TW202119251A - 空間提案系統及空間提案方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之空間提案系統(100)具備：第一取得部(22)，其取得顯示設計上之空間狀態之空間設計資料；算出部(23)，其基於空間設計資料，算出設計上之空間之環境資訊之空間分佈；及判定部(24)，其基於算出之空間分佈，判定設計上之空間內之環境是否滿足實際空間之環境認證所使用之判定基準。

Description

空間提案系統及空間提案方法
本發明係關於一種空間提案系統、及空間提案方法。
先前，提案有住宅等建築物之評估相關之技術。於專利文獻1中，揭示有一種住宅解析診斷系統，該系統根據預先設定之基準，解析診斷住宅設備等獲得之測定資料且分類為複數個等級，將該分類之內容整理成特定樣式並輸出。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-317560號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明提供一種可支援適於特定基準之空間設計的空間提案系統及空間提案方法。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣之空間提案系統具備：第一取得部，其取得顯示設計上之空間狀態之空間設計資料；算出部，其基於上述空間設計資料，算出上述設計上之空間之環境資訊之空間分佈；及判定部，其基於算出之上述空間分佈，判定上述設計上之空間內之環境是否滿足實際空間之環境認證所使用之判定基準。
本發明之一態樣之空間提案方法取得顯示設計上之空間狀態之空間設計資料，基於上述空間設計資料，算出上述設計上之空間之環境資訊之空間分佈，基於算出之上述空間分佈，判定上述設計上之空間內之環境是否滿足實際空間之環境認證所使用之判定基準。 [發明之效果]
本發明之一態樣之空間提案系統及空間提案方法可支援適於特定基準之空間之設計。
以下，一面參照圖式，一面對實施形態具體地進行說明。另，以下說明之實施形態皆為顯示總括性或具體之例者。以下之實施形態所示之數值、形狀、材料、構成要件、構成要件之配置位置及連接形態、步驟、及步驟之順序等係一例，並非限定本發明之主旨。又，對於以下實施形態之構成要件中未於獨立請求項記載之構成要件，作為任意構成要件而說明。
另，各圖係模式圖，未必為嚴密圖示者。又，於各圖中，存在對實質性同一之構成標註同一符號，而省略或簡化重複之說明之情形。
(實施形態1) [構成] 首先，對實施形態1之空間提案系統之構成進行說明。圖1係顯示實施形態1之空間提案系統之功能構成之方塊圖。
實施形態1之空間提案系統100係判定設計上之空間是否滿足WELL Building Standard(健康建築標準)(註冊商標。以下記載為WELL認證)之評估項目之判定基準的系統。WELL認證係於設計空間時，於溫度、濕度、空氣質量等之實體環境，進而加入人體健康之視點，旨在構建更好之居住環境的認證程式。於WELL認證之評估項目中，例如包含有空氣相關之項目、光相關之項目、或舒適性相關之項目等。空間提案系統100具備資料庫10、伺服裝置20、及資訊終端30。伺服裝置20具備空間設計資料產生部21、第一取得部22、算出部23、判定部24、及提示部25。該等構成要件之各者藉由伺服裝置20具備之微電腦或處理器實現。
[動作] 其次，對空間提案系統100之動作進行說明。圖2係空間提案系統100之動作之流程圖。
空間設計資料產生部21基於由資料庫10提供之BIM(Building Information Modeling：建築資訊模型)資料11及設備資料12產生顯示設計上之空間狀態之空間設計資料(S11)。資料庫10例如由伺服裝置20以外之其他伺服裝置裝備，亦可由伺服裝置20裝備。
