JP2010078447A - Q value analysis system, q value analysis method, and q value analysis program - Google Patents
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Abstract
【課題】建物を一つの部屋とし、施工後の建物のQ値を簡易に算出し、設計Q値と組み合わせ、建物のQ値の相対評価が行えるQ値測定システムを提供する。
【解決手段】建物を1つの部屋とし、内外の熱交換を示す熱回路モデルを用い、外乱と任意の発熱で決まる室温を、外乱の温度と室温の応答係数の合成積に、発熱量とこれに対する室温の応答係数との合成積を加算する構成で、外乱及び室内間の総熱貫流抵抗を含む複数の未定係数を有する式で、未定係数を調整して予想室温として算出し、実測室温・予想室温間の平均二乗誤差が最小となる未定係数を求める予想室温演算部と、総熱貫流抵抗に建物の床面積の合計を乗算した数値の逆数をQ値とするQ値算出部を有し、予想室温演算部が時系列に未定係数を求め、Q値算出部が時系列にQ値を算出し、測定した測定範囲のQ値の平均二乗誤差が閾値以下となる範囲ΔQ値を求め、このΔQ値が最小値となるQ値を解析結果として出力する。
【選択図】図1Provided is a Q value measurement system in which a building is one room, a Q value of a building after construction is easily calculated, combined with a design Q value, and a relative evaluation of the Q value of the building can be performed.
SOLUTION: Using a thermal circuit model showing heat exchange inside and outside with a building as one room, the room temperature determined by the disturbance and any heat generation is the product of the temperature of the disturbance and the response coefficient of the room temperature, It is a composition that adds the product of the response coefficient of room temperature to the room temperature and is an equation with multiple undetermined coefficients including disturbances and total heat flow resistance between the rooms. There is an expected room temperature calculation unit that calculates the undetermined coefficient that minimizes the mean square error between the predicted room temperatures, and a Q value calculation unit that takes the inverse of the value obtained by multiplying the total heat flow resistance by the total floor area of the building as the Q value In addition, the expected room temperature calculation unit calculates the undetermined coefficient in time series, the Q value calculation unit calculates the Q value in time series, and calculates the range ΔQ value in which the mean square error of the measured measurement Q value is below the threshold, The Q value at which this ΔQ value becomes the minimum value is output as the analysis result.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、建物の熱性能指標値であるQ値を算出するQ値解析システム、Q値解析方法及びQ値解析プログラムに関する。 The present invention relates to a Q value analysis system, a Q value analysis method, and a Q value analysis program for calculating a Q value which is a thermal performance index value of a building.
従来より、地球温暖化防止対策の一つとして、建物の省エネルギー化を進めることの重要性が指摘されており、住宅の断熱化が建物を建てる場合の基本的な技術の一つとなっている。日本における住宅の断熱化は、寒冷地を除けば、1980年の省エネルギー基準の制定を契機にして、国策として推進されるようになった。
また、住生活基本法や住宅性能表示制度などの法律や公的制度においても、住宅に必要な性能として位置づけられている。
Conventionally, it has been pointed out that it is important to promote energy saving of buildings as one of the measures to prevent global warming, and heat insulation of houses has become one of the basic technologies for building buildings. Insulation of houses in Japan has been promoted as a national policy, with the establishment of energy-saving standards in 1980, except in cold regions.
In addition, it is positioned as a necessary performance for housing in laws and public systems such as the Basic Act on Housing and Living and the housing performance display system.
一方、上記断熱性能の評価や検査となると、熱貫流率や熱損失係数を計算して評価するという、机上の評価が実務において唯一の方法として用いられている(例えば、特許文献1参照)。
完成した建物を検査する手法自体は30年以上前に提案された(例えば、非特許文献1参照)が、現実に建物の断熱化が浸透しないこともあり、現場にて建物を実測してQ値を求めることはしていない。
Although the method itself for inspecting a completed building was proposed over 30 years ago (for example, see Non-Patent Document 1), the thermal insulation of the building may not actually permeate. I don't ask for a value.
上述したQ値は建物の熱性能指標として代表的なものであり、政府の住宅性能表示制度においては、設計図書などに基づいて算出される熱損失係数(以下、設計Q値とする)を用いて等級を判断して良いこととされている。
しかしながら、建物の断熱性能は、断熱材の性能や厚みのみで決定されるものではなく、施工方法や施工状況、気密性能によっても左右されることが分かっている。
したがって、設計Q値では施工後における建物の実際のQ値を測定することができないため、施工後の建物において実測したQ値を得ることができれば、設計Q値と併せて用いることにより、より確度の高い熱性能指標として用いることができる。
The above-mentioned Q value is a typical thermal performance index of a building, and the government's housing performance display system uses a heat loss coefficient (hereinafter referred to as a design Q value) calculated based on design books. It is considered good to judge the grade.
However, it has been found that the heat insulating performance of a building is determined not only by the performance and thickness of the heat insulating material but also by the construction method, the construction situation, and the airtight performance.
Therefore, since the actual Q value of the building after construction cannot be measured with the design Q value, if the measured Q value in the building after construction can be obtained, it is more accurate by using it together with the design Q value. It can be used as a high thermal performance index.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、建物を一つの部屋とし(各部屋の室温を均一とし)、施工後の建物のQ値を簡易に算出し、設計Q値と組み合わせることにより、建物のQ値の相対評価が行えるQ値測定システム、Q値測定方法及びQ値測定プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. The building is made into one room (room temperature in each room is uniform), and the Q value of the building after construction is easily calculated and combined with the design Q value. Accordingly, an object of the present invention is to provide a Q-value measuring system, a Q-value measuring method, and a Q-value measuring program capable of performing relative evaluation of the Q value of a building.
