日発行

特許文献１に記載された技術では、目標値として不当に高い水準の値が設定されると、目標値を満たす設計が存在しないことを確認するまでに、考え得る全ての組み合わせを試行することになり、膨大な計算が行われることになる。
この発明は、妥当な目標値設定を容易化することを目的とする。

この発明に係る設計支援装置は、
建築物の建築に用いられる建築部品を示す設計データの入力を受け付ける受付部と、
前記受付部によって受け付けられた前記設計データが示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが高い建築部品を限界部品として特定する調整部と、
前記調整部によって特定された前記限界部品と、前記限界部品から計算される前記評価指標のスコアとの少なくともいずれかを出力する出力部と
を備える。

この発明では、設計データが示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが高い建築部品を限界部品として特定する。これにより、評価指標のスコアの上限値が特定され、実現できない目標値が設定されることを防止できる。

実施の形態１に係る設計支援装置１０の構成図。 実施の形態１に係る部材記憶部１３１に記憶されるデータを示す図。 実施の形態１に係る設備記憶部１３２に記憶されるデータを示す図。 実施の形態１に係る設計支援装置１０の全体的な動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る限界部品特定処理のフローチャート。 変形例３に係る設計支援装置１０の構成図。 実施の形態２に係る設計支援装置１０の構成図。 実施の形態２に係る設計支援装置１０の全体的な動作を示すフローチャート。 実施の形態２に係る変更部品特定処理のフローチャート。 変形例６に係る設計支援装置１０の構成図。 変形例６に係る変更部品特定処理のフローチャート。 実施の形態３に係る変更部品特定処理のフローチャート。 実施の形態４に係る設計支援装置１０の構成図。 実施の形態４に係る変更可否データ４１を示す図。 実施の形態５に係る設計支援装置１０の構成図。 実施の形態５に係る設計支援装置１０の全体的な動作を示すフローチャート。

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る設計支援装置１０の構成を説明する。
設計支援装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

プロセッサ１１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

メモリ１２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ１２は、具体例としては、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。

ストレージ１３は、データを保管する記憶装置である。ストレージ１３は、具体例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）である。また、ストレージ１３は、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ，登録商標）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ
Ｄｉｓｋ）といった可搬記憶媒体であってもよい。

通信インタフェース１４は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース１４は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標，Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のポートである。

設計支援装置１０は、機能構成要素として、受付部２１と、調整部２２と、評価部２３と、出力部２４とを備える。調整部２２は、抽出部２２１と、部材特定部２２２と、設備特定部２２３とを備える。設計支援装置１０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ１３には、設計支援装置１０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、設計支援装置１０の各機能構成要素の機能が実現される。
また、ストレージ１３は、部材記憶部１３１と、設備記憶部１３２とを実現する。

図１では、プロセッサ１１は、１つだけ示されていた。しかし、プロセッサ１１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ１１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。

図２に示すように、部材記憶部１３１には、建物及び橋といった建築物の建築に用いられる材料である建築部材を一意に特定する部材識別子毎に、部材分類と、評価指標のスコアとが記憶されている。以下の説明では、建築物を建物として説明する。建築部材としては、断熱材と、外壁部材と、屋根部材と、床部材といった部材がある。評価指標のスコアは、評価指標となる指標毎に記憶されており、ここでは評価指標のスコアとして、消費エネルギー量スコアと、費用スコアとが記憶されている。
部材分類は、建築部材の種別を示す。消費エネルギー量スコアは、部材識別子が示す建築部材が消費するエネルギー量の評価値である。費用スコアは、部材識別子が示す建築部材の費用の評価値である。消費エネルギー量スコア及び費用スコアは、いずれも値が大きいほど評価が高いものとする。
評価指標のスコアは、評価指標に応じた特徴量に基づいて決定される。例えば、消費エネルギー量スコアは、建築部材の断熱性能を示す熱貫流率（Ｕ値）と、光透過率といった特徴量に基づいて決定される。また、例えば、費用スコアは、価格と入手困難性といった特徴量に基づいて決定される。なお、スコアとしてはこれらの特徴量をそのまま利用してもよいし、最大の特徴量で正規化した値を利用してもよい。
図２では、部材識別子が“ＡＡ３”の建築部材は外壁材であり、消費エネルギー量スコアは１００、費用スコアは８０である。また、部材識別子が“ＡＡ４”の建築部材は外壁材であり、消費エネルギー量スコアは９０、費用スコアは６０である。

図３に示すように、設備記憶部１３２には、建物の建築に用いられる建築設備を一意に特定する設備識別子毎に、設備分類と、評価指標のスコアとが記憶されている。建築設備としては、エレベータと、エスカレータと、空気調和システムと、換気システムと、照明システムと、受電配電システムと、発電システムといった設備がある。評価指標のスコアは、評価指標となる指標毎に記憶されており、ここでは評価指標のスコアとして、消費エネルギー量スコアと、費用スコアとが記憶されている。
設備分類は、建築設備の種別を示す。消費エネルギー量スコアは、設備識別子が示す建築部材が消費するエネルギー量の評価値である。費用スコアは、設備識別子が示す建築部材の費用の評価値である。消費エネルギー量スコア及び費用スコアは、いずれも値が大きいほど評価が高いものとする。
評価指標のスコアは、評価指標に応じた特徴量に基づいて決定される。例えば、消費エネルギー量スコアは、定格消費電力に基づいて決定できる。あるいは、空気調和システムであればＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）に基づいても決定される。また、例えば、費用スコアは、１台あたりの価格等に基づいて決定される。なお、スコアとしてはこれらの特徴量をそのまま利用してもよいし、最大の特徴量で正規化した値を利用してもよい。
図３では、設備識別子が“ＡＣ１”で示される建築設備はＰＡＣ（業務用パッケージエアコンの略称）であり、消費エネルギー量スコアは６５、費用スコアは５０である。また、設備識別子が“ＡＣ２”で示される建築設備はＰＡＣであり、消費エネルギー量スコアは４５、費用スコアは７０である。

