JPH0894150A

JPH0894150A - 自動空調設計装置

Info

Publication number: JPH0894150A
Application number: JP6233337A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamamoto; 正山本
Original assignee: KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】空調設計の立案から評価まで一連の工程を連
続して１人の作業者で遂行でき、また、ハンドブック等
を参照せずとも全ての作業が対話形式で入力でき初心者
でも容易に設計でき、設計変更も容易なこと。【構成】地域別ＤＢ１１には全国各地の気象条件が記
憶され、部材別ＤＢ１２には建築の部材が記憶され、用
途別ＤＢ１３には部屋の用途別の固有熱量が記憶され、
空調機ＤＢ１４には空調機の種類、容量が記憶されてい
る。処理制御部１２は、建築設計を所定の工程で実行し
ていく過程でこれら各ＤＢ１１〜１４の内容を参照して
一般値を表示出力部１７上に表示する。操作者は操作部
１により表示内容を確認しながら順次設定でき、設定後
のデータは物件データ記憶部２０に格納されていく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建物の空調設備の設計
にかかる全ての処理を行う自動空調設計装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建物の空調設備の設計は、建物の熱負荷
に関する負荷計算、空調設備の機器選定、作図、拾い出
しによる積算、全体評価の各工程が順次遂行されるよう
になっている。

【０００３】そして、これら各工程別に開発された専用
ソフトウェアが使用されている。負荷計算には熱負荷計
算のソフトが用いられ、作図も専用ＣＡＤソフトで作図
され、積算についても見積ソフトが用いられており、各
ソフトにより各工程での効率化が図られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、各工程別に習熟した専属者がそれぞれ作業を行って
おり、専用ソフトを使用するにしても、データ等のハン
ドブックを参照しながら設計しなければならず、作業に
時間がかかるとともに、設計ミスが発生しやすかった。
ここで、参照されるデータとしては、地域と空調面積等
に基づく熱負荷値や、空調機器種類及び性能値、配管部
材種類、機器や部材の単価等があり、これらは個別のハ
ンドブック等を参照し、拾い出してデータ入力する必要
があった。このとき、例えば空調機器の選定にあたって
は、熱負荷値に対応した機器を作業者が選定しなければ
ならない等、他のデータの参照頻度が多く煩雑であっ
た。

【０００５】そして、各工程が分離していることもあ
り、全体設計までに時間と手間がかかり、また、評価後
の設計変更があると、設計始めの段階まで戻って再設計
し直さねばならず、設計の効率化と短時間化を達成する
ことができなかった。現在のところ、６階建てビルの空
調設計には全体で１週間の作業期間が必要とされてい
る。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、空調設計の立案から評価まで一連の工
程を連続して１人の作業者で遂行でき、また、ハンドブ
ック等を参照せずとも全ての作業が対話形式で入力でき
初心者でも容易に設計でき、設計変更も容易な自動空調
設計装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の自動空調設計装置は、建物の空調設備を設
計する自動空調設計装置において、建物が建築される各
都市別にそれぞれ夏期及び冬季の時刻別の気温や日射条
件等の気象条件の一般値を予め記憶する地域別項目記憶
部（１２）と、建物を構成する各種部材別にそれぞれ材
質及び熱貫流率等の一般値を予め記憶する部材別項目記
憶部（１１）と、建物内の各部屋の用途別にそれぞれ設
定された固有熱量の一般値を予め記憶する用途別項目記
憶部（１３）と、建物に設置される空調機の機種別の容
量等の一般値を予め記憶する空調機項目記憶部（１４）
と、建物の空調設計に係る一連の工程を順次実行し、各
工程実行時には必要なデータの一般値を対応する前記各
項目記憶部から読み出し、操作部の操作により順次設定
していく処理制御部（２）と、該処理制御部（２）によ
り起動され建物内の各部屋を作図するためのＣＡＤ（１
０）と、該処理制御部において前記各項目記憶部から読
み出したデータの一般値及び前記ＣＡＤの作図データを
画像表示する表示出力部（１７）と、該表示出力部に表
示される前記データに対し対話式で設定及び変更入力を
行うための操作部（１）と、該操作部で設定した建物の
空調設計に係るデータが格納される物件データ記憶部
（２０）とを具備することを特徴としている。

【０００８】また請求項２記載のように、前記処理制御
部（２）は、物件データ記憶部（２０）に格納された各
データに基づき各部屋の冷房及び暖房の熱負荷の各値を
演算出力する熱負荷計算部（６）を有する構成とするこ
ともできる。

【０００９】また請求項３記載のように、前記処理制御
部（２）は、前記熱負荷計算部（６）で演算により得ら
れた熱負荷計算結果に基づき、各部屋毎に対応する容量
を有する室内機を選定し、また、室内機の系統別の容量
合計値に対応した室外機を選定し、選定された空調機を
前記表示出力部（１７）に表示し、前記操作部（１）で
の設定操作が行える設備計画部（７）を有する構成とす
ることもできる。

【００１０】また請求項４記載のように、前記設備計画
部（７）は、ＣＡＤ（１０）を用いて割り付けられた前
記部屋の範囲と、該部屋に選定されている室内機の個数
と、時間経過に伴って変化する室内の熱負荷分布とに基
づき、該部屋内での各室内機の設置箇所を割り付けする
構成とすることもできる。

