低炭素で費用対効果の高い建築設計最適化のための統合的枠組み

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

🔬研究者:Provides a structured framework for multi-objective optimization in low-carbon building design, useful for further empirical testing and refinement.

🏢実務担当者:Offers a conceptual workflow for integrating cost and carbon optimization in building design, potentially reducing project costs and carbon footprint.

🏛政策担当者:Highlights the need for policy support to encourage upfront carbon reduction in building design, not just operational energy.

炭素削減手法に関連する建設コスト（CC）の上昇は、建築環境における低炭素アプローチの採用を妨げてきた。初期 embodied carbon（EC）と CC の同時最小化は、建築設計最適化（BDO）研究においてあまり注目されておらず、ほとんどの研究は運用エネルギー、運用炭素、運用コストの削減を優先している。本論文は、この研究ギャップを埋め、業界の需要に応えるため、特に初期 EC と CC を対象とした、低炭素で費用対効果の高い BDO のための統合的概念フレームワークを開発する。PRISMA ガイドラインに従って系統的文献レビューを実施し、2015 年から 2026 年の間に発表された 41 件の査読付き論文を統合した。テーマ分析と内容分析を用いて、最適化問題の特性評価、目的駆動型設計変数選択、制約モデリング、アルゴリズム選択、評価・検証アプローチを含む主要な方法論的構成要素を抽出・分類した。その後、開発した概念フレームワークは、建設分野の BDO 研究者と建築設計者で構成される参加者への半構造化専門家インタビューを通じて検証された。最適化目的、最適化パラメータ、設計変数のクロスマッピングを開発し、それらの相互関係を明確化するとともに、最適化アルゴリズム選択のための構造化された基準を整備した。これらの知見に基づき、「ICCO-BD（Integrated Upfront Carbon and Construction Cost Optimisation for Building Design）フレームワーク」と名付けられた概念フレームワークが提案・検証され、問題定式化、パラメトリックモデリング、多目的最適化、系統的なパレート基準評価を一貫したエンドツーエンドのワークフローに統合し、再設計の反復回数の削減による時間効率の向上、より優れたパレートフロンティア探索によるソリューション品質の向上、より明確なトレードオフ解釈によるより堅牢な意思決定を可能にする。専門家のフィードバックは強い概念的関連性と実用的適用可能性を示したが、フレームワークは本質的に概念的なものであり、より広範な業界実装の前に、実世界のケーススタディと最適化アプリケーションを通じたさらなる実証的検証が必要である。

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。

Higher construction costs (CCs) linked to carbon reduction methods have hindered the adoption of low-carbon approaches in the built environment. The simultaneous minimisation of upfront embodied carbon (EC) and CCs has not received much attention in building design optimisation (BDO) research; most studies prioritise operational energy, operational carbon, and operational cost reduction. This paper develops an integrated conceptual framework for low-carbon, cost-effective BDO, particularly targeting upfront EC and CCs, to fill this research gap and meet industry demands. A systematic literature review was conducted following PRISMA guidelines, synthesising 41 peer-reviewed articles published between 2015 and 2026. Thematic and content analyses were employed to extract and categorise key methodological components, including optimisation problem characterisation, objective-driven design variable selection, constraint modelling, algorithm selection, and evaluation and validation approaches. Subsequently, the developed conceptual framework was validated through semi-structured expert interviews with participants comprising BDO researchers and building designers in the construction field. A cross-mapping of optimisation objectives, optimised parameters, and design variables was developed to clarify their interrelationships, alongside structured criteria for optimisation algorithm selection. Based on these insights, a conceptual framework named “ICCO-BD (Integrated Upfront Carbon and Construction Cost Optimisation for Building Design) framework” is proposed and validated, integrating problem formulation, parametric modelling, multi-objective optimisation, and systematic Pareto-based evaluation into a coherent end-to-end workflow, enabling improved time efficiency through reduced redesign iterations, enhanced solution quality via better pareto front exploration, and more robust decision-making through clearer trade-off interpretation. While expert feedback indicated strong conceptual relevance and practical applicability, the framework remains conceptual in nature and requires further empirical verification through real-world case studies and optimisation applications before broader industry implementation.

• openalex https://doi.org/10.3390/buildings16122380first seen 2026-06-17 05:04:06 · last seen 2026-06-17 07:11:24