図４及び図５を参照して、実施の形態１に係る設計支援装置１０の動作を説明する。
実施の形態１に係る設計支援装置１０の動作は、実施の形態１に係る設計支援方法に相当する。また、実施の形態１に係る設計支援装置１０の動作は、実施の形態１に係る設計支援プログラムの処理に相当する。

図４を参照して、実施の形態１に係る設計支援装置１０の全体的な動作を説明する。
（ステップＳ１：データ受付処理）
受付部２１は、建物の建築に用いられる建築部品を示す設計データ３１と、建物の環境を示す環境データ３２との入力を受け付ける。具体的には、受付部２１は、利用者が入力装置を操作することによって入力された設計データ３１及び環境データ３２を、通信インタフェース１４を介して受信する。

設計データ３１は、建物の設計が記述された情報であり、建物の建築に用いられる建築部材を示す部材データと、建物の建築に用いられる建築設備を示す設備データとを含む。
部材データは、建築部材を識別する識別子と、建築部材の特性を示す設計値とを含む。部材データに含まれる設計値は、例えば建築部材が断熱材の場合には、寸法と材質と配置といった情報である。部材データに含まれる設計値は、建築部材固有の物性量等を含んでいてもよい。
設備データは、建築設備を識別する識別子と、建築設備の特性を示す設計値とを含む。設備データに含まれる設計値は、例えば建築設備が空気調和システムの場合には、寸法と配置と能力と運転制御データといった情報である。運転制御データは、時刻及び温度等の条件に対応付けられた運転と停止と動作モード変更といった運転スケジュールである。設備データに含まれる設計値は、建築設備固有の物性量等を含んでいてもよい。

環境データ３２は、建物周辺及び建物内部の環境を表す情報である。建物周辺の環境を表す情報としては、建物の建設位置を示す地理情報（緯度、経度、高度等）と、方角と、建物の建設位置の気候条件（温度、湿度、日射量等）等である。建物内部の環境を表す情報としては、在室率の変動と、ＯＡ機器といった建築設備以外の機器の台数と消費電力と発熱量等である。

（ステップＳ２：限界部品特定処理）
調整部２２は、ステップＳ１で受け付けられた設計データ３１が示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが高い建築部品を限界部品３３として特定する。
調整部２２の部材特定部２２２は、部材記憶部１３１を参照することにより、設計データ３１が示す建築部材と同じ部材分類の建築部材であって、評価指標のスコアが最も高い建築部材を特定する。また、調整部２２の設備特定部２２３は、設備記憶部１３２を参照することにより、設計データ３１が示す建築設備と同じ部材分類の建築設備であって、評価指標のスコアが最も高い建築設備を特定する。これにより、調整部２２は、限界部品３３を特定する。

（ステップＳ３：評価処理）
評価部２３は、ステップＳ２で特定された限界部品３３から計算される評価指標のスコアを計算する。
具体的には、評価部２３は、部材記憶部１３１及び設備記憶部１３２に記憶された限界部品３３についての評価指標のスコアを参照することにより、評価指標のスコアを限界スコア３４として計算する。例えば、評価部２３は、各限界部品３３についての評価指標のスコアを合計することにより、限界スコア３４を計算する。具体例としては、評価指標が示す指標が消費エネルギー量である場合には、評価部２３は、各限界部品３３についての消費エネルギー量スコアの値を合計することにより、限界スコア３４を計算する。
限界部品３３は、設計データ３１が示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが高い建築部品である。限界スコア３４は、限界部品３３から計算されている。そのため、限界スコア３４は、同じ分類の建築部品を用いた場合における評価指標のスコアの最高値である。評価指標のスコアの最高値は、評価指標が示す指標の上限値又は下限値という意味である。例えば、評価指標が示す指標が消費エネルギー量であれば、評価指標のスコアの最高値は下限値である。また、評価指標が示す指標が省エネルギー性能であれば、評価指標のスコアの最高値は上限値である。

（ステップＳ４：限界設計データ出力処理）
出力部２４は、ステップＳ２で特定された限界部品３３と、ステップＳ３で計算された、限界部品３３から計算される評価指標のスコアである限界スコア３４との少なくともいずれかを含む限界設計データ３５を出力する。
具体的には、出力部２４は、通信インタフェース１４を介して、利用者の端末あるいはディスプレイに限界設計データ３５を出力する。