【００１１】また請求項５記載のように、前記設備計画
部（７）は、前記部屋内に設置された各室内機（７１）
からパイプシャフト（ＰＳ）に至る配管（７５）の経路
を自動作成するものであり、作成時には、該配管の曲が
り箇所の個数が最も少ない最短経路で接続する構成とす
ることもできる。

【００１２】また請求項６記載のように、前記熱負荷計
算部（６）は、前記配管（７５）の長さに対応する熱損
失から、前記建物の各部屋と建物全体の冷房及び暖房の
熱負荷の各値を再度演算する構成とすることもできる。

【００１３】また請求項７記載のように、前記設備計画
部（７）は、前記配管（７５）の熱損失により再度演算
された熱負荷と、前記選定された室内機及び室外機の容
量とが対応しているか否かを再度対照し、容量不足であ
る場合には、熱負荷に対応した空調機を選択して前記表
示出力部（１７）に表示し、前記操作部（１）での設定
操作が行える構成とすることもできる。

【００１４】また請求項８記載のように、前記操作部
（１）で操作設定された空調機に必要な配管（７５）の
経路作図及び熱損失に基づく熱負荷計算及び空調機の機
器選定が複数回繰り返すことが可能な構成とすることも
できる。

【００１５】また請求項９記載のように、前記処理制御
部（２）は、前記設備計画部（７）で選定され、前記物
件データ記憶部（２０）に格納された空調機及び配管等
の部材データに基づいて、その部材費用、及び工事費等
の見積書計算を行う積算部（８）を有する構成とするこ
ともできる。

【００１６】

【作用】建物の空調設計を行うに際して、部材別項目記
憶部１１には建物を構成する各種部材が記憶されてい
る。地域別項目記憶部１２には、建物を建てる場所の気
象条件が記憶されている。用途別項目記憶部１３には、
各部屋の用途別の固有熱量が記憶されている。空調機項
目記憶部１４には、空調機の種類、容量等の情報が記憶
されている。処理制御部２は、建物設計の工程を順次実
行し、実行過程で各項目記憶部１１〜１４に記憶された
情報を読み出し、この一般値を表示出力部１７に画像表
示する。したがって、操作者は読み出し内容を指示せず
とも、処理制御部２が各工程の実行時に必要なデータを
画像表示部１７上に順次対話形式で表示する構成のた
め、表示内容に従い操作部１でデータを設定していくこ
とができる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の自動空調設計装置の構成を
示すブロック図である。この装置は、パソコンに所定の
処理プログラムを組み込み構成されるものであり、これ
ら各構成部が図示されている。操作部１は、マウス等の
操作手段の操作により画面上での選択操作を行う。処理
制御部２は、ＣＰＵからなり各構成部を統括し、データ
に対し所定の処理を行う。この処理制御部２には、各処
理内容に応じて選択的に起動される複数の処理部（情報
処理部３〜印刷部９）が設けられている。ＣＡＤ１０
は、処理制御部２により制御され所定の作図を行う。部
材別項目記憶部１１〜空調機項目記憶部１４は、それぞ
れ空調設計時の計算に必要な各値が固定値として記憶さ
れたデータベース（ＤＢ）で構成され、処理制御部２が
これを参照する。画像処理部１５は、処理制御部２の処
理データを画像化する。画像データは、ＣＲＴ等の表示
出力部１７、あるいはプリンタ等の印刷出力部１８に出
力される。物件データ記憶部２０には、空調設計する処
理対象としての物件に関する全ての処理データが記憶さ
れる。

【００１８】処理制御部２の各制御部３〜９は、空調設
計の開始から終了まで各々が連続して処理を受け渡すよ
う連結して動作する。また、ある工程のみを設計作業す
る場合には、対応する制御部が作動して処理される。こ
こで、処理制御部２は、設計作業の遂行時には、後述す
る如く、対話形式で入力でき、このとき、各処理条件に
対する選択肢（デフォルトパラメータ）が予め用意され
ている。これにより、操作部１を操作する操作者は、後
述する空調設計のための操作を最小限の操作で遂行でき
る。

【００１９】図２は、表示出力部１７上に表示される基
本画面を示す図である。以後図面を用いて説明する各表
示画面については、処理制御部２で演算処理されたデー
タが画像処理部１５で画像化され、表示出力部１７で表
示出力された内容を示すものである。まず、基本画面の
上部には、各制御部３〜９による各処理項目の一覧部３
５が表示されるようになっており、各処理を行う最中の
画面は、この基本画面上に所定範囲の枠が重ねて表示さ
れ、この枠位置は任意に変更自在となっている。

【００２０】以下、本装置の空調設計の一連の各工程を
順に説明する。建築情報設定まず、図２の一覧項目３５のうち「情報」をマウス等に
より画面上で移動選択子３６を移動後に選択すると、情
報処理部３が起動され図３に示す情報項目３７は新規作
成、更新、終了が表示されいずれかを選択する。この
後、登録画面３８が表示され、物件ＮＯ．と物件名称、
代表都市をキーボードで入力する。図中、「代表都市」
を選択すると、同図に示す画面３８ａで複数の各都市名
が一覧表に示され、対応する都市を選択入力する。

【００２１】そして、情報処理部３は、選択された代表
都市の気象条件を地域別ＤＢ１２から選択し物件データ
記憶部２０に記憶する。この都市別の気象条件は、該都
市の夏期と冬季の平均気温と日射条件について１時間単
位で２４時間分がそれぞれ記憶されたものである。この
気象条件は、後述する熱負荷計算のデータ処理時の参照
データとされる。以上のように、「情報」項目は、情報
処理部３により、空調設計しようとする建物に関する新
規ファイル作成及び、更新に関する作業を行う。

