JP5005838B1 - 光熱費予測システム - Google Patents

Abstract

【課題】目標光熱費が任意に設定でき、その目標を達成可能なリフォームメニューの提案が可能な光熱費予測システムを提供する。
【解決手段】建物のリフォーム後の光熱費を予測する光熱費予測システム１である。そして、目標光熱費設定手段２１と、太陽光発電によって削減される光熱費の削減額を算出する太陽光分予測手段３１と、光熱費の増減に影響を与える設備又は資材の中からリフォーム前後で変更されるものを選択するリフォームメニュー選択手段２３と、リフォーム後の光熱費を算出する消費分予測手段３２と、予測光熱値と目標光熱費とを比較する比較手段３３と、予測光熱費を出力する出力手段４とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物のリフォーム後の光熱費を予測する光熱費予測システムに関するものである。

建物をリフォームするに際して、太陽光発電装置を設置したり内窓を追加したりすることで光熱費を大きく削減できる場合があるため、リフォーム後の光熱費を精度よく予測するできることが求められている（特許文献１など参照）。

また、特許文献２に開示されているように、省エネルギー化や環境負荷の低減に関心が高まる中で、新たに住宅を建てる際にも、エネルギー消費量と直結する光熱費が予測できることが望まれている。

さらに、継続して負担していかなければならない光熱費が削減できるのであれば、初期費用が少々高くなっても顧客は受け入れやすいので、特許文献３，４に開示されているような光熱費予測演算手段を備えた住宅販売関連事業支援システムが開発されている。

一方、冷暖房に起因する光熱費は建物の断熱性能によって左右されるため、建物全体の断熱性能（Ｑ値）を求めることができる装置が知られている（特許文献５参照）。

また、特許文献６には、部屋毎の温熱環境をシミュレーションすることができる建物の温熱環境シミュレーション装置が開示されている。この装置では、各部屋が面する外壁毎に記憶された熱貫流率や日射侵入率を使用してシミュレーションをおこなう。

そして、特許文献７には、断熱工法の組み合わせを最適にすることができる断熱工法選択支援システムが開示されている。

特開２０１１−３９６２７号公報 特許第４１５３８９７号公報 特許第４０６８９３１号公報 特開２０１０−２８２５４６号公報 特開２００２−４４０３号公報 特開２００９−２５７０６６号公報 特開２００３−１９３５８５号公報

しかしながら、従来の光熱費予測システムは、リフォーム前後の比較であればリフォーム後の建物を特定し、新築の場合であればその建物の熱損失係数（Ｑ値）などに基づいて、リフォーム後又は新築の建物の光熱費を算定するにすぎない。すなわち、従来の光熱費予測システムは、住宅仕様や設備仕様を決めた後に、その決められた条件の建物についての光熱費の予測を行っているだけである。

一方、太陽光発電装置を設置して自然エネルギーを利用した発電を自ら行うことが可能な建物においては、光熱費をゼロにすることが可能であり、それを目指して建てられる住宅もある。

そもそも光熱費は安い方が好まれるが、光熱費をゼロにすることにのみ拘ると、初期費用が高くなりすぎたり、間取りに制約が出たりして、住居としての満足度が住人の望むものとは隔離してしまうおそれがある。

特に、リフォームにおいては、光熱費の削減が可能な設備や資材を採用する際の制限が新築時よりも多く、また、無理に採用しても初期費用ばかり高くなって光熱費の削減への貢献が少ない場合もある。

