JPH0821650A - ビル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビル内の消費エネルギーを居住者の快適性を
損うことなく抑制し、省エネルギー効果の高いビル制御
を実現する。 【構成】 空調負荷予測装置（３１）において、屋外気
象検出装置（１）からの屋外気象、気象予報データ入力
装置（２）からの気象予報データ、ビル内環境状態検出
装置（３）からのビル内環境状態、ビル内環境設定値入
力装置（４）からのビル内環境状態設定値、空調負荷検
出装置（５）からの空調負荷、カレンダ装置（７）から
のカレンダ情報、およびイベント情報入力装置（７）か
らのイベント情報などに基づいて空調負荷を予測し、こ
の予測値に基づいてビルコントローラ（５１）によりビ
ル内の空調制御を行わせることにより、省エネルギー的
に快適な空調を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビル制御装置、特に多目
的インテリジェントビルやオフィスビル、ホテル、病
院、住居用ビル等の各種ビルにおいて、冷暖房等の空調
制御や、ビル内のエネルギー負荷の制御を行うビル制御
装置に関する。なお、この明細書においてビルという用
語は、より正確にはビルディングないしレジデンスとい
うべきものであるが、ここでは単にビルと称することに
する。

【０００２】

【従来の技術】冷暖房機能を有する空気調和機等の熱源
機器により冷暖房などの空調を行う冷暖房自給のビルで
は、過去の熱負荷実績を参考にし、経験に基づいて、熱
源機器の運転計画を作成し運転を行っている。

【０００３】一方、ビル内の照明の制御、空調の制御、
エレベータなどの昇降機の制御は、ビル内の在室人数や
在室率とは無関係に、しかもそれぞれ独立に行われるの
が一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにオペレー
タの経験に基づいて、ビル内の各種熱負荷の配分を含む
運転計画を作成し、それに従って運転するのでは、予測
された熱負荷が実際の熱負荷とは異なるものである場
合、熱源機器の運転効率の低下や熱の過不足などの問題
を生ずる。また、在室人数の多少にかかわらず、どこで
も同一温度に設定していたり、人のいない場所でも照明
が行われていたりエレベータが用意されていたりして、
ビル全体の消費エネルギーに大きな無駄を生ずるという
問題点があった。

【０００５】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解消し、ビル内の消費エネルギーを、居住者の快適性
を損うことなく合理的に抑制し、省エネルギー効果の高
いビル制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載のビル制御装置は、屋外の気象状態
を検出する屋外気象検出手段と、気象予報データを入力
する気象予報データ入力手段と、ビル内の環境状態を検
出するビル内環境状態検出手段と、ビル内環境状態を設
定するビル内環境設定手段と、ビル内の空調負荷を検出
する空調負荷検出手段と、カレンダ情報を入力するため
のカレンダ手段と、ビル内のイベント情報を入力するイ
ベント情報入力手段と、屋外気象検出手段、気象予報デ
ータ入力手段、ビル内環境状態検出手段、ビル内環境設
定手段、空調負荷検出手段、カレンダ手段およびイベン
ト情報入力手段の出力情報に基づいてビル内の空調負荷
を予測する空調負荷予測手段と、この空調負荷予測手段
による予測値に基づいてビル内の空調制御を行うビルコ
ントローラとを備えたものである。

【０００７】請求項２に記載のビル制御装置は、ビル内
の人数を検出するビル内人数検出手段と、ビル内のイベ
ント情報を入力するイベント情報入力手段と、カレンダ
情報を入力するためのカレンダ手段と、ビル内人数入力
手段、イベント情報入力手段およびカレンダ手段からの
情報に基づいてビル内の人数およびその変動を予測する
ビル内人数変動予測手段と、屋外の気象状態を検出する
屋外気象検出手段と、気象予報データを入力する気象予
報データ入力手段と、ビル内の環境状態を検出するビル
内環境状態検出手段と、ビル内環境状態を設定するビル
内環境設定手段と、ビル内の空調負荷を検出する空調負
荷検出手段と、ビル内人数変動予測手段、屋外気象検出
手段、気象予報データ入力手段、ビル内環境状態検出手
段、ビル内環境設定手段、空調負荷検出手段、カレンダ
手段およびイベント情報入力手段からの情報に基づいて
ビル内の空調負荷を予測する空調負荷予測手段と、この
空調負荷予測手段による予測値に基づいてビル内の空調
制御を行うビルコントローラとを備えたものである。