【００２２】建物概要設定次に、図２の基本画面で一覧項目３５から「建物概要設
定」を選択することにより、建物概要設定部４が選択起
動され、この建物についての概要が設定される。まず、
図４に示す設定項目３９で「物件概要設定」を選択する
と、この画面には、建物についての前記「情報」画面で
入力した物件名、物件ＮＯ．と代表都市がそれぞれ画面
４０で表示され、使用周波数帯、延床面積、基準階床面
積、階数、基準階高、１階階高、建築用途、建築構造の
入力待ちとなる。ここで、建築用途を選択すると、地域
別ＤＢ１２は、同図に示す別画面４１（ウインドウ）で
用途一覧が表示され、この中から選択される。同様に建
物構造についてもＲＣ，ＳＲＣ等各種構造一覧が表示さ
れるようになっており、操作者は一覧から選択するよう
になっている。床面積、階数、階高等はキーボードによ
り設定入力される。これら「物件概要」の設定情報は、
物件データ記憶部２０に設定記憶される。

【００２３】また、一覧項目３５で「要因一覧」を選択
すると、設定項目４２が表示され、うち「構造体設定」
を選択すると、図５に示すように建物の外壁の設定画面
４３ａが表示され、これを選択すると構造体のコード画
面４３ｂが表示され、外壁のコードを入力すると、この
コードに対応した外壁の詳細が詳細画面４３ｃに表示さ
れる。このとき、部材別ＤＢ１１に予め格納されている
一般的な部材が表示され設定できる。また、詳細画面４
３ｃ内にて各種部材別の選択が可能とされている。

【００２４】また、設定項目４２で「室用途設定」を選
択すると、図６に示すように建物の各室に対し空調を行
うか否かの初期画面４４ａが表示され、空調を選択する
と、新規あるいは更新であるかの選択を選択画面４４ｂ
で選択する。選択結果、用途別の運転時間、冷暖房の設
計条件、照明負荷、人体負荷、機器発熱、換気等の部屋
が固有する発生熱量の空調設定画面４４ｃが表示され
る。この空調設定画面４４ｃ画面では、用途別ＤＢ１３
に格納されている部屋の用途（会議室、電算室、事務室
等）別の各値が表示されるようになっており、部屋の用
途別のデフォルト値（照明負荷、人体負荷、作業状況、
機器発熱、熱交換率等の各一般値が表示される。これら
「構造体設定」及び「室用途設定」で設定した各値は、
物件データ記憶部２０に格納される。

【００２５】建物詳細設定次に、図２の基本画面の一覧項目３５で「建物詳細設
計」を選択すると、建物詳細設定部５が起動され、図７
に示すようにＣＡＤ１０を使用する際の操作項目４５が
一覧表示される。項目中「メイン」選択時には、前記図
２の基本画面に戻る。同図に示すように、項目中「建築
平面図」を選択すると、建物設計が行え、まず、「Ｘ方
向通り芯」の画面４６ａが表示され設定する。同画面の
ように「階」設定、「スケール」設定も画面４７ａ，４
７ｂを表示した状態で行える。次に、図８に示すように
「Ｙ方向通り芯」の画面４６ｂが表示され設定できる。
ここで、Ｘ，Ｙの通り芯が設定された後には、建築用の
ツール一覧４８が操作項目４５の下部に項目として表示
される。

【００２６】そして、ツールのうち外壁及び内壁をそれ
ぞれ選択し、図９に示す平面図設計画面上で壁位置を２
点設定しつなぐことによりこれら外壁と内壁が図示の如
く設定できる。設定後の平面図は、物件データ記憶部２
０にデータ格納される。

【００２７】次に、操作項目４５で「構造体属性入力」
を選択すると、図１０に示すように操作項目４５下部に
外壁、内壁の壁項目４９が表示され、いずれかを選択し
た後、対応する壁部分をクリック指定すると対応する
「壁属性指定」画面５０が表示される。例えば、壁項目
４９で外壁を指定し、ある外壁部分をクリックすると、
この外壁部分の属性内容が表示される。内容は、外壁構
造と熱貫流率、窓種類と大きさ、方位等の項目が表示さ
れる。この表示内容は、用途別ＤＢ１３に設定記憶され
た内容が表示されるが、この画面で変更設定でき、設定
内容は物件データ記憶部２０に格納される。

【００２８】次に、操作項目４５で「室入力」を選択
し、図９で引いた線分で囲われた箇所を指定することに
より、各部屋についての設定内容を図１１に示すように
室画面５１が表示される。表示内容のうち、室名称、室
用途、天井高、階高、空調系統番号、換気系統番号、冷
暖房の設定温度（上階設定温度、下階設定温度）は各々
操作入力され、天井、屋根と床、土間床については部材
別ＤＢ１２から使用頻度の高い部材が表示設定され、変
更も行え、設定内容は、物件データ記憶部２０に格納さ
れる。そして、操作項目４５での「複写」は、既に設定
された所定階での平面図（構造体属性を含む）内容を他
の階でも同様に設定する場合に選択され、複写元の階と
複写先の階を画面上で指定して設定される。

【００２９】以上一連の操作設定により建物の構造及び
部屋割り等を設定するが、設定の際必要な値は、対応す
る部材別ＤＢ１１〜用途別ＤＢ１３に記憶された一般的
な値が表示される構成であるため、操作者は表示内容を
変更する時のみ操作入力すればよく、一般的な構成であ
れば、最小限の操作で順次、設定を遂行でき、操作入力
の効率化が図れる。