そこで、本発明は、目標光熱費が任意に設定でき、その目標を達成可能なリフォームメニューの提案が可能な光熱費予測システムを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の光熱費予測システムは、建物のリフォーム後の光熱費を予測する光熱費予測システムであって、目標光熱費を設定する目標光熱費設定手段と、前記建物の太陽光発電装置の設置可能な面積から太陽光発電によって削減される光熱費の削減額を算出する太陽光分予測手段と、前記太陽光発電装置を除いた光熱費の増減に影響を与える設備又は資材の中からリフォーム前後で変更されるものを少なくとも一つ選択するリフォームメニュー選択手段と、前記リフォームメニュー選択手段において選択された設備又は資材を適用した場合のリフォーム後の光熱費を算出する消費分予測手段と、前記消費分予測手段によって算出された光熱費から前記太陽光分予測手段によって算出された削減額を引いた予測光熱値と前記目標光熱費とを比較する比較手段と、前記予測光熱費が前記目標光熱費を許容値以上に上回っていた場合に、前記リフォームメニュー選択手段で前記設備又は資材をさらに選択し、前記予測光熱費が前記目標光熱費の許容値内に入るまで演算を繰り返す再計算手段と、設置される前記太陽光発電装置の出力に関するデータ、前記予測光熱費が前記目標光熱費の許容値内に入ったときに設定されていた前記設備と前記資材、並びに前記予測光熱費を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

ここで、前記リフォームメニュー選択手段では、前記設備又は資材を選択する順序が決められていることが好ましい。また、前記設備又は資材は、例えば、省エネ促進機器、電気設備、蓄電装置、窓材、断熱材又は壁材である。

さらに、前記消費分予測手段では、前記建物の住人の希望する快適性に応じた設定によってリフォーム後の光熱費を算出することができる。一方、前記太陽光分予測手段では、前記建物の屋根の仕様及び平面積に基づいて前記太陽光発電装置の設置可能な面積を算出することができる。

また、前記消費分予測手段では、前記建物の熱損失係数に基づいてリフォーム後の光熱費を算出することができる。さらに、前記建物は、熱損失係数が既知のユニット建物であってもよい。

さらに、前記リフォームを部屋単位で行う場合に、その部屋の開口率に基づいて熱損失係数を算定することができる。また、前記消費分予測手段では、リフォームを部屋単位で行う場合に、その部屋のリフォーム前に計測された光熱費に関する計測値に基づいてリフォーム後の光熱費の算出を行うようにするのが好ましい。

このように構成された本発明の光熱費予測システムは、目標光熱費設定手段を備え、設定された目標光熱費の達成が可能となるように光熱費の増減に影響を与える設備又は資材を選択していく。

このため、住人の希望に合わせて任意に目標光熱費が設定でき、目標の達成が可能な住人の満足度が高いリフォームメニューを合理的に提案することができる。

また、リフォームメニュー選択手段において、設備又は資材を選択する順序が決められていれば、光熱費削減効果が大きい、少ない初期費用で光熱費削減効果がある設備等を早い段階で選択することができ、リフォーム時の総費用を抑えることができるようになる。ここで、選択可能な設備又は資材には、省エネ促進機器、電気設備、蓄電装置、窓材、断熱材又は壁材などに分類される商品や材料を列記することができる。

また、消費分予測手段において住人が希望する快適性を設定することができれば、住人が快適に感じる設定温度などを基準に予測をおこなうことができるので、予測と実際に発生する光熱費との差を縮めることができる。

さらに、屋根の仕様及び平面積から太陽光発電装置の設置可能面積が算出できれば、容易に太陽光発電によって削減される光熱費の削減額までの算出を行うことができる。

また、建物の熱損失係数を使って光熱費を算出するのであれば、暖房や冷房にかかる費用が正確に算出できるようになる。特に、ユニット建物であれば、リフォーム前の熱損失係数が既知である場合が多いので、より迅速に予測を行うことができるようになる。

さらに、リフォームを部屋単位で行う場合には、その部屋の開口率に基づいて熱損失係数を算定することによって、より正確な光熱費の予測を行うことができる。その場合に、その部屋のリフォーム前に計測された暖房時間などの光熱費に関する計測値に基づいてリフォーム後の光熱費の算出を行うことで、実際の光熱費にさらに近い予測を行うことができるようになる。

