菰田英晴、菅長正光、野原文男、石野久彌

−
厂
The　Sooiety
The
Society　of
of Heating,
Heating
Air-Conditioning
Conditioning
Sanitary
Engineers　of
of Japan
Japan
Air
Sanitary
Engineers
空気調 和 ・
衛 生工学会論 文集
171 ，
2011 年 6 月
No ．
建 築総 合 エ ネ ル ギ ー
空調
PID 制御 モ
レ ー
ジ
シ ミュ
ー ル の パ
ュ
宮
二
菰
史
ホ
晴
ホ
博
田
英
シ
ラ メ ー タの
1
長
3
井
達
原
上
村
BEST
機 器等
の
プ リシ
ッ
熱
計算
ジュ
モ
を前 提 と し て
い
レ
ーシ
ョ
メ ータ
に
つ
パ ラメ
ータ の
シ ミ
ュ
周
菅
長
正
光
ホ
ネ
石
野
久
彌
ネ
4
6
7
ョ
わず 、
ッ
クス
エ
ラン
ス
。こ
の
計 算 法 は 収 束 計 算 を 行 う必 要
、必
が ない が
ず
し も
る とは 限 らず 、計 算 時 間 間 隔 を 十 分 に 小 さ く取 る
して い
と
こ
る 。本 報 で は
、
ン に おい て
特
に
ル
調 整 法 に よ る 制 御 誤 差 の 改 善 状 況 を 示 し 、新 た に 試 み た
、
い て
5
三
レ
ト法 を採用 し て い る
・物 質 収 支 が バ
ホ
男
関 す る研 究
に
ーシ ン で は 、時刻 ス テ プ 内 の 繰 り返 し 計 算は 行
ール 間 で デ ータ を 順 次 受 け渡 し 、次 の 時 刻 ス テ ッ プ に 進 む
シ ス テ ム シ ミュ
の
文
調整
に お ける
ホ2
夫
野
BEST
ン ッ ー ル
ョ
マ
ニ
ュア
ク ス プ リシ ッ
エ
計算精度に
ト法 を採 用
大 き く影 響 す る
BEST
してい る
PID 制 御 モ
自動 調 整 方 法 で 計 算 時 聞 間 隔 を変 化 させ た そ れ らの 結 果 に つ
ーワ ー ド
キ
：
ュ ーシ
シ ミ
レ
ョ
ン
シ ス テ ム
の
ール
ジュ
の パ ラ
す。
て示
い
・
BEST ・計 算 時 間 間 隔 ・
PI 制 御
前者
、熱 ・流 量 収 支 の 不 均 衡 を減 少 させ よ う
る方 法 （
以 降、 ク ス プ リシ
ト法 ）の 2 種 類 が あ る 。
一
に は 、 般 の 非 線 形 方 程 式 の 反 復 解 法 を用 い る方 法 の
ほか
、緩 和
め る こ とに よ っ て
は じめ に
空調 シ
の
ステ ム の
空調 シ ス
エ
テ ム シ ミ
とす
ネ ル ギ ー ・経 済 性 評 価 の た め に 、種 々
ュ
レ
ーシ
ン ツ
ョ
ール
が 国 内 外 で 開発 さ
。国 内 で は 、HASPIACSS18502i ］が 代 表 的
な 計 算 ツ ール で あ る が 、最 近 の ZEB 化 検 討 に 対 す る 要 請 な
ど も あ り、よ り 多様 な 機 器 構 成 、あ る い は 新 し く 開 発 され
レ ーシ
た 自然 ネ ル ギ ー利 用 機 器 等 に 対 応 し た シ ミ
ン
ー
ル
い
ツ
が 望 ま れ る よ うに な
て
る。
れ
利 用 され て
い る
エ
ュ
エ
復 計算 を極力 低 減 す る 方法
し
な が ら後 者 の
グ ラム
コ
の
よ うに 、
機 器 を 独 立 した コ
、シ ス
由 に 構 築 す る 方 法 が 採 られ る よ うに な っ
こ
場合の シ
の
ス
テ ム全
体 の 解法 に っ
い
ご と の 収 束 計 算 を 行 う こ と に よ り系 全 体
よ う とす る も の
い て は
（
イ
ン
プ リシ
ッ
とい
本論文
たプ
て 必
ロ
て
きた 。
て
、計 算 ス
の
平 衡状 態 を 求め
りに
ッ
ッ
＊
＊
い
ト法 に っ
ら れ て い る 。し か
て は
い
、計 算 時 間
て
PI 制 御
る室温
上記エ ク
とは、
等 の 安定化の た
く、
期間
エ
め の
ス テ ム の
ギ ー評 価 が 主
ネル
ス
プ リシ
ッ
機構 で あ
ト法 に お
る
い
。す な わ
制御性 を評価す る 目的
目 的 な場 合 に あ っ て も、
室 温 を 一定 に 保 っ た め に は 実 際 の 制 御 と 同 様 に フ ィ ー ドバ
プ
ク 制 御 を組 み 込 む 必 要 が あ り 、
こ こ で は PI 制 御 を取 り上
げ る 。こ
の
PI パ
ータ
ラメ
が 不 適 切 な 場 合 、室 温 の 設 定値 か
ら の 乖 離 が 生 じ る が 、そ れ が 期 間エ ネル ギ ーの 計 算 結 果 に
プにお
影 響 す る か ど うか を 主 な 検 討 項 目 とす る 。
計 算 時 問 間 隔 を狭
零
lZ34567
株 ）日 建 設 計 設 備 設 計 部 門 正 会 員
＊ （
東京理 科大学工 学 部　正 会員
＊ 鹿 島建 設 （株 ）　正 会 員
＊ 菅長環 境 ・
設 備 一級 建 築 士 事 務 所 正 会 員
＊
で の
要 とな
で は な
ッ
テ
ク ス プ リシ ッ
エ
ち 、動 特 性 を有 す る 空 調 シ
テ ム 全体 を 自
ト法 〉 と 、各 ス テ
収 束 計 算 を行 わ ず 、そ の 代 わ
っ
な ど が用
お らず 、妥 当な 計 算 時 間 間 隔 の 設 定 が 困 難 な 状 況 で あ る 。
ポ ーネ ン ト と み な し、
ン
ポ ーネ ン ト問 の 情報 接続 に よ っ て
ン
）
や TRNSYS3
や グ ラ フ 理 論 を援用 して 反
4）
間 隔 が 室 温 制 御 や 熱 量 収 支 に 及 ぼ す 影 響 が 明 ら か に され
ョ
こ の よ う な 背 景 の も と 、よ り 汎 用 性 お よ び 拡 張 性 を 有 す
）
3）
を 伴 う逐 次 代 入 法
っ
HVACSIM2
る 計算手 法 と して 、
ッ
そ
こ で 本論文で は
プ
グ ラ ム BEST5
ロ
シ ス テ ム を対
、
エ
ク ス プ リシ
ッ
ト法 を 採 用 し て
、空 調 機
） を例 に と り
い
る
ま わ りの 空 調 サ ブ
象 と し て 計 算 時 間 間 隔 を 変 化 さ せ た ケ ース
ス
タ デ ィ を実 施 す る こ とに よ り 、妥 当 な 計 算 時 間 間 隔 の 目 安
（
株 ）日 建 設 計 設 備 設 計 部 門 正 会 員
首都 大学東京 正会員
建 築 研 究 所 特別 会員
を 見 出す こ と を 目的 と す る 。ま た 、エ ク
お
ス
プ リシ
け る 室 温 や 給 気 温 度 制 御 の 良 否 を決 め る PI
パ
ッ
ト法 に
ラメ
ータ
31
一
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Sanitary
Engineers
につ
て 、そ の 手 動 調 整 の 必 要 性 の 有 無 に
い
行 う と と もに 、
パ
ータ
ラメ
自動 調 整 手 法
の
検討 を
償につ
提案す
各 VAV
い て の
つ
に つ い て
る。
ータの
ラメ
て、
よび
ッ プ の 風 量 な ど よ り 変更 温 度差 を 決 定 し、テ ン
ー
ー
プ レ
ト 空 調 機 VAV 」 内 の 冷 温 水
イ ル 2 方弁 制 御用
ー
モ
ル
の
の
PID 制 御
ジ
設 定値