【００３０】熱負荷計算処理次に、上記各設定に基づき熱負荷計算部６は、空調設計
に必要な熱負荷を計算する。このため、一覧項目３５で
「熱負荷計算」の項目を選択する。この後、選択項目５
２で「室データ表示」を選択すると、図１２に示す如
く、建物内の部屋一覧画面５３が表示される。一覧画面
５３は、建物内の各部屋をマトリクス表示したもので、
縦が階数、横が番号（室ＮＯ．）である。この画面中、
所定の部屋部分を選択し、かつ、下部に表示された「室
データ」を選択すると、熱負荷計算部６は物件データ記
憶部２０から該当する部屋の設定内容を図１３に示すよ
うに一覧画面５５で表示する。

【００３１】同図の内容は図６に示すものとほぼ同様の
内容であるが、前記一連の設定操作での設定内容に更新
された形となっており、設定内容の確認と変更が行え
る。この図１３では、該当する各部屋（会議室、事務
室、電算室等）に応じた運転時間と冷暖房の設定温度
や、「室入力」された床面積、天井高、階高の情報が表
示され、また、照明負荷、人体負荷、機器発熱等の一般
値はデフォルト値で用途別ＤＢ１３に予め記憶されてい
るため、操作者は、各部屋の名称を設定するのみでこの
部屋の一般値が自動設定されるようになっている。例え
ば、この図１３に示すように、室名称で会議室を設定す
ると、運転時間は一般的な値である８時〜１８時が表示
され、冷房温度は２６度、暖房温度は２２度が表示され
る。同様に、発生熱量は、照明負荷、人体負荷、作業状
態、機器発熱等であり、これらの各値についても一般的
な値が表示される。表示された各値は変更可能であり変
更後の了解キーの選択で表示値が設定される。

【００３２】また、図１２の選択項目５２で「負荷計算
実行」を選択すると、熱負荷計算部６は、この部屋に対
し設定された各種設定値を用いて同部屋の負荷データを
演算実行し、図１４に示すような最大熱負荷画面５６を
表示する。この熱負荷計算は、地域別ＤＢ１２で選択し
た代表都市の気象条件、部材別ＤＢ１１で設定した建物
構造、用途別ＤＢ１３で選択した各部屋別の構造体等が
記憶された物件データ記憶部２０の内容に基づき演算す
る。演算結果のに影響するパラメータとしては、地域別
ＤＢ１２で参照した内容では特に気象条件のうち外気温
度と方位による日射条件が要因であり、部材別ＤＢ１１
の内容では部屋の外壁の部材が要因とされ、用途別ＤＢ
１３の内容では室名称（例えば会議室等）で設定された
各負荷値（照明負荷、人体負荷、機器発熱等）が要因と
なる。

【００３３】演算は、この都市における夏期の冷房負荷
と冬季の暖房負荷について、それぞれ２４時間分を１時
間単位で計算する。うち、最大熱負荷画面５６には、冷
房負荷と暖房負荷については、最大熱負荷が生じる時刻
と、この時刻のそれぞれ熱負荷外壁〜熱装置負荷までの
各項目について表示される。図１４において、最大熱負
荷画面５６内の上部には、該当部屋の設定条件が表示さ
れ、下部には熱負荷計算の結果が表示される。

【００３４】以上説明した熱負荷計算実行までの各工程
〜は、図１５のフローチャートに示されている。物
件登録の工程（ＳＰ１）では、情報処理部１が選択起動
され、建築物件の名称、階数等が入力され、また、地域
別ＤＢ１２からは、図３に示す該当する代表都市の気象
条件が選択される。次に、建築概要設定の工程（ＳＰ
２）では、建物概要設定部４が選択起動され、図４に示
す建物の概要である床面積、階数、建物用途等が設定さ
れる。建物詳細設定の工程（ＳＰ３）では、建物詳細設
定部５が選択起動され、ＣＡＤ１０を用いた図７〜図９
に示す建物平面図が作成される。構造体属性設定の工程
（ＳＰ４）では、建物詳細設定部５が用途別ＤＢ１３を
参照し、図５，図１０に示す建物自体の構造体の構造及
び方位の選択設定が行われる。次に、室データ設定の工
程（ＳＰ５）では、図６，図１１に示す部屋単位での用
途、及び設定温度、天井、床等構造体の選択設定が行わ
れる。

【００３５】これら構造体属性と室データの設定は、用
途別ＤＢ１３の参照により建物内の各部屋の固有熱量
（属性）が選択設定されるものである。特に室データの
設定時には、平面図上で特定の部屋を指定し、この部屋
の用途を指定することにより、部屋の用途別に用途別Ｄ
Ｂ１３内に予め用意された固有熱量の各値がデフォルト
値で表示され、かつ変更自在である。ここで、構造体属
性と室データの設定（ＳＰ４及びＳＰ５）は、図５，図
６に示すように、建物詳細設定の工程（ＳＰ３）を行う
以前の段階で「要因一覧」で設定しておくこともでき
る。

【００３６】これら建物に対する設定内容は、物件デー
タ記憶部２０に格納され、最大負荷計算の実行工程（Ｓ
Ｐ６）では、これらの各設定内容に基づき部屋単位で最
大負荷（熱負荷）を演算する。熱負荷の演算結果は、熱
負荷の演算結果を建物全体と各部屋別に集計し、表示出
力部１７（ＳＰ７）あるいは印刷出力部１８（ＳＰ８）
から外部出力する。