本発明のQ値解析システムは、建物を1つの部屋とみなし、前記建物を熱抵抗及び熱容量で表現し、前記建物の内部と外部との熱交換の関係を示す熱回路モデルにより、前記建物の熱損失係数であるQ値を解析するQ値解析システムであり、外乱の温度と該外乱に対する室温の応答係数との合成積に、発熱量と該発熱量に対する室温の応答係数との合成積を加算する構成であり、外乱及び室内間の総熱貫流抵抗を含む複数の係数を未定係数とした計算式にて、任意の外乱と任意の発熱とにより決定される前記部屋の室温を、該複数の未定係数を調整しつつ予想室温として算出し、実測した前記室温と前記予想室温との平均二乗誤差が最小となる複数の未定係数を同定する予想室温演算部と、同定された前記総熱貫流抵抗に建物の床面積の合計を乗算し、該乗算した数値の逆数をQ値として出力するQ値算出部とを有し、前記予想室温演算部が時系列に前記未定係数を同定し、前記Q値算出部が時系列にQ値を算出し、順次、時系列に測定した測定範囲における前記Q値の平均二乗誤差が予め設定した閾値以下となる範囲ΔQ値を求め、このΔQ値が最小値となるQ値を解析結果のQ値として出力することを特徴とするQ値解析システム。 The Q-value analysis system of the present invention considers a building as one room, expresses the building with a thermal resistance and a heat capacity, and uses a thermal circuit model that indicates the heat exchange relationship between the inside and the outside of the building. A Q value analysis system for analyzing a Q value that is a heat loss coefficient, and a product of a calorific value and a room temperature response coefficient with respect to the calorific value as a product of a disturbance temperature and a room temperature response coefficient with respect to the disturbance. The room temperature of the room determined by an arbitrary disturbance and an arbitrary heat generation is calculated by using a plurality of coefficients including a disturbance and a total heat flow resistance between the rooms as an undetermined coefficient. And calculating the predicted room temperature while adjusting the undetermined coefficient of the predicted room temperature calculating unit for identifying a plurality of undetermined coefficients that minimize the mean square error between the measured room temperature and the predicted room temperature, and the identified total heat flow Total floor area of the building to resistance A Q value calculating unit that multiplies and outputs the reciprocal of the multiplied numerical value as a Q value, wherein the predicted room temperature calculation unit identifies the undetermined coefficient in time series, and the Q value calculation unit performs time series Q A value is calculated, and a range ΔQ value in which the mean square error of the Q value in a measurement range measured in time series is not more than a preset threshold value is obtained, and the Q value at which this ΔQ value is the minimum value is calculated. A Q value analysis system characterized in that the Q value is output as a Q value.
本発明のQ値解析システムは、温度測定周期に対する熱変化の応答を示す係数である、前記未定係数の一つである指数分布のべき乗であるべき乗係数に対して初期値を設定し、該べき乗係数を順次変化させる平均誤差比較部をさらに有し、前記予想室温演算部が前記べき乗を設定された値にて一定とし、他の未定係数を調整して平均二乗誤差が最小となる他の未定係数を同定し、前記平均誤差比較部が直前に求めた平均二乗誤差と、現在の平均二乗誤差とを比較し、Q値を求める未定係数を同定することを特徴とする。 The Q value analysis system of the present invention sets an initial value for a power coefficient that should be a power of an exponential distribution that is one of the undetermined coefficients, which is a coefficient indicating a response of thermal change with respect to a temperature measurement period. An average error comparison unit that sequentially changes the coefficient, and the predicted room temperature calculation unit sets the power to be constant at a set value and adjusts other undecided coefficients to minimize the mean square error. A coefficient is identified, the mean square error obtained immediately before by the mean error comparison unit is compared with the current mean square error, and an undetermined coefficient for obtaining a Q value is identified.
本発明のQ値解析システムは、前記平均誤差比較部が直前に求めた平均二乗誤差と、現在の平均二乗誤差との比較において、直前の平均二乗誤差の方が小さい場合、直前の未定係数から求められるQ値を解析結果とし、直前の平均二乗誤差と等しいかまたは大きい場合、べき乗係数を変化させ、再度、前記予想室温演算部に変化させた前記べき乗係数にて平均二乗誤差の最小値を求めさせ、直前と現在の平均二乗誤差の比較を行うことを特徴とする。 In the Q value analysis system of the present invention, in the comparison between the mean square error obtained immediately before by the mean error comparison unit and the current mean square error, when the last mean square error is smaller, the previous undetermined coefficient is calculated. When the obtained Q value is an analysis result and is equal to or larger than the immediately preceding mean square error, the power coefficient is changed, and the minimum value of the mean square error is set again with the power coefficient changed to the predicted room temperature calculation unit. The present invention is characterized in that the current mean square error is compared with the previous one.
本発明のQ値解析方法は、建物を1つの部屋とみなし、前記建物を熱抵抗及び熱容量で表現し、前記建物の内部と外部との熱交換の関係を示す熱回路モデルにより、前記建物のQ値を解析するQ値解析システムを用いたQ値解析方法であり、予想室温演算部が、外乱の温度と該外乱に対する室温の応答係数との合成積に、発熱量と該発熱量に対する室温の応答係数との合成積を加算する構成であり、外乱及び室内間の総熱貫流抵抗を含む複数の係数を未定係数とした計算式にて、任意の外乱と任意の発熱とにより決定される前記部屋の室温を、該複数の未定係数を調整しつつ予想室温として算出し、実測した前記室温と前記予想室温との平均二乗誤差が最小となる複数の未定係数を同定する予想室温演算過程と、Q値算出部が、同定された前記総熱貫流抵抗に建物の床面積の合計を乗算し、該乗算した数値の逆数をQ値として出力するQ値計算過程とを有し、前記予想室温演算部が時系列に前記未定係数を同定し、前記Q値算出部が時系列にQ値を算出し、順次、時系列に測定した測定範囲における前記Q値の平均二乗誤差が予め設定した閾値以下となる範囲ΔQ値を求め、このΔQ値が最小値となるQ値を解析結果のQ値として出力することを特徴とする。 In the Q value analysis method of the present invention, a building is regarded as one room, the building is expressed by a thermal resistance and a heat capacity, and a thermal circuit model indicating a heat exchange relationship between the inside and the outside of the building is used. A Q-value analysis method using a Q-value analysis system for analyzing a Q-value, in which an expected room temperature calculation unit adds a calorific value and a room temperature with respect to the calorific value to a product of a disturbance temperature and a room temperature response coefficient with respect to the disturbance. This is a configuration that adds the product of the response coefficient and the response coefficient, and is determined by an arbitrary disturbance and an arbitrary heat generation in a calculation formula in which a plurality of coefficients including the disturbance and the total heat flow resistance between the rooms are undetermined coefficients. The room temperature of the room is calculated as an estimated room temperature while adjusting the plurality of undetermined coefficients, and an expected room temperature calculation process for identifying a plurality of undetermined coefficients that minimize the mean square error between the measured room temperature and the predicted room temperature; Before the Q value calculator is identified A Q value calculation step of multiplying the total heat flow resistance by the total floor area of the building and outputting the reciprocal of the multiplied value as a Q value, and the predicted room temperature calculation unit identifies the undetermined coefficient in time series The Q value calculation unit calculates a Q value in time series, and sequentially obtains a range ΔQ value in which the mean square error of the Q value in a measurement range measured in time series is equal to or less than a preset threshold value. The Q value having the minimum value is output as the Q value of the analysis result.