変 更 に 用 い られ る 。
3　シ ミ レ ーシ ョ ン に お け る フ ィ ー ドバ ッ ク 制 御
1．
イル の 流 量
イ ン テ リ ア ゾ ーン の 空 調 機 VAV の 冷 温 水
ア ル 調 整 に よる検 討
ュ
対 象 シ ス テ ム お よ び 計 算条 件
。イ
イ
ン
・ペ
テ リア
リ メ ータ を
ュ
コ
る サ ブ シ ス テ ム を 対 象 とす
（
W
調 機 は 変颶
ン テ リ啌
）、ペ リ メ ー控
（
CAV ） と し 、と も に 外 気 導 入 を 行 う。イ
は定風 量
は 、送 風 温 度 を 観 測 値 と し て そ の 温 度 を 目標 値 に 到 達 す べ
讖
く送 風 温 度 制御 用 PID 制 御 モ
テ リ
ン
流 量 ） を冷 温 水
問 換 気 を 設 定 し て い る 。熱 源 側 は 計 算 せ ず 、空 調 機 の 入
7℃
水温 は
定 とす る 。室 概 要 お
で 固
る
空調 機 の 仕様 を
よ び
表一
1 に 示 す 。計 算 対 象 期 間 は 711〜7131、助 走 計 算 を 6116
御用
〜6130 の 15 日 間 とす る 。気 象 デ ータ は 2006 年 の 東 京 の 1
分 デ ータ を使 用 す る 。
1，
2　シ ミ レ ーシ ョ ン に お け る モ ジ ール 構 成
2 に シ ミ レ ーシ ン 上 の モ ジ ール 間 の 接 続 ダ イ
図一
ア グ ラ ム を示 す 。テ ン プ レ ー ト 「空 調 機 CAV ・
VAVI に
ュ
ョ
モ ジ
ール
ュ
一定 温 度 7℃
VAV 」
ン プ レ ート 「
空 調 機 CAV ・
ー
ル に よ
弁 制 御 用 PID 制 御 モ ジ
が 接 続 さ れ て お り、こ こ で は
水 す る 。水 量 は テ
冷温 水
2
イル
コ
BESTWater2mode
方
っ
ュ
プ
ュ
ール
ジ
ン
ート
レ
ーン
「ゾ
5VAV
」
VAV
仕様
概要
空 調
ータ
100m2 （
ともに 間 口 20m ）、
ペ
7m 、
中間 階、
天 井 高 2，
リメータ窓 面積 率 57％
イン テ リア 200m2
ペ
リメ
内部
発熱
RCI50mm 、
硬 質 ウレ タ ン
25mm
afrrn
一
’
Uta
団 『　ン
1 tt
tFl
蘂
灘
enm
’ 1an
・
・
、
，
r
〆
敬
夢
）
励
rr〔
；
triClp
5VAV
イン テ リア
，
1 ・
．
・
’　ヨ
こ
．
．
CrmOP
pr 皿T ．
且Outl
〔則
．
rulIe
藁 イ懿テ繍
リ
（ ン
alrOUtSS
−
毒
ア
多
〉
ご　afrlnt ．
ユへ
｝、
〔凡 例 〕
air ： 空 気 In ： 入 ロ wat ： 水 Out ： 出 口 val
コ
：
数値　SA
RA
：
給 気 CH
気 OA
：還
：
冷温水
：外
気
Obs ： 計 測 VAVFIowRate： VAV 合 計風 量
Ct「 ’°pt ’m
ド
囃鸚髏縮 直
recln
recOut ，
記録 （
） は省略 して あ る。
モ ジ ュ ール の recOut
全て の テ ン プ レ ート・
一ル の recln に 接 続 す る．
モ ジュ ・
：
：
：
雛 羅髯
簟
：
ヨ
：
ーン
ン テ リア ゾ
貔総
：
：
、イ
；
：
空調
操 作量 で 冷温 水 コ イ ル 2 方
4，
600m3 ／h 、
外気
目
ペ
CAV
空調機
の
：
コ
：
し て作 動 す
鷄
83L ／min
（内 断 熱 ）
決 ま る 。ま た
戴⊂ 欟
飆
戴
撚 1
鼾
53m2 、
6列
、0，
20 ．
9W 、
房 照 明 19．
4W ／m 、 ン セ ン
550m3 ／h 、
風 量 3，
外気
ト 14 ．
4Wm2 、
在 室 0．
14人
400m3 ／h 、
2 い
送風機
ペ リメ ー 量
26 ン テ 1 ・
90Pa（静 圧 ）、
L5kW （定
タ用
リメータ ）、
空調 時間 月
定 回転 、
格 消 費 電 力 ）、
〜金 の 8 30 〜22 00 、外 気
冷 温 水 イル
’
4m3 m2 ・
h
60L min O ．
5m24 発泡版
信
こ では
wetOutcl
：800m3／
h、
送風機 ：
イン テ リ 量
415Pa （
2．
5kW
静 圧 ）、
ア 用
（定 格 消 費 電 力 ）、
INV、
冷温 水 コ イル ：
立 地 東京
外壁
構成
して
タ メ
仕
冷房 能力 ：27kW 、
送風
量
圃
器
1　建 築 お よ び 設 備 概 要
表一
項 目
、こ
給 気 風 量 は 、室 温 を観 測 値 とす る 室 温 制 御 用 PID 制 御
．
給 気 温 度補
の
信 され る必 要
が 受
ゾーン
作動
が
〔
蘇 馨
ー
・i 茫
SllirinRA　鋤
て決
ジュ
リ メ ータ
ペ
か らの
lnc
we
’　内 の 風 量制 御 用 PID 制 御
に よ っ て 室 温 制 御 を 行 う。
ール
ール
ール
）u 内の
か ら発
流 量 は 、還 気 温 度 を観 測 値 とす る 室 温 制
Out
で給
ール
ジュ
PID 制 御 モ
ュ
ュ
2 方弁 モ
同様 に
イル の
潔
」
定 さ れ 、さ ら に イ ン テ リア 側 に つ い て は 、室 と の 接 続 を 行
うテ
コ
1
ュ
は 固 定 温 度 を 出力 す る 水 媒 体 「固 定 条 件
の
へ
イル
コ
とで決 まる。
弁モ ジ
ュ
ュ
こ
冷温 水
の
ジ
（
送水 量 率 あ るい は 開 度 に相 当す るが
な操作量
一定 風 量 の ゾ ー
ア とペ リ メ ータ の 間 に は 、全 期 間 に つ い て
モ
トの 風
ッ
コ
マ ニ
図 一1 に 示 す よ う な 、基 準 階 の
カ バ ーす る 2 台 の 空 調 機 か ら な
口
ニ
ン プ レ
ュ
1
1．
ン
ユ
ー ト 「ゾ ーン 5VAV 」 内 に お い
量 を 合 計 し、最 小 ・
最 大風量お
：
前時刻ス テ
1 ．Plパ
る
、テ
い て は
・
長井 ・
菰田 ・
菅長 ・
野原 ・
石野 ・
村上
宮
二
2　シ ミ ュ
図一
レ
ーシ
ン モ
ョ
ジ
ール
ュ
を
「空 調 記 録 」
構成
鹽
「
→
憲
：v
・
諦濡 苑
一
，
一
一一
一
一
一
・
一
一
一
一
一
一
一rF一卩
一一
「
・
一
・
r，
r甼
一一r−一一
・
一一
1・
……………『
…¶
’
………”
”
………甲
’
…†
…”
… Pm
… ’
準
…
1　図一
蝋騨 ザ
シ ス
e
」
癲
罕調蠍
耐
繼
テ ム の 構成
32
一
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建 築 総 合 エ ネル ギ ーシ
モ ジ
ール
ュ
か らの
ミ
ュ ーシ
レ
ョ
操 作 量 で VAV
ン
ユ
ニ
ツ
ール BEST
ッ
トモ ジ ュ
に お け る空 調
ール
動 し て 決 ま る 。こ れ を空 調 時 間帯の 各 計 算 時 刻 ス テ
実行す るフ
ィ
ー ドバ
一
表 2PID
制御
ッ
モ
PID 制 御 モ
の
制御
ロ
ジ
ク
ッ
の
ル
パ
ラ メ
が作
水系
プで
ご と に 制御 をか け て
ッ
に か か わ らず計
ール
ク 制 御 で あ る 。制 御 周 期 は 空気 系 、
ジ ュール
ュー
ジ
メ
る。
こ れ らの
い
ータ を
デフ
の
モ
の
制御