図５を参照して、実施の形態１に係る限界部品特定処理（図４のステップＳ２）を説明する。
（ステップＳ２１：抽出処理）
抽出部２２１は、評価指標が示す指標に基づき、設計データ３１から部材データと設備データとの少なくともいずれかを抽出する。具体的には、抽出部２２１は、評価指標が示す指標に影響を与える建築部材の部材データ及び建築設備の設備データを設計データ３１から抽出する。
例えば、評価指標が示す指標が消費エネルギー量であるとする。この場合には、抽出部２２１は、消費エネルギー量に影響を与える壁材と断熱材と窓といった建築部材の部材データを抽出する。また、この場合には、抽出部２２１は、消費エネルギー量に影響を与える空気調和システムといった建築設備の設備データとを抽出する。

（ステップＳ２２：部材特定処理）
部材特定部２２２は、ステップＳ２１で抽出された部材データが示す各建築部材を対象として、対象の建築部材と同じ部材分類の建築部材であって、評価指標のスコアが最も高い建築部材を限界部材として特定する。限界部材は、限界部品３３の一部である。
具体的には、部材特定部２２２は、部材記憶部１３１から、対象の建築部材と同じ部材分類の建築部材のレコードを抽出する。そして、部材特定部２２２は、抽出されたレコードが示す建築部材のうち、評価指標のスコアが最も高い建築部材を限界部材として特定する。
図２を参照して具体例を説明する。部材データが建築部材として部材識別子“ＡＡ４”が指定されていたとする。また、評価指標が示す指標が消費エネルギー量であるとする。この場合、部材特定部２２２は、部材記憶部１３１における部材識別子“ＡＡ４”のレコードの部材分類を参照して、部材識別子“ＡＡ４”の部材分類を特定する。そして、部材特定部２２２は、部材記憶部１３１から特定された部材分類と同じ部材分類のレコードを抽出する。すると、部材識別子“ＡＡ３”及び部材識別子“ＡＡ４”のレコードが抽出される。部材特定部２２２は、抽出されたレコードのうち、評価指標である消費エネルギー量のスコアが高い部材識別子“ＡＡ３”の建築部材を限界部材として特定する。

（ステップＳ２３：負荷計算処理）
設備特定部２２３は、設計データ３１が示す建築部品のうち、ステップＳ２１で抽出された部材データが示す建築部材を、ステップＳ２２で特定された限界部材に置き換えて中間設計データ３６を生成する。
設備特定部２２３は、中間設計データ３６と、ステップＳ１で受け付けられた環境データ３２とに基づき、建物の負荷を計算する。建物の負荷とは、建物の熱負荷と、建物に必要な照度等である。例えば、評価基準として消費エネルギー量を考慮する場合、中間設計データ３６及び環境データ３２が示す在室率と気候条件といった情報に基づいて負荷を計算する。

（ステップＳ２４：設備特定処理）
設備特定部２２３は、設備データが示す各建築設備を対象として、対象の建築設備と同じ設備分類の建築設備であって、ステップＳ２３で計算された建物の負荷を満たし、かつ、評価指標のスコアが最も高い建築設備を限界設備として特定する。限界設備は、限界部品３３の一部である。
具体的には、設備特定部２２３は、設備記憶部１３２から、対象の建築設備と同じ設備分類の建築設備のレコードを抽出する。そして、設備特定部２２３は、抽出されたレコードから、建物の負荷よりも能力の総和が大きく、かつ、評価指標のスコアが最も高くなる建築設備の組合せを限界設備として特定する。
例えば、対象の建築設備が空気調和システムの室外機であるとする。この場合、設備特定部２２３は、能力の総和が建物の熱負荷以上になり、かつ、台数が最少であり、かつ、消費エネルギー量スコアの平均値（消費エネルギー量スコアの合計を台数で除したもの）が最大となるような室外機の機種と台数の組合せを、限界設備として特定する。これにより、ステップＳ２３で計算された建物の負荷を満たし、かつ、消費エネルギー量が最少になる室外機の機種及び台数が特定される。
他の建築設備についても同様の考えに基づき限界設備を特定することができる。例えば、対象の建築設備が照明設備であるとする。この場合には、能力の総和が建物に必要な照度以上になり、かつ、台数が最少であり、かつ、消費エネルギー量スコアの平均値が最大となるような照明設備の機種と台数の組合せを、限界設備として特定する。また、対象の建築設備が換気設備の場合には、換気量が建物に必要な換気量以上であり、かつ、台数が最少であり、かつ、消費エネルギー量スコアの平均値が最大となるような換気設備の機種と台数の組合せを、限界設備として特定する。また、対象の建築設備がエレベータないしエスカレータの場合には、搬送能力（一度に運べる人数と速度の積）が建物に必要な搬送能力以上であり、かつ、消費エネルギー量スコアの平均値が最大となるようなエレベータの機種と台数の組合せを、限界設備として特定する。また、対象の建築設備が給湯機の場合には、供給できる湯量が建物に必要な湯量以上であり、かつ、消費エネルギー量スコアの平均値が最大となるような給湯機の機種と台数の組合せを、限界設備として特定する。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態１に係る設計支援装置１０は、限界部品３３を特定する。これにより、評価指標のスコアの上限値が特定され、実現できない目標値が設定されることを防止できる。その結果、設計作業において不要な計算が行われることを防止できる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
評価指標は複数の指標を示してもよい。
評価指標が複数の指標を示す場合には、図４のステップＳ２では、調整部２２は、評価指標が示す複数の指標のスコアを考慮して限界部品３３を特定する。具体的には、調整部２２は、評価指標が示す複数の指標のスコアの合計値が最も高い建築部品を限界部品３３として特定する。この際、調整部２２は、指標毎にスコアに重み付けした上で、スコアの合計値を計算し、合計値が最も高い建築部品を限界部品３３として特定してもよい。また、調整部２２は、指標に対して優先度を設定させ、優先度が最も高い指標のスコアが最も高い建築部品を限界部品３３として特定してもよい。