【００３７】図１６は、印刷出力部１８から出力される
熱負荷計算結果一覧表を示す図である。印刷は、熱負荷
計算実行後に図１２の選択項目５２で「印刷」を選択す
ることにより行われる。同図に示す印刷内容は、建物全
体の室ＮＯ．と、空調系統、室用途、室の容積、最大熱
負荷等が印字されるものであり、うち、最大熱負荷は、
各部屋別に冷房と暖房について熱負荷が最大時の値と時
刻をそれぞれ抜粋して印刷するようになっている。

【００３８】また図１７は、各部屋の熱負荷計算書を示
す図であり、この図では、夏期の冷房負荷について印刷
されている。内容としては、２４時間について１時間単
位で外気条件（外気温度ＤＢ等）と各熱負荷及び合計値
が一覧化される。各熱負荷の内容は、外壁、内壁、照
明、人体、機器発熱についてそれぞれ熱負荷が示され、
合計値も示される。尚、図１７において熱負荷合計の最
大値と、その発生時刻は図１６の該当する部屋部分の最
大熱負荷の値と一致している。この熱負荷計算書は、同
様な形式で冬季の暖房負荷についても印刷される。

【００３９】空調設備設計次に、図２に示す基本画面の一覧項目３５のうち「設備
計画」を選択すると、設備計画部７が起動され、空調設
備の機器選定等の設計を行える。このとき、図１８のよ
うに、画面上部には設備一覧６０が表示される。この設
備一覧６０で「空調機器選定・配置」を選択すると、設
備項目６１が表示され、うち「室外機設置」を選択する
と、同図に示す室外機位置・系統画面６２が表示され
る。

【００４０】画面には、建物内の各部屋について、縦が
階数、横が番号（室ＮＯ．）のマトリクス表示がなされ
る。各部屋は、系統−室ＮＯ．と、下部に熱負荷値が表
示される。例えば１階３番目は、０１（系統）−１０５
（号室）であり、熱負荷値は２１９１である。また、画
面右部には、室外機画面６２ａが設けられ、各系統毎の
負荷合計の値と、室外機の設置箇所が表示される。例え
ば０３系統の熱負荷合計値は、２６９８４である。ま
た、室外機の設置箇所は変更自在である。

【００４１】また、ある部屋の系統を変更する場合に
は、図１９に示すように、該当する部屋を直接、選択移
動子３６で選択すると、この部屋が反転表示され、同時
に系統入力画面６３が表示される。この系統入力画面６
３で新たな系統ＮＯ．を入力すると系統が変更され、対
応して室外機画面６２ａの熱負荷合計値も変更されるよ
うになっている。この図では地下１階Ｂ１０１号室を選
択し、系統入力画面６３が表示された状態までが図示さ
れている。

【００４２】次に、図１８の設備項目６１で「空調機器
選定」を選択すると、図２０に示す空調機器選定結果画
面６５が表示される。この画面６５で系統を入力する
と、この系統の室外機型名と、各室ＮＯ．と、部屋名
と、負荷値が一覧表示される。この画面６５にて所定の
部屋を選択すると、設備計画部７は空調機ＤＢ１４から
この部屋の負荷値に対応した容量を有する複数の室内機
を室内機選定画面６５ａに一覧表示し、選択設定するこ
とができる。この室内機選定画面６５ａに表示される各
室内機は、コストの低いものを上に順に並ぶ。

【００４３】次に、室内機器配置について説明する。設
備一覧６０の設備項目６１で「室内機器設置」を選択
し、表示されている階の各部屋の室内機を順次選択して
いく。このため、図２１に示すように、まず、各部屋の
領域を決定すべく壁の周囲を選択し部屋を枠６７で囲
む。図示では０１（系統）−１０２（号室）を太線で記
載したが、画面上では異なる色で囲まれている。この部
屋選択後、サブ画面６８が表示され、設置しようとする
室内機の総数を設定する。この設定後には、図２２に示
すように、室内機選択画面６９が表示される。この画面
では、室内機の型式、吹き出し方向等予め用意されてい
る項目が表示され、図示のうち各項目がら１つづつ選択
していく。

【００４４】次に、室内機の配置エリアを枠７０で囲
み、選択すると、この枠７０で囲まれた範囲内で前記総
数の室内機の設置箇所が自動的に設定される。この自動
設定は、枠７０で囲んだ部屋の床面積により均等割り付
けする方法による。尚、図２３には部屋全体を枠７０で
囲み、この部屋に対し２個の室内機の表示７１が割り付
けされている。ここで、均等割り付けは、枠７０重心位
置を求め、この重心位置と、枠７０縦横それぞれの長さ
と、室内機の個数とにより自動的に各室内機が枠７０内
に一定距離をおいて割り付けされる。この配置後の室内
機の表示７１は、各々操作者による手動操作で個数及び
設定位置を変更できる。

【００４５】そして、図２３に示すように、均等割り付
けに加え、部屋用途別に異なる窓の位置、壁材の材質、
梁等構造体別の要因や、時刻経過に伴う外気の熱負荷影
響の要因、室内機の風の吹き出し方向、及び配置レイア
ウトの要因から、この部屋の熱負荷分布を考慮して上記
均等割り付けをさらに詳細化した形で行われる。例え
ば、部屋全体を均一な温度で冷暖房する前提とすれば、
各室内機の設置位置は、壁や窓の材質、特に窓の大きさ
とこの窓の熱遮断率を要因として熱負荷分布が窓側に寄
ることが、この場合、図示の如く室内機の設置箇所は、
部屋の中央から窓側に移動して設置されることになる。
また、梁部分に設置できないことも要因となり室内機の
設置位置が移動する。この作業を各部屋で行うことによ
り、室内機の選定、配置作業を順次行うことができる。

