建築の企画段階での環境負荷の最小化建築設計法の研究
【研究分野】都市計画・建築計画
【研究キーワード】
遺伝的アルゴリズム(GA) / 資材選択 / 独立住宅 / CO2排出量 / 廃棄物排出量 / コスト / 環境負荷 / 廃棄物量 / CO_2 / 多目的最適解 / 遺伝的アルゴリズム / 戸建住宅 / ライフサイクル
【研究成果の概要】
本研究は設計の初期段階で、住宅建材構成の組合せの中からCO2排出量・コスト・最終廃棄物量がより小さくなるような組合せを見出す選択システムをGA(genetic algorithms)を援用して作成する。特に戸建住宅を対象としてライフサイクルを通じてコストとCO2排出量と廃棄物量を評価関数としたモデルを作成し、環境負荷の評価を行った。まず3つの評価指標について、それぞれの評価指標をより小さくする資材構成全求めた。CO2排出量を小さくする場合、得られた解の概要は、躯体:木造・壁体:木造・外壁材:木材などとなり、最小値は1855kg-c/m2・年まで減少した。また廃棄物量を小さくする場合も、得られた解の概要は、躯体:木造、壁体:木造、外壁材:木材などとなり、最小値は0.2657kg/m2・年まで減少した。ここでこの両者を比較すると、廃棄物量最小の解のCO2排出量は5801kg-c/m2・年であり、CO2排出量最小の解の廃棄物量は5.404kg/m2・年と、両者とも同じ木造的な構法でありながら相反する性質を持つものとなっている。また7このGAモデルにより、3つの評価基準のパレート最適解を得る方法へと発展させることを目標とした。本研究では、1つだけを変数とする制約法に基づきCO2規制値を設け、それを越えないことを想定し評価を行った。この中でコストをより小さくする解を求めたところ2つの解が得られた。同じ木造であっても一般的な木造住宅と比べると多目的最適化で得られた解の3評価値は非常に小さくなった。逆に評価値が同様なものでも資宅構成が全く異なる解が存在することが分かった。以上のことからGAを適用した多目的最適化によって評価の高資材構成解が得られ、かつこれまでの経験的な組合わせからは得ることが困難な解を見出すことができその有用を示した。
【研究代表者】