また、評価指標が複数の指標を示す場合には、図４のステップＳ３では、評価部２３は、評価指標が示す各指標について限界スコア３４を計算する。

＜変形例２＞
実施の形態１では、評価指標のスコアが最も高い建築部材及び建築設備を特定した。しかし、これに限らず、評価指標のスコアが高い方からスコアが指定番目に高い建築部材及び建築設備を特定してもよい。指定番目は、２番目、３番目等であり、利用者によって指定された値である。
この場合、限界スコア３４は、同じ分類の建築部品を用いた場合における評価指標のスコアの最高値よりも少し低い値になる。最高値よりも少し低めの目標値を設定させたい場合には有効である。

＜変形例３＞
実施の形態１では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例３として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例３について、実施の形態１と異なる点を説明する。

図６を参照して、変形例３に係る設計支援装置１０の構成を説明する。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、設計支援装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、電子回路１５を備える。電子回路１５は、各機能構成要素と、メモリ１２と、ストレージ１３との機能とを実現する専用の回路である。

電子回路１５としては、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）が想定される。
各機能構成要素を１つの電子回路１５で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路１５に分散させて実現してもよい。

＜変形例４＞
変形例４として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。

プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３と電子回路１５とを処理回路という。つまり、各機能構成要素の機能は、処理回路により実現される。

実施の形態２．
実施の形態２は、限界設計データ３５に基づき設定された目標値３７を満たす建築部品の構成を特定する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図７を参照して、実施の形態２に係る設計支援装置１０の構成を説明する。
設計支援装置１０は、入力判定部２５を備える点が図１に示す設計支援装置１０と異なる。また、設計支援装置１０は、調整部２２が目標判定部２２４と部品変更部２２５とを備える点が図１に示す設計支援装置１０と異なる。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図８及び図９を参照して、実施の形態２に係る設計支援装置１０の動作を説明する。

図８を参照して、実施の形態２に係る設計支援装置１０の全体的な動作を説明する。
ステップＳ１からステップＳ４の処理は、実施の形態１と同じである。

（ステップＳ５：目標受付処理）
受付部２１は、評価指標の目標値３７の入力を受け付ける。具体的には、受付部２１は、利用者が入力装置を操作することによって入力された目標値３７を、通信インタフェース１４を介して受信する。

（ステップＳ６：入力判定処理）
入力判定部２５は、ステップＳ５で受け付けられた目標値３７が、ステップＳ３で計算された限界スコア３４以下であるか否かを判定する。
入力判定部２５は、目標値３７が限界スコア３４以下である場合には、処理をステップＳ７に進める。一方、入力判定部２５は、目標値３７が限界スコア３４よりも高い場合には、処理をステップＳ５に戻して、目標値３７の再入力を促す。つまり、入力判定部２５は、目標値３７が限界部品３３から計算される評価指標のスコアよりも高い場合には、目標値３７の再入力を促す。

（ステップＳ７：変更部品特定処理）
調整部２２は、設計データ３１が示す建築部品から計算される評価指標のスコアがステップＳ５で受け付けられた目標値３７未満であるか否か判定する。調整部２２は、スコアが目標値３７未満である場合に、設計データ３１が示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、設計データ３１が示す建築部品よりも評価指標のスコアが高い建築部品を変更部品３８として特定する。そして、調整部２２は、設計データ３１が示す建築部品を変更部品３８に変更する。

（ステップＳ８：変更設計データ出力処理）
出力部２４は、ステップＳ７で変更部品３８に変更されていない場合には、変更されていないことを示すメッセージを出力する。また、ステップＳ７で変更部品３８に変更された場合には、設計データ３１を変更設計データ３９として出力する。
具体的には、出力部２４は、通信インタフェース１４を介して、利用者の端末あるいはディスプレイに変更設計データ３９を出力する。

図９を参照して、実施の形態２に係る変更部品特定処理（図８のステップＳ７）を説明する。
（ステップＳ７１：目標判定処理）
調整部２２の目標判定部２２４は、設計データ３１が示す建築部品から計算される評価指標のスコアがステップＳ５で受付された目標値３７未満であるか否かを判定する。この際、目標判定部２２４は、設計データ３１が示す建築部品から計算される評価指標のスコアを評価部２３に計算させる。
目標判定部２２４は、評価指標のスコアが目標値３７未満である場合には、処理をステップＳ７２に進める。一方、目標判定部２２４は、評価指標のスコアが目標値３７以上である場合には、処理をステップＳ８に進める。

