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2014 年度 実績報告書

グリーンビルディングの実現のためのLCAと数値解析を援用した最適設計手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13F03368
研究機関東京大学

研究代表者

大岡 龍三  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90251470)

研究分担者 LIM Jongyeon  東京大学, 生産技術研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード都市設計 / 最適化 / 風通し / 省エネ / 計算流体力学 / エネルギーシミュレーション
研究実績の概要

設計初期段階におけるグリーンビルディングデザインのリファレンスとなるモデルを提供する設計手法の構築を目的とし、遺伝的アルゴリズム(GA)による最適化手法と計算流体力学(CFD)・ビルディングエネルギーシミュレーション(BES)による建築物の環境性能の定量的な評価手法の融合によって、建築物の存続期間の環境性能変化を考慮する上での最適な外観デザインの導出を試みる。具体的な研究方法と内容として下記を予定する。まず、風環境及び省エネ効果、各々の環境性能を最適にするデザインの導出手法を別建てにする。
i) 風通しを考慮した建築物の幾何学的な形状の最適設計手法を作成する。最適化手法としてはGAを用い、設計変数(建築物の形態や向き及び敷地内での配置)の変化による風通しの良否をCFDにより定量的に評価する。ii) 同じく、GAを用いて省エネ指向の設計案の最適化を行う。最適化の目的である環境性能としてはエネルギー消費量を採用し、BESを用いた数値解析によって外観デザイン(建築物の幾何学的な形状及びエンベロープデザイン(外壁レイヤーの構成や窓の面積やガラスの種類))の変更に伴うエネルギー消費量変化を評価する。iii) i)とii)で構築した要素技術の融合により、複数の環境性能の相互作用やトレードオフの考慮可能な多目的最適化を行い、グリーンビルディングの実現のためのリファレンスとなる外観デザインを導出する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2年目の研究が計画通り進展しており、その成果として国内学会発表論文1本、海外発表論文2本、また雑誌論文も1本が掲載されている。おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

これまで構築した風通しを考慮した建築物の幾何学的な形状の最適設計手法とBESを用いた数値解析によって外観デザイン手法の連成作業を行う予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 高密市街地の街区風環境のパラメタリゼーションに関する研究(その1)東京23区の地理情報システムデータに基づいた街区幾何形状パラメータの相関分析2014

    • 著者名/発表者名
      林鍾衍,大岡龍三
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 79 ページ: 785-794

    • DOI

      10.3130/aije.79.785

    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of urban morphological parameters using GIS data for Tokyo, Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Jongyeon Lim, Ryozo Ooka
    • 学会等名
      International Conference on Countermeasures to Urban Heat Islands
    • 発表場所
      Venice, Italy
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-15
  • [学会発表] 風通しを考慮した建物最適配置手法に関する研究(その4) 遺伝的アルゴリズムとCFDを援用した建物配置手法2014

    • 著者名/発表者名
      林鍾衍,大岡龍三
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] Building arrangement optimization for urban ventilation potential usinggenetic algorithm and CFD simulation2014

    • 著者名/発表者名
      Jongyeon Lim, Ryozo Ooka
    • 学会等名
      International Symposium on Automation and Robotics in Construction
    • 発表場所
      University of Technology, Sydney
    • 年月日
      2014-07-09 – 2014-07-11

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公開日: 2016-06-01  

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