【０００８】請求項３に記載のビル制御装置は、ビル内
の人数を検出するビル内人数検出手段と、ビル内のイベ
ント情報を入力するイベント情報入力手段と、カレンダ
情報を入力するカレンダ手段と、ビル内人数検出手段、
イベント情報入力手段およびカレンダ手段からの情報に
基づいてビル内の人数およびその変動を予測するビル内
人数変動予測手段と、屋外の気象状態を検出する屋外気
象検出手段と、気象予報データを入力するための気象予
報データ入力手段と、ビル内の環境状態を検出するビル
内環境状態検出手段と、ビル内環境状態を設定するビル
内環境設定手段と、ビル内の空調負荷を検出する空調負
荷検出手段と、ビル内の消費電力を電力負荷ごとに検出
するビル内消費電力検出手段と、ビル内人数変動予測手
段およびビル内消費電力検出手段からの情報に基づいて
ビル内の電力負荷ごとの消費電力を予測する消費電力予
測手段と、ビル内人数変動予測手段、屋外気象検出手
段、気象予報データ入力手段、ビル内環境状態入力手
段、ビル内環境設定手段、空調負荷検出手段、カレンダ
手段、イベント情報入力手段および消費電力予測手段か
らの情報に基づいてビル内の空調負荷を予測する空調負
荷予測手段と、消費電力予測手段および空調負荷予測手
段による予測値に基づいてビル内のエネルギー消費機器
のエネルギー消費量を制御するビルコントローラとを備
えたものである。

【０００９】請求項４に記載のビル制御装置は、請求項
２または３に記載のビル制御装置において、ビル内人数
変動予測手段が、ビル内全体および各階の人数変動予測
を、ビル内の各エレベータの荷重変化の情報から検知し
た乗降者数に基づいて算出した実人数変動を記憶・統計
処理して学習することにより行うことを特徴とするもの
である。

【００１０】

【作用】請求項１に記載のビル制御装置は、空調負荷予
測手段において、屋外気象、気象予報、ビル内環境状
態、ビル内環境設定値、空調負荷、カレンダ情報および
イベント情報などに基づいて空調負荷を予測し、この予
測値に基づいてビルコントローラによりビル内の空調制
御を行うことにより、省エネルギー的に快適な空調を実
現することができる。

【００１１】請求項２に記載のビル制御装置は、空調負
荷予測手段において、ビル内人数変動予測値、屋外気
象、気象予報、ビル内環境状態、ビル内環境設定値、空
調負荷、カレンダ情報、イベント情報などに基づいて空
調負荷を予測し、この予測値に基づいてビルコントロー
ラによりビル内の空調制御を行わせることにより、省エ
ネルギー的に快適な空調を実現する。

【００１２】請求項３に記載のビル制御装置は、負荷予
測装置において、ビル内人数変動予測値、屋外気象、気
象予報、ビル内環境状態、ビル内環境設定値、ビル内消
費電力予測値、カレンダ情報、イベント情報などに基づ
いて、ビル内の各電力負荷ごとの消費電力を予測し、そ
の予測値に基づいて、ビルコントローラによりビル内の
空調を含むエネルギー消費機器の制御を行う。それによ
り、省エネルギー的にビル内の負荷を配分し、快適な空
調を実現する。

【００１３】請求項４に記載のビル制御装置は、ビル内
全体および各階の人数変動予測を、ビル内の各エレベー
タの荷重変化の情報から検知した乗降者数に基づいて算
出した実人数変動を記憶・統計処理して学習することに
より行う。こうすることにより、かなり正確な人数変動
予測を迅速に行い、より的確なビル制御を行うことがで
きる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を説明する。 （実施例１）図１は、本発明の請求項１の実施例による
ビル制御装置のブロック図を示すものである。この装置
は、種々の入力データに基づいて空調負荷予測を行う空
調負荷予測装置３１と、そこで求められた空調負荷予測
データに基づいてビル内の空調制御を行うビルコントロ
ーラ５１とを備えている。