本発明のプログラムは、建物を1つの部屋とみなし、前記建物を熱抵抗及び熱容量で表現し、前記建物の内部と外部との熱交換の関係を示す熱回路モデルにより、前記建物のQ値を解析するQ値解析システムの動作をコンピュータに実行させるプログラムであり、
予想室温演算部が、外乱の温度と該外乱に対する室温の応答係数との合成積に、発熱量と該発熱量に対する室温の応答係数との合成積を加算する構成であり、外乱及び室内間の総熱貫流抵抗を含む複数の係数を未定係数とした計算式にて、任意の外乱と任意の発熱とにより決定される前記部屋の室温を、該複数の未定係数を調整しつつ予想室温として算出し、実測した前記室温と前記予想室温との平均二乗誤差が最小となる複数の未定係数を同定する予想室温演算処理と、Q値算出部が、同定された前記総熱貫流抵抗に建物の床面積の合計を乗算し、該乗算した数値の逆数をQ値として出力するQ値計算処理とを有し、前記予想室温演算部が時系列に前記未定係数を同定し、前記Q値算出部が時系列にQ値を算出し、順次、時系列に測定した測定範囲における前記Q値の平均二乗誤差が予め設定した閾値以下となる範囲ΔQ値を求め、このΔQ値が最小値となるQ値を解析結果のQ値として出力するコンピュータ読み取り可能なプログラムである。
The program of the present invention regards a building as one room, expresses the building by heat resistance and heat capacity, and calculates the Q value of the building by a thermal circuit model indicating the heat exchange relationship between the inside and outside of the building. A program for causing a computer to execute the operation of the Q value analysis system to be analyzed,
The predicted room temperature calculation unit is configured to add the product of the calorific value and the room temperature response coefficient to the calorific value to the product of the disturbance temperature and the room temperature response coefficient to the disturbance. Calculates the room temperature of the room determined by any disturbance and any heat generation as the expected room temperature while adjusting the plurality of undecided coefficients, using a calculation formula with a plurality of coefficients including the total heat flow resistance as undecided coefficients. And an estimated room temperature calculation process for identifying a plurality of undetermined coefficients that minimize the mean square error between the measured room temperature and the predicted room temperature, and a Q value calculation unit adds the identified heat flow resistance to the floor of the building A Q value calculation process of multiplying the total area and outputting the reciprocal of the multiplied numerical value as a Q value, wherein the predicted room temperature calculation unit identifies the undetermined coefficient in time series, and the Q value calculation unit Q value was calculated in time series and sequentially measured in time series This is a computer-readable program for obtaining a range ΔQ value in which the mean square error of the Q value in a fixed range is less than or equal to a preset threshold value, and outputting the Q value at which the ΔQ value is the minimum value as the Q value of the analysis result. .
以上説明したように、本発明によれば、建物内の各室内の温度を均一化し、建物を一つの部屋とみなして、各部屋の温度を均一化したまま室温を上昇させ、実測した温度と発熱量から求めた温度とが予測残差が設定値以下となるQ値の範囲であるΔQ値が最小となる範囲におけるQ値を実測Q値として求めるため、実測した温度と発熱量から求めた温度とのバラツキの少ない範囲のQ値を選択することにより、高い精度でQ値を算出することができる。 As described above, according to the present invention, the temperature in each room in the building is made uniform, the building is regarded as one room, the room temperature is raised while keeping the temperature in each room uniform, The temperature obtained from the calorific value is obtained from the measured temperature and the calorific value in order to obtain the Q value in the range where the ΔQ value, which is the Q value range where the predicted residual is equal to or less than the set value, as the measured Q value. The Q value can be calculated with high accuracy by selecting a Q value in a range where there is little variation with temperature.
また、本発明によれば、上述したように、施工後の建物のQ値を簡易に算出することが可能となるため、建物の概要、仕様書、図面(各階平面図、断面詳細部)などの設計情報を収集し、省エネルギー基準に示された方法により算出されたQ値と異なり、設計変更あるいは施工方法の違いによるQ値の誤差が無くなり、建物の実効的なQ値を測定することが可能となり、高い精度の各建物の相対評価の指標として用いることができる。
という効果が得られる。
In addition, according to the present invention, as described above, the Q value of the building after construction can be easily calculated, so the outline of the building, specifications, drawings (plan view of each floor, cross-section details), etc. Unlike the Q value calculated by the method indicated in the energy saving standards, the Q value error due to the design change or construction method is eliminated, and the effective Q value of the building can be measured. It becomes possible and can be used as an index of relative evaluation of each building with high accuracy.
The effect is obtained.
本発明は、建物の熱性能指標であるQ値を算出するQ値解析システムであり、建物の各部屋に熱エネルギーを放射させるヒーター等の発熱体を配置し、ファン等により室内及び建物内の空気を攪拌して、上記熱エネルギーを建物内に拡散させ、常に建物内の各部屋の温度を均一化して建物全体を1つの部屋とみなす。そして、この部屋の室温を用いて時系列的にQ値を算出していき、その際の温度計により測定した建物内の室温と、発熱量により熱回路モデルから算出した室温との差分が最小となるQ値を求め、その差分が最小となる領域において、予め設定した差分となるQ値の範囲であるΔQ値が最小となるQ値を、解析結果として出力する構成である。 The present invention is a Q value analysis system that calculates a Q value that is a thermal performance index of a building. A heating element such as a heater that radiates heat energy is arranged in each room of a building, The air is agitated to diffuse the thermal energy in the building, and the temperature of each room in the building is always equalized, so that the entire building is regarded as one room. The Q value is calculated in time series using the room temperature of this room, and the difference between the room temperature measured by the thermometer at that time and the room temperature calculated from the thermal circuit model based on the heat generation amount is minimal. The Q value that minimizes the ΔQ value that is the range of the Q value that is a preset difference is output as an analysis result in a region where the difference is minimum.