BIM資料11為顯示構成空間之建築物之形狀及尺寸(即，房間佈局)之資料，具體而言，為3維CAD(Computer Aided Design：電腦輔助設計)資料等。於BIM資料11，整合有與構成建築物之構件(材料)相關之資料等與建築物關聯之複數種資料。又，BIM資料11亦有包含可對建築物之內部或外部環境，進行與各條件相應之模擬之資料的情形。
設備資料12為顯示配置於空間之設備之規格等之資料。設備之規格意指設備之型號、形狀及大小、最大輸出、電源規格等。此處之設備意指調整空間環境之設備。設備具體而言為調整空間內之溫度及濕度之空調機器、調整空間內之氣流之換氣機器、調整空間內之顆粒狀物質之濃度之空氣淨化機、或調整空間內之亮度(光環境)之照明機器等。
空間設計資料產生部21例如藉由於由BIM資料11確定之建築物配置設備資料12所示之設備，產生設計上之空間之3維模型作為空間設計資料。空間設計資料產生部21例如基於設計者經由資訊終端30具備之使用者介面裝置等之操作，產生空間設計資料。
接著，第一取得部22取得空間設計資料(S12)。另，空間設計資料未必於伺服裝置20內產生，第一取得部22亦可自伺服裝置20以外之其他伺服裝置等直接取得空間設計資料。
接著，算出部23基於由第一取得部22取得之空間設計資料，算出設計上之空間之環境資訊之第一空間分佈(即，3維分佈)(S13)。算出部23可使用現有之解析演算法算出空間分佈。關於算出空間分佈用之解析演算法，並未特別限定。
算出部23例如算出設計上之空間內之PMV(Predicted Mean Vote：預測熱舒適指標)之空間分佈。PMV為表示空間舒適性之指標，即表示空間環境之環境資訊。PMV為可使用溫度、放射溫度、濕度、及氣流(風速)等算出之指標。另，於算出PMV時，需要室內人員之穿衣量及作業量，但作為室內人員之穿衣量之值及作業量之值，可使用例如標準值，亦可使用極限值。
另，算出部23亦可算出PMV以外之環境資訊之空間分佈。作為其他環境資訊，例示溫度、濕度、氣流(風速)、CO2 濃度、顆粒狀物質(PM2.5或PM10等)之濃度、及VOC(Volatile Organic Compounds：揮發性有機化合物)濃度等。即，算出部23亦可算出該等之環境資訊之空間分佈。
又，於算出空間分佈時，作為解析條件，給出空間外(即，屋外)之環境資訊之初始值、空間內(即，室內)之環境資訊之初始值、及設備之控制參數(設備為何種動作狀態)等。解析條件例如藉由設計者經由資訊終端30具備之使用者介面裝置等之操作而給出。此處之空間分佈為設想空調機器等之設備在動作之狀態的空間分佈，但亦可為設想設備未動作之狀態的空間分佈。
接著，判定部24基於由算出部23算出之空間分佈，判定設計上之空間內之環境是否滿足WELL認證之評估項目之判定基準(S14)。WELL認證之評估項目之判定基準換言之係實際空間之環境認證所使用之判定基準。例如，於WELL認證之評估項目「舒適性」中，1個判定基準為空間內之95%以上之區域之PMV值在±0.5之範圍內。因此，判定部24判定由算出部23算出之PMV之空間分佈是否滿足該判定基準。
若由判定部24判定設計上之空間內之環境滿足WELL認證之評估項目之判定基準(S14中為是(Yes))，則提示部25提示其主旨(S15)。具體而言，提示部25輸出表示設計上之空間內之環境滿足WELL認證之評估項目之判定基準的資訊。輸出之判定結果資訊例如經由網際網路等廣域通信網路發送至資訊終端30，資訊終端30將判定結果顯示於顯示畫面。圖3係顯示表示設計上之空間內之環境滿足WELL認證之評估項目之判定基準之顯示畫面之一例的圖。
另一方面，若由判定部24判定設計上之空間內之環境未滿足WELL認證之評估項目之判定基準(S14中為否(No))，則算出部23及判定部24於預先設定之設計變更之容許範圍內，進行設計上之空間之最佳化(S16)。於最佳化時，算出部23及判定部24重複進行設計上之參數變更、算出變更後之設計上之空間之環境資訊之空間分佈、及判定算出之空間分佈是否滿足判定基準，藉此嘗試設計之最佳化。設計上之參數為例如空調機器之配置，算出部23及判定部24進行例如空調機器之配置之最佳化。另，設計上之參數未特別限定。又，此種最佳化之方法為一例，亦可於最佳化時使用現有之任意演算法。
