統合BIMベースの住宅建築におけるエネルギー、太陽光発電、熱性能のシミュレーション

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a reproducible methodology for integrated building performance simulation that can be extended to other building types and climates.

🏢実務担当者:Enables early-stage design optimization by combining energy, PV, and thermal analysis in a BIM-based workflow, applicable to residential projects.

<title>抄録</title> <p>低炭素かつエネルギー効率の高い住宅建築物への需要の高まりにより、エネルギー消費量、再生可能エネルギーのポテンシャル、室内温熱環境を同時に評価できる統合的性能評価フレームワークの必要性が強まっている。従来の建築エネルギー研究は、しばしば孤立したシミュレーション手法に依存しており、建築物システム、太陽光資源、居住者の快適性の間の相互依存性を捉える能力が限られている。このギャップは、実用的でシミュレーション対応のワークフローが未発達なままである小規模住宅開発において特に顕著である。本研究は、住宅建築物におけるエネルギー需要、太陽光発電（PV）ポテンシャル、および温熱性能を評価するためのBIM対応統合シミュレーションフレームワークを提案する。設計済みBIMモデルから詳細なマルチゾーン建築物モデルを作成し、TRNSYSに実装して、建設特性、占有スケジュール、内部発熱、および英国ギズバラの現地気候データを組み込んだ。本フレームワークは、エネルギー modeling、日射解析、およびHVACシステムシミュレーションを統一されたワークフロー内に統合する。結果は、建築物が年間を通じて快適範囲（20～24.3°C）内の安定した室内温熱状態を維持しつつ、33.2 MWhの支配的な暖房需要と最小限の冷房要件を示すことを実証している。33モジュールのPVシステムの統合により、年間約9.7 MWhが発電され、建築物の電力需要の最大60%を賄い、夏季には季節的なエネルギー余剰を達成する。本システムは、推定年間2.2 tCO₂排出量の削減に貢献する。本研究は、幾何学的簡略化を行わずに完全に詳細なBIM由来モデルを使用して、現実的で再現可能な多領域評価を可能にする点で独創的である。従来の方法とは異なり、エネルギー、太陽光、および温熱分析を、初期設計段階および小規模住宅建築物のための実用的なワークフロー内に統合する。</p>

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

<title>Abstract</title> <p>The increasing demand for low-carbon and energy-efficient residential buildings has intensified the need for integrated performance assessment frameworks that can simultaneously evaluate energy consumption, renewable energy potential, and indoor thermal conditions. Conventional building energy studies often rely on isolated simulation approaches, limiting the ability to capture the interdependencies between building systems, solar resources, and occupant comfort. This gap is particularly evident in small-scale residential developments, where practical, simulation-ready workflows remain underdeveloped. This study proposes a BIM-enabled integrated simulation framework for assessing energy demand, photovoltaic (PV) potential, and thermal performance in residential buildings. A detailed multi-zone building model was developed from an as-designed BIM model and implemented in TRNSYS, incorporating construction properties, occupancy schedules, internal heat gains, and local climatic data for Guisborough, United Kingdom. The framework integrates energy modelling, solar irradiation analysis, and HVAC system simulation within a unified workflow. The results demonstrate that the building maintains stable indoor thermal conditions within comfort ranges (20–24.3°C) throughout the year while exhibiting a dominant heating demand of 33.2 MWh and minimal cooling requirements. The integration of a 33-module PV system generates approximately 9.7 MWh annually, covering up to 60% of the building’s electricity demand and achieving a seasonal energy surplus during summer months. The system contributes to an estimated annual reduction of 2.2 tCO₂ emissions. This study is original in using a fully detailed BIM-derived model without geometric simplification to enable realistic, reproducible multi-domain assessment. Unlike conventional methods, it integrates energy, solar, and thermal analysis within a practical workflow for early-stage design and small-scale residential buildings.</p>

• Research Square https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-9450013/v1first seen 2026-05-14 21:20:44 · last seen 2026-05-27 04:21:54