まず、本発明におけるQ値解析に用いる計算式について、以下のQ値解析のアルゴリズムの順序にて説明する。
図1は、建物全体を一つの容器(すなわち、部屋)とみなして、この容器を形成する壁の材質の熱抵抗等により、容器内部における発熱により上昇した容器内温度と外部温度との差に対応し、上記熱抵抗により熱エネルギーが容器の壁を伝達し、容器外に排出されることを示す熱回路モデルを説明する概念図である。
First, calculation formulas used for Q value analysis in the present invention will be described in the following order of Q value analysis algorithms.
FIG. 1 shows that the entire building is regarded as one container (ie, a room), and the difference between the temperature inside the container and the outside temperature increased due to heat generation inside the container due to the thermal resistance of the material of the wall forming the container. Correspondingly, it is a conceptual diagram illustrating a thermal circuit model showing that thermal energy is transmitted through the wall of the container by the thermal resistance and discharged to the outside of the container.
すなわち、すでに述べた様に、一つの建物全体を1つの部屋とみなして、図1に示す熱回路モデルのように、部屋内部に発熱量Hの発熱体が内部に存在する場合、外部の温度に対して室温(建物の各部屋の室温が均一化された温度)の上昇を求めることにより、相熱貫流抵抗Rを求め、すなわち建物全体の熱貫流率を求め、その熱貫流率を建物の床面積の合計にて除算したものをQ値として算出する。
ここで、図の熱回路によりモデル化し、キルヒホッフの法則を適用すれば、以下に示す(1)式が得られ、室温θRに関する微分方程式である。この(1)式を適当な条件の下において解き、外乱θEによる室温(後述する室内温度計102にて測定)のステップ応答、及び発熱Hによる室温のステップ応答を求める。
That is, as described above, if one building is regarded as one room and a heating element having a heating value H is present inside the room as in the thermal circuit model shown in FIG. Is obtained by calculating an increase in the room temperature (temperature at which the room temperature of each room of the building is equalized), thereby obtaining the phase heat flow resistance R, that is, obtaining the heat flow rate of the entire building, and calculating the heat flow rate of the building. The product divided by the total floor area is calculated as the Q value.
Here, modeled by the thermal circuit of FIG, applying Kirchhoff's law, the following (1) equation is obtained, a differential equation relating to rt theta R. Equation (1) is solved under appropriate conditions, and the step response of room temperature (measured by an
たとえば、発熱量Hがステップ関数などのように、時間t>0において一定であれば、上記(1)式の右辺において、dH/dt=0となるため、
発熱量の変化が式から消去されて、以下に示す(2)式の構成となる。
For example, if the heat generation amount H is constant at time t> 0, such as a step function, dH / dt = 0 on the right side of the above equation (1).
The change in the calorific value is eliminated from the equation, and the following equation (2) is obtained.
この微分方程式は、外乱θEが時間t>0において一定であれば、変数分離形となるため、θRについて以下の(3)式の様に解くことができる。 Since this differential equation becomes a variable separation type if the disturbance θ E is constant at time t> 0, θ R can be solved as in the following equation (3).
すなわち、室温は、壁面の外気側に与えられる外乱(励振)に対する応答(貫流応答)と室内発熱(励振)に対する応答(吸熱応答)の合成と考えられ、励振としてステップ関数を想定して、(1)の偏微分方程式をラプラス変換により解析解を求め、この解析解である(2)に従い貫流応答と吸熱応答との解を求める。
ここで、θi=初期室温(t=0における室温)、R=R1+R2、λ=1/(C・R1)である。さらに、以下のような単純な条件の下では(3)式はより単純な形となる。
また、単位貫流応答の解を基に、積分などによって励振が2等辺三角波の場合の貫流応答を求める。同様に、単位吸熱応答の解を基に、励振が矩形波の場合の吸熱応答を求める。
a.外乱がステップ関数の場合
(3)式において、θE=1、θi=0、H=0とおけば良いから、
以下に示す(4)式が、熱回路モデルにおける「単位貫流応答」である。
In other words, room temperature is considered to be a combination of response to the disturbance (excitation) given to the outside of the wall (excitation) and response to the room heat generation (excitation) (endothermic response). An analytical solution of the partial differential equation of 1) is obtained by Laplace transform, and a solution of a through-flow response and an endothermic response is obtained according to this analytical solution (2).
Here, θ i = initial room temperature (room temperature at t = 0), R = R 1 + R 2 , and λ = 1 / (C · R 1 ). Furthermore, equation (3) takes a simpler form under the following simple conditions.
Further, based on the solution of the unit flow-through response, the flow-through response when the excitation is an isosceles triangular wave is obtained by integration or the like. Similarly, based on the solution of the unit endothermic response, the endothermic response when the excitation is a rectangular wave is obtained.
a. When the disturbance is a step function In the equation (3), θ E = 1, θ i = 0, and H = 0 are sufficient.
The following expression (4) is a “unit flow response” in the thermal circuit model.
b.発熱量がステップ関数の場合
(3)式において、θE=0、θi=b0−b、H=1、R=b0 と置けば良いから
以下に示す(5)が熱回路モデルにおける「単位吸熱応答」である。
b. When the calorific value is a step function In equation (3), θ E = 0, θ i = b 0 -b, H = 1, R = b 0 can be used. “Unit endothermic response”.
次に、応答係数法による室温の予測式について説明する。
(4)式及び(5)式による与えられる単位応答を利用することにより、以下に示す(6)式のように、外乱θEが2等辺三角波の場合の応答係数φi及び発熱が矩形波の場合の応答係数ψが求められる。ただし、2等辺三角波に対する応答を求めるとき、単位応答の積分などが必要となるが、その説明については一般的なため省略する。外乱θEを多数の2等辺三角波の合成と考えれば、室温θRの外乱成分は、貫流応答の合成積(convolution)で表される。同様に、室内発熱を多数の矩形波の合成と考えれば、室温の発熱成分は吸熱応答の合成積で表される。
Next, a prediction formula for room temperature by the response coefficient method will be described.
