2005 Fiscal Year Annual Research Report
CFDの逆問題解析に基づく室内温熱・空気環境の最適設計システムの開発
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13852012
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 信介 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00142240)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 周三 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40013180)
大岡 龍三 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90251470)
黄 弘 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (30376636)
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| Keywords | CFD / 室内温熱環境 / 最適設計システム / GA / ロバスト設計 / 室内空気環境 |
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| Research Abstract |
CFD(Computational Fluid Dynamics)を用いた室内温熱・空気環境の最適設計手法の開発を目的とする。従来の室内環境の設計は、設計者の経験などに基づいて室内温熱・空気環境を制御する要素(例えば、室内空調システム、吹出・吸込口の位置、空調風量及び温度、室形状など)を決定しており、CFDはこの設計の妥当性のみを検討するために用いる場合が多い。そのため、設計経験の少ない空間(例えば、大空間など)に関しては、室内環境に与える制御要素の影響が明確ではない場合が多く、多数の試行錯誤を繰り返しながら設計を行う必要が生じる。本研究では、この設計者の様々な意志決定による設計行為をモデル化して、CFDを用いた室内温熱環境の最適設計システムを作成する。このシステムは、様々な室内環境の制御要素の組み合わせ及び室内環境の最適化の合理的な判断ができるため、経験のない空間においても適用可能となり、目標とする(例えば、省エネルギー的で健康的な)室内環境の自動設計が可能となる。
本年度は、
1.信頼性設計とロバスト設計の検討
室内環境や屋外環境は様々な環境要素により形成され、これらの環境要素の不確定性により大きく変化している。よって、信頼性の高い最適設計手法として設計パラメータの不確定性を考慮すべきと考えられる。また、設計変数に不確定性が加わったとしても、応答特性が変化しづらい設計も必要である。従って、設計バラメータに不確定性の確率分布を考慮した信頼性解析に基づく信頼性の確保された信頼性設計やロバスト設計を検討した。
2.意思決定支援システムの開発
多目的設計のとき、複数個の設計目標の間にトレードオフ関係が存在する場合には、設計者はパレート解集合の中からある選好解を選ばなければならない。ここで、設計者の様々な意志決定による設計行為をモデル化して、設計者に意思決定の支援情報を提示できる手法の提案を行った。
3.室内外温熱・空気環境の最適設計システムの完成
上記の検討と前年度の適用検討事例に基づいて、室内外温熱・空気環境の最適設計システムを完成させた。
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