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街区・地域の環境・熱エネルギー制御システム(平成 22年度)
Urban Environment and Energy Management System

予算区分
BX 環境-その他
研究課題コード
0810BX001
開始/終了年度
2008~2010年
キーワード(日本語)
街区クラスタリング,プロトコル・システム(UCPS),BEMS,BACFlex,街区キャノピーモデル
キーワード(英語)
Urban Clustering, Protocol System(UCPS), Building Energy Management System(BEMS), BACFlex, Urban Canopy Model

研究概要

 都市の水・資源循環、熱エネルギー分布のモニタリングと解析に基づいて、都市の立地特性と施設特性に応じた、高効率の都市活動制御とサービス供給を可能にする都市・街区スケールの環境制御システムを開発する。
 個別に制御されてきた産業活動と都市施設を統合的に観測、解析するモニタリングネットワークシステム、検証システムの開発、双方向の地域の環境情報共有システムなどにより、都市の活動に伴って発生する環境負荷の低減と街区の環境基盤を計画するプロセスを提供する。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:モニタリング・研究基盤整備

全体計画

1)BACFlexクラスターシミュレータ開発
【2008年度】
●街区用BACFlexクラスターシミュレータ開発
 都市制御・街区制御システムの基盤となる超システム構造であるBACFlexクラスターを、想定街区用に多点として、エミュレータ上で稼動するようにプロトタイプの技術開発を行い、実装上のデータ構造などについて検討を行う。
【2009年度】
●BACFlexクラスターシミュレータを利用した仮想都市制御・街区制御システムの稼働確認
 仮想都市制御・街区制御にかかわる事象や計測データなどをエミュレーションしながら、街区全体の設計やエネルギー消費量の把握などの基本的情報を与えるように稼働することを確認する。
【2010年度】
●BACFlexクラスターによる街区制御システムの運用・検証
 業務系としてオフィスビル、公共系として学校を対象として、街区制御システムを稼働させて運用し、主に冬季の性能検証を行う。

2)BACFlexクラスタープロトコルを利用した、革新的な都市制御・街区制御システムの技術開発
【2008年度】 
●街区キャノピーモデルの選定およびソースコードの構造解析
 BACFlexによるエネルギー制御機能を効果的に引き出すため、街区特有の微気象に関する情報が必要となる。街区特有の微気象の変化を街区キャノピーモデルによりシミュレートする。
【2009年度】
●モデルの再現性検討および街区改善技術の評価
 BACFlexを適用する街区について、街区内の土地利用や建築物の高さや大きさ等の地図情報を、街区キャノピーモデルに入力可能な形にGISを用いて変換する。街区のエネルギー制御を効果的に実現する街区改善技術の選定と街区の設計に資するため、保水性舗装や緑化等を初めとする諸種の街区環境改善技術の導入効果を算定可能なように街区キャノピーモデルの改良を進める。
【2010年度】
●BACFlexとのシステムインターフェースの開発
 街区キャノピーモデルによる街区における微気象変動のシミュレーションとBACFlex制御とを連動させるため、BACFlex側が要求するタイミングや気象データを整理し、的確に出力するシステムを開発する。システム化においては、天気予報データ等を活用し、翌日までの街区制御も開発する。

今年度の研究概要

●UCPSの実用拡大に当たって、関連するアプライアンスの改良、開発を進める。また、更なる省エネ効果を引き出すために、省エネ制御ライブラリの改善と多機能性を考慮する。ビル管理者・居住者に空調制御の現状をより理解しやすくするために、モニタライブラリを構築する。
●街区からのCO2排出量の縮小を目指して、スマート制御の効果を高めるとともに外気制御,および街区モデル連携などによるネットワーク制御によって,21年度以上の効果の実証を行う.
●街区キャノピーモデルの検証と更なる予測精度の向上を行うと共に、費用対効果を含めた都市制御・街区制御システムにおける街区気象予報オプションの評価を行い、気象予報データ利用の最適化を図る。

備考

技術開発研究者:宮城工業高等専門学校

課題代表者

藤田 壮

  • 社会環境システム研究センター
  • センター長
  • 博士(工学)
  • 土木工学,システム工学,建築学
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担当者

  • 中根 英昭
  • 斎藤 正彦
  • 神村 一幸
  • 杵島 修三
  • portrait
    平野 勇二郎福島支部