【００１５】空調負荷予測装置３１には、屋外気象検出
装置１によって検出された屋外気象データが屋外気象記
憶装置１１を介して入力され、気象予報データ入力装置
２からの気象予報データデータが気象予報データ記憶装
置１２を介して入力され、ビル内環境状態検出装置３に
よって検出されたビル内環境状態データがビル内環境状
態記憶装置１３を介して入力され、ビル内環境設定値入
力装置４によって設定されたビル内環境設定値データが
ビル内環境設定値記憶装置１４を介して入力され、空調
負荷検出装置５によって検出された空調負荷データが空
調負荷記憶装置１５を介して入力され、カレンダ装置７
から種々のカレンダ情報が入力され、さらにイベント情
報入力装置８からのイベント情報データがイベント情報
記憶装置１８を介して入力される。

【００１６】屋外気象検出装置１は外気温、屋外湿度、
屋外空気エンタルピなどを検出し、それらの検出データ
を屋外気象記憶装置１１に記憶させる。気象予報データ
入力装置２は、翌日もしくは当日の気象予報データ、た
とえば予想最高気温、予想最低気温、天候などのデータ
を入力してそれらを気象予報データ記憶装置１２に記憶
させる。気象予報データ入力装置２でのデータ入力はキ
ーボードのような入力装置を介してオペレータが行う
か、日本気象協会（団体名）により提供されたデータを
オンラインで入力するなどして実行される。このように
して入力されたデータは気象予報データ記憶装置１２に
記憶される。ビル内環境状態検出装置３は、ビル内の室
温、室内湿度、光量、二酸化炭素濃度などのビル内の環
境状態を検出し、これらをビル内環境状態記憶装置１３
に記憶させる。ビル内環境設定値記憶装置１４への記憶
内容、たとえば室温などの設定値は、オペレータによる
マニュアル操作などによりビル内環境設定値入力装置４
を通じて入力される。空調負荷検出装置５は空調負荷を
検出し、これを空調負荷記憶装置１５に記憶させる。カ
レンダ装置７は、日時、曜日、祝祭日などに関する一般
的なカレンダ情報をデータ処理可能な形態で保有してい
る。イベント情報入力装置８は、たとえば、“１”を基
準とした単位時間毎のイベントの割合を入力し、イベン
ト情報記憶装置１８に記憶させる。

【００１７】空調負荷予測装置３１は屋外気象記憶装置
１１、気象予報データ記憶装置１２、ビル内環境状態記
憶装置１３、ビル内環境設定値記憶装置１４、空調負荷
記憶装置１５、カレンダ装置７およびイベント情報記憶
装置１８からの各情報に基づいて、気象値の予測値や空
調方式の選択、外気取入れ量の演算、ＰＭＶ値の演算、
室内消費電力の予測、壁貫流熱量の予測などを行い、快
適性を維持できる範囲内での省エネルギーを意図した空
調負荷を予測する。この予測結果に基づきビルコントロ
ーラ５１を介して空調制御すなわちビル制御が行われ
る。なお、ＰＭＶ値というのは快適性指標とも言われる
もので、温度や湿度、風速などに基づいて算出され、−
３．０〜＋３．０の値をもって表現され、−０．５〜＋
０．５の範囲が快適範囲とされている。

【００１８】次に、図１に示す空調負荷予測装置３１の
動作について、さらに詳細に説明する。空調負荷予測装
置３１は、屋外気象記憶装置１１から外気温、屋外湿
度、屋外空気エンタルピの実績値を、気象予報データ記
憶装置１２から予想最高気温、予想最低気温および天
候、日射量などの実績値、ビル内環境状態記憶装置１３
からビル内の室温、室内湿度、室内空気エンタルピ、光
量、二酸化炭素濃度などのビル内の環境状態データの実
績値を、ビル内環境設定値記憶装置１４からそれぞれの
設定値を、空調負荷記憶装置１５から空調負荷を、カレ
ンダ装置７からカレンダ情報を、さらにイベント情報記
憶装置１８からイベント情報をそれぞれ入力し、それら
の入力情報に基づいて、予測対象日の空調機器の運転モ
ード、気象値、外気取入れ量、ＰＭＶ値、室内消費電
力、壁貫流熱量などの演算・予測値を空調負荷予測式
（１）に従い空調負荷予測値Ｆとして演算する。なお、
空調負荷予測はゾーン単位またはビル単位のいずれでも
行うことができる。