モ
ッ
プ
ジ
ュ
一
る
パ
ラ メ ータ に は
フ ォル
ト値 は 制御 対
。
い るが
、デ
象 や 観 測 対 象 に よ らず 固 定値 で あ る た
ジ ュール
計算ス テ
PID
力す る必 要 が あ る
ト値 が 用 意 され て
ォル
、1
3つ
うな 実 際 の 空 調 制 御 で 使 用 され
ーザ ーが 入
ユ
じで
一
リ ズ ム で 作 成 し て お り、表 3 に 示 す パ ラ
ゴ
ル
関す る研究
算 時間 間 隔 と同
一
は 、表 2 に 示 す よ
般 的 な制 御 ア
（基 本 ）
ータ の 調 整 に
、個 々
め
制御対 象や 観 測対象 に 応
じて調
PID
の
整
して
制御
使 用す
る こ とに な る 。
4 PID制 御 モ ジ ュ ール
1．
PI
パ
順 で行
ラ
メータ の
Pl パ
ータ の
ラ メ
Ti を 無 限 大 （即 ち 積 分 ゲ イ
に す る ）、
微 分 時 間 を 0 と し た 上 で 、比 例 ゲ イ
3PID
表一
制御モ ジ ュ
ール
の
ータ
入カパ ラメ
調整
調 整 は 限 界 感 度 法 を 参 考 に して 次
た 。 積分時 間
っ
の
き な値 と し 、制 御 量
ン
ン
Ki
を徐
々
手
の
0
を
に大
（室 温 お よ び 給 気 温 度 ） が 継 続 的 に
一
定振幅 で振 動 し始 め る安 定限界の 比 例 ゲイ
ン
を探 し 、そ の
と して 適 用 し た 。PH
）
制御 モ ジ
半分 の 値 を比 例グイ
ル
ン
ュ
ー
に は 計 算 中 に 観 測 値 や 操 作 量 の 状 況 を グ ラ フ 表 示 す る機
能 が あ り 、継 続 振 動 の 判 定 に 利 用 し た 。次 に積 分 時 間 に つ
い
て は 、本 来 で あ れ ば 、安 定 限 界 を 示 す 時 の 持 続 振 動 の 周
期 よ り決 定 す る 手 順 で あ る が 、計 算 時 間 間 隔 に よ っ て は 1
計 算 時刻 ス テ
こ で は
プ ご と に 振 動 す る 場 合 も 見 ら れ た た め 、こ
ッ
RMSE ） の 1
（
制御量 の 制 御誤 差
（7 月
月 集 計値
ヶ
を 対 象 と し た ） が 最 小 と な る よ うな 積 分 時 間 を 決 定 し た 。
一1 、
5M
1・
2
岱
o
．
窰 9
繭．
響．
こ こ で
二
場合の 調整過程
・ ・
は 、空 調 機
・ ・
這　Q
ュ
O 1000 200D　30DO 4000
制 御 誤 差 は 、制 御 時 間 帯 の 観 測 値 と 設 定 値 との 差 を
乗 し た 値 の 平 均 値 の 平 方 根 で あ る。
5
1．
璽
場合 の
△
ール
0
ュ
の ペ
O　1000 2000　3000
積分 時 間 匚s ］
4000
ニ
ア ル 調 整 の 比 例 ゲ イ ン と積 分 時 間 の 結 果
ュ
（
計 算時 間 間 隔 5 分 ）
CAV 空調 機
’温
水コ イル 2 方 弁用 P ［
＞AV 空 調 機 冷 温 水 コ イ ル 2方 弁 用 PI
VAV
＊
ユ
ニ
ッ
、
ト用
ま
日 ｝
．
∠
「
ゲイン
リメ
ータ系 統 が 図 一
4、イ ン
ッ プ 遅 れ て 風 量
。
ニ
結 果 （CaseO）
した
5、PI パ ラ
リア 系 統 が 図一
5 分の 場合 に つ
い て の
み行 い そ の 結
・水
の
8 ：30
か ら
量 が 立 ち 上 が る場 合 が あ る 。
1，
2ス
テ
室温が 設
定 温 度 26℃ を 最 初 に 下 回 る ま で に 要 す る 時 間 は 、Caselの
3600 秒 の 計 算 結 果か ら制 御誤 差が 最 小 の もの を採 用
ール の PI パ ラ メ ータの
ジ
ア ル 調整
マ
テ
算
で 計
返 し 計 算 を 行 わ な い 関 係 上 、空 調 開 始
s
0．
2950
．
033024300180120
Pl
ュ
PID 制
ッ
巨　目
60 ，
120 ，
／BO ，
240 ，
300 β60 ，
600 ，
720 ，
900 ，
1200，
1800 ，
、
3 PID 制 御 モ
図一
の
3）を 、1 分 、10 分 に 適 用 し て 計 算 し た 結 果 （Casel ＞
果 （図 一
の ペ リ メ ータ 系 統 が 図一
6、イ ン テ リア 系 統 が 図 一7 で あ る 。
W
に よ る 室 温 の フ ィ ー ドバ
ク制 御 の 応 答 遅 れ や 繰 り
O
マ
ト用
ッ
弁用の
コ
メ ータ の 調 整 を △ T が
・
の
2方
） の 順番 で 調 整 を 行っ た
0 ）の ま ま
積 分 時 間 一600 、
微 分 時間 ＝
o・
4
注 Casel
イル
ジ
計 算 時 間 間 隔 が 室 温 等 の 時 間 変動 に 及 ぼ す 影 響
・ ・
・
ニ
PID 制 御 モ
ュ
塁
難
ff
ユ
の
っ
0 1000 2000 3eeO　4000
烈 櫻
3一
（
図一
コ
ール
、室 温 お よ び 空 調 機 の 水 量 ・風 量 ・ イ ル 負 荷 の 時
4 〜図 一
7 に 示 す 。こ こ で 、前 記 3 の PID モ ジ
間変 動 を 図 一
ール の PIパ ラ メ ータ を デ フ ォ ル ト値 （比 例 ゲイ ン ＝0．
05、
・
イ ル 2 方 弁用
制 御 モ ジュ
T （計 算 時 間 間 隔 ） を 1 分 、5 分 、IO 分 と変化 させ た
欄 4
韲
コ
ュ
御モ ジ
6
冷温 水
の
PID
の
（
図一
3r ）、空 調 機 VAV の 冷 温 水
一
3一
制 御 モ ジ ール （図 一
）、VAV
PID
8
蒭
羣
CAV
つ
計 算時 閭 間 隔 5 分 の
ール
1°
圉
を 図一
3 に 示 す 。3
ュ
方 が 短 く 、△ T
が
の 室温
、CaseO
制御性 は
大き い
ほ ど長 く な る傾
の ペ
リ メ ータ で
向 が あ る 。そ の 後
は設
定値 に 対
して
33
一
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Sanitary
Engineers　of
of Japan
Japan
Air
Sanitary
Engineers
宮
二
5℃
約 ± O．
、イ
ンテ
リア で は 約
し、応 答 が 鈍 く、イ ン テ リ ア で
1℃ の 範 囲 で
±
トが 続 い た 後 、
負荷 が 小 さ く な る
セ ッ
上下 降を繰返
1〜−0 ．
5℃ の
は午前 中に一
18 時 以 降で
ン
ハ
1分
と
時以 降の
5 分で は 振幅が 小
ハ
ン チン グが改
12 時 以 降 に ハ
さ くな り昼 間 の オ フ セ
善 され 安 定
ン チ ン グ の 振 幅 が 大 き くな
・風
り制 御 性 が 悪 化 し て い る 。水 量
向 が 見 ら れ る 。Casel で は 空 調
突 出 に よ り 、設 定 室 温
の
して
’
6） 7）
の
られ る 。 文 献
へ
の
の
るが
い
、10 分 で
て お り
っ
量にっ
方 向 へ 見 直 し た モ ジュ
トと
ッ
に よ る風 量
18
6P1
1，
は
前 述
CaseO よ
た
て も同 様 の 傾
い
到達 時間が短 くな
っ
タ
イ
Tが5分
に
ーニ
い
の
っ
ュ
て
ン
み
グの 有無 の 影 響
PI パ