其後，判定部24判定最佳化後之設計上之空間內之環境是否滿足WELL認證之評估項目之判定基準(S17)。若由判定部24判定最佳化後之設計上之空間內之環境滿足WELL認證之評估項目之判定基準(於S17中為是)，則提示部25提示設計之最佳解(S18)。具體而言，提示部25輸出表示空調機器之最佳配置之第一提示資訊。輸出之第一提示資訊例如經由廣域通信網路被發送至資訊終端30，資訊終端30基於第一提示資訊，將空調機器之配置變更案顯示於顯示畫面。圖4係顯示空調機器之配置變更案之顯示畫面之一例之圖。如此，提示部25提示例如設計變更之最佳解作為空間設計資料之修正案。
另一方面，若由判定部24判定最佳化後之設計上之空間內之環境未滿足WELL認證之評估項目之判定基準(於S17中為否)，則提示部25提示設計變更之指南(S19)。換言之，提示部25提示於預先設定之容許範圍內之變更無法滿足判定基準。
具體而言，提示部25輸出顯示需將當前之空調機器更換為其他空調機器或追加空調機器等的第二提示資訊。輸出之第二提示資訊例如經由廣域通信網路發送至資訊終端30，資訊終端30基於第二提示資訊，將更換空調機器等方案(建議)顯示於顯示畫面。圖5係顯示設計變更之建議之顯示畫面之一例之圖。如此，提示部25提示例如設計變更之指南作為空間設計資料之修正案。
[效果等] 如上所說明，空間提案系統100具備：第一取得部22，其取得顯示設計上之空間狀態之空間設計資料；算出部23，其基於空間設計資料，算出設計上之空間之環境資訊之空間分佈；及判定部24，其基於算出之空間分佈，判定設計上之空間內之環境是否滿足實際空間之環境認證所使用之判定基準。
此種空間提案系統100可支援適於特定基準(例如，環境認證所使用之判定基準等對實際空間設定之基準)之空間之設計。
又，例如，空間提案系統100進而具備：提示部25，其於藉由判定部24判定設計上之空間內之環境未滿足判定基準之情形時，提示空間設計資料之修正案。
此種空間提案系統100藉由提示空間設計資料之修正案，可支援適於特定基準之空間之設計。
又，例如，於空間設計資料包含有配置於設計上之空間之用以調整環境之設備相關的設備資料。提示部25提示設計上之空間之設備之配置變更作為空間設計資料之修正案。
此種空間提案系統100藉由提示設備之配置變更，可支援適於環境認證之空間之設計。
又，例如，於空間設計資料包含有配置於設計上之空間之用以調整環境之設備相關的設備資料。提示部25提示將設計上之空間之設備更換為其他設備、或追加設計上之空間之設備，作為空間設計資料之修正案。
此種空間提案系統100可藉由提示更換或設備或追加設備，而支援適於環境認證之空間之設計。
又，空間提案系統100等之由電腦執行之空間提案方法取得顯示設計上之空間狀態之空間設計資料，基於空間設計資料，算出設計上之空間之環境資訊之空間分佈，基於算出之空間分佈，判定設計上之空間內之環境是否滿足實際空間之環境認證所使用之判定基準。
此種空間提案方法可支援適於特定基準之空間之設計。
(實施形態2) [構成] 其次，對實施形態2之空間提案系統之構成進行說明。圖6係顯示實施形態2之空間提案系統之功能構成之方塊圖。
實施形態2之空間提案系統100a係基於判定滿足WELL認證之判定基準的設計上之空間之空間設計資料即適合空間設計資料，提案實際構建(建築)之建築物內之空間(以下記載為實際空間40)之設備之控制方法的系統。空間提案系統100a具備資料庫10、伺服裝置20a、資訊終端30、及原因分析資料庫50。
伺服裝置20a具備空間設計資料產生部21、第一取得部22、算出部23、判定部24、第二取得部26、及輸出部27。該等構成要件之各者藉由伺服裝置20a具備之微電腦或處理器而實現。
又，於圖6中，亦圖示設置於實際空間40之複數個感測器41、空調機器42及控制裝置43。空間提案系統100a亦可進而具備該等構成要件。