【００１９】 Ｆ＝ｆ（ａ_１Ｇ_１，ａ_２Ｇ_２，ａ_３Ｇ_３，ａ_４Ｍ_ｃ） …（１） ただし、 Ｇ_１：ビルの熱貫流量［Ｊ］ Ｇ_２：内部発熱量［Ｊ］ Ｇ_３：吸収日射量［Ｊ］ Ｍ_ｃ：空調機器運転モード値。 エンタルピ制御モードα＝０〜１ 通常モード値＝１ ａ_１：Ｇ_１に対する係数 ａ_２：Ｇ_２に対する係数 ａ_３：Ｇ_３に対する係数 ａ_４：Ｍ_ｃに対する係数 である。そして、 Ｇ_１＝（θ′_in−θ′_ou）×ｋ×ｗ …（２） である。ただし、 θ′_in ：予測室温 ［℃］ θ′_ou ：予測外気温［℃］ ｋ ：放熱係数 ［Ｊｍ^-2℃^-1］ ｗ ：壁面積 ［ｍ² ］ である。

【００２０】各係数を含む関数式は、過去の実績値を基
に、統計値から周知の最小二乗法などにより逆算して決
定する。ここで、（１）式および（２）式は、線形１次
式もしくは非線形高次多項式である。また、（１）式に
おけるエンタルピ制御モードαは“０”または“１”の
値をとる変数であり、エンタルピ制御の程度に従って決
定される。

【００２１】以上のようにして（１）式に従って空調負
荷予測値Ｆを求め、この空調負荷予測値Ｆに従いビルコ
ントローラ５１を介して空調制御を行う。これにより、
空調負荷予測値Ｆを求めるのに用いた各要素を考慮した
合理的な空調負荷予測を行い、快適性を損うことなく省
エネルギーの空調運転を実現することができる。

【００２２】この制御の特徴は、単に温度偏差（実際室
温と設定室温との差）のみに基づいて空調制御を行うの
ではなく、式（１），（２）からも分かるように、ビル
内環境に係る種々の要素をトータルに加味して空調制御
を行うことにある。

【００２３】図２は、請求項２および３に記載の発明の
実施例によるビル制御装置のブロック図である。図２に
おいて図１と同一の符号は図１と同一または類似の要素
を示すものである。この実施例においては、ビル内人数
検出装置６、ビル内人数記憶装置１６、ビル内消費電力
検出装置９、消費電力記憶装置１９、ビル内人数変動予
測装置２１、照明消費電力予測装置４１、昇降機消費電
力予測装置４２およびＯＡ消費電力予測装置４３が付加
的に設けられている。なお、ここでＯＡというのは電力
を消費する事務機器のことをいう。

【００２４】ビル内人数検出装置６としては、たとえば
エレベータ制御の分野において、エレベータの荷重変化
の情報に基づいてビル内各階の乗降人数を検出する技術
が知られており（「東芝レビュー」第３９巻第９号（昭
和５９年９月）、第７７６〜７７８頁）、これを応用し
て、エレベータの各階乗降人数の積算値から各ゾーン
毎、フロア毎またはビル全体の人数を算出することがで
きる。ビル内人数検出装置６によって検出されたビル内
人数はビル内人数記憶装置１６に記憶される。ビル内人
数変動予測装置２１は、ビル内人数記憶装置１６、カレ
ンダ装置７およびイベント情報記憶装置１８からの情報
に基づいてビル内の人数変動を予測し、これを空調負荷
予測装置３１、照明消費電力予測装置４１、昇降機消費
電力予測装置４２およびＯＡ消費電力予測装置４３に与
える。

【００２５】消費電力検出装置９はビル内の各種電力消
費機器、たとえばＯＡ機器や照明機器の消費電力を検出
し、これを消費電力記憶装置１９に記憶させる。消費電
力記憶装置１９の出力およびビル内人数変動予測装置２
１の出力はそれぞれ照明消費電力予測装置４１、昇降機
消費電力予測装置４２およびＯＡ消費電力予測装置４３
に与えられる。照明消費電力予測装置４１には付加的に
屋外気象記憶装置１１の出力も与えられる。照明消費電
力予測装置４１、昇降機消費電力予測装置４２およびＯ
Ａ消費電力予測装置４３の各出力は空調負荷予測装置３
１およびビルコントローラ５１に与えられる。