本発明の実施の形態の光熱費予測システムの構成を説明するブロック図である。 建物情報のデータ構造を例示した図である。 リフォームメニューの優先順位リストを例示した図である。 屋根仕様と太陽光パネルとの関係を説明する模式図であって、（ａ）は陸屋根の斜視図、（ｂ）は切妻屋根の斜視図、（ｃ）は寄棟屋根の斜視図である。 屋根仕様と光熱費削減効果との関係を示した説明図である。 光熱費予測システムの処理の流れを説明するフローチャートである。 光熱費予測システムによる出力結果を例示した図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の光熱費予測システム１の構成を説明するブロック図である。まず、図１を参照しながら光熱費予測システム１の全体構成について説明する。

この光熱費予測システム１は、パーソナルコンピュータなどの１台のコンピュータの中に組み込まれている構成であってもよいし、サーバと端末機とデータベースとから構成されるものに組み込まれていてもよい。

光熱費予測システム１は、住宅などの建物のリフォーム後の光熱費を予測するシステムである。すなわち、住宅をリフォームする際に太陽光発電装置を設置したり、内窓を追加したりすると、発電によって電力会社等から買う電力の電気代が削減されたり、冷暖房の効率が向上してエネルギー消費量が低減したりして光熱費が低減する場合がある。

他方、リフォーム前の住宅にはなかったエアコンや食器洗い機などの新たな設備が追加されて、光熱費が増加する場合もある。このようにリフォームによって変化する光熱費を予測できれば、リフォーム時に何を行うかの選択の目安にすることができる。

この光熱費予測システム１は、図１に示すように、目標光熱費を設定する目標光熱費設定手段２１と、建物情報を設定する建物情報設定手段２２と、リフォームの内容を決めるリフォームメニュー選択手段２３と、住人の普段のエネルギー消費行動を把握するための居住状況設定手段２４と、予測部３と、出力手段４とから主に構成される。

目標光熱費設定手段２１では、住人が目標とする光熱費を設定する。光熱費はゼロ又はマイナス（収入）になるのが好ましいが、そこを目指すと、初期費用が高額になったり、夏の暑さや冬の寒さを我慢するような快適性の低い住宅になったりするおそれがある。そこで、目標光熱費を任意に設定できるようにすることで、住人にとって満足度の高いリフォームを行うことができるようになる。

建物情報設定手段２２では、太陽光発電装置の設置可能面積を算出するための屋根仕様や屋根平面積、光熱費の増減に影響を与える設備又は資材の設定などを行う。

この建物情報設定手段２２では、必要な情報のみを演算時にキーボードや画面のプルダウンメニューから選択する方式であってもよいが、住宅メーカのユニット建物であれば、このようなデータは予めデータベースに記憶されている場合がある。

図２には、データベースに記憶された光熱費に影響を与えると考えられる住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・に関する情報を例示した。これらの住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・は既に建築されている住宅の情報であって、これらの住宅をリフォームすることになる。

例えば、住宅で暖房や冷房をおこなう場合に、断熱性能の優劣によって同じ空調装置を使用した場合でもエネルギー消費量に差が生じる。ここで、住宅の断熱性能を表すパラメータとして、総熱損失量（W/K）、熱損失係数（Ｑ値）（W/m²K）、隙間相当面積（Ｃ値）（cm²/m²）などがある。

この総熱損失量は、住宅の床、壁、窓、隙間などから逃げ出す熱量を表す指標で、内外温度差が１℃のときに住宅全体から逃げる熱の量を示している。この総熱損失量を算定するには、屋根や天井、壁、床、窓などの各部位の熱貫流率（Ｕ値）と面積とから熱損失量をそれぞれ算出して積算すればよい。そして、総熱損失量を住宅の延べ床面積で割った値が熱損失係数（Ｑ値）であり、数値が小さい建物ほど冷暖房の熱を損失しにくい。

一方、リフォームは、部屋単位で行われることが多く、住宅全体の熱損失係数（Ｑ値）をそのまま使うと、予測精度が低下する場合がある。そこで、ある部屋のリフォームのみ行う場合などは、その部屋の熱損失係数（補正Ｑ値）を算定する。

