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地下スーパーマーケットにおけるエネルギー使用・温熱快適性・炭素排出の多目的最適化

Multi-Objective Optimization of Energy Use, Thermal Comfort, and Carbon Emissions in an Underground Supermarket (原題)

Pengju Li

Science Data Bankデータセット2026-09-13#省エネOrigin: CN経営インパクト: コスト削減対象セクター: real_estate
DOI: 10.57760/sciencedb.011mv
原典: https://doi.org/10.57760/sciencedb.011mv

🤖 gxceed AI 要約

日本語

中国徐州の地下スーパーマーケットを対象に、エネルギー使用強度（EUI）、在室時間不快率（DTR）、炭素排出量（資材A1-A3および運用B6）を目的関数として多目的最適化を実施した。外壁・屋根断熱厚、形態、運用の11変数をラテン超方格2000サンプルで評価し、BPニューラルネットワーク代理モデル、Morris感度分析、NSGA-III、エントロピー重み付きTOPSISを組み合わせた。妥協解はEUIを50.9%、炭素排出を44.6%削減し、DTRを49.29%から23.96%に改善した。外壁断熱厚がEUIとDTRに最も影響し、屋根断熱厚は運用エネルギー削減と資材由来排出のトレードオフから炭素性能に最も影響した。

English

This study optimizes energy use, thermal comfort, and carbon emissions for an underground supermarket in Xuzhou, China. Using 2000 Latin hypercube samples, BP neural network surrogates, Morris sensitivity analysis, NSGA-III, and entropy-weight TOPSIS, the compromise solution cut EUI by 50.9% and carbon emissions by 44.6% while reducing discomfort time ratio from 49.29% to 23.96%. External-wall insulation thickness most influenced EUI and DTR, while roof insulation thickness most affected carbon due to trade-offs between operational savings and embodied emissions.

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

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本では地下商業施設の脱炭素化は都市部の再開発や省エネ法対応で関心が高く、断熱と運用の協調最適化はZEB化やカーボンニュートラル建築の実務に示唆を与える。SSBJや有報での炭素排出開示を進める企業にとって、ライフサイクル炭素の評価手法として参考になる。

In the global GX context

This work contributes to global building decarbonization by demonstrating a multi-objective framework that balances operational energy, thermal comfort, and embodied carbon—key for net-zero building standards and disclosure under frameworks like CSRD and ISSB. The trade-off between insulation thickness and embodied emissions highlights the need for whole-life carbon accounting in retrofit decisions.

👥 読者別の含意

🔬研究者:多目的最適化と代理モデルを組み合わせた建築炭素評価の手法論として参考になる。

🏢実務担当者:地下商業施設の改修において、断熱厚と運用のバランスを考慮した炭素削減策の立案に活用できる。

🏛政策担当者:建築物のライフサイクル炭素規制や省エネ基準の策定において、快適性と炭素のトレードオフを考慮する必要性を示唆する。

📄 Abstract（原文）

Underground supermarkets are characterized by high occupant density, long operating hours, and substantial internal loads, creating competing demands for energy efficiency, thermal comfort, and carbon reduction. This study investigates the coordinated optimization of these performance objectives for a single-level underground supermarket in Xuzhou, China. Energy use intensity (EUI), occupied-hour discomfort time ratio (DTR), and carbon emissions from retrofit-material production (A1-A3) and operational energy use (B6) were adopted as objectives. Eleven envelope, overburden, morphology, and operational variables were evaluated using 2000 Latin hypercube samples through a Rhino-Grasshopper/Ladybug Tools-Honeybee workflow. Independent back-propagation neural-network surrogate models were combined with Morris sensitivity analysis and NSGA-III, and entropy-weight TOPSIS was used to rank Pareto solutions. The selected compromise solution reduced EUI by 50.9% and carbon emissions by 44.6%, while decreasing DTR from 49.29% to 23.96% relative to the baseline. External-wall insulation thickness had the strongest influence on EUI and DTR, whereas roof insulation thickness most strongly affected carbon performance because of the trade-off between operational energy savings and material-related emissions. These results demonstrate the need for coordinated envelope and operational strategies when balancing energy, comfort, and carbon performance in underground commercial buildings.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。