新菱冷熱工業株式会社とアジアクエスト株式会社は、BIMを基盤とし、AIによるCFD（数値流体力学）技術を活用して、任意の時期における室内環境を可視化・予測する「AI-CFD環境予測デジタルツイン（以下「スマート・エア・ツイン」）」の初期版を開発した。
今回の取り組みは、新菱冷熱のイノベーションハブにおける空調設備・IoT基盤と、アジアクエストのAI実装技術を組み合わせたものだ。
これにより、ZEB（ネット・ゼロ・エネルギー・ビル）の実現に向けて重要となる、外気導入と空調の最適な組み合わせを検討するための、快適性と省エネルギー性の両立に向けた分析・シミュレーションを支援する。
具体的には、建物内部から外気までを含む空気の流れを3D空間で再現し、従来は個室単位に限定されていたCFD解析対象を建物全体に拡張している。
主な機能としては、BIMデータによる建物形状の3D表示や点群データによる内装表現をはじめ、センサで取得した温度・CO₂濃度・PMV等の空間分布表示、CFD解析結果に基づく温度・気流のアニメーション可視化、およびビーコンを用いた在室者の位置情報表示が挙げられる。
また、AIを活用し、季節・時刻・空調条件などを指定することで、短時間で解析結果を生成し表示する「AI-CFD」を実装している。
さらに、約2,500件のCFD解析データを用いてCNN（畳み込みニューラル・ネットワーク）モデルを構築することで、高速かつ柔軟な環境予測を実現している。
今回開発された「AI-CFD」は、通常のCFD解析と比較し、解析速度を200分の1以下に短縮することが可能とのことだ。
これにより、実空間では検証が難しい条件下での環境状態を再現し、運用改善や設備更新における意思決定を支援する。
現在「スマート・エア・ツイン」は、イノベーションハブにおける環境グラデーションの可視化に活用されている。
今後両社は、「AI-CFD」の予測精度の検証・高度化を進めるとともに、空調制御システムとの連携を強化することで、解析結果を設備システムにフィードバックする環境最適化・自動制御への展開を目指す方針だ。
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