ASHRAE LO-09-052-2009
住宅外壁設計の最適化手法の比較分析

規格番号

ASHRAE LO-09-052-2009

制定年

2009

出版団体

ASHRAE - American Society of Heating@ Refrigerating and Air-Conditioning Engineers@ Inc.

範囲

はじめに 建物のエネルギー消費を最も効果的に削減するには、建物の外壁による冷暖房負荷に設計プロセスの早い段階で対処する必要があります。 建物の形状@壁と屋根の構造@基礎の種類@断熱レベル@窓の種類と面積@熱質量@およびシェーディングを含む、いくつかの設計パラメータがこれらの負荷@に影響を与える可能性があります。 これらのパラメータはすべて相互作用し、建物のエネルギー性能に影響を与えます。 従来、このタイプの解析は、DOE-2 (Winkelmann@ 1993) や EnergyPlus (Crawley@ 2000) などの建築シミュレーション エンジンを使用したパラメトリック実行で行われてきました。 ただし、@ 1 つのパラメーターを変更し、他の構築エンベロープ特徴を一定のままにすると、重要なインタラクティブな効果を見逃す可能性があり、完全な組み合わせのパラメーター研究は通常は実行不可能です。 より良い解決策は、ライフサイクルコスト@年間運転コスト@および年間エネルギー使用量を含む特定のコスト関数の最小値を見つけるために、最適化アルゴリズムをシミュレーションエンジンに結合することです(Wright@2002; Caldas and Norford@2003;およびOuarghi と Krarti@ 2006)。 このペーパーの目的は、3 つの異なる最適化手法を比較して、建築エンベロープの最適化に適用するための堅牢性と効率を評価することです。 ロバスト性はコスト関数@を最小化するアルゴリズムの能力の尺度であり、効率は速度の尺度であり、この調査では最小コスト レベルに到達するために必要なシミュレーションの数として定義されます。 この論文で調査した 3 つの方法には、Building Energy Optimization または BEopt ツール (Andersen@ et al. 2004)@ 遺伝的アルゴリズムまたは GA (Goldberg@ 1989 および Haupt および Haupt@ 2004)@ で使用される逐次検索と、粒子群最適化またはPSO (Wetter@ 2006)。 これらの各方法は、コスト関数 @ の差分の計算を必要とせず、代わりにコスト関数の離散値を使用して次の反復 (つまり、直接検索) のパラメーター値を決定します。