（ステップＳ７２：候補特定処理）
調整部２２は、設計データ３１が示す複数の建築部品それぞれを対象として、対象の建築部品と同じ分類の建築部品であって、対象の建築部品よりも評価指標のスコアが高い建築部品を、対象の建築部品についての変更部品３８の候補として特定する。
具体的には、調整部２２の抽出部２２１は、評価指標が示す指標に影響を与える建築部材の部材データ及び建築設備の設備データを設計データ３１から抽出する。そして、調整部２２の部材特定部２２２は、抽出された部材データが示す各建築部材を対象として、対象の建築部材と同じ部材分類の建築部材であって、対象の建築部材よりも評価指標のスコアが高い建築部材を変更部品３８として特定する。また、調整部２２の設備特定部２２３は、抽出された設備データが示す各建築設備を対象として、対象の建築設備と同じ設備分類の建築設備であって、建物の負荷を満たし、かつ、対象の建築設備よりも評価指標のスコアが高い建築設備を変更部品３８として特定する。

（ステップＳ７３：部品変更処理）
調整部２２の部品変更部２２５は、各建築部品を対象として特定された変更部品３８のうち、対象の建築部品との評価指標のスコアの差が最も大きい変更部品３８を特定する。そして、部品変更部２２５は、設計データ３１が示す対象の建築部品を、特定された変更部品３８に変更して、新たな設計データ３１を生成する。

そして、調整部２２は、処理をステップＳ７１に戻して、新たな設計データ３１が示す建築部品から計算される評価指標のスコアが目標値３７未満であるか否かを判定する。なお、ステップＳ７２で再度変更部品３８を特定する場合には、前回特定された変更部品３８を利用することで、計算量を減らすことができる。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態２に係る設計支援装置１０は、設計データ３１が示す建築部品から計算される評価指標のスコアが目標値３７未満である場合に、スコアの高い建築部品に設計データ３１が示す建築部品を変更する。これにより、スコアが目標値３７を満たす改善された設計データ３１を生成することが可能である。

＜変形例５＞
変形例１で説明したように、評価指標は複数の指標を示してもよい。
図９を参照して、評価指標が複数の指標を示す場合における変更部品特定処理（図８のステップＳ７）を説明する。
（ステップＳ７１：目標判定処理）
目標判定部２２４は、評価指標が示す複数の指標のうち１つの指標についてでもスコアが目標値３７未満である場合には、目標判定部２２４は処理をステップＳ７２に進める。一方、目標判定部２２４は、評価指標が示す全ての指標についてスコアが目標値３７以上である場合には、処理をステップＳ８に進める。

（ステップＳ７２：候補特定処理）
調整部２２は、スコアが目標値３７未満の指標のうち１つの指標を選択する。ここで、調整部２２は、事前に設定された優先順位が最も高い指標を選択する。あるいは、調整部２２は、スコアと目標値３７との差が最も大きい、あるいは、最も小さい指標を選択してもよい。
次に、調整部２２は、設計データ３１が示す複数の建築部品それぞれを対象として、対象の建築部品と同じ分類の建築部品であって、対象の建築部品よりも選択された指標のスコアが高い建築部品を、対象の建築部品についての変更部品３８の候補として特定する。

（ステップＳ７３：部品変更処理）
部品変更部２２５は、各建築部品について特定された変更部品３８を対象として、対象の建築部品と、対象の建築部品に対して特定された変更部品３８との間の評価指標が示す各指標についてのスコアの差の合計値を計算する。つまり、部品変更部２２５は、式１に示すように合計値ｄを計算する。ここで、Ｌｉ（ｔ）は、ｔ番目の指標についての変更部品３８のスコアであり、ｓｉ（ｔ）は、ｔ番目の指標についての対象の建築部品のスコアである。また、ここでは、評価指標はｎ個の指標を示すとする。ｎは２以上の整数である。
（式１）
ｄ＝Σ_ｔ＝１ ^ｎ（Ｌｉ（ｔ）−ｓｉ（ｔ））
＝（Ｌｉ（１）−ｓｉ（１））＋（Ｌｉ（２）−ｓｉ（２））＋・・・＋（Ｌｉ（ｎ）−ｓｉ（ｎ））
部品変更部２２５は、合計値ｄが最も大きい変更部品３８を特定する。そして、部品変更部２２５は、設計データ３１が示す対象の建築部品を、特定された変更部品３８に変更して、新たな設計データ３１を生成する。

＜変形例６＞
実施の形態２及び変形例５では、部品変更部２２５はスコアの差が最も大きい変更部品３８、又は、合計値ｄが最も大きい変更部品３８により設計データ３１を変更した。しかし、どの変更部品３８により設計データ３１を変更するかを利用者に選択させてもよい。

図１０を参照して、変形例６に係る設計支援装置１０の構成を説明する。
設計支援装置１０は、調整部２２が提示部２２６を備える点が図７に示す設計支援装置１０と異なる。

図１１を参照して、変形例６に係る変更部品特定処理（図８のステップＳ７）を説明する。
ステップＳ７１ｘからステップＳ７２ｘの処理は、図９に示すステップＳ７１からステップＳ７２の処理と同じである。

（ステップＳ７３ｘ：提示処理）
提示部２２６は、ステップＳ７２ｘで特定された変更部品３８を利用者に提示する。具体的には、提示部２２６は、通信インタフェース１４を介して、利用者の端末あるいはディスプレイに変更部品３８を出力する。
この際、提示部２２６は、対象の建築部品と、対象の建築部品についての変更部品３８との間の、スコアの差が大きい順に、複数の建築部品それぞれについての変更部品３８を整列して利用者に提示する。また、評価指標が複数の指標を示す場合には、提示部２２６は、対象の建築部品と、対象の建築部品についての変更部品３８との間の、各指標のスコアの差の合計値ｄが大きい順に、複数の建築部品それぞれについての変更部品３８を整列して利用者に提示する。あるいは、提示部２２６は、複数の指標のうち優先度の高い指標のスコアが高い順に、前記複数の建築部品それぞれについての変更部品を整列して利用者に提示してもよい。