於感測器41包含有可感測氣體濃度之半導體氣體感測器、溫度感測器、濕度感測器、氣流感測器、照度感測器、人體感測器、麥克風、及相機等。氣體濃度具體而言為CO2 濃度、顆粒狀物質之濃度、或VOC濃度等。感測器41例如於實際空間40內設置複數個，但只要至少設置1個即可。複數個感測器41設置於實際空間40內互不相同之位置。於感測器41亦可包含有感測實際空間40內停留之人之生物體資訊的生物感測器。
空調機器42為設置於實際空間40之用以調節實際空間40中之環境之設備的一例。於實施形態2中，對提案空調機器42之控制參數之例進行說明，但用以調節實際空間40中之環境之設備未限定於空調機器42。作為用以調節實際空間40中之環境之設備之其他例，例示換氣機器、空氣淨化機、或照明機器等。
控制裝置43為控制設置於實際空間40之設備的裝置。又，控制裝置43亦作為將感測器41之測量值發送至伺服裝置20a之閘道裝置發揮功能。控制裝置43例如為具有能量管理功能之EMS(Energy Management System：能源管理系統)控制器。控制裝置43未限定於EMS控制器，亦可為不具有能量管理功能之其他控制器或閘道裝置。
[動作] 其次，對空間提案系統100ａ之動作進行說明。圖7係空間提案系統100ａ之動作之流程圖。
如上所述，實際空間40係基於由判定部24判定滿足判定基準之設計上之空間之空間設計資料即適合空間設計資料而構建的空間。第二取得部26取得此種實際空間40中之環境資訊之實測值(S21)。具體而言，第二取得部26經由控制裝置43取得複數個感測器41各者之測量值。又，第二取得部26亦取得實際空間40中之空調機器42之動作狀態(設定溫度、風量等)。
第二取得部26可直接取得由伺服裝置20a或外部裝置算出之PMV之實測值(即，基於實測之溫度、濕度、及氣流等算出之PMV)，於以下，以於步驟S21中取得PMV實測值者進行說明。
其次，算出部23基於作為構建實際空間40時之基礎之適合空間設計資料，算出設計上(即，模擬上)之環境資訊(具體而言為PMV)之空間分佈(S22)。該空間分佈通過使解析條件儘可能符合當前實際空間40之實際狀態(設備之動作狀態等)而算出。
接著，輸出部27比較步驟S21中取得之PMV之實測值、與步驟S22中算出之PMV之空間分佈，進行步驟S21中取得之PMV實測值、及與其對應之設計上之PMV值(以下亦記載為PMV之設計值)之差量之原因分析(S23)。具體而言，輸出部27特定實際空間40中實測PMV之位置(座標)，將PMV之空間分佈內之上述特定出之位置處之PMV值作為PMV設計值進行原因分析。
該原因分析例如藉由參照預先構建之原因分析資料庫50而進行。由原因分析資料庫50提供之原因分析用資料51中，PMV之實測值與PMV之設計值之差量、與產生此種差量時之原因建立對應關係。此種原因分析資料庫50憑經驗或實驗預先作成。又，原因分析資料庫50藉由累積資料而更新。且，輸出部27基於原因之分析結果，產生用以使PMV實測值接近設計值之空調機器42之控制參數(設定溫度、風量、或風向等)(S24)。另，未必使用原因分析資料庫50。
算出部23使用產生之控制參數再計算PMV之空間分佈(S25)，判定部24判定再計算後之PMV之空間分佈是否滿足WELL認證之評估項目之判定基準(S26)。即，判定部24確認步驟S25中產生之控制參數是否以設計上之空間滿足WELL認證之評估項目之判定基準之方式構成(模擬時是否OK)。如此，空間提案系統100a並非僅判定實際空間40之特定位置處之環境資訊之實測值是否滿足判定基準，而是判定設計上之空間之環境資訊之分佈(即，空間全體)是否滿足判定基準。
若由判定部24判定再計算後之第一空間分佈未滿足WELL認證之評估項目之判定基準(S26中為否)，則輸出部27不輸出顯示該控制參數之控制資訊，而是再次重新產生其他控制參數(S24)。