に 対 し て 、△ T ご と に パ ラ メ ータ の チ ュ
ル
と
VAV
ユ
ニ
ッ
／
一4
冨
5min
6
計算 時 間間隔の 時 刻変 動
っ
ン グ
用
PID
制御モ ジ
邑
lo5
12
へ
の
18
墨
ペ
，
リメ
5min
く
1。 in
240
6
12
（
水 量）
CaseO
影響 （
10min
／
15
0 0
（
室温）
図
ニ
調 整 結 果 は 、空 調 機
ン の
2方弁制御
トの
ttmii ＼
32308622
ー
（Case2
） に っ い て 検 討 し た 。表 一
4 に パ ラ メー
10min
4020
2422
6
整 を行
2520
ミ
12
18
240
ータ 調
ラメ
で は 、計 算 時 間 間 隔 が 長 く な る に つ れ て 小 さ く な る
ュ
昌
を 使 用 し た こ と で 計 算 時 間 間隔
調 整 結 果 を 示 す 。比 例 ゲ イ
の
CAV
ール
た と考 え
冨 60
0
△
ール
ラ メ ータ チ
パ
10080
［
9
］
Casel
コ
検 討 で は 、風 量 の 日 中 の 平 均 的 な 値 が
32308622
の
に お け る 温 度 補 償 の 方 法 を よ り風 量 を 減 らす
差 が 小 さ く な り 改 善 した 結 果 と な っ た 。
の
を した 場 合
・風 量
立ち 上 が りの 水 量
VAV 制 御
は
チ
ン
：
に よ っ て か な り異 な っ て い た が 、今 回 の 検 討 に お い て
T
オ フ
、△ T
グ が 目 立 つ よ う に な る 。Casel の 方 の 室 温 制 御 性 は
が
△
・長井 ・
菰田 ・
菅長 ・
野原 ・
石野 ・
村上
ータ ・空 調 機
CAV ，7 ／3
500D
の
0 時 〜24
18
24
18
24
18
24
（
負 荷）
時 の 例）
lOO　80
［
9
］
40ee
50
冒
零
ミ
3000
乙
2DOO1000
d4020
2422
0
6
12
（
室 温）
0　0
18 24 0 6 12　18 24 0 6 12
（
水量）
（風 量 ）
図
32308622
一
5
・
，
の 影 響 （
CaseO イ ン テ リア 空 調 機
100 25
計算時間 聞隔の 時刻変動 へ
20
80
冨 60Gd4020
［
VAV ，7 ／3 ）
15
冨
紀
d
lO
「
D
2422
0　0
18 24 0 6 12　18　24 0 6 12
水 量 ）　（負 荷 ）
（
D
6
12
室温）
（
3230
ペ
図一
6 計 算 時 間 間 隔 の 時 刻 変 動 への 影 響 （Case1，
リ メ ータ
RO
28
冨
2624
ミ
a
歹
22
0
12
室 温）
（
5000
4000
3Doo
60
冨
．
旦
2000100D
4020
6
・空 調 機 CAV，7／3）
lDO O　O
18　24　0 6 12　18　24 0 6 12
18
24
（水 量 ）　（風 量 ）
7 計算時 間間隔の 時刻変動へ
図一
の
Casel ，
影響 （
イ ン テ リア
・空 調 機
VAV ，7 〆3 ）
34
一
NNII-Electronic
工 工 Eleotronio
Library Service
Library
−
厂
The　Sooiety
The
Society　of
of Heating,
Heating
Air-Conditioning
Conditioning
Sanitary
Engineers　of
of Japan
Japan
Air
Sanitary
Engineers
建 築 総 合 エ ネ ル ギ ーシ
＝ ーシ
ミ
レ
ン
ョ
ー BEST
ッ
お ける 空調
に
ル
PID 制 御 モ
ュー
ジ
ル
パ
の
［
9
］
60G
15
4020O
着
1D50
署
』
調整 に 関す る研 究
の
2520
10080
32308622
ータ
ラメ
霧
2422
D
6
12
（室 温 ）
18
一
8
図
3230
24
6
n
12
（水 量 ）
18
へ
24
ー ・
，
0
9 計 算 時 間 問 隔 の 時 刻 変 動 への 影 響 （Case2，
イ
図一
表一
4
パ
ラメ
ータ
の
マ
ニ
ュ
CAV
時間
晴隔
VAV
コ ノレ
＞
＞AV
VAV
’
・
’
・
L
．
300
，
240
．
15603006001801802406012001800
コ ノレ
。積 分
CA
ユ ニ
コ ノレ
時 間 と制 御 誤 差
コ ノレ
の 関係 は
目標
、Casel
で
うも の で は無 か
っ
た
行
っ
の シ ミ
に
ュ
10 分 の
5分
ハ
ン
ール
値
式で求める
ン
の
自動 調 整 時 の 制 御 性 方 針
。
−
一
25 ／　I　（
I）
Bn ；1 ，
1　（yn一　yo ）　／　（ア臣　−Yo ）　≡
・・
…
1
、
25
〆
1　1）　（ξく 0）　・
（　1　ξ （1）
25 ／　1　（　1　（　yn −yo ）　／　（Yml　−Yo ）　十 1）
Bn ≡1 ．
■
・
…
1　5）
251　（
＝1 ．
1
ξ　十 1）　（0＜ ξ＜O ．
・
（2 ）
，
を 見 直す必 要 が あ る とい え る。
リ メ
こ で ξ
enten ．
減 衰 率 ξ≡
i
、補 正 係 数 の 適 用 に は 次 の 条件 を 満 た す 場 合 と す る
ータ の 自動 調 整 非 適 用 幅 を 超 え て い
1）偏 差 en と e ．
iが パ ラ メ
ョ
の 場 合 で 調 整 した 比 例 ゲ イ ン が △T が
テ リア で は 午前 中に負 の オ
T が 5 分 と
VAV ，7 ／3）
ー
10 分
こ
フ
セ ッ トが
残っ
て
にお い て
るこ と
2）制 御停 止 後 の 再起 動 の 初 回 に は 適用
ハ
しな
い
25 とす る
3 ） 係 数 Bn の 最 大 値 は 4 、最 小 値 は 0 ．
3 ） の 瓜 を補 正 係 数 と して 適 用 し
過剰 な 補 正 を 避 け る た め式 （
お り、△
10 分 で は 21 時 以 降 に 室 温 、水 量 、風 量 の
：
ただ し
は 大 きす ぎ た た め ハ ン チ ン グ が 発 生 し て い た こ と が わ か る 。
イ
24
時 刻n −1に お け る 制 御暈y 。．
en に 変 化 し た
偏 差 θ。イ が 時 刻 n e：yn、
とす る 。 〜 の 自動 調 整 の 方 針 に よ り、時 刻 n の 制御 量 の
1／4 減 衰 ）をY4mp と し て 比 例 ゲイ ン の 補 正 係 数 8n を 次 の
理 想値 （
ータ 系 統 、図 一9 に イ ン テ リ ア 系 統 の Case2
レ ーシ
ン 結 果 を 示 す 。Casel で 見 られ た △ T が
ン チ ン グ は 無 く な り調 整 効 果 が 表 れ て い る 。 △ T
ペ
18
比 例 ゲ イ ン の 調整 法の ロ ジ ッ ク
ル の 対 象 に お い て 下 図 の よ うに
あ る PH ）制 御 モ ジ ュ
。計 算 時
お り、計 算 時 間 間 隔 を変 え た 場 合 は 、PH ） 制御 モ ジ ュ
8
図一
12
（
風量）
一10　比 例 ゲ イ
間 間 隔 に よ り比 例 ゲ イ ン と積 分 時 間 の 調 整 結 果 は 異 な っ て
ータ
・空 調 機
図
−
ラメ
テ リア
二 二
3 の か ら と同 じ傾 向 が み られ 、あ る 積 分 時 間 で 際