By using the unit responses given by the equations (4) and (5), the response coefficient φ i and the heat generation when the disturbance θ E is an isosceles triangular wave as shown in the following equation (6) are rectangular waves. In this case, the response coefficient ψ is obtained. However, when a response to an isosceles triangular wave is obtained, integration of a unit response or the like is necessary, but the explanation thereof is omitted because it is general. Given the disturbance theta E Synthesis of a number of isosceles triangle, the disturbance component of the room temperature theta R is represented by the convolution of the flow response (convolution). Similarly, if room heat generation is considered to be a combination of a large number of rectangular waves, a heat generation component at room temperature is represented by a product of endothermic responses.
上記(6)式において、サフィックスjは、時間を離散化したときの順番であり、j=−∞、…、−1、0、1、…、∞で定義される。
また、Δtは、そのときの時間間隔(例えば温度の測定周期)であり、r=e−λΔt(温度測定周期における熱変化の応答を示す係数)である。このように、任意の外乱と任意の発熱に対する室温は、θEとφiとの合成積に、Hとψとの合成積を加算すれば良いため、今、任意の時点n(時間で言えば、t=nΔt)における室温をθR,nとすれば、以下の(7)式が得られる。ここで用いる発熱量Hは、各測定ユニット単位において測定した発熱量を測定周期毎に加算した合計値である。rjは、温度測定周期に対する熱変化の応答を示す指数分布である係数rのべき乗である。
In the above equation (6), the suffix j is the order when the time is discretized, and is defined as j = −∞,..., −1, 0,.
Δt is a time interval at that time (for example, a temperature measurement cycle), and is r = e −λΔt (a coefficient indicating a response to a thermal change in the temperature measurement cycle). As described above, the room temperature for an arbitrary disturbance and an arbitrary heat generation is obtained by adding the combined product of H and ψ to the combined product of θ E and φ i. For example, if the room temperature at t = nΔt) is θR , n , the following equation (7) is obtained. The calorific value H used here is a total value obtained by adding the calorific values measured in each measurement unit unit for each measurement period. r j is a power of a coefficient r that is an exponential distribution indicating a response of thermal change to the temperature measurement period.
上記(6)式に対し、この得られた(7)式を代入して、測定開始以来(すなわち、j<0)の外乱が含まれないような形に式を変形する。さらに、j<0においてH=0であることを勘案し、最後に外乱を以下の(8)式のように、外気温と外界放射成分との合成により表す。 By substituting the obtained equation (7) into the equation (6), the equation is transformed into a form that does not include disturbance since the start of measurement (ie, j <0). Further, in consideration of H = 0 when j <0, finally, the disturbance is expressed by the combination of the outside air temperature and the external radiation component as in the following equation (8).
上記(8)式のように、外気温と外界放射成分とを表すことにより、本実測法にて用いる室温の以下の(9)式に示す予測式を得ることができる。
この(8)式において、室外温度計(後述する室外温度計101)にて測定するθ0は外気温、Δθは水平面SAT(相当外気温度)計(後述するSAT温度計103)の測定温度から外気温θ0を減算した値であり、aは外界放射(日射及び夜間放射)の影響度を示す未定係数である。
By expressing the outside air temperature and the external radiation component as in the above equation (8), the prediction equation shown in the following equation (9) of the room temperature used in this actual measurement method can be obtained.
In this equation (8), θ 0 measured by an outdoor thermometer (
本実施形態においては、外界放射に対しては上記(8)式のように最も単純な構成にて取り扱い、αは単に統計的に求められる係数として定義している。
すなわち、上記(9)式によって与えられる予想室温θR,nと実測室温θR,n *との差の二乗平均の平行根(平均残差δとする)が最小となるように未定係数を同定する(最小二乗法)。ここで平均残差δは以下に示すように(10)式にて表される。
In the present embodiment, external radiation is handled with the simplest configuration as in the above equation (8), and α is simply defined as a statistically determined coefficient.
That is, the undetermined coefficient is set so that the root mean square of the difference between the predicted room temperature θ R, n and the measured room temperature θ R, n * given by the above equation (9) is minimized. Identify (least squares). Here, the average residual δ is expressed by equation (10) as shown below.
そして、上記(10)式で示すδの数値が最小となるように(最小二乗法)、数値解析により(9)式における4つの未定係数(r、b0、b、a)をフィッティング(同定)して、Q値を定める。 The four unknown coefficients (r, b 0 , b, a) in equation (9) are fitted (identified) by numerical analysis so that the numerical value of δ shown in equation (10) is minimized (least square method). ) To determine the Q value.
次に、上述したQ値解析のアルゴリズムにより、Q値を算出するQ値解析システムを図2を用いて説明する。図2は本実施形態によるQ値解析システム1の構成例を示すブロックズである。
図2において、Q値解析システム10は、時系列データ取得部1、予想室温算出部2、記憶部3、平均残差比較部4及びQ値算出部5を有している。
時系列データ取得部1は、Q値を解析するために必要な室温、外気温、相当外気温度、及び建物内の発熱体の発熱量を、Q値の解析周期毎に後述する様に読み込み、周期の時刻毎に記憶部3へ書き込んで記憶させる。
Next, a Q value analysis system for calculating a Q value using the above-described Q value analysis algorithm will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the Q-
In FIG. 2, the Q
The time-series
予想室温算出部2は、外気温、相当外気温度、4つの未定係数(r,b0,b,a)からなる上記(9)式により、Q値の解析周期毎の室温の予想温度θR,nを、4つの未定係数(r,b0,b,a)における未定係数rが0<r<1の範囲内において仮定された数値にて、未定係数(b0,b,a)を順次変化させて、(10)式にて予想残差δが最小となるようにフィッティングしつつ未定係数(b0,b,a)を求め、この予想残差δを現在のステップにおける最小値とし、記憶部3に書き込んで記憶させる。
The predicted room
平均残差残差比較部4は、現在のステップにおいて最小二乗算出部4が出力するδと、記憶部3から読み込む直前のステップにおけるδ*とを比較し、δ*>δであれば未定係数rを変化させて、再度予想室温算出部2にδの算出を行わせ、一方、δ*≦δであればδ*を最小のδとして出力する。
Q値算出部5は、未定係数b0が求まると、この未定係数b0と建物の床面積の合計Aとにより、下記の(11)式を用いてQ値を算出し、時系列の時刻毎に記憶部3に書き込んで記憶させる。
The average residual
When the undetermined coefficient b 0 is obtained, the Q
次に、図3を用いて図2のQ値解析システム1のQ値の算出処理について説明する。図3はQ値解析システム1のQ値算出処理の動作を示すフローチャートである。
ここで、上述した(9)式を見て分かるように、ここではrがべき乗で現れるので、本実施形態においては一般的な最小二乗法とは若干異なる手法を用いる。
ステップS1において、時系列データ取得部1は、室温、外気温、SAT温度及び発熱量を、Q値の解析周期にて実測し、記憶部4に解析周期毎に時系列に書き込み、必要なデータを取得する。
Next, the Q value calculation process of the Q
Here, as can be seen from the above equation (9), since r appears as a power here, a method slightly different from a general least square method is used in this embodiment.