【００２６】ビル内人数変動予測装置２１は、ビル内人
数記憶装置１６の出力、カレンダ装置７から与えられる
時刻・曜日・祝祭日などの情報、およびイベント情報記
憶装置１８からの情報に基づいて、ビル内のゾーンもし
くはフロア毎の人数を予測する。

【００２７】照明消費電力予測装置４１は、屋外気象記
憶装置１１からの気象情報、消費電力記憶装置１９から
の消費電力情報、およびビル内人数変動予測装置２１か
らのビル内人数変動予測情報に基づいて、照明消費電力
を予測し、その予測結果を空調負荷予測装置３１および
ビルコントローラ５１に与える。昇降機消費電力予測装
置４２は、ビル内人数変動予測装置２１からのビル内人
数変動予測情報、および消費電力記憶装置１８からの消
費電力情報からエレベータなどの昇降機の消費電力予測
値を演算し、その予測結果を空調負荷予測装置３１およ
びビルコントローラ５１に与える。そして、ＯＡ消費電
力予測装置４３は、ビル内人数変動予測装置２１からの
ビル内人数変動予測情報、および消費電力記憶装置１８
からの消費電力情報からＯＡ消費電力の予測値を演算
し、その予測結果を空調負荷予測装置３１およびビルコ
ントローラ５１に与える。

【００２８】空調負荷予測装置３１では、屋外気象記憶
装置１１、気象予報データ記憶装置１２、ビル内環境状
態記憶装置１３、ビル内環境設定値記憶装置１４、空調
負荷記憶装置１５、ビル内人数変動予測装置２１、照明
消費電力予測装置４１、昇降機消費電力予測装置４２、
ＯＡ消費電力予測装置４３からの情報に基づいて、気象
値の予測、空調方式の選択、外気取入れ量演算、ＰＭＶ
値演算、室内発生熱予測、貫流熱量予測を行い、快適性
を維持できる範囲内での省エネルギー的な空調負荷を予
測する。

【００２９】ビルコントローラ５１は、空調負荷予測装
置３１からの情報、照明消費電力予測装置４１、昇降機
消費電力予測装置４２およびＯＡ消費電力予測装置４３
からの各種予測情報に基づいて省エネルギー的にビル制
御を実施する。

【００３０】図２に示したビル内消費電力検出装置９お
よび消費電力記憶装置１９は、図３のブロック図に示す
ように構成される。

【００３１】図３に示すように、ビル内消費電力検出装
置９は照明消費電力検出装置６１、ＯＡ消費電力検出装
置６２、空調消費電力検出装置６３および昇降機消費電
力検出装置６４を有し、消費電力記憶装置１９は照明消
費電力記憶装置７１、ＯＡ消費電力記憶装置７２、空調
消費電力記憶装置７３および昇降機消費電力記憶装置７
４を有する。

【００３２】照明消費電力検出装置６１は照明機器の消
費電力を検出し、これを照明消費電力記憶装置７１に記
憶させる。以下同様に、ＯＡ消費電力検出装置６２はＯ
Ａ機器の消費電力を検出し、これをＯＡ消費電力記憶装
置７２に記憶させる。空調消費電力検出装置６３は空調
機器の消費電力を検出し、これを空調消費電力記憶装置
７３に記憶させる。さらに昇降機消費電力検出装置６４
はエレベータなどの昇降機の消費電力を検出し、これを
昇降機消費電力記憶装置７４に記憶させる。

【００３３】以上のように、ビル内消費電力検出装置９
は検出すべき電力負荷ごとに、つまり、照明、ＯＡ、空
調、昇降機ごとに消費電力を検出し、これを消費電力記
憶装置１９内に個別に設けられた照明消費電力記憶装置
７１、ＯＡ消費電力記憶装置７２、空調消費電力記憶装
置７３、昇降機消費電力記憶装置７４に別々に記憶させ
る。