ここで、熱損失係数（Ｑ値）の算定に与える影響の大きな因子として、開口率がある。ここで、「開口率」とは、延べ床面積に対する窓などの開口部の面積の比率である。例えば、窓が多いリビングなどは開口率が大きくなる傾向にある。一方、住宅全体で開口率を計算すると、窓が多い部屋や少ない部屋や廊下などの窓のない非居室などが平均化されることになり、リビングなどに比べて開口率が小さくなる。

以下の表１は、開口率の違いによるＱ値及び開口部の熱損失量の違いを、開口部に一枚板ガラスを設置した場合と真空ペアガラスを設置した場合とで示すとともに、住宅全体の熱損失量の中で開口部の熱損失量が占める比率を示した表である。

上記表１を見ると、当然ではあるが、一枚板ガラスよりも真空ペアガラスの方がＱ値は小さく、断熱性能が高くなることがわかる。また、開口率が大きくなるに従って、開口部の熱損失量が増加してＱ値が大きくなることがわかる。そして、住宅全体の熱損失量に対する開口部の熱損失量の割合も、開口率30.8％の場合には一枚板ガラスで約半分、真空ペアガラスにしても約６分の１となり、開口率が断熱性能に大きく影響する因子であることがわかる。

他方、部屋単位でＱ値を算定するには、厳密に言えばリフォームをする部屋自体の壁や床の熱貫流率（Ｕ値）を設定して計算しなおす必要がある。しかしながら、そのような厳密な計算をおこなったとしても、開口率の影響の方が大きいため、計算負荷が増える割には精度の向上への貢献は少ない。

そこで、リフォームで変更しない壁や床などの熱貫流率（Ｕ値）は住宅全体の値をそのまま使用し、開口率のみをリフォームを行う部屋の開口率に合わせて算定されたＱ値を、その部屋の補正Ｑ値としてその後の演算に使用する。

また、隙間相当面積（Ｃ値）とは、建物全体の気密性能を表す指標で、住宅全体の隙間面積を延べ床面積で割った値で示される。そして、このＣ値が小さい建物ほど冷暖房の熱が外部に漏れ出しにくい。

このＱ値やＣ値は、図２では数値で入力されているが、例えばＱ値（W/m²K）が２未満（Ａランク）、２以上〜３未満（Ｂランク）、３以上〜４未満（Ｃランク）、４以上〜５未満（Ｄランク）、５以上（Ｅランク）などのランクで入力されていてもよい。

また、このようなＱ値やＣ値などで表される断熱性能は、木造、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）、鉄骨造などの住宅の主構造による影響が大きいため、主構造を建物情報としておくことで、断熱性能を推定することもできる。

なお、図２には例示していないが、住宅の温度に影響を与えるパラメータとして日射取得係数（μ値）を建物情報に加えることができる。この日射取得係数とは、住宅に入る日射を数値的に表したもので、日射の入りやすい住宅ほど数値が大きくなる。

また、延べ床面積は、Ｑ値やＣ値を求める際にも使用されるが、断熱性能と関連させなくても、空間の広さとエネルギー消費量との相関は明らかである。さらに、同じ延べ床面積の住宅であっても、間取り（２ＤＫ，３ＬＤＫ，４ＬＤＫなど）によって光熱費が異なる傾向を示す場合があるため、間取りも光熱費の予測のための入力情報になり得る。

また、住宅に居住する家族人数と光熱費との間にも相関があることは明らかである。さらに、家族人数が同じであっても、核家族などの単世帯と２世帯とでは光熱費が異なるため、入力情報に適している。また、子供が小学生である、中学生や高校生である、又は高齢者がいるなどの年代構成によっても、光熱費は異なる場合が多い。さらに、地域によって平均気温や平均降水量が異なり光熱費にも影響を与える。

また、後述するように本実施の形態の光熱費予測システム１では、太陽光発電装置を設置することを前提にしている。太陽光発電装置を備えた住宅は、エネルギーを消費するだけでなく創出もしており、エネルギー収支に関係する情報であるため、予測のための入力情報として加えることができる。