た図・
立 っ て 制 御 誤 差 が 小 さ い とい
ン
0 6
積分 時間 ［
s］ （7 月 ）
VAV
1mirL5min10min0
，
9250 ，
03130
，
2950 ．
03300
1650
．
03151
．
傾 向が あ る
2000lOOO
アル 調整 結果 （
Case2）
比 例 ゲ イ ン （7 月 ）
計算
30°o
0　0
12 18　24　0 6　12　18　24　6
（
室温）
（
水 量）
が
24
，7／3）
冨
隆
d4020
262422
の パ
18
4000
宕 60
28P
12
（負 荷 ）
計 算 時 間間隔 の 時刻 変動
の 影 響 （
Case2 ペ リ メ タ 空 調 ta　CAV
100 5000
ξ
6
80
0
4 ） に て 時刻 n の 比 例 ゲ イ ン Kpn を 求 め る 。
（
・
・
…
1一
トBn ）
3）
An ＝　（　／2 ・
（
ン
式
チ ン グ が 見 られ る 。
・
・
・
…
4）
（
＝　Knn −i × An Kp ，
n
2 ．PI パ ラ メ ー タ の 自動 調 整 に よ る 検 討
1PI パ ラ メ ータ の 自 動 調 整 法
2，
精 度 の 高 い 計 算 の た め に は PI パ ラ メ ータ の 調 整 が 必 要
で あ り
、デ
フ ォ ル
ト値 で
の
計 算で は 応 答 性 や ハ
生 な どの 問題 が あ る こ とが分 か
ジ
の
ュ
ール
の パ
ラ
ータ を シ
メ
ミュ
た が 、個
っ
ーシ
レ
ョ
ン の
よ うな方 針 に よ り PI
ータ の
ン
チ ン グ発
PID
制御モ
度 に調 整 す る
、次 の
自動 調 整 を試 み た 。
制
は 作 業 時 間 の 問 題 が あ り現 実 的 で は な い
パ ラメ
々 の
。そ
こ
で
理 想値
11
図一
比
Yn ，
eXp
例 ゲイ ン
調 整法
の
35
一
NNII-Electronic
工 工 Eleotronio
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Library
−
厂
The　Sooiety
The
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of Heating,
Heating
Air-Conditioning
Conditioning
Sanitary
Engineers　of
of Japan
Japan
Air
Sanitary
Engineers
御結果
の
偏 差の 積 分値 を減
す、
PID 制 御 モ ジ
につ
い
御A
の
ゲイ
例 ゲイ ン
メ ータ
の 短
の
一
（
図 10
量 は 目標 値 の 上 下 を 振 動
に おい て
制御 B
1／4 減 衰
と して
こ と とした
。 ンの
に対 す る
自動 調 整 結果 の 状 況
に PI
な り 、空 調 機 CAV
初 回操 作 量 を年 間 固
モ
定 値 で は な く前 日 の 状 況 を 加 味 して 決 定 す る こ と で オ ーバ
ュ
ジュ
ール
ュ
アル
、こ
合
の
分 時間 は
0．
1℃ を パ
一5
O．
1℃ を 目 指 す 場
1／2
ゲイ ン は
パ
ータ
ラメ
の
020<TAB>
刀@7
グラ ム が決
ロ
15 分
30 分 の 場
と
ニ
ッ
ト用 の PID 制 御
、計 算 時 間 間 隔 が 長 くな る に
一
は表 4 に示
て い
し
た Case2
の
マ
つ
ニ
るこ とが 分 か る。
Case3）
自動 調 整 結果 （
瓷 に よる 比
平
月
ル<TAB>VAV
．
02260
．168<TAB>0 ．0226<TAB>1
ユ
．0310
．
ニ・・
た計 算時 間間隔 △ T の
ユ
<TAB> 避<TAB>CAVR
min5minlOmin<TAB>0
060 ．2720
ノ レ<TAB>VAV
10． 3920
． 20
と し た。
．
15min3min<TAB>0
．
．0263002
14012<TAB>0
<TAB>013
100
32
イ ル 用 とW
コ
例
イ
0 秒 と した 、積 分 時 間 は 、時 間 を変 動 させ た 別 途
っ
の 比
表
自動 調 整 非 適 用 幅 と す る 。微
試 算 の 結 果 か ら 制 御 誤 差 が 小 さか
月 の 平 均値を △T が
調 整 と同 様 の 傾 向 と な っ
ユ
ラ メ ータ の
自動 調 整 に よ り プ
れ て 小 さ く な っ て お り 、こ れ
ー トの 加 減 を 調 整 し整 定 時 間 短 縮 を 目指 す こ と と し
11 に 比 例 ゲ イ ン の 調 整 方 法 に つ い て 示 す 、パ ラ メ
た 。図 一
ータ の 自 動 調 整 非 適 用 幅 は ーザ ーが 決 定 で き る よ う に し
た 。例 え ば 、
室 温 制 御 と し て 目標 値 の 上 下
7
ン の
を示 す。
ータ の
パ ラメ
合 を 加 え て 示 す 。計 算 時 間 間 隔 に よ り比 例 ゲ イ ン の 値 は 異
縮 効 果 の 期 待 に 加 え 、再 起 動 時
ーシ
ョ
ュ
めた比例 ゲイ
こ で は制御 量 がパ ラ
る ま で の 時 間 とす る ）
の
自動 調 整 に よ る 結 果
ータ を 自動 調 整 す る 方 法 （
Case3） を 適 用 し た
い て 図一
12 に ペ リ メ ータ 系 統 、図 一13 に イ ン テ リ ア
レ ーシ
ン 結 果 を 示 す 。図 一
14 に は 比 例 ゲ イ
シ ミ
表一
5
自動 調 整 非 適 用 幅 以 内 と な
の
ータ の
パ ラメ
系統の
く制
と な る よ うに 比 例
、 ラ メ
：
場合につ
ら もオ ーバ ーシ
に っ い て は
調 整 に よ る 整 定 時 間 （こ
で は な
2．2　Pl パ
PI
得 られ る情 報 の み で 調 整 す る。
で
よ る制御
、減 衰 特 性
し
を調 整 す る
ン
整 定時 間の 短 縮 を 目指
制 御 性 ）を 目指 し、速 応 性 の 観 点 か
ー トを許
比
、PI 制 御 に
て は
偏差 が 減衰 す る形
して
ュ
ュ
ール
、 らす
・
長井 ・
菰田 ・
菅長 ・
野原 ・
石野 ・
村上
宮
二
空 調時 間
一
80
308522
10min
．
．
@．
@　．
@　．
@
［
P
］
／
4222
0
−
1mi60
，
072
5min
箋
2
10
0
6
0
「
12 18 24 12
0
0　6　12 18 24 0　3，
ンテ
8
4
（室 温 ）　（ 水量 ） 隔 の時 刻変 動
（負荷）
図 一 12計 算時 間聞
へ の 影 響（Case3 ，
6@
リメ
00
宕6
タ・
^3V
）
ミ
1
調
昌
42000
，機
323086
（室
）
22
． 21
0
．
00
300DE
ヌ
20001000
018
0
24
0 24 0 6 12 18 0 6　12
（水 量 ）　（風 量
22m9
）
図
へ
（
1846
18@
計
空
ア ・調
（
C
VAV，
73
）
コル
イ
）
2550
．
@0 ， 8
0
．2O
」コ0 ， 60
0
．
，
レζ
150
間隔の時刻
算時間
Ca
動 の影
］
一13
．
100
，
054
0 ，
03
．
02
． 01
0
Q 18 24 0
6　D2