In step S1, the time series
そして、ステップS2において、平均残差比較部5は、rの値(ただし、0<t<1、最初のステップではrは0(例えば0.0001)に近い正の値か、1に近い1未満の値(0.9999)とする)を仮定して設定する。
In step S2, the average
次に、ステップS3において、予想室温算出部2は、(9)式により予想室温を算出しつつ、ステップS4において、(10)式により平均残差δnを算出して、この平均残差δnが最小となるよう、一般的な最小二乗法を用いて3つの未定係数(b0、b、a)を数値計算により求める。
Next, in step S3, the predicted room
そして、ステップS5において、平均残差比較部5は、算出した平均残差δnと、直前に求めた残差δn−1とを比較し、平均残差δnが平均残差δn−1より大きければ、ステップS6へすすみ、一方、平均残差δnが平均残差δn−1と一致するかまたは小さければ、1ステップ前のδn−1が最小であるとみなし、そのときのステップにおける未定係数(b0、b、a)を同定値として、ステップS7へ進む。
In step S5, the average
ステップS7において、平均残差比較部5は、rの数値を設定された数値分(例えば、0.0001)変化させ、ステップS3へ処理を戻す。例えば、rが0近い正の数値を初期値とする場合、上記数値分だけ増加させ、一方、rが1に近い正の数値を初期値とする場合、上記数値分だけ減少させる。
In step S7, the average
ステップS6において、Q値算出部5は、同定された未定係数b0(すなわち、総熱貫流抵抗)を用いて、上記(11)式により、現場の実測により同定されたQ値を計算する。
上記(11)式においてAは建物の床面積の合計である。また、(1)式から(11)式により用いられている記号について以下に示す。
In step S <b> 6, the Q
In the above equation (11), A is the total floor area of the building. Further, symbols used in the expressions (1) to (11) are shown below.
上述したQ値の解析に用いる建物内の室温、外気温、相当外気温度(水平面SAT計温度)、発熱量とは、図4に示すように、データとして得る。
図4は、室外の温度を測定する室外温度計101と、建物内の室温を測定する室内温度計102と、SAT計103a及び温度計103bからなる相当外気温度を測定するSAT温度計103と、建物内の発熱体200の発熱量を測定する機器との配置を示す概念図である。
例えば、室外温度計101は室外北側の日陰の場所に高さ1.2mにて配置し、室内温度計102はグローブ温度計を用いて高さ1.2mに配置し、SAT温度計103は屋外南面の日当たりの良い場所に高さ4mにて配置し、それぞれの温度データを温度の測定周期毎に取得し、すでに述べたフローにより求める。上記格式における任意の時点nは、温度の測定周期の各時系列のタイミングの時点に対応している。
The room temperature, outside air temperature, equivalent outside air temperature (horizontal surface SAT meter temperature), and calorific value used in the above-described Q value analysis are obtained as data as shown in FIG.
FIG. 4 shows an
For example, the
上述したように同定して求められた熱損失係数の実測値(以下、実測Q値とする)であるが、この実測Q値が本来複雑な伝熱現象を図1のような単純な熱回路モデルから得られる現象に当てはめた場合、統計的に推定される数値であると解釈されると考える。
そのため、本実施形態におけるQ値には数学的な正解が存在するわけではなく、同定された実測Q値がどの程度確かなものであるかということを、得られた実測Q値とともに評価して示すことが必要である。
The measured value of the heat loss coefficient identified and obtained as described above (hereinafter referred to as measured Q value) is a simple thermal circuit as shown in FIG. When applied to a phenomenon obtained from a model, it is interpreted as a statistically estimated numerical value.
For this reason, there is no mathematical correctness in the Q value in this embodiment, and it is evaluated with the obtained actual Q value how much the identified actual Q value is certain. It is necessary to show.
本実施形態において、実測Q値の確からしさをΔQ値により示すこととする。このΔQ値とは、横軸にQ値を示し、縦軸にQ値を求めた際の平均残差δを示した図5において、最小値の平均残差δminと、この平均残差δminより0.1K大きい数値の範囲内におけるδを有するQ値の範囲(Q値の変化幅)をΔQとして求める。
したがって、このΔQ値は、Q値と平均残差δとの関数において、平均残差δmin近傍のQ値の尖り度(統計における尖度:coefficient of excess)を示す数値であり、この尖り度が小さいほど同定された実測Q値が確からしいと判定することができる。
In the present embodiment, the certainty of the measured Q value is indicated by a ΔQ value. The ΔQ value is shown in FIG. 5 in which the horizontal axis indicates the Q value and the vertical axis indicates the average residual δ when the Q value is obtained. In FIG. 5, the minimum average residual δ min and the average residual δ The Q value range (Q value change width) having δ within a numerical value range 0.1K larger than min is obtained as ΔQ.
Therefore, this ΔQ value is a numerical value indicating the kurtosis of the Q value in the vicinity of the average residual δ min (coefficient of excess) in the function of the Q value and the average residual δ. It can be determined that the smaller the is, the more likely the measured Q value identified is.