（ステップＳ７４ｘ：部品変更処理）
部品変更部２２５は、利用者によって選択された変更部品３８により設計データ３１を変更して、新たな設計データ３１を生成する。
具体的には、部品変更部２２５は、利用者によって選択された変更部品３８の入力を受け付ける。そして、部品変更部２２５は、受け付けられた変更部品３８により、設計データ３１を変更して、新たな設計データ３１を生成する。

実施の形態３．
実施の形態３は、目標値３７を満たす建築部品の組合せを特定する点が実施の形態２と異なる。実施の形態３では、この異なる点を説明する。

実施の形態２では、設計データ３１のスコアが目標値３７以上になった場合に処理を終了していた。しかし、処理を終了せず処理を継続して、スコアが目標値３７以上になる全ての建築部品の組合せを特定することが可能である。この場合、スコアが目標値３７以上になる建築部品の組合せは、目標値３７を満たすパレート最適な設計データ３１になる。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
実施の形態３に係る設計支援装置１０は、図１０に示す変形例６に係る設計支援装置１０の構成と同じである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１２を参照して、実施の形態３に係る変更部品特定処理（図８のステップＳ７）を説明する。
ステップＳ７１ｙの処理は、図９のステップＳ７２の処理と同じである。

（ステップＳ７２ｙ：部品変更処理）
部品変更部２２５は、各建築部品を対象として特定された変更部品３８のうち、１つ以上の変更部品３８の組合せにより、設計データ３１を変更して、候補データ４０を生成する。この際、部品変更部２２５は、過去に用いられていない変更部品３８の組合せにより設計データ３１を変更する。部品変更部２２５は、候補データ４０をメモリ１２に書き込む。

（ステップＳ７３ｙ：候補判定処理）
部品変更部２２５は、ステップＳ７２ｙで生成された候補データ４０が示す建築部品から計算される評価指標のスコアがステップＳ５で受付された目標値３７未満であるか否かを判定する。
部品変更部２２５は、スコアが目標値３７未満である場合には、候補データ４０をメモリ１２から削除した上で、処理をステップＳ７４ｙに進める。一方、部品変更部２２５は、スコアが目標値３７以上である場合には、ステップＳ７２ｙで生成された候補データ４０をメモリ１２に保持したまま、処理をステップＳ７４ｙに進める。

（ステップＳ７４ｙ：組合せ処理）
部品変更部２２５は、ステップＳ７２ｙで全ての変更部品３８の組合せにより設計データ３１の変更が済んでいるか否かを判定する。
部品変更部２２５は、全ての変更部品３８の組合せにより設計データ３１の変更が済んでいる場合には、処理をステップＳ７５ｙに進める。一方、設計データ３１の変更が済んでいない変更部品３８の組合せがある場合には、処理をステップＳ７２ｙに戻す。

（ステップＳ７５ｙ：提示処理）
提示部２２６は、メモリ１２に保持された候補データ４０を利用者に提示して、どの候補データ４０を採用するかを選択させる。この際、提示部２２６は、複数の指標のうち優先度の高い指標のスコアが高い順に、候補データ４０を整列して利用者に提示する。優先度は、予め設定されていてもよいし、利用者によって入力されてもよい。
例えば、消費エネルギー量の優先度が最も高く、費用の優先度が次に高い場合には、消費エネルギー量のスコアが高い順に候補データ４０が整列される。消費エネルギー量のスコアが同一の候補データ４０が複数ある場合には、費用のスコアが高い順に候補データ４０が整列される。

（ステップＳ７６ｙ：設計データ生成処理）
部品変更部２２５は、ステップＳ７５ｙで選択された候補データ４０を新たな設計データ３１として生成する。

＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態３に係る設計支援装置１０は、スコアが目標値３７以上になる全ての建築部品の組合せを特定し、いずれの組合せを採用するかを利用者に選択させる。これにより、目標値３７を満たし、かつ、利用者にとって望ましい設計データ３１を生成することができる。

実施の形態４．
実施の形態４は、設計データ３１が示す各建築部品について、変更の可否が設定されている点が実施の形態１〜３と異なる。実施の形態４では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１３を参照して、実施の形態４に係る設計支援装置１０の構成を説明する。
設計支援装置１０は、受付部２１が変更可否データ４１を受け付ける点が図１に示す設計支援装置１０と異なる。

図１４に示すように、変更可否データ４１は、建築部品及び項目識別子毎に、変更可否識別子を含む。また、変更可否データ４１は、付加的に、部品分類と、部品識別子と、設置位置とを含む。
項目識別子は、建築部品の属性を示す。変更可否識別子は、変更が可能であるか否かを示す。図１４では、部品識別子が“ＡＡ３”の外壁材の材質の変更は不可能であり、厚みの変更は可能であることが示されている。
部品分類は、部材分類及び設備分類の総称である。部品識別子は、部材識別子及び設備識別子の総称である。設置位置は、建築部品が設置される位置であり、図１４では階と室名と部品グループとで表されている。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図４及び図５を参照して、実施の形態４に係る設計支援装置１０の動作を説明する。