【００４６】次に、設備一覧６０で「空調冷媒配管」を
選択することにより、冷媒配管項目７２が表示され、室
内機に対する冷媒用の配管は「冷媒配管作図」を選択す
ることにより、同時に配管、パイプシャフトＰＳ、削除
の各作図項目７３が表示される。図２４の配管図に示す
ように、各階には各系統別にパイプシャフトＰＳが設置
され、このパイプシャフトＰＳから各系統別にそれぞれ
配管７５を接続する作図が行われる。尚、この図では、
０１と０３系統に対する配管を行った状態が示され、０
１系統にのみ符号を付してある。

【００４７】この配管７５の作図は、全自動と半自動の
いずれかの設定により行われる。全自動の場合には、各
室内機７１がパイプシャフトＰＳに対し配管７５の費用
及び熱交換の損失を最小限とするために最も短い距離と
なるよう自動的に作図される。この自動配管は、配管７
５に曲がり箇所が最も少なくなる位置が選定されるもの
であり、このとき、配管７５が通れない梁や他の室内機
７１の設置箇所等の通過禁止条件を予め設定し、曲がり
箇所をノードとして仮に設定し、各ノード間をリンクで
接続するシミュレーションを繰り返すことにより作図で
きる。

【００４８】このノードとリンクの概念を用いた全自動
による最短経路の選定作業は、本出願人と同一出願人に
より先に出願されている（特願平５−１３４８４２号；
名称／ダイナミック型自動配車装置、及び特願平５−１
３４８４３号；名称／ダイナミック型物流自動ナビゲー
ション装置）内容のうち、道路上での届け先に対する最
短経路の選定にあたって交差点をノードとし交差点間の
道をリンクとして配送の最短経路をシミュレーションす
るものと基本的に同様な処理が行われる。

【００４９】一方、半自動の場合には、まず作業者が予
備作業として主幹、中継点、最終分岐点を予め作図して
おき、次に自動作図を行うと残りの部分の作図が行われ
るものである。これら全自動及び半自動いずれの場合で
も操作者の手動操作により修正自在である。

【００５０】また、設備一覧６０で「空調ドレン配管」
を選択することにより、前記冷媒配管同様に、ドレン配
管を最短経路で設定することができ、図２５にこのドレ
ン配管の作図状態を示す。また、設備一覧６０で「リモ
コン選定・配置」を選択することにより、各室内機を操
作するリモコンの設置箇所を設定することができる。上
記設備設計時の設計内容は、物件データ記憶部２０に格
納される。この配管作図が終了することにより、配管７
５の長さに応じてこの配管７５部分での熱損失が得られ
るため、熱負荷計算部６は、この熱損失を装置負荷側に
加えて熱負荷計算を上記熱負荷計算処理を再度実行す
ることにより、熱損失を加える以前との誤差となる静圧
計算が行われる。

【００５１】そして、設備計画部７は、この静圧計算後
に室内機及び室外機が熱負荷に対応した容量を有するも
のか否かを再度対照して、容量不足の機器が発生した場
合には、この箇所を図２０に示す室内機選定画面６５ａ
に表示することにより修正することができるようになっ
ている。これら熱負荷計算処理〜空調設備設計にお
いて、配管７５の長さにより空調機の容量や設置個数等
が変更設定される毎に、静圧計算、空調機器選定を再度
行うことができるようになっており、この処理が複数回
繰り返される構成とされ、室内機、室外機、配管、分岐
機器について最もコストの低いものを優先的に選定表示
する構成とされている。これにより、一度設定された機
器から他の機器に変更された場合であっても設置しよう
とする部屋の用途に対して効率的な容量を有する低コス
トな空調機器が自動選定されるようになっている。尚、
図１６，図１７に示す熱負荷計算書の印刷は、空調機の
選定が確定し最終の静圧計算が行われた後に行うことが
望ましい。

【００５２】上記空調設備設計における処理工程は、
図２６のフローチャートに示されている。設備計画部７
は、熱負荷計算後の結果に基づき図１９に示す系統入力
を行うことにより図２０に示すように空調機器を選択表
示する（ＳＰ１０）。そして、図２１〜図２５に示す空
調機及び配管の設置が行われ（ＳＰ１１）、この後の静
圧計算により設置条件が適合しているか否かが再度対照
される（ＳＰ１２）。建物の熱負荷と空調機の容量とが
適合していれば、選定された空調機と機器の配置が物件
データ記憶部２０に格納される。適合してない場合に
は、ＳＰ１０に移行して上述した再度の空調機器選定及
び静圧計算が繰り返される。この繰り返しは、回数が増
える程、高精度な機器選定を行えるが、空調機の機種変
更に伴い単価が変わるため、操作者の判断により所定時
期に終了させることもでき、操作者の任意とすることが
できる。