另一方面，若由判定部24判定再計算後之PMV之空間分佈滿足WELL認證之評估項目之判定基準(S26中為是)，則輸出部27輸出顯示該控制參數之控制資訊(S27)。輸出之控制資訊例如經由廣域通信網路發送至資訊終端30，資訊終端30基於控制資訊將控制參數顯示於顯示畫面。圖8係顯示控制參數之顯示畫面之一例之圖。
又，輸出之控制資訊亦經由例如廣域通信網路發送至控制裝置43，控制裝置43使用接收到之控制資訊所示之控制參數控制空調機器42(S28)。其後，藉由重複步驟S21～步驟S28之處理，PMV之實測值接近設計值。
[效果等] 如以上說明，空間提案系統100a具備：第一取得部22，其取得顯示設計上之空間狀態之空間設計資料；算出部23，其基於空間設計資料(於空間設計資料中包含有配置於設計上之空間之用以調整環境之設備相關的設備資料)，算出設計上之空間之環境資訊之第一空間分佈；及判定部24，其基於算出之第一空間分佈，判定設計上之空間內之環境是否滿足實際空間40之環境認證所使用之判定基準；第二取得部26，其取得基於由判定部24判定滿足判定基準之設計上之空間之空間設計資料即適合空間設計資料而構建的實際空間40中之環境資訊之實測值；及輸出部27，其輸出控制資訊，該控制資訊顯示用以使取得之環境資訊之實測值接近由基於適合空間設計資料算出之空間分佈確定之設計值之配置於實際空間40之設備的控制方法。
此種空間提案系統100a可提案用以使實際空間40接近滿足環境認證所使用之判定基準之空間之設備的控制方法(例如，控制參數)。
又，例如，輸出部27將控制資訊輸出至控制配置於實際空間40之設備的控制裝置43。
此種空間提案系統100a可執行用以使實際空間40接近滿足環境認證所使用之判定基準之空間之設備的控制。
又，例如，輸出部27基於取得之環境資訊之實測值與設計值之差量產生控制資訊，且於判定使用產生之控制資訊再計算之空間分佈滿足判定基準時，輸出控制資訊。
此種空間提案系統100a可提案能夠於設計上確認可將實際空間40設為滿足環境認證所使用之判定基準之空間的控制方法。
(其他實施形態) 以上，已對實施形態進行說明，但本發明並非限定於上述實施形態者。
例如，雖於上述實施形態中，判定設計上之空間內之環境是否滿足WELL認證之評估項目之判定基準，但判定基準未限定於WELL認證之評估項目之判定基準。例如，判定基準可為用以使空間接近能夠調節人體之自律神經之環境的基準、或用以使空間接近可提高人之集中力之環境的基準等基於人體之生物體資訊的基準。本說明書中之環境包含基於人體之生物體資訊決定之環境。
又，於上述實施形態中，空間提案系統藉由複數個裝置而實現，但亦可由單一裝置實現。藉由複數個裝置實現空間提案系統之情形時，各系統具備之構成要件亦可任意分配於複數個裝置。
又，例如，關於上述實施形態中之裝置間之通信方法，並非特別限定者。又，裝置間之通信中，亦可介存未圖示之中繼裝置。
又，於上述實施形態中，亦可由其他處理部執行特定處理部執行之處理。此外，複數個處理順序亦可變更，又可並行執行複數個處理。
又，於上述實施形態中，各構成要件亦可藉由執行適於各構成要件之軟體程式而實現。各構成要件亦可藉由CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)或處理器等之程式執行部讀出並執行記錄於硬碟或半導體記憶體等記錄媒體之軟體程式而實現。
又，各構成要件亦可由硬體實現。例如，各構成要件亦可為電路(或積體電路)。該等電路亦可作為整體構成1個電路，又可分別為單獨之電路。此外，該等電路亦可為泛用電路，又可為專用電路。
又，本發明之全體或具體態樣亦可以系統、裝置、方法、積體電路、電腦程式或電腦可讀取之CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory：唯讀光碟)等之記錄媒體實現。又，亦可以系統、裝置、方法、積體電路、電腦程式及記錄媒體之任意組合實現。
例如，本發明亦可以上述實施形態之伺服裝置或與此相當之空間提案系統而實現。又，本發明亦可以空間提案系統等之電腦執行之空間提案方法而實現，又可以用以使電腦執行此種空間提案方法之程式而實現。本發明亦可以記錄有此種程式之電腦可讀取之非暫時性記錄媒體而實現。