コイ ル
用
図一
パメ
PI
ラ
．
24 （V
タの 自 動 調 整
se3， 7
／
による 比例 ゲ イ ン（
3）
lm
in
NII-Electronic
10min6
12
Library Service
VAV
18
（
−
厂
The　Sooiety
The
Society　of
of Heating,
Heating
Air-Conditioning
Conditioning
Sanitary
Engineers　of
of Japan
Japan
Air
Sanitary
Engineers
建 築 総 合 エ ネ ル ギ ーシ
ミ
レ
ュ
ー
シ
ョ
ン
ツ
ー BEST
ル
お ける空 調
に
PID 制 御 モ
図一
15 に 制 御 誤 差 の 比 較 を 示 す 。PI パ ラ メ ータ の 自動 調
整 法 の Case3
分 の み で 調
の
整
結 果 が 、デ フ
し た
ォ ル
Casel や 個
々
ト値 の CaseO や
に マ
ニ
T
△
ア ル 調
ュ
整
が
11
5
し た
い
。自動 調 整
の
Case3
の
制御誤 差 は全
て の
月に お
べ
て
い て
大き
他の
調 整 方 式 よ り小 さい 値 と な っ た 。給 気 温 度 制 御 誤 差 で は
1
0．
8
ラ メ
、
1
0．
8
10
8
0
0
2
0．
2
4
犀
0．
2
6
麟
欄
・
4ff
犀
− 0・
寤
冨
6
欄0 ．
6
湘0・
）4
0
lmin　smin　IOmin
1min　5min 10min
ペ リメータ 室 温 RMSE ）
（
調整 に 関す る研 究
冨
扈
ータ の
へ
） の 各 月 平 均 値 を示 す 。5 月 と
た め 室 温 制 御 誤 差 が 他 の 月 と比
の
パ
。
月 に お い て は 冷房 負荷 が 発 生 し ない 時 間 帯 が 多 く設 定
室温 に達せ ず こ
の
RMSE
給気温 度制御誤 差 （
の
ル
CaseO、Casel、Case2 の 制 御 誤 差 が 月 に お い て 差 異 が あ る
の に 対 して 、
自動 調 整 の Case3 で は 5 月 と ll 月 を除 く と大
き な 差 異 は な く 、こ れ は 自動 調 整 が 適 切 に 行 わ れ た 結 果 と
言 え る Case3の 室 温 制 御 誤 差 は 他 の 手 法 と 同 様 に 6 月 か
ら 8 月 で 微 増 そ の 後 減 少 が み ら れ る が 、こ れ は 空 調 開始 時
一
の 設 定室温
の 未 到 達 に よ る制御 誤 差 が 原 因 で あ る。
図 17
に △ T が 5 分 の Case3と Case2に っ い て 予 冷 時 間帯 を 除 い
た 場 合 、含 む 場 合 の 室 温 と 給 気 温 度 の 制 御 誤 差 の 月 平 均 値
’
の 変 動 の 比 較 を 示 す 。Case2 の 制 御 誤 差 は 月 に よ り 大 き く
変 動 し て い る が 、Case3 の 予 冷 時 間帯 を 除 い た 場 合 の 制御
誤 差 は 月 に よ らず 安 定 し て お り 、自動 調 整 が 有 効 で あ る と
い える。
Case2の す べ て に 対 し て 良好 で あ る こ と が 分 か る 。
16 に は CaseO、Case1 、Case3 に つ い て △ T が 15 分 と
図一
30 分 の 場 合 を 追 加 し 、5〜ll 月 の 冷 房 空 調 期 間 を 対 象 と し
ータ と イ ン テ リア の 室 温 制 御 誤 差 ・空 調 機 W
た 、ペ リ メ
＝一
ジ
（
イン テ リア 室 温
lmin srnin　10min
RMSE ）
（
空 調 機 VAV 給 気 温 度
RMSE
）
図一
15　自動 調 整 手 法 と他 の 手 法 との 制 御 誤 差 の 比 較
ペ
2
CaseO5
■
冒 網　脹 1
月
■
Casel　口 Case2 圜 Case317
月
リメ
ータ 室 温
制御誤 差
RMSE
．．
．
．
8 月　9 月
10月
11月
6月
o
臨 臨 ll矗
． 一
．
…
…
．
纛
RMSE
イ ン テ リア室 温 制 御 誤 差
2
旨
］
欄
髓
∩
RMSE
給 気 温度制御誤 差
15
旨9月　10月
8月
冨
離
甲
賦
嘉
1
1翻 鹽 1
5
．．
．．
．
ぷぶ試
轟 ざ》 ざ ボ献
3騨
一16　冷 房 期 間 の 月 別
図
i売
…
釁
0
ざ ボ孅 顧避 ボ 轟 ボ騰
．
⊥
［　0
］
櫚
lL月
1
轟
ぷ 黍斌
βぎ 就
戦 ボ》
ボ《
ボ
ド避
平 均 値の 比 較
37
一
NNII-Electronic
工 工 Eleotronio
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−
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Conditioning
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Japan
Air
Sanitary
Engineers
・ ・
・長 井 ・菰 田 ・菅 長 ・
野 原 石野 村上
二宮
3 計 算 時 間 間 隔 が 空 調 機 処 理 熱 量 等 に 及 ぼす 影 響
2．
図一
18 に は CaseOか ら Case3の 冷房 期 間 平 均 値 の 比 較 を
示 す 。室 温 制 御 誤 差 ・
給気温 度制御誤 差は 計算 時間間隔が
大 き く な る に 伴 い 顕 著 な 増 加 の 傾 向 が 見 られ る 。室 内 環 境
評 価 な ど、室 温 設 定値 との 乖 離 が 問題 とな る よ うな 場 合 に
ータ の チ
は 、計 算 時 間 間 隔 を短 め に 設 定 し 、か っ PI パ ラ メ
ー ン グ を 行 た 方 が 良 い こ とが 分 か る 。Case3 の 空 調
ニ
ュ
の
イル 水量 は
コ
エ ク ス プ リシ
シ
＋ 13
の
イル
コ
傾 向 が 見 られ る。 空 調 機
の
CA ＞
45 ％ ＋ 2．
4 ％で
7 ／＋4 ，
5％ ＋6 ．
負 荷 の 合 計 で は ＋ 0．
。
た 。こ れ ら か ら 、Case3
6　一
、
ペ
一
場 合 、熱 源
の
−一
・
・
一
〉← 一
龍
塁
リメータ 室 温
VAV
給気 温 度
、フ
、ポ
ァ ン
’
予 冷 除 く　ン
1C
（
ール
ュ
ス
の制
ジ
い
ほ うが PID
ール
の
PI
パ ラメ
ル
い て 限
ジ
レ
ュ
ール
ュ
．
！
調 整 法 よ り制 御 性 が 良 好 で あ る
こ
ー
龍
，
…
篷
・
・
制
。
自動 調 整 方 法
、5
分 、10
ニ
ュ
ア
E
PI パ
ニ
アル
ュ
ータ
ラメ
平均 値 は 全 て
Case2 ）
（
L 叫＼
L
占
の
とを示 した 。
し 、自動 調 整 法 で は 適 切 な
6
藍
い
界 感 度法 を 参 考 に し て 行 っ た マ
に 更 新 して 計 算す る た め 、
制御誤 差 の
二
シ ミ
御性 お よび 計 算
ータ の
プの
）
ム
） が 小 さ く な り制 御 精 度 が 良
ュ
調 整 法 に 対
・・e3
テ
制御モ
あっ
一
予 冷除 く
制御 モ ジ
るシ
3） 冷 房 期 間 を 同 じパ ラ メ ータ 値 で 計 算 す る マ
と 空 調 機 VAV