ここで、図２の住宅Ｈ１，Ｈ３の列には、リフォーム前は太陽光発電装置が設置されていないが、住宅Ｈ２の列には2.0 kWの出力の太陽光発電装置が既に設置されている。このような住宅Ｈ２でも、リフォームによって太陽光発電装置を追加する場合がある。

さらに、太陽光発電装置で創出された電力や深夜電力などを蓄電池に蓄電して利用する場合も、エネルギー消費量に影響を及ぼすことがあるため入力情報になり得る。

また、窓ガラスが、一枚板ガラスであるか、複層ガラスであるか、真空ペアガラスであるかによって、開口部の断熱性能が大きく変化し、空調装置などのエネルギー消費量に影響を及ぼすことになるため建物情報とする。

さらに、空調装置（エアコン）、テレビ（ＴＶ）、冷蔵庫、照明などの電力負荷装置の性能や数、給湯機の構造や使用するエネルギーの種類の違い、又はこれらの設備の年間の使用時間や使用頻度などによっても、光熱費は変化することになる。

一方、居住状況設定手段２４では、住人の希望する快適性が設定できる。例えば、冷房の設定温度が低めの人も高めの人もすべて普通の人の条件で光熱費の予測を行うと、低めの人は予測よりも高い光熱費を実際には負担することになってしまう。よって、光熱費を予測するに際しては、このような住人の希望する快適性がランク（高め、普通、低め）や数値で設定できるのが好ましい。

また、共働き、専業主婦などのライフスタイルも、エネルギーの消費行動に影響を与える因子である。すなわち、専業主婦のように昼間に住宅に人がいれば昼間のエネルギー消費量は留守宅よりも多くなり、共働きのように夜間に洗濯や掃除などの家事を集中させる住宅では、夜間のエネルギー消費量が多くなるなど、ライフスタイルや昼間住人の有無によってエネルギーの消費行動が変化する。よって、これらの情報も居住状況設定手段２４で設定可能にすることができる。

リフォームメニュー選択手段２３では、光熱費の増減に影響を与える設備又は資材を選択する。ここで、「光熱費の増減に影響を与える」とは、その設備等を新たに設置したり、古いものと交換したりすると、電気代などの光熱費が削減されたり、増加したりすることをいう。

そして、このような「設備」には、上述したようにエアコンなどの空調装置、照明器具やテレビや冷蔵庫などの電気設備、給湯機、ＩＨ調理器、蓄電池、後述する省エネ促進機器などが該当する。また、「資材」には、断熱性能を向上させるための内窓やペアガラスなどの窓材、断熱材、外壁などの壁材などが該当する。

図３には、リフォームメニュー選択手段２３で、設備又は資材を選択していく際の優先順位を示したリストを例示した。この優先順位リストには、光熱費の削減効果が大きいものや、少ない初期費用で光熱費削減効果があるものなど、リフォーム時に採用した方が良いものから順番に並べることができる。

例えば、優先順位１には、省エネ促進機器としてＨＥＭＳ（Home Energy Management System（住宅用エネルギー管理システム））と、使用量表示モニタとが記載されている。ここで、ＨＥＭＳは、電気設備の動作の制御までおこなうことができるが、電気やガスなどの使用量を使用量表示モニタで表示させるだけでも住人の行動に与える影響は大きく、光熱費を削減させることができる。また、これらの機器は、比較的に安い初期費用で設置することができる。

優先順位２には、使用エネルギーをガスから電気に変更するオール電化が記載されている。例えば、給湯機や調理器具のエネルギー源をガスから電気に変更することで、太陽光発電装置によって発電された電力を有効に活用して光熱費を削減することができる。

また、優先順位３，４，６の開口対策１−３は、上述したように窓ガラスを変えたり、内窓を取り付けたり、南側の窓をオーニングで覆うことができるようにすることで、住宅の断熱性能が向上し、冷房や暖房で消費される光熱費が削減できるのでリストに記載されている。