図5のように、実測Q値に対するδの変化を示すグラフを作成する際、Q値算出部5は、Q値(すなわちb0)を同定値から少しだけ変化させてそのときの平均残差δを(9)式により算出する。ただし、Q値を変化させたとき、その変化したQ値において、平均残差δが最小となるように、b0以外の未定係数(r,b,a)を求めて平均残差δを計算する。
本実施形態においては、このΔQ値を、測定期間が十分に長いか否かを判定するための指標として用いている。すなわち、Q値は有る測定期間の範囲内にて必ず想定されるが、測定期間の長さとともに変化する。したがって、どの時点(測定期間)で同定すれば、測定期間が十分であり、同定結果も確からしいということが問題となる。
そこで、上述したように、本実施形態においては、測定期間を徐々に長くしていったときの、ΔQ値が最小になった時点で最も確からしいQ値が得られたと判断して、このΔQ値が最小となるQ値を実測Q値とし、解析結果として出力する。
As shown in FIG. 5, when creating a graph showing the change of δ with respect to the actual Q value, the Q
In the present embodiment, this ΔQ value is used as an index for determining whether or not the measurement period is sufficiently long. That is, the Q value is always assumed within a certain measurement period, but changes with the length of the measurement period. Therefore, there is a problem that if the identification is performed at any time point (measurement period), the measurement period is sufficient and the identification result is likely.
Therefore, as described above, in the present embodiment, it is determined that the most probable Q value is obtained when the ΔQ value is minimized when the measurement period is gradually increased, and this ΔQ is obtained. The Q value with the smallest value is set as the actual Q value, and is output as the analysis result.
次に、図6に設計Q値を実測時の建物条件で補正した熱損失係数(以下、計算Q値とする)と、実測Q値とを対応させたグラフを示す。ここで、図6のグラフの横軸は計算Q値を示し、縦軸が実測Q値を示す。点線は傾き「1」を示し、実線が計算Q値と実測Q値との対応関係を示している。ここで四角印が在来木造軸組工法、丸印が枠組壁工法、菱形印が鉄骨ラーメン工法で建てた建物を示している。
図の実線において、縦軸をyとし、横軸をxとすると、y=p・x+qの式が示す直線となる。この式の係数p及びqは、実測から求められて、建物のサンプル数により変化するが、例えば、p=0.6184、q=0.4522である。
このグラフにおいて、計算Q値が2W/(m2・K)以下の高い断熱性能を有する建物において、実測Q値は計算Q値と比較的一致していることがわかる。
また、計算Q値が2W/(m2・K)より大きくなる(断熱性能が低下する)につれて、実測Q値は、計算Q値より若干低くなる傾向が見られるが、大幅にずれずにだいたい近い数値が得られることがわかる。
上述した結果により、本実施形態によるQ値解析システムにより、計算Q値に対してそれほどずれない数値にて、実測Q値を得られることが分かる。
この結果、施工後の実際の建物の実測Q値を測定し、実測Q値と計算Q値とを組み合わせることにより、施工後の各建物の相対的なQ値の比較を行うことが可能となる。
Next, FIG. 6 shows a graph in which the heat loss coefficient (hereinafter referred to as the calculated Q value) obtained by correcting the design Q value with the building conditions at the time of actual measurement is associated with the actual Q value. Here, the horizontal axis of the graph of FIG. 6 indicates the calculated Q value, and the vertical axis indicates the actually measured Q value. The dotted line indicates the inclination “1”, and the solid line indicates the correspondence between the calculated Q value and the actually measured Q value. Here, the square marks indicate the buildings built by the conventional wooden frame construction method, the circle marks indicate the framed wall method, and the diamond marks indicate the steel frame ramen method.
In the solid line in the figure, if the vertical axis is y and the horizontal axis is x, a straight line represented by the equation y = p · x + q is obtained. The coefficients p and q in this equation are obtained from actual measurement and change depending on the number of building samples, for example, p = 0.6184 and q = 0.4522.
In this graph, it can be seen that the measured Q value is relatively in agreement with the calculated Q value in a building having a high thermal insulation performance with a calculated Q value of 2 W / (m 2 · K) or less.
In addition, as the calculated Q value becomes larger than 2 W / (m 2 · K) (insulation performance decreases), the measured Q value tends to be slightly lower than the calculated Q value. It turns out that a close numerical value is obtained.
From the results described above, it can be seen that the Q value analysis system according to the present embodiment can obtain the measured Q value with a numerical value that does not deviate so much from the calculated Q value.
As a result, it is possible to compare the relative Q value of each building after construction by measuring the actual Q value of the actual building after construction and combining the actual Q value and the calculated Q value. .
なお、図2におけるQ値解析システムの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより実測Q値の算出処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 Note that a program for realizing the function of the Q value analysis system in FIG. 2 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed to measure Q. A value calculation process may be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1…時系列データ取得部
2…予想室温算出部
3…記憶部
4…平均残差比較部
5…Q値算出部
10…Q値解析システム
101…室外温度計
102…室内温度計
103…SAT温度計
103a…SAT計
103b…温度計
200…発熱体
500…建物
DESCRIPTION OF
Claims (5)
外乱の温度と該外乱に対する室温の応答係数との合成積に、発熱量と該発熱量に対する室温の応答係数との合成積を加算する構成であり、外乱及び室内間の総熱貫流抵抗を含む複数の係数を未定係数とした計算式にて、任意の外乱と任意の発熱とにより決定される前記部屋の室温を、該複数の未定係数を調整しつつ予想室温として算出し、実測した前記室温と前記予想室温との平均二乗誤差が最小となる複数の未定係数を同定する予想室温演算部と、
同定された前記総熱貫流抵抗に建物の床面積の合計を乗算し、該乗算した数値の逆数をQ値として出力するQ値算出部と
を有し、
前記予想室温演算部が時系列に前記未定係数を同定し、前記Q値算出部が時系列にQ値を算出し、順次、時系列に測定した測定範囲における前記Q値の平均二乗誤差が予め設定した閾値以下となる範囲ΔQ値を求め、このΔQ値が最小値となるQ値を解析結果のQ値として出力することを特徴とするQ値解析システム。 Considering a building as one room, the building is expressed by heat resistance and heat capacity, and the Q value, which is the heat loss coefficient of the building, is analyzed by a thermal circuit model showing the heat exchange relationship between the inside and outside of the building Q-value analysis system that
This is a configuration in which the product of the heat generation amount and the room temperature response coefficient for the heat generation amount is added to the product of the temperature of the disturbance and the room temperature response coefficient for the disturbance, and includes the total heat flow resistance between the disturbance and the room. The room temperature determined by an arbitrary disturbance and arbitrary heat generation is calculated as an estimated room temperature while adjusting the plurality of undetermined coefficients in a calculation formula using a plurality of coefficients as undetermined coefficients. And a predicted room temperature calculation unit for identifying a plurality of undetermined coefficients that minimize the mean square error between the predicted room temperature and the predicted room temperature,
A Q value calculating unit that multiplies the identified total heat flow resistance by the sum of the floor area of the building, and outputs a reciprocal of the multiplied value as a Q value;
The predicted room temperature calculation unit identifies the undetermined coefficient in time series, the Q value calculation unit calculates the Q value in time series, and the mean square error of the Q value in the measurement range measured in time series in advance A Q value analysis system characterized by obtaining a range ΔQ value that is equal to or less than a set threshold value and outputting a Q value at which the ΔQ value is a minimum value as a Q value of an analysis result.