図４を参照して、実施の形態１に係る設計支援装置１０の全体的な動作を説明する。
ステップＳ３からステップＳ４の処理は、実施の形態１と同じである。

（ステップＳ１：データ受付処理）
受付部２１は、設計データ３１及び環境データ３２とともに、変更可否データ４１の入力を受け付ける。変更可否データ４１は、利用者が入力装置を操作することによって入力される。例えば、受付部２１は、図１４に示す変更可否データ４１をディスプレイに表示し、利用者に編集させる。

（ステップＳ２：限界部品特定処理）
調整部２２は、ステップＳ１で受け付けられた設計データ３１が示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが高い建築部品を限界部品３３として特定する。この際、調整部２２は、変更可否データ４１の変更可否識別子が変更可となっている建築部材の項目だけが変更された建築部品を限界部品３３として特定する。

＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態４に係る設計支援装置１０は、設計データ３１が示す各建築部品について、変更の可否が設定されている。これにより、利用者の意図に即した設計の変更のみがなされ、限界設計データ３５が生成される。そのため、利用者の意図に反する設計を行わなければ得られないスコアを目標値として設定してしまうことを防止できる。その結果、設計作業において不要な計算が行われることを防止できる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例７＞
実施の形態４では、実施の形態１との差異を説明する。しかし、実施の形態２，３に対して、実施の形態４で説明する機能を追加することも可能である。
実施の形態２，３に実施の形態４で説明する機能を追加する場合には、図８のステップＳ７では、調整部２２は、変更可否データ４１の変更可否識別子が変更可となっている建築部材の項目だけが変更された建築部品を変更部品３８として特定する。これにより、利用者の意図に即して設計変更された変更設計データ３９が生成される。

実施の形態５．
実施の形態５は、建物の運用条件を変更する点が実施の形態２と異なる。実施の形態５では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１５を参照して、実施の形態５に係る設計支援装置１０の構成を説明する。
設計支援装置１０は、受付部２１が運用データ４２の入力を受け付ける点が図７に示す設計支援装置１０と異なる。
運用データ４２は、建物の運用条件を示す。運用条件は、建築設備の運転に関する条件である。運用条件は、具体例としては、室内の設定温度及び室内の照度である。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１６を参照して、実施の形態５に係る設計支援装置１０の全体的な動作を説明する。
ステップＳ２ｚからステップＳ６ｚの処理は、実施の形態１と同じである。

（ステップＳ１ｚ：データ受付処理）
受付部２１は、設計データ３１及び環境データ３２とともに、運用データ４２の入力を受け付ける。

（ステップＳ７ｚ：運用変更処理）
調整部２２は、設計データ３１が示す建築部品から計算される評価指標のスコアがステップＳ５ｚで受け付けられた目標値３７未満であるか否か判定する。調整部２２は、スコアが目標値３７未満である場合に、スコアが目標値３７以上になるように運用データ４２が示す運用条件を変更する。
例えば、評価指標が消費エネルギー量である場合には、空気調和システムの夏季冷房設定温度を１℃高くすること等により消費エネルギー量を減らすことができる。その結果、建築部材の評価指標のスコアが改善される。これにより、運用条件変更前は評価指標のスコアが目標値３７未満である設計データが、目標値３７を達成するために必要な運用条件が抽出される。これにより、スコアを目標値３７以上にすることが可能になる。

（ステップＳ８ｚ：変更設計データ出力処理）
出力部２４は、ステップＳ７ｚで運用条件が変更された運用データ４２を変更設計データ３９として出力する。

＊＊＊実施の形態５の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態５に係る設計支援装置１０は、スコアが目標値３７以上になるように運用条件を変更する。これにより、目標値３７を満たすために必要となる運用上の制約の評価が可能になり、運用条件の妥当性の検討が可能になる。

１０ 設計支援装置、１１ プロセッサ、１２ メモリ、１３ ストレージ、１３１ 部材記憶部、１３２ 設備記憶部、１４ 通信インタフェース、１５ 電子回路、２１ 受付部、２２ 調整部、２２１ 抽出部、２２２ 部材特定部、２２３ 設備特定部、２２４ 目標判定部、２２５ 部品変更部、２２６ 提示部、２３ 評価部、２４ 出力部、２５ 入力判定部、３１ 設計データ、３２ 環境データ、３３ 限界部品、３４ 限界スコア、３５ 限界設計データ、３６ 中間設計データ、３７ 目標値、３８ 変更部品、３９ 変更設計データ、４０ 候補データ、４１ 変更可否データ、４２ 運用データ。

Claims (13)

