環境負荷軽減化を目的とした独立住宅の研究-住宅の形状生成法と工法および建材選択モデルへ知識技術を適用した設計方法-

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450244
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 宗本 順三 京都大学, 工学研究科, 教授 (60219863)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高田 暁 京都大学, 工学研究科, 助手 (20301244) ; 吉田 哲 京都大学, 工学研究科, 助手 (10293888) ; 鉾井 修一 京都大学, 工学研究科, 教授 (80111938) ; 松下 大輔 京都大学, 工学研究科, 助手 ; 岩田 伸一郎 京都大学, 工学研究科, 助手 (30314230)
• Keywords: 独立住宅の標準モデル / 環境負荷 / LCCO2 / LCC / 多目的最適化 / 遺伝的アルゴリズム / リレーショナルデータベース

Research Abstract

1,環境負荷を軽減させる独立住宅の形状の研究:壁、屋根など従来はひとつの「面」で考えていた部位の形状を三角形のポリゴンに分割させて、その頂点位置を変化させることで、立方体を基本として環境負荷を最小化する住宅形状を見いだした。さらに、受熱エネルギーの多い屋根にしぼって、その精緻なモデルでシミュレーションを行った。
2,木造独立住宅の空間規模と通勤距離のCO_2排出量均衡モデルの研究:世帯の年間CO_2排出量の総量を同一に負担する条件のCO_2均衡モデルによって、都市における住宅の立地と、極大化した延床面積の関係を示す限界効用曲線をモデルとして導いた。これにより、住宅は都心に近いほど、より大きな面積をとることができることを示して、環境負荷を低減させながら都市内で最大規模を持つ住宅を示した。
3,独立住宅の建材・工法の選択システムとデータベースの構築:前年度に引きつづき建築の企画段階から設計段階、施工段階、完成後の維持管理や運用、解体除却の全ての段階つまり建築のライフサイクルでの環境への負荷(CO_2、コスト、廃棄物等)と化石燃料の負担のインベントリーデータの整備と精緻化を進めるとともにデータベースとGAシミュレーションのインターフェースを改良し、シミュレーションを容易にした。
4.多目的問題への知的技術の適合性の研究:上記1〜3で構築したモデルの多目的最適解(最小解)を求めるために、遺伝的アルゴリズム(GA)を適用して得られる最適解集合の半順序解集合からGPの学習機能を用いて、効率的に優秀解を導き出すことに成功した。

Research Products

• [Publications] TANG Peng, MUNEMOTO Junzo, YOSHIDA Tetsu, MATSUSHITA Daisuke: "An Equilibrium Model of Wooden Detached House Dimension and its Distance to Urban Center at a Constant Minimum CO2 Emission"the 6th Seminar of JSPS-MOE Core University Program on Urban Environment in Matsuyama, Japan. 161-174 (2003)
• [Publications] SUI Jieli, MUNEMOTO Junzo, YOSHIDA Tetsu, MATSUSHITA Daisuke: "Shape Study on Wooden Detached House for Reducing Life Cycle CO2, Life Cycle Cost and Life Cycle Waste"the 6th Seminar of JSPS-MOE Core University Program on Urban Environment in Matsuyama, Japan. 175-92 (2003)