さらに、暖房効果の高い床暖房システムを取り入れることで、暖房にかかる光熱費を結果的に削減することができる場合がある。また、既設のエアコンを、ＣＯＰ(Coefficient Of Performance)値が大きいものや消費電力が小さいものに交換することによって光熱費を削減できる場合がある。

また、優先順位７，８に示した躯体１，２の「床断熱強化」や「屋根断熱強化」は、床や屋根に断熱材を追加したり、断熱性能の高い資材に交換したりするものである。このメニューを選択すると、初期費用は高くなることが多いが、住宅の断熱性能が向上するため、冷房や暖房にかかる光熱費を削減することができる。

以上が、光熱費の予測をおこなうための入力情報となる。これらの入力情報は、キーボードやマウスなどの入力手段によって直接、入力することもできるし、予めデータベースに記憶されていた情報を取り出すことで取得することもできる。また、すべての情報を予め取得しておく必要はなく、予測部３などで必要になった段階で取得すればよい。

そして、予測部３は、太陽光発電装置の設置可能な面積から太陽光発電によって削減される光熱費の削減額を算出する太陽光分予測手段３１と、リフォームメニュー選択手段２３において設定された設備又は資材を適用した場合のリフォーム後の光熱費を算出する消費分予測手段３２と、予測光熱値と目標光熱費とを比較する比較手段３３とを主に備えている。

上述したようにリフォーム後の住宅には、太陽光発電装置が設置される。一方、図４に示すように、リフォームをおこなう住宅５Ａ−５Ｃの屋根仕様によって、太陽光発電装置としての太陽光パネル６Ａ−６Ｃが設置できる面積が異なってくる。

例えば、図４（ａ）に示した陸屋根５１の住宅５Ａであれば、屋根のほぼ全面に太陽光パネル６Ａ，６Ａを設置することができる。これに対して切妻屋根５２の住宅５Ｂであれば、屋根の南側面など片面にしか太陽光パネル６Ｂを設置できないことが多い。そして、寄棟屋根５３の住宅５Ｃになると、太陽光パネル６Ｃを設置できる面積がさらに狭くなる。

図５は、屋根の平面積が同じ（建坪がほぼ同じ）場合に、屋根仕様の違いが光熱費削減効果に与える影響を示した棒グラフである。この図から、陸屋根、切妻屋根、寄棟屋根の順に太陽光発電装置による光熱費削減効果が下がっていくことがわかる。

これは図４で説明したように、屋根様式によって太陽光パネル６Ａ−６Ｃの設置可能面積が変わってくるためである。よって、リフォームをおこなう住宅にどのくらいの面積の太陽光発電装置が設置でき、どのくらいの発電量（出力）が得られるかは、建物情報設定手段２２によって設定された住宅の屋根仕様及び屋根平面積に基づいて算定することができる。

そして、リフォーム後の住宅に設置されている太陽光発電装置の総出力が特定できれば、太陽光分予測手段３１によって太陽光発電によって削減される光熱費の削減額は、例えば以下のようにして算出することができる。

太陽光発電装置によって発電された電力は、電力会社等に売る場合（売電）と、住宅でそのまま使用（自己使用）する場合とがある。そこで、太陽光発電装置の単位出力当たりの売電と自己使用との割合を、例えばリフォーム対象の住宅と同じ又は近隣地域のデータから取得しておく。ここで、自己使用は、電力会社等から買う電力の削減量にそのままなるため、電力を売る場合の価格と買う場合の価格を取得することで、太陽光発電によって削減される光熱費の削減額を算出することができる。

一方、消費分予測手段３２においては、リフォーム前の住宅の光熱費に対して、リフォームメニュー選択手段２３で選択された設備又は資材の光熱費に与える影響を考慮することで、リフォーム後の光熱費を予測することができる。

例えば、図５に示した例では、省エネ促進機器である消費量表示モニタによる削減効果がいずれの住宅５Ａ−５Ｃでも10％となっている。そこで、リフォームメニュー選択手段２３で消費量表示モニタが選択された場合に消費分予測手段３２によって算出される光熱費は、リフォーム前の光熱費を10％減額した金額になる。