前記予想室温演算部が前記べき乗を設定された値にて一定とし、他の未定係数を調整して平均二乗誤差が最小となる他の未定係数を同定し、前記平均誤差比較部が直前に求めた平均二乗誤差と、現在の平均二乗誤差とを比較し、Q値を求める未定係数を同定することを特徴とする請求項1に記載のQ値解析システム。 An average error comparison unit that sets an initial value for a power coefficient that should be a power of an exponential distribution that is one of the undetermined coefficients, and that sequentially changes the power coefficient, which is a coefficient indicating a thermal change response to a temperature measurement cycle. Further comprising
The predicted room temperature calculation unit makes the power constant at a set value, adjusts other undetermined coefficients to identify other undetermined coefficients that minimize the mean square error, and the average error comparison unit obtains immediately before 2. The Q value analysis system according to claim 1, wherein the mean square error is compared with a current mean square error to identify an undetermined coefficient for obtaining a Q value.
予想室温演算部が、外乱の温度と該外乱に対する室温の応答係数との合成積に、発熱量と該発熱量に対する室温の応答係数との合成積を加算する構成であり、外乱及び室内間の総熱貫流抵抗を含む複数の係数を未定係数とした計算式にて、任意の外乱と任意の発熱とにより決定される前記部屋の室温を、該複数の未定係数を調整しつつ予想室温として算出し、実測した前記室温と前記予想室温との平均二乗誤差が最小となる複数の未定係数を同定する予想室温演算過程と、
Q値算出部が、同定された前記総熱貫流抵抗に建物の床面積の合計を乗算し、該乗算した数値の逆数をQ値として出力するQ値計算過程と
を有し、
前記予想室温演算部が時系列に前記未定係数を同定し、前記Q値算出部が時系列にQ値を算出し、順次、時系列に測定した測定範囲における前記Q値の平均二乗誤差が予め設定した閾値以下となる範囲ΔQ値を求め、このΔQ値が最小値となるQ値を解析結果のQ値として出力することを特徴とするQ値解析方法。 A Q-value analysis system that considers a building as one room, expresses the building with thermal resistance and heat capacity, and analyzes the Q-value of the building by a thermal circuit model that indicates the heat exchange relationship between the inside and the outside of the building Q value analysis method using
The predicted room temperature calculation unit is configured to add the product of the calorific value and the room temperature response coefficient to the calorific value to the product of the disturbance temperature and the room temperature response coefficient to the disturbance. Calculates the room temperature of the room determined by any disturbance and any heat generation as the expected room temperature while adjusting the plurality of undecided coefficients, using a calculation formula with a plurality of coefficients including the total heat flow resistance as undecided coefficients. A predicted room temperature calculation process for identifying a plurality of undetermined coefficients that minimize the mean square error between the measured room temperature and the predicted room temperature;
A Q-value calculating unit that multiplies the identified total heat-flow resistance by the total floor area of the building and outputs a reciprocal of the multiplied value as a Q-value;
The predicted room temperature calculation unit identifies the undetermined coefficient in time series, the Q value calculation unit calculates the Q value in time series, and the mean square error of the Q value in the measurement range measured in time series in advance A Q value analysis method characterized in that a range ΔQ value that is equal to or less than a set threshold is obtained, and a Q value at which the ΔQ value is a minimum value is output as a Q value of an analysis result.
予想室温演算部が、外乱の温度と該外乱に対する室温の応答係数との合成積に、発熱量と該発熱量に対する室温の応答係数との合成積を加算する構成であり、外乱及び室内間の総熱貫流抵抗を含む複数の係数を未定係数とした計算式にて、任意の外乱と任意の発熱とにより決定される前記部屋の室温を、該複数の未定係数を調整しつつ予想室温として算出し、実測した前記室温と前記予想室温との平均二乗誤差が最小となる複数の未定係数を同定する予想室温演算処理と、
Q値算出部が、同定された前記総熱貫流抵抗に建物の床面積の合計を乗算し、該乗算した数値の逆数をQ値として出力するQ値計算処理と
を有し、
前記予想室温演算部が時系列に前記未定係数を同定し、前記Q値算出部が時系列にQ値を算出し、順次、時系列に測定した測定範囲における前記Q値の平均二乗誤差が予め設定した閾値以下となる範囲ΔQ値を求め、このΔQ値が最小値となるQ値を解析結果のQ値として出力するコンピュータ読み取り可能なプログラム。 A Q-value analysis system that considers a building as one room, expresses the building with thermal resistance and heat capacity, and analyzes the Q-value of the building by a thermal circuit model that indicates the heat exchange relationship between the inside and the outside of the building Is a program that causes a computer to execute the operation of
The predicted room temperature calculation unit is configured to add the product of the calorific value and the room temperature response coefficient to the calorific value to the product of the disturbance temperature and the room temperature response coefficient to the disturbance. Calculates the room temperature of the room determined by any disturbance and any heat generation as the expected room temperature while adjusting the plurality of undecided coefficients, using a calculation formula with a plurality of coefficients including the total heat flow resistance as undecided coefficients. A predicted room temperature calculation process for identifying a plurality of undetermined coefficients that minimize the mean square error between the measured room temperature and the predicted room temperature;
A Q-value calculating unit that multiplies the identified total heat flow resistance by the total floor area of the building, and outputs a reciprocal of the multiplied value as a Q-value;
The predicted room temperature calculation unit identifies the undetermined coefficient in time series, the Q value calculation unit calculates the Q value in time series, and the mean square error of the Q value in the measurement range measured in time series in advance A computer-readable program that obtains a range ΔQ value that is less than or equal to a set threshold and outputs the Q value at which the ΔQ value is a minimum value as the Q value of the analysis result.
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