【００３４】次に、図２に示した空調負荷予測装置３１
の動作について、さらに詳細に説明する。

【００３５】空調負荷予測装置３１は、屋外気象記憶装
置１１からの屋外空気の温度およびエンタルピの実績
値、気象予報データ記憶装置１２からの予想最高気温、
予想最低気温および天候、日射量などの実績値、カレン
ダ装置７からのカレンダ情報、ビル内環境設定値記憶装
置１４からの室温、室内空気エンタルピおよび光量の設
定値、空調負荷記憶装置１５からの空調負荷実績値、ビ
ル内人数変動予測装置２１からのビル内人数変動予測
値、照明消費電力予測装置４１による照明消費電力予測
値、昇降機消費電力予測装置４２からの昇降機消費電力
予測値、およびＯＡ消費電力予測装置４３からのＯＡ消
費電力予測値の入力データに基づいて、予測対象日の空
調機器運転モード、ＰＭＶ値、設定室温、内部発熱量、
熱貫流量の演算を行い、空調負荷予測式（１），（２）
を基本とし、これに次の（３）式を付加することによ
り、より的確な空調負荷を予測することができるのであ
る。

【００３６】 Ｇ_２＝ｇ_２（θ′_in，ａ_４Ｖ_ｌ，ａ_５Ｖ_ｅ，ａ_６Ｖ_oa，ａ_７Ｈ） …（３） である。ただし、 Ｖ_ｌ ：照明消費電力予測値 Ｖ_ｅ ：昇降機消費電力予測値 Ｖ_oa ：ＯＡ消費電力予測値 Ｈ ：ビル内人数予測値 ａ_４ ：Ｖ_ｌに対する係数 ａ_５ ：Ｖ_ｅに対する係数 ａ_６ ：Ｖ_oaに対する係数 ａ_７ ：Ｈに対する係数 であり、各係数の推定は、過去の実績値を基に、最小二
乗法などを用いた統計的処理による周知の方法により実
施される。

【００３７】ビル内人数変動予測装置２１では、カレン
ダ装置７、ビル内人数記憶装置１６およびイベント情報
記憶装置１８からの情報に基づいて、単位時間内のビル
内人数Ｈを式（４）に従い各階毎に予測する。 Ｈ＝ｍ（ａ₁₁Ｍ_ｗ，ａ₁₂Ｚ_ｋ−ｎ，ａ₁₃Ｍ_ｉ） …（４） ただし、 Ｍ_ｗ ：曜日モード ｓ_１＝平日 ｓ_２＝休日 ｓ_３＝休日明け Ｚ_ｋ−ｎ：ｋ−ｎ時点のビル内人数実績［人］ Ｍ_ｉ ：イベントモード［０〜１］。会議や展示会な
ど、人の集まる催しものに関連して設定されるモードで
ある。

【００３８】式（４）の右辺の各変数に対するそれぞれ
の係数は、 ａ₁₁ ：Ｍ_ｗに対する係数 ａ₁₂ ：Ｚ_ｋ−ｎに対する係数 ａ₁₃ ：Ｍ_ｉに対する係数 である。各係数の推定は、過去の実績値を基に周知の方
法で実施する。ここで、ビル内人数予測式（４）は、線
形１次式もしくは非線形高次式である。（４）式におい
て、曜日モードＭ_ｗに関連して季節モードＭ_ｓを設定
し、暖房期、冷房期、中間期などに区別してそれを数値
化して季節による修正項を付加するようにしてもよい。

【００３９】照明消費電力予測装置４１では、屋外気象
記憶装置１１から日射量実績値、ビル内人数変動予測装
置２１からビル内人数予測値、また消費電力記憶装置１
９から過去の照明電力消費量実績値を与えることによ
り、照明消費電力予測式（５）によって、照明消費電力
Ｖ_ｌを予測する。 Ｖ_ｌ＝ｖ_ｌ（ａ₂₁ｑ_ｓ，ａ₂₂Ｈ，ａ₂₃Ｚ_{ｌ（ｋ−ｎ）}） …（５） ただし、 ｑ_ｓ ：日射量実績値 Ｚ_{ｌ（ｋ−ｎ）}：ｋ−ｎ時点の照明消費電力実績値 である。式（５）の右辺の変数に対するそれぞれの係数
は、 ａ₂₁ ：ｑ_ｓに対する係数 ａ₂₂ ：Ｈに対する係数 ａ₂₃ ：Ｚ_{ｌ（ｋ−ｎ）}に対する係数 である。各係数の推定は、過去の実績値を基に、周知の
方法で実施する。ここで、照明消費電力予測式（５）、
線形１次式もしくは非線形高次式である。