°
，
分 に お
コ
％ と増加
して い
を 提 案 し 、そ の 制 御 性 が 計 算 時 間 間 隔 1 分
コ
＋
（
RMSE
差
2 ） Pll） 制 御 モ
イル 水量 は 一
73 ％ −1．
8％ 3，
3 ％ 3，
6％ 、 イ ル 風 量 は
＋ 13％ 8．
＋
ル
7 ％ 12％ 19％ 、 イ 負 荷 は ＋ 0．
33 ％ ＋5 ．
O％ ＋ 9 ．
6％
＋
、PID
にお い て
御 誤
＋
＋
ン
ョ
ト法 を採 用
ッ
1） 計 算 時 間 間 隔 は 短
コ
＋
5 分程 度が 良
精 度に 関 し て 次 の 知 見 を 得 た 。
に 対 す る 増 減 は 順 番 に 0％ ・
1．
9 ％−4 ，
2％ ・
3．
5％ 、
同 じく イル
−
−
−
は
0
，
65
1
．
1
％
3
，
7
4
．
0
と
時
負荷
％
％
％ 計 算 間 間 隔 の 増大 に
一
で は
伴 い 減 少 の 傾 向 が 見 ら れ る 。 方 Case3 の 空 調 機 W
コ
は
まとめ
T が 5 分 10 分 15 分 30 分 の 1 分
△
影 響 を考 え る と △ T
の
へ
と考 え る 。
い
っ
機 CAV
ネ ル ギ ー消 費 量
エ
：
’
−　．
．
1
5　月　6　月　7月　8月　9 月　10　月　11
月　5丿
弓　6丿
弓　7丿
ヨ　8丿弓　9月 10 月　11丿弓
図一
172予 冷 時 間 帯 を 除 い た 場 合 、含 む 場 合 の 室 温 と給気 温 度 の 制 御 誤 差 の 月 平 均 値 の 変 動 比 較
（
Case3、
Case2　△ T ＝5 分 の
25
［」「
と
］
糟　5
羅 0。
鳳
ペ
（
リメ
RMSE ）
4000
［　ε 101
≧
］
日
5
0
イ ル 水 量　冷房期 間 の 平均 ）
（空 調 機
皿
CAV
コ
イ ル 風 量 冷房 期 間 の 平 均 ）
4000
0
コ
12
lOOO
4
0
ロ
−茎 8
o
lmin smin 10min 15min 30min
（
空 調 機 VAV
イ ル 風 量 冷房期間 の 平 均 ）
コ
lmin　smin 10min 15min 30min
CAV コ イ ル 負 荷 冷 房 期 問 の 平 均 ）
16
3000Ttt2000E
1min　5mir1
10min　15min　30min
空 調 機 VAV
（
イル 水 量 冷 房 期 間 の 平 均 ）
（空 調 機
≧
冒20
10
O
1min　smin 10 in　15min 30min
胃
2
lOOO
30
6
40
2000E
lmin　smin　10min　15min　30min
コ
8
3000
lmin　smin　10min　l5min　30min
（
空 調 機 VAV 給 気 温 度 冷 房 期 間 の RMSE ）
証
O
（
空調 機 CAV
O
晝4
一
冒
lmin　5min 10min lsmin 30min
（
イ ン テ リ ア 室 温 冷 房 期 間 の RMSE ）
205
2
smin　10min 15min 30min
ータ 室 温 冷 房 期 間 の
韲
0
lmin 霾
5
o
離4
’
丶
遒
副
三
欄
藕 離 1
欄　離 1
）
［
黙
り
RMSE
86
18　冷 房 期 間 の 期 間 平 均 値
図一
の
1m 〒n （
空 調 機 VAV
smin lOmin 15min 30min
コイ
ル
負荷 冷 房 期 間 の 平 均 ）
比較
38
一
NNII-Electronic
工 工 Eleotronio
Library Service
Library
−
厂
The　Sooiety
The
Society　of
of Heating,
Heating
Air-Conditioning
Conditioning
Sanitary
Engineers　of
of Japan
Japan
Air
Sanitary
Engineers
建 築 総 合 エ ネ ル ギ ーシ
の
い
ミ
ュレ ーシ
ョ
ー
ル
ン ツ
BEST
に
お ける空 調
PID 制 御 モ
月 に お い て 小 さい 値 と な っ た。
特 に予 冷 時 間 帯 を除
た 場 合 は 月 に よ らず
一
ほぼ 定 で 安定
、5
を行 っ た 結果 、 ネル
エ
と △ T は
D
して お り 、
自動
、10 分 、15 分 、30 分 で 比 較
ー
ギ
消費量 の 影響 を 考慮す る
よ うな場 合 に は
、計 算 時 間 間 隔 を短 め に 設 定 し 、か
ー ン グ を行 た 方 が 良 い 。
PI
ータ チ
ュ
ニ
調整 に 関す る研 究
レ
生 工
ーシ
一，猪 岡 達 夫
ム
ョ
プ
ン
425−436 （1985 ＞
学会学術講 演 会講 演 論 文 集 ，pp ．
・衛 生 工
学 会 蓄 熱 最 適 化 委 員会 編
制 御 と異 常 診 断
の
空 調 シ ス テ ム の エ ネ ル ギーシ ミ
報 ） 〜 （第 3 報 ），空 気 調 和 ・
衛
：
1
グラム （
第
ロ
の
＋
マ
蓄熱式空 調
1
最 低 化 に 関 す る研 究
ニ
，空
ア ル
ュ
シ
ス
テ
研究 報告書 別 冊
気調和
，
University
・衛
生工 学会
of Wisconsin
，
4）
Edward F ．
SowelL Michael A ．
Moshier ，
Philip Haves and
Dimitri Curti1 ：　Graph −Theoretic Methods in Simulation
Report LBNL −55522 ，
Using　SPARK ，
Technical Lawrence
2004 ）
Berkeley National Laboratory （
5 ） 村 上 周 三 ，石 野 久 彌 ，長 井 達 夫 ，柳 井 崇 ，大 塚 雅 之 ，長 谷 川
っ
エ
巌 ，佐 藤 誠 ，河 路 友 也 ，二 宮 博 史 ，丹 羽 勝 巳 ，久 保 木 真 俊 ，
よ る シ ミ ＝レ ーシ ョ ン 最 前 線 （
そ の 2 ），建
篠 原 奈 緒 子 ：BEST に
築設備 士
，第
41
巻
，第
10
33 −42 ，建
，pp ．
号
2009 ）
（
6） 長 井
器
の
・二 宮 ・久 保 木 ・石 野 ・郡 ・村
ー
ーシ
レ
総 合 ネル ギ シ ミ
エ
70 ） 空 調
の
ス
テ ム
：外
皮
ール
・躯 体 と 設 備 ・機
「BEST 」の 開 発 （
そ
計 算 に お け る 計 算 時 間 間 隔 の 影 響 、空 気
ョ
ュ
シ
卜
築設 備 技 術 者 協 会
ン ツ
−
2010 ．
9）pp ．
2559 2562
調和 ・
衛 生 工 学会大 会 学術講演論文 集 （
7） 長 井 ・
二 宮 ・
久保 木 ・
石 野 ・
郡 ・
村 ヒ ： 建築エ ネル ギー・
環境
シ ミ ュレ ーシ ョ ン ツ ール BEST に お け る 計 算 時 間 間 隔 に 関 す る
も の で あ る。
テ ム側 の 検討 、
2010 ．
9）
日本 建 築 学 会大 会 学 術 講 演 梗 概 集 （
．1285−1288
8） 平林 ・
石野 ・
内海 ・
二 宮
外皮 ・
躯 体 と設 備 ・
村上 ・
郡 ・
機器
の 総 合 ネ ル ギーシ ミ ュレ ーシ ン ツ ール 「BEST」 の 開 発 （
そ
ー
の 26 ）BESTEST に よ る 検 証 と ケ ス ス タ デ ィ 、空 気 調 和 ・
衛生