1. 建築物の建築に用いられる建築部品を示す設計データの入力を受け付ける受付部と、
   前記受付部によって受け付けられた前記設計データが示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが最も高い又は指定番目に高い建築部品を限界部品として特定する調整部と、
   前記調整部によって特定された前記限界部品と、前記限界部品から計算される前記建築物についての前記評価指標のスコアとの少なくともいずれかを出力する出力部と
   を備え、
   前記受付部は、前記評価指標の目標値の入力を受け付け、
   さらに、前記目標値が前記限界部品から計算される前記評価指標のスコアよりも高い場合には、前記目標値の再入力を促す入力判定部
   を備える設計支援装置。
2. 前記調整部は、前記設計データが示す複数の建築部品それぞれを対象として、対象の建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが最も高い又は指定番目に高い建築部品を、前記対象の建築部品についての限界部品として特定する
   請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記受付部は、建築物の建築に用いられる材料である建築部材を示す部材データと、建築設備を示す設備データとを前記設計データとして受け付け、
   前記調整部は、前記部材データが示す建築部材と同じ部材分類の建築部材であって、評価指標のスコアが最も高い又は指定番目に高い建築部材を限界部材として特定する部材特定部と、前記設備データが示す建築設備と同じ設備分類の建築設備であって、前記建築物の負荷を満たし、かつ、前記評価指標のスコアが最も高い又は指定番目に高い建築設備を限界設備として特定する設備特定部とを備え、
   前記出力部は、前記部材特定部によって特定された前記限界部材と、前記設備特定部によって特定された前記限界設備との組合せと、前記組合せから計算される前記評価指標のスコアとの少なくともいずれかを出力する
   請求項１又は２に記載の設計支援装置。
4. 前記建築物の負荷は、前記建築物の環境を示す環境データと、前記限界部品とから特定される
   請求項３に記載の設計支援装置。
5. 前記受付部は、前記評価指標の目標値の入力を受け付け、
   前記調整部は、前記設計データが示す建築部品から計算される前記建築物についての前記評価指標のスコアが前記目標値未満である場合に、前記設計データが示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、前記設計データが示す建築部品よりも前記評価指標のスコアが高い建築部品を変更部品として特定し、前記設計データが示す建築部品を前記変更部品に変更する
   請求項１から４までのいずれか１項に記載の設計支援装置。
6. 前記調整部は、前記設計データが示す複数の建築部品それぞれを対象として、対象の建築部品と同じ分類の建築部品であって、前記対象の建築部品よりも前記評価指標のスコアが高い建築部品を、前記対象の建築部品についての変更部品として特定し、前記複数の建築部品のうち少なくとも一部の建築部品を、その建築部品についての変更部品に変更する請求項５に記載の設計支援装置。
7. 前記調整部は、前記評価指標が示す複数の指標のうち１つの指標についてでもスコアが前記目標値未満である場合に、前記対象の建築部品と同じ分類の建築部品であって、前記複数の指標のうちスコアが前記目標値未満である指標について、前記対象の建築部品よりもスコアが高い建築部品を、前記対象の建築部品についての変更部品として特定する
   請求項６に記載の設計支援装置。
8. 前記設計支援装置は、さらに、
   前記複数の建築部品それぞれを対象として、対象の建築部品と、前記対象の建築部品についての変更部品との間の、各指標のスコアの差の合計値が大きい順に、前記複数の建築部品それぞれについての変更部品を整列して利用者に提示する提示部
   を備え、
   前記調整部は、利用者によって選択された建築部品を、その建築部品についての変更部品に変更する
   請求項７に記載の設計支援装置。
9. 前記設計支援装置は、さらに、
   前記複数の指標のうち優先度の高い指標のスコアが高い順に、前記複数の建築部品それぞれについての変更部品を整列して利用者に提示する提示部
   を備え、
   前記調整部は、利用者によって選択された建築部品を、その建築部品についての変更部品に変更する
   請求項７に記載の設計支援装置。
10. 前記調整部は、前記設計データが示す複数の建築部品のうち、変更可能な建築部品を対象として、対象の建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが最も高い又は指定番目に高い建築部品を、前記対象の建築部品についての限界部品として特定する
    請求項１に記載の設計支援装置。
11. 前記受付部は、前記評価指標の目標値の入力と、前記建築物の運用条件を示す運用データの入力とを受け付け、
    前記調整部は、前記設計データが示す建築部品と、前記運用条件とから計算される前記評価指標のスコアが前記目標値未満である場合に、前記評価指標のスコアが前記目標値以上になる前記運用条件の変更内容を特定する
    請求項１に記載の設計支援装置。
12. コンピュータが、建築物の建築に用いられる建築部品を示す設計データの入力を受け付け、
    コンピュータが、前記設計データが示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが最も高い又は指定番目に高い建築部品を限界部品として特定し、
    コンピュータが、前記限界部品と、前記限界部品から計算される前記評価指標のスコアとの少なくともいずれかを出力し、
    コンピュータが、前記評価指標の目標値の入力を受け付け、
    コンピュータが、前記目標値が前記限界部品から計算される前記評価指標のスコアよりも高い場合には、前記目標値の再入力を促す設計支援方法。
13. 建築物の建築に用いられる建築部品を示す設計データの入力を受け付ける受付処理と、
    前記受付処理によって受け付けられた前記設計データが示す建築部品と同じ分類の建築部品であって、評価指標のスコアが最も高い又は指定番目に高い建築部品を限界部品として特定する調整処理と、
    前記調整処理によって特定された前記限界部品と、前記限界部品から計算される前記評価指標のスコアとの少なくともいずれかを出力する出力処理と
    をコンピュータに実行させ、
    前記受付処理では、前記評価指標の目標値の入力を受け付け、
    さらに、前記目標値が前記限界部品から計算される前記評価指標のスコアよりも高い場合には、前記目標値の再入力を促す入力判定処理
    をコンピュータに実行させる設計支援プログラム。

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