【００５３】積算処理前記各工程での空調設計において、設計した建物に係り
使用した部材及び機器、工事費等の見積書は、図２７に
示す一覧項目３５で「積算」を選択し、積算項目７７で
「積算」を選択することにより自動計算される。この積
算時には、積算部８が物件データ記憶部２０から所定の
項目単位で設備工事に係る費用を演算する。積算内容と
しては、積算項目７７で「帳票」を選択後、「印刷」を
選択し、「見積書印刷」を指定することにより、図２８
に示す総括表が印刷出力部１８から印字出力され、この
後、この図の各項目別の内容を詳細化した図２９の見積
内訳表が印刷される。

【００５４】尚、図２８は、図２７に表示された総括表
のうち、機器設備工事の項目に関するものを詳細化した
ものであり、他の項目についても別頁で印刷出力され
る。また、積算項目７７で「表示」を選択すれば、内容
を表示出力部１７上に表示出力できる。同様に、「保
管」の選択で積算後の内容が物件データ記憶部２０に格
納される。

【００５５】印刷処理一覧項目３５で「印刷」を選択することにより、印刷部
９は物件データ記憶部２０に格納された各種データを印
刷出力部１８から印字出力する。印刷項目７８では、
「積算」処理後の総括表、内訳表や、「熱負荷計算」後
の熱負荷計算書、「設備設計」で選定された空調機器の
選定書、配管選定書等があり、いずれかの項目を指定す
ることにより、対応する内容を印字出力する。例えば、
図３０に示すのは、空調機器選定書であり、「設備設
計」で選択した空調機器が一覧化され印字出力される。

【００５６】以上説明したように、本発明の自動空調設
計装置によれば、空調設計にかかる熱負荷計算、平面図
作成、部材選定、積算処理等が実行過程として予め用意
されており、操作者は画面上の選択指示に従い作業を進
めていくのみで初心者でも空調設計を遂行していくこと
ができる。この遂行時、本装置は、予め選択肢をＤＢ１
１〜１３から読み出して表示する構成であるため、操作
者は表示された内容から所定の項目を選択していくこと
により作業を遂行していくことができるようになってい
る。

【００５７】また、一連の工程を遂行し、一通りの空調
設計をした後には、この作業内容が全て物件データ記憶
部２０に格納されているため、再設計を行う場合でも、
前回のあ設計内容を参照しつつ、ある工程中で不具合な
点や変更点のみを再設計すればよく、全体設計をやり直
す必要がないため、設計の効率化を図ることができる。
本装置では、６階建ての建物の空調設計は、半日〜１日
で行うことができるようになった。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、処理制御部は、建物の
空調設計に係る一連の工程を順次実行していき、各工程
の実行時には必要なデータの一般値が各項目記憶部から
読み出し表示出力部に画像表示する構成である。したが
って、操作者は、従来のごとく各種データブックを用い
てデータの拾い出しを行う必要がなく、表示出力部に表
示された内容でデータを順次設定していくことができ、
データの格納作業を手順良く確実に遂行できる。このよ
うに装置側から予めデータの入力として適切な一般値が
自動設定されることにより、最小限の入力操作で設計を
行え、入力値の変更操作も最小にすることができ、空調
設計作業を効率化させることができる。

【００５９】このように、建物の空調設計に必要なデー
タが次々に物件データ記憶部に格納されていく構成によ
り、熱負荷計算部による空調設計に必要な熱負荷の各値
を効率的に演算することができる。また、設備計画部
は、熱負荷に対応した容量の空調機を選定して表示出力
部に表示する構成であり、操作者は、表示内容を確認し
ながら空調機を選定していくことができる。さらに、各
部屋内に設置される室内機は、設定された部屋の範囲内
に室内機の個数が室内の熱負荷分布を考慮して行われる
ため、室内機の設置に手間がかからず、室内機の配置レ
イアウトを効率的に行える。

【００６０】そして、室内機とパイプシャフトをつなぐ
配管は、曲がり箇所が最小限となる最短距離で接続され
る構成であり、配管のレイアウトに手間がかからず、ま
た、配管の熱損失も最小限とすることができるようにな
る。また、配管設置後における熱損失を含めて熱負荷計
算部が再度の熱負荷計算を行う構成とすれば、建物の熱
負荷の演算結果をより高精度に求めることができるよう
になる。そして、この熱負荷計算後の熱負荷と既にレイ
アウトされた空調機の容量とを対照してこれらが最適に
対応するよう空調機側を再度選定し直し表示出力部に表
示させることにより、操作者は、熱負荷値が変更されて
も対応する機器選定を極めて容易に行うことができるよ
うになる。

【００６１】この操作者による再度の機器選定後には、
該変更された空調機器の容量や個数及び配管に変更があ
ればこの部分部分での熱損失により、熱負荷計算が再度
実行され、これが操作者の任意により繰り返される構成
であるため、より実際の熱負荷状態を仮想でき、発生す
る熱負荷に対応した空調機を選定することができるた
め、空調設備施工時及び稼働時における空調性能を最適
に設定することができるようになる。熱負荷に対する空
調性能が最適化されれば、空調機のコストと施工費用を
低減化でき、また、稼働の消費電力等が節減できるなど
優れた効果を得ることができるようになる。これら選定
された機器及び配管等部材は、全て物件データ記憶部に
記憶され、積算部により機器費用と部材費用、工事費を
積算することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動空調設計装置を示すブロック図。