2008 ，
8 ） pp ．
1105 −llO8
工 学 会 大会 学 術 講 演論 文集 （
9）久 保木 ・
石野 ・
村 ヒ・
郡 ・
丹羽 外皮 ・
躯体 と設備 ・
機器の 総
「BEST 」 の 開発
レ ーシ
ン ツ ール
合 ネ ル ギ ーシ ミ
（
そ の
59 ） 実 オ フ ィ への 適 用 と 実 測 値 と の 比 較 に よ る 精 度 検 証 、空
20Q9 ．
9 ）pp ．
719−722
気調 和 ・
衛生工 学会 大会学術講演論 文集 （
（
平 成 22．12 ，10 原 稿 受 付 ）
注 記
建物
妥 当性 検 証 に つ い て 、
当
性
証
手
順
を
記
した
妥
検
8｝
「BESTESTJ
に 従 っ て そ の 妥 当 性 を 別 途 確 認 し て い る 。ま
た 、空 調 シ ス テ ム 計 算 に っ い て は 、実 建 物 の 年 間 エ ネ ル ギ
ー消 費 量 と の 比 較 を 行 っ て お り 、そ の 妥 当 性 を 検 証 し て い
る
ータ の
ラメ
TRANSSOLAR，
CSTB，
TESS；　TRNSYS　l6　Volume7　（2006＞
ネ ル ギ ー機 構 内 に
さ
た
に
よ
る
設置
れ
産官学連携
環境負 荷削減 の た め の 建 築物
の 総 合 的 な エ ネ ル ギ ー消 費 量 算 出 ツ ール 開 発 に 関 す る
「BEST コ ン ソ ーシ ア ム 」 ・
「BEST 企 画 委 員 会 （
村 上 周 三 委員
長 ）」 お よ び 専 門 版 開 発 委 員 会 （
石 野 久 彌 委 員 長 ）、行 政 支
坂 本 雄 三 委 員 長 ）、統 合 化 WG （
石 野
援 ツ ール 開 発 委 員 会 （
一部 で あ り 、関 係 各 位 に 謝 意 を 表 す る
久 彌 主 査） の 活 動 の
本 論 文 の 検 討 に 用 い た BEST
熱 計 算 部 分 に つ い て は 、IEA
パ
HVAGSIM （
J） 利 用 者
（1999 ）
3）
Solar Energy Lab 〔｝ratory
っ
謝 辞
本 報 の 一部 は 、（
財 ） 建 築 環 境 ・省
ュ
。
ど、
室 温 設 定値 と の 乖 離 が 問 題 と な る
パ ラメ
へ
5 ） 室 内環 境 評 価 な
の
松 尾 陽 ，横 山 浩
2）空気調 和
分
5 分程度が 良い
ュール
参　考 文 献
調 整 法 が 適 切 に 機 能 し た とい え る 。
4） 計 算 時間 間 隔 1 分
ジ
シ
pp
ス
：
の
エ
の
ョ
：
エ
9）
。
ュ
ョ
ス
39
一
NNII-Electronic
工 工 Eleotronio
Library Service
Library
The Society
The
Society
of
ofHeating,Air-ConditioningSanitaryEngineers
Heating, Air-Conditioning Sanitary Engineers ofJapan
of Japan
=m･ftl#･ntm･erft･nm･Eny･+tL:
A Study on a Tuning Method for PID ControllerModule
for the Building Energy Simulation Too},the BEST
'i,
'4,
'2,
by HiroshiNiNoMiyA
TatsuoNAGAi
Hideharu KoMoDA'3, Masamitsu SuGANAGA
*S,
'6
'7
Fumio NoHARA
Hisaya IsHiNo and Shuzo MuRAKAMI
Key Words
: Sirnu[atien,
BEST,
Synopsis:Inthispapeg We intended
to finda
time
calculation
have adopted
which
temperature
and
supply
method.
PI pararneters.
As
In explicit
on
calculating
and
the shorter
error
(RMSE)
accuracy.
the
control
We
timeintervals
of l minute,
of
in the case
consumption.
deviation from a temperature
some
environmental
assessment,
be
and
of
manual
tirne
control
The
15
result of
of manual
always
'i
Diyision,NikkenSekkei,
Engineering
Ltd.,
MembeT
set
the
tming
the
method,
perfbrms as good
method
such
value,
time
as
or
is
as
method
of
well,
as
PI parameters.
the result
with
selfituning
betterthan the
indoor
intervalshould
be tuned
iscompared
Itturnsout thatthe
the impact
problem which
PI parametershould
selftuning
of
manual
method
tuning
method.
'2
hrchitecture
OMce,
the
of
the calculation
possible.
Also we developed the selfitming
Comparing the
1O minutes,
set shorter
time interval
of
calculating
isgeod in consideration
room
the PID
UniversityofSeierice,
Member
-]Tbkyo
EngineeringDivision,Kajima Corporation,Member
'4Suganaga Environment & Equipment
minutes,
minutes
of
calculation
5 minutes,
energy
5
show
accuracy
control.
intervalsvarying
a result,
BESTL
method,
30
ancL
approxhnately
the better control
interval,
smaller
module
time
minutes
reasonable
sirnulationprograrnBEST
temperature
air
for calculating
studies
tuning
explicit
system
PI parameters detemine the
tuning
case
interval
fora
SirnulationTime Interval,PI Controller
December
(Received
lO,2010)
Member
Engineering
Diyision,
NikkenSekkei,
Lrd.,
Member
'fi
Merropolitan
'S
lbkyo
'7
University,
Memher
BuildingResearch Institute,
Mernber
40
NII-Electronic
NII-Electronic
Library Service