また、別の予測方法として、熱損失係数（Ｑ値）を使用する場合は、例えば暖房費を以下の式によって計算することができる。

必要暖房負荷(KWh)＝床面積(m²)×設計室内外温度差(℃)×暖房時間(hr)×Ｑ値(W/m²K) （１）
電気暖房の場合の暖房費(円)＝必要暖房負荷(KWh)÷ＣＯＰ×エネルギー単価(円/KWh) （２）
ここで、部屋単位でリフォームを行う場合は、式（１）のＱ値として、上述した補正Ｑ値を使用する。また、リフォーム前からＨＥＭＳなどによってリフォームをする部屋の暖房時間などが計測されていれば、式（１）の暖房時間には計測値を入力することができる。

なお、リビングの暖房時間がわからない場合や月毎の暖房時間のデータが無い場合は、例えば住宅全体の最も寒い時期（月）の平均暖房時間に基づいて算定された暖房時間を入力すればよい。

比較手段３３では、消費分予測手段３２によって算出された光熱費から太陽光分予測手段３１によって算出された削減額を引いた予測光熱値を算出する。この予測光熱費がリフォーム後に支払う光熱費となる。

比較手段３３では、予測光熱費と目標光熱費とを比較し、予測光熱費が目標光熱費を許容値以上に上回っていた場合には後述するように再計算の処理を行い、それ以外は演算を終了させて出力手段４に演算結果を出力させる処理に移行する。ここで、「許容値以上」とするのは、目標値を例えば「光熱費ゼロ」に設定した場合でも、光熱費が従来の5％であればほぼゼロとして許容されることがあるためである。この所定値は任意に設定することができる。

そして、比較手段３３で再計算の処理に移行すると、再びリフォームメニュー選択手段２３及び消費分予測手段３２の処理が行われ、追加されたリフォームメニューに対する再計算が行われる。

出力手段４は、コンピュータの表示モニタ、プリンタ又はハードディスク若しくは光ディスクなどの記憶装置が使用できる。図７は、出力手段４としての表示モニタ４Ａに演算結果を出力した例示である。表示モニタ４Ａは、タッチパネル方式の専用モニタ、パーソナルコンピュータのモニタ画面、テレビ画面、携帯電話の画面など様々な形態のものが使用できる。

この表示モニタ４Ａの表示領域４ａ−４ｇには、設置される太陽光発電装置の出力に関するデータ、予測光熱費が目標光熱費の許容値内に入ったときに設定されていた設備と資材、並びに予測光熱費などが表示される。

例えば、表示領域４ａには、処理対象となる住宅の住人の構成がアイコンで表示される。また、表示領域４ｂには、リフォームによって適用される設備や資材がアイコンで表示される。さらに、表示領域４ｃには、住宅の延べ床面積が表示される。

そして、表示領域４ｄには、設置される太陽光発電装置の総出力が表示される。また、表示領域４ｅにはリフォームによって追加又は交換される設備が文字で表示される。さらに、表示領域４ｆには、リフォームによって追加又は交換される資材が文字で表示される。

一方、表示領域４ｇには、グラフと数値によって、リフォーム後の光熱費が表示される。この表示例では光熱費がマイナスになっており、リフォームすることによって収入が得られるようになることを示している。

次に、本実施の形態の光熱費予測システム１の処理の流れについて、図６及び図１を参照しながら説明する。

まず、表示モニタ４Ａが接続された端末（図示省略）などを使って、予め複数の住宅Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・の建物情報が記憶されたデータベースから、リフォームの対象となる住宅の建物情報を取得する（ステップＳ１）。

この建物情報の記録は、住宅販売の営業活動時、建築時、アフターサービス時などにおこなうことができる。また、ユニット建物などの工業化建物であれば、資材又は住宅の既知情報に基づいて容易に取得することができる情報もある。

そして、ステップＳ２では、取得した建物情報の屋根に関するデータを使って、太陽光分予測手段３１によって、太陽光発電装置の設置可能出力を算定する。ここでは、計算によって設置可能とされた屋根面積のすべてに太陽光発電装置を設置すると選択することも、設置可能面積の所定の割合にのみ設置すると選択することもできる。