【００４０】昇降機消費電力予測装置４２は、ビル内人
数変動予測装置２１からビル内人数予測値を、また消費
電力記憶装置１８から過去の昇降機電力消費量実績値を
与えることにより、昇降機消費電力予測式（６）によっ
て、昇降機消費電力Ｖ_ｅを予測する。

【００４１】 Ｖ_ｅ＝ｖ_ｌ（ａ₃₁Ｈ，ａ₃₂Ｚ_{ｅ（ｋ−ｎ）}） …（６） ただし、 Ｚ_{ｅ（ｋ−ｎ）}：ｋ−ｎ時点の昇降機消費電力実績値 である。式（５）の右辺の変数に対するそれぞれの係数
は、 ａ₃₁ ：Ｈに対する係数 ａ₃₂ ：Ｚ_{ｅ（ｋ−ｎ）}に対する係数 である。各係数の推定は、過去の実績値を基に、周知の
方法で実施する。ここで、昇降機消費電力予測式（６）
は、線形１次式もしくは非線形高次式である。

【００４２】一方、ＯＡ消費電力予測装置４３は、ビル
内人数変動予測装置２１からビル内人数予測値、消費電
力記憶装置１８から過去のＯＡ消費電力実績値を与える
ことにより、ＯＡ消費電力予測式（７）によりＯＡ消費
電力Ｖ_oaを予測する。

【００４３】 Ｖ_oa＝ｖ_oa（ａ₄₁Ｈ，ａ₄₂Ｚ_{oa（ｋ−ｎ）}） …（７） ただし、 Ｚ_{oa（ｋ−ｎ）}：ｋ−ｎ時点のＯＡ消費電力実績 である。式（５）の右辺の変数に対するそれぞれの係数
は、 ａ₄₁ ：Ｈに対する係数 ａ₄₂ ：Ｚ_{oa（ｋ−ｎ）}に対する係数 である。各係数の推定は、過去の実績値を基に周知の方
法で実施する。ここでＯＡ消費電力予測式（７）は線形
１次式もしくは非線形高次式である。

【００４４】以上述べた実施例においては、ビル内の人
数変動を予測し、この予測値を用いて、空調負荷、昇降
機消費電力、照明消費電力およびＯＡ消費電力を予測
し、これに基づいて最適化演算を行い、ビル全体を最適
制御するので、ビル内の快適性を保ちながらビル全体と
しての省エネルギー制御を実現することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のビル制御装
置は、ビル内の電力負荷をはじめとして熱エネルギーに
関連する各種情報に基づいて最適空調負荷を予測し、こ
の予測値に従って空調負荷を制御するので、ビル内の快
適性を保ちながら、ビル全体としての省エネルギー制御
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるビル制御装置のブ
ロック図。

【図２】本発明の第２の実施例によるビル制御装置のブ
ロック図。

【図３】図２の装置の消費電力検出装置および消費電力
記憶装置の詳細な構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ 屋外気象検出装置 ２ 気象予報データ入力装置 ３ ビル内環境状態検出装置 ４ ビル内環境設定値入力装置 ５ 空調負荷検出装置 ６ ビル内人数検出装置 ７ カレンダ装置 ８ イベント情報入力装置 ９ 消費電力検出装置 １１ 屋外気象記憶装置 １２ 気象予報データ記憶装置 １３ ビル内環境状態記憶装置 １４ ビル内環境設定値記憶装置 １５ 空調負荷記憶装置 １６ ビル内人数記憶装置 １８ イベント情報記憶装置 １９ 消費電力記憶装置 ２１ ビル内人数変動予測装置 ３１ 空調負荷予測装置 ４１ 照明消費電力予測装置 ４２ 昇降機消費電力予測装置 ４３ ＯＡ消費電力予測装置 ５１ ビルコントローラ ６１ 照明消費電力検出装置 ６２ ＯＡ消費電力検出装置 ６３ 空調消費電力検出装置 ６４ 昇降機消費電力検出装置 ７１ 照明消費電力記憶装置 ７２ ＯＡ消費電力記憶装置 ７３ 空調消費電力記憶装置 ７４ 昇降機消費電力記憶装置

