建築環境シミュレーション

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TRNCOM,COMIS-J

TRNCOMの構成

1.CAD入力

建物の間取りの入力、屋根形状の作成、窓の設定をします。
建物形状は、グリッドを目安に範囲をマウスでドラッグして入力します。
階の追加で、床下から小屋裏まで各階数をフロア別に入力することができます。
窓や屋根はツールを使用して入力します。
屋根は、切妻屋根、陸屋根など建物の主な屋根形状が作成できます。

キャプチャー画像をクリックすると、別ウィンドウでデモムービーが再生します。

00.画面構成
TRNCOMの操作画面です。TRNCOMを起動した際に最初に表示されます。メイン入力画面に平面図を階ごとに入力していきます。入力した結果はリアルタイムに3Dで確認することができます。

01.ゾーンの作成
部屋はマウスを使って入力していきます。入力できる部屋の形状は四角形に限定されています。

02.ゾーンのグループ化
平面図上で四角形ではない部屋は、複数の部屋を組み合わせて形状を作成します。 斜めの壁を持つなどの四角形の組み合わせで作れない部屋は、小さな四角形をグループ化して近似します。

03.窓の作成
外壁に窓を追加します。

04.窓の編集
作成した窓のサイズ、取り付け位置を編集します。

05.階の追加
建物の階を追加します。

06.屋根の作成
建物に屋根を追加します。屋根は階を追加しておいて、屋根作成ツールを使って作成します。 屋根の形状はデフォルトでは寄棟屋根です。屋根を上下に分割することで入母屋屋根を作成することも可能です。

07.屋根の編集
屋根の高さ、形状を編集します。切妻屋根への変更、妻方向の変更等を行うことができます。

08.庇の作成
窓にひさしをつけます。ひさしは窓からの日射侵入をさえぎるため、省エネルギーに大きく寄与します。ここではひさしのサイズ、窓に対しての取り付け位置を設定します。

2.住まい方設計

建物の壁・内装材設定、冷暖房機器・換気回数・在室人数などスケジュール設定、建設地の気象データ・立地方向の設定、など住まい方設計をします。
これらの設定をより詳細に入力していくことで、一層現実に近い建物やその環境が再現できます。

建材設定

建材は、壁・床・窓・屋根の部位ごとに、提供されている標準32種から設定します。 また、作成することも可能ですので、その住宅に合った建材を作成し、各部位に割り当てることができます。 その他に、建材を構成する材料が標準86種提供されています。こちらも建材と同様、新たに追加することができます。

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09.レイヤーの作成
壁は複数の部材による層(レイヤー)で構成されています。またレイヤーは
  • ・木材など実際の材料からなる材料レイヤー
  • ・熱の伝わりにくさで定義される熱抵抗レイヤー
に分類されます。あらかじめライブラリとして各種のレイヤーが登録されていますが、新規にユーザーが作成することもできます。作成したレイヤーはライブラリに追加されます。
この操作では、レイヤーの新規作成について説明します。

10.壁の作成
レイヤーを組み合わせて壁タイプは、あらかじめ用意されたライブラリに加え、新規にユーザーが作成することもできます。作成した壁タイプはライブラリに追加されます。この操作では、壁タイプの新規作成手順を説明します。

11.壁の設定
建物で使用する壁材グループに対して、ライブラリに持っている壁タイプを割り当てます。

12.窓の設定
建物で使用する窓材グループに対して、ライブラリに持っている窓タイプを割り当てます。

13.各部位の設定
建物の外壁、床、屋根等の基本部位に壁材グループを割り当てます。

スケジュール設定

設定できるスケジュールは4種類あります。これらのスケジュールを部屋ごとに設定します。

  • ・部屋の換気回数と動作スケジュール
  • ・暖冷房機器の性能と動作スケジュール
  • ・部屋の在室人数と挙動スケジュール
  • ・照明やパソコンなど発生熱量と稼動スケジュール
その他設定

建設地の気象条件と、建物の立地方向を入力します。
気象条件には拡張アメダス気象データを使用しており、建設地に近いアメダス測定ポイントを全国842地点の中から選択することができます。

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14.気象データの設定
シミュレーションを行う建物の建設地点に最も近いAMeDAS気象データ観測地点を選びます。 シミュレーション時には、AMeDAS拡張データ(日本建築学会編集)より建物外の環境として
  • ・外気温
  • ・湿度
  • ・日射量
  • ・風向
  • ・風速
のデータが読み出され、TRNSYSに渡されます。

15.シミュレーションの実行
入力した情報をTRNSYSに渡し、シミュレーションを行います。
シミュレーションの期間は1年間に加え、建物の蓄熱も考慮して2週間の助走期間を取っています。
シミュレーション計算中はTRNSYSの計算結果がリアルタイムにグラフ表示されます。

3.評価・検証

3Dビューワーで温度、湿度、顕熱負荷、潜熱負荷を視覚的に確認することができます。
毎時間での表示はもちろん、1年間の室内変化をアニメーションで見ることもできます。
また、3Dグラフビューワーを使用して結果をグラフで表示することもできます。
年間暖冷房負荷やエネルギー消費量、電気代換算した値も確認できますので、躯体の評価だけでなく、使用する暖冷房機器の評価やランニングコストも検証することができます。

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16.3Dビューワーの表示
シミュレーションの結果について、建物を3D表示して色分けすることによってわかりやすく表現します。 建物を見る角度を変更する、あるいは時間変化をアニメーション表示することも可能です。

17.グラフビューワーの表示
シミュレーションの結果
  • ・各計算結果の時間変化
  • ・月ごとに分かれた年間暖冷房負荷
をグラフ表示します。
また、計算したエネルギー消費量を電気代や灯油代に換算して、光熱費を算出します。

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