【図２】本装置の表示部の基本画面。

【図３】情報設定時の画面。

【図４】建物概要設定時の画面。

【図５】要因一覧設定時の画面。

【図６】同要因一覧設定時の画面。

【図７】建築平面図作成時の画面。

【図８】同建築平面図作成時の画面。

【図９】各部屋の平面図を作図した状態の図。

【図１０】各部屋の構造体属性の設定画面。

【図１１】各部屋の用途の設定画面。

【図１２】熱負荷計算時の基本画面。

【図１３】各部屋の固有熱量の表示画面。

【図１４】最大熱負荷計算後の表示画面。

【図１５】熱負荷計算までの工程を示すフローチャー
ト。

【図１６】熱負荷結果の印字状態を示す図。

【図１７】同熱負荷結果の印字状態を示す図。

【図１８】設備設計時の基本画面。

【図１９】空調系統設定時の画面。

【図２０】空調機器選定時の画面。

【図２１】空調機器の設置時の画面。

【図２２】室内機の選定画面。

【図２３】室内機設置後の画面。

【図２４】冷媒配管後の画面。

【図２５】ドレン配管後の画面。

【図２６】空調設備設計の工程を示すフローチャート。

【図２７】積算処理時の画面。

【図２８】積算処理後の見積総括書の印字状態を示す
図。

【図２９】同見積書の内訳表を示す図。

【図３０】印刷処理時の空調機器選定一覧表の印字状態
を示す図。

【符号の説明】

１…操作部、２…処理制御部、３…情報処理部、４…建
物概要設定部、５…建物詳細設定部、６…熱負荷計算
部、７…設備計画部、８…積算部、９…印刷部、１０…
ＣＡＤ、１１…部材別データベース、１２…地域別デー
タベース、１３…用途別データベース、１５…画像処理
部、１７…表示出力部、１８…印刷出力部、２０…物件
データ記憶部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物の空調設備を設計する自動空調設計
装置において、建物が建築される各都市別にそれぞれ夏期及び冬季の時
刻別の気温や日射条件等の気象条件の一般値を予め記憶
する地域別項目記憶部（１２）と、建物を構成する各種部材別にそれぞれ材質及び熱貫流率
等の一般値を予め記憶する部材別項目記憶部（１１）
と、建物内の各部屋の用途別にそれぞれ設定された固有熱量
の一般値を予め記憶する用途別項目記憶部（１３）と、建物に設置される空調機の機種別の容量等の一般値を予
め記憶する空調機項目記憶部（１４）と、建物の空調設計に係る一連の工程を順次実行し、各工程
実行時には必要なデータの一般値を対応する前記各項目
記憶部から読み出し、操作部の操作により順次設定して
いく処理制御部（２）と、該処理制御部（２）により起動され建物内の各部屋を作
図するためのＣＡＤ（１０）と、該処理制御部において前記各項目記憶部から読み出した
データの一般値及び前記ＣＡＤの作図データを画像表示
する表示出力部（１７）と、該表示出力部に表示される前記データに対し対話式で設
定及び変更入力を行うための操作部（１）と、該操作部で設定した建物の空調設計に係るデータが格納
される物件データ記憶部（２０）と、を具備することを
特徴とする自動空調設計装置。
【請求項２】前記処理制御部（２）は、物件データ記
憶部（２０）に格納された各データに基づき各部屋の冷
房及び暖房の熱負荷の各値を演算出力する熱負荷計算部
（６）を有する請求項１記載の自動空調設計装置。
【請求項３】前記処理制御部（２）は、前記熱負荷計
算部（６）で演算により得られた熱負荷計算結果に基づ
き、各部屋毎に対応する容量を有する室内機を選定し、
また、室内機の系統別の容量合計値に対応した室外機を
選定し、選定された空調機を前記表示出力部（１７）に
表示し、前記操作部（１）での設定操作が行える設備計
画部（７）を有する請求項２記載の自動空調設計装置。
【請求項４】前記設備計画部（７）は、ＣＡＤ（１
０）を用いて割り付けられた前記部屋の範囲と、該部屋
に選定されている室内機の個数と、時間経過に伴って変
化する室内の熱負荷分布とに基づき、該部屋内での各室
内機の設置箇所を割り付けする請求項３記載の自動空調
設計装置。
【請求項５】前記設備計画部（７）は、前記部屋内に
設置された各室内機（７１）からパイプシャフト（Ｐ
Ｓ）に至る配管（７５）の経路を自動作成するものであ
り、作成時には、該配管の曲がり箇所の個数が最も少な
い最短経路で接続する請求項４記載の自動空調設計装
置。
【請求項６】前記熱負荷計算部（６）は、前記配管
（７５）の長さに対応する熱損失から、前記建物の各部
屋と建物全体の冷房及び暖房の熱負荷の各値を再度演算
する請求項５記載の自動空調設計装置。
【請求項７】前記設備計画部（７）は、前記配管（７
５）の熱損失により再度演算された熱負荷と、前記選定
された室内機及び室外機の容量とが対応しているか否か
を再度対照し、容量不足である場合には、熱負荷に対応
した空調機を選択して前記表示出力部（１７）に表示
し、前記操作部（１）での設定操作が行える構成とされ
た請求項６記載の自動空調設計装置。
【請求項８】前記操作部（１）で操作設定された空調
機に必要な配管（７５）の経路作図及び熱損失に基づく
熱負荷計算及び空調機の機器選定が複数回繰り返すこと
が可能な請求項７記載の自動空調設計装置。
【請求項９】前記処理制御部（２）は、前記設備計画
部（７）で選定され、前記物件データ記憶部（２０）に
格納された空調機及び配管等の部材データに基づいて、
その部材費用、及び工事費等の見積書計算を行う積算部
（８）を有する請求項８記載の自動空調設計装置。