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【手続補正書】

【提出日】平成６年９月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】各係数を含む関数式は、過去の実績値を基
に、統計値から周知の最小二乗法などにより逆算して決
定する。ここで、（１）式および（２）式は、線形１次
式もしくは非線形高次多項式である。また、（１）式に
おけるエンタルピ制御モードαは“０”から“１”の間
の任意の値をとる変数であり、エンタルピ制御の程度に
従って決定される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 村 信 孝 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】屋外の気象状態を検出する屋外気象検出手
   段と、気象予報データを入力する気象予報データ入力手
   段と、ビル内の環境状態を検出するビル内環境状態検出
   手段と、ビル内環境状態を設定するビル内環境設定手段
   と、ビル内の空調負荷を検出する空調負荷検出手段と、
   カレンダ情報を入力するためのカレンダ手段と、ビル内
   のイベント情報を入力するイベント情報入力手段と、前
   記屋外気象検出手段、気象予報データ入力手段、ビル内
   環境状態検出手段、ビル内環境設定手段、空調負荷検出
   手段、カレンダ手段およびイベント情報入力手段の出力
   情報に基づいてビル内の空調負荷を予測する空調負荷予
   測手段と、この空調負荷予測手段による予測値に基づい
   てビル内の空調制御を行うビルコントローラとを備えた
   ビル制御装置。
2. 【請求項２】ビル内の人数を検出するビル内人数検出手
   段と、ビル内のイベント情報を入力するイベント情報入
   力手段と、カレンダ情報を入力するためのカレンダ手段
   と、前記ビル内人数入力手段、イベント情報入力手段お
   よびカレンダ手段からの情報に基づいてビル内の人数お
   よびその変動を予測するビル内人数変動予測手段と、屋
   外の気象状態を検出する屋外気象検出手段と、気象予報
   データを入力する気象予報データ入力手段と、ビル内の
   環境状態を検出するビル内環境状態検出手段と、ビル内
   環境状態を設定するビル内環境設定手段と、ビル内の空
   調負荷を検出する空調負荷検出手段と、前記ビル内人数
   変動予測手段、屋外気象検出手段、気象予報データ入力
   手段、ビル内環境状態検出手段、ビル内環境設定手段、
   空調負荷検出手段、カレンダ手段およびイベント情報入
   力手段からの情報に基づいてビル内の空調負荷を予測す
   る空調負荷予測手段と、この空調負荷予測手段による予
   測値に基づいてビル内の空調制御を行うビルコントロー
   ラとを備えたビル制御装置。
3. 【請求項３】ビル内の人数を検出するビル内人数検出手
   段と、ビル内のイベント情報を入力するイベント情報入
   力手段と、カレンダ情報を入力するカレンダ手段と、前
   記ビル内人数検出手段、イベント情報入力手段およびカ
   レンダ手段からの情報に基づいてビル内の人数およびそ
   の変動を予測するビル内人数変動予測手段と、屋外の気
   象状態を検出する屋外気象検出手段と、気象予報データ
   を入力するための気象予報データ入力手段と、ビル内の
   環境状態を検出するビル内環境状態検出手段と、ビル内
   環境状態を設定するビル内環境設定手段と、ビル内の空
   調負荷を検出する空調負荷検出手段と、ビル内の消費電
   力を電力負荷ごとに検出するビル内消費電力検出手段
   と、前記ビル内人数変動予測手段およびビル内消費電力
   検出手段からの情報に基づいてビル内の電力負荷ごとの
   消費電力を予測する消費電力予測手段と、前記ビル内人
   数変動予測手段、屋外気象検出手段、気象予報データ入
   力手段、ビル内環境状態入力手段、ビル内環境設定手
   段、空調負荷検出手段、カレンダ手段、イベント情報入
   力手段および消費電力予測手段からの情報に基づいてビ
   ル内の空調負荷を予測する空調負荷予測手段と、前記消
   費電力予測手段および空調負荷予測手段による予測値に
   基づいてビル内のエネルギー消費機器のエネルギー消費
   量を制御するビルコントローラとを備えたビル制御装
   置。
4. 【請求項４】前記ビル内人数変動予測手段は、ビル内全
   体および各階の人数変動予測を、ビル内の各エレベータ
   の荷重変化の情報から検知した乗降者数に基づいて算出
   した実人数変動を記憶・統計処理して学習することによ
   り行うものである請求項２または３に記載のビル制御装
   置。