此外，對各實施形態實施本領域技術人員可想到之各種變化而得之形態、或藉由於不脫離本發明主旨之範圍內對各實施形態之構成要件及功能任意組合而實現之形態亦包含於本發明內。
10:資料庫 11:BIM資料 12:設備資料 20:伺服裝置 20a:伺服裝置 21:空間設計資料產生部 22:第一取得部 23:算出部 24:判定部 25:提示部 26:第二取得部 27:輸出部 30:資訊終端 40:實際空間 41:感測器 42:空調機器(設備) 43:控制裝置 50:原因分析資料庫 51:原因分析用資料 100:空間提案系統 100a:空間提案系統 S11～S19:步驟 S21～S28:步驟
圖1係顯示實施形態1之空間提案系統之功能構成之方塊圖。 圖2係實施形態1之空間提案系統之動作之流程圖。 圖3係對顯示表示設計上之空間內環境滿足WELL認證之評估項目之判定基準之顯示畫面之一例的圖。 圖4係顯示空調機器之配置變更案之顯示畫面之一例之圖。 圖5係顯示設計變更之建議之顯示畫面之一例之圖。 圖6係顯示實施形態2之空間提案系統之功能構成之方塊圖。 圖7係實施形態2之空間提案系統之動作之流程圖。 圖8係顯示控制參數之顯示畫面之一例之圖。
10:資料庫
11:BIM資料
12:設備資料
20:伺服裝置
21:空間設計資料產生部
22:第一取得部
23:算出部
24:判定部
25:提示部
30:資訊終端
100:空間提案系統

Claims (9)

  1. 一種空間提案系統，其具備： 第一取得部，其取得顯示設計上之空間狀態之空間設計資料； 算出部，其基於上述空間設計資料，算出上述設計上之空間之環境資訊之空間分佈；及 判定部，其基於算出之上述空間分佈，判定上述設計上之空間內之環境是否滿足實際空間之環境認證所使用之判定基準。
  2. 如請求項1之空間提案系統，其進而具備： 提示部，其於由上述判定部判定上述設計上之空間內之環境未滿足上述判定基準之情形時，提示上述空間設計資料之修正案。
  3. 如請求項2之空間提案系統，其中 於上述空間設計資料包含有配置於上述設計上之空間之用以調整環境之設備相關的設備資料；且 上述提示部將上述設計上之空間之上述設備之配置變更作為上述空間設計資料之修正案提示。
  4. 如請求項2之空間提案系統，其中 於上述空間設計資料包含有配置於上述設計上之空間之用以調整環境之設備相關之設備資料；且 上述提示部將上述設計上之空間之設備更換為其他設備、或追加上述設計上之空間之設備，作為上述空間設計資料之修正案提示。
  5. 如請求項1之空間提案系統，其中 於上述空間設計資料，包含有配置於上述設計上之空間之用以調整環境之設備相關之設備資料；且 上述空間提案系統進而具備： 第二取得部，其取得基於由上述判定部判定滿足上述判定基準之上述設計上之空間之上述空間設計資料即適合空間設計資料而構建的實際空間之環境資訊之實測值；及 輸出部，其輸出控制資訊，該控制資訊顯示用以使取得之環境資訊之實測值接近由基於上述適合空間設計資料算出之上述空間分佈確定之設計值的配置於上述實際空間之上述設備的控制方法。
  6. 如請求項5之空間提案系統，其中 上述輸出部將上述控制資訊輸出至控制配置於上述實際空間之上述設備的控制裝置。
  7. 如請求項5或6之空間提案系統，其中 上述輸出部基於取得之環境資訊之實測值與上述設計值之差量產生上述控制資訊；且 於判定使用產生之上述控制資訊再計算之上述空間分佈滿足上述判定基準時，輸出上述控制資訊。
  8. 一種空間提案方法，其取得顯示設計上之空間之狀態之空間設計資料；且 基於上述空間設計資料，算出上述設計上之空間之環境資訊之空間分佈； 基於算出之上述空間分佈，判定上述設計上之空間內之環境是否滿足實際空間之環境認證所使用之判定基準。
  9. 一種程式，其用以使電腦執行如請求項8之空間提案方法。
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