ステップＳ３では、目標光熱費の設定を目標光熱費設定手段２１によりおこなう。この目標光熱費の設定は、光熱費0円、2000円、5000円などの金額でもよいし、リフォーム前の光熱費の100％減、80％減、50％減などという割合でもよい。

続いてステップＳ４では、居住状況設定手段２４によって、住人が希望する快適性の設定をおこなう。例えば、冷房の温度設定は「普通」、暖房の温度設定は「低め」など、表示モニタ４Ａに表示されるプルダウンメニューなどを利用して入力していくことができる。

そして、リフォームメニュー選択手段２３によってリフォームメニューを選択する（ステップＳ５）。例えば、表示モニタ４Ａに図３に示したような優先順位リストが表示されるようにし、優先順位１の商品Ｂの「消費量表示モニタ」というように選択できるようにしておけばよい。また、この段階で複数のリフォームメニューを選択することもできる。すなわち、優先順位１，２，３のいずれも採用する予定があれば、それらをすべて選択する。

ステップＳ６では、消費分予測手段３２によって設定されたリフォームメニューを適用した場合の光熱費を算出し、太陽光分予測手段３１で算出された削減額と合わせて、リフォーム後の予測光熱費を算定する。

例えば、消費分予測手段３２では、リビングの窓を一枚板ガラスから真空ペアガラスに交換するリフォームを行う場合は、リビングの床面積及び窓やドアなどの開口面積からリビングの開口率を算出する。

そして、住宅全体のＱ値を算定する際に使用した壁や床などの熱貫流率（Ｕ値）、真空ペアガラスのＵ値及びリビングの開口率から算出された開口面積の値などを使ってリフォーム後の補正Ｑ値を算定する。さらに、リフォーム前からＨＥＭＳによってリビングの暖房時間などが計測されていれば、その計測値を上述した式（１）に入力する暖房時間として設定する。

また、暖房器具などをリフォーム時に変更する場合は、変更後の暖房器具のＣＯＰも入力する。そして、上述した式（１），（２）などを使ってリフォーム後の暖房費などの光熱費の算出を行う。

ステップＳ７では、比較手段３３によって予測光熱費と目標光熱費とを比較し、予測光熱費が目標光熱費を上回っていれば、「NO」に進んで再びリフォームメニューを追加選択する。すなわち、目標光熱費を達成するには、さらに光熱費の削減効果があるリフォームを行わなければならないからである。

他方、予測光熱費が目標光熱費と同じ又は下回っていれば、「YES」に進んで表示モニタ４Ａに演算結果（図７参照）を出力させる（ステップＳ８）。表示モニタ４Ａの出力を見た住人は、設定されたリフォームメニューや予測光熱費などを確認し、その内容に満足できればリフォームを行うことになる。

次に、本実施の形態の光熱費予測システム１の作用について説明する。

このように構成された本実施の形態の光熱費予測システム１は、目標光熱費設定手段２１を備え、設定された目標光熱費の達成が可能となるように光熱費の増減に影響を与える空調装置などの設備又は内窓などの資材を選択していく。

このため、住人の希望に合わせて任意に目標光熱費が設定でき、目標の達成が可能な住人の満足度が高いリフォームメニューを合理的に提案することができる。

また、リフォームメニュー選択手段２３において、設備又は資材を選択する順序が決められていれば、光熱費削減効果が大きい、少ない初期費用で光熱費削減効果がある設備等を早い段階で選択することができ、リフォーム時の総費用を抑えることができるようになる。この優先順位リストには、省エネ促進機器、電気設備、蓄電装置、窓材、断熱材又は壁材などに分類される商品や材料を列記することができる。

また、消費分予測手段３２において住人が希望する快適性を設定することができれば、住人が快適に感じる設定温度などを基準に予測をおこなうことができるので、予測と実際に発生する光熱費との差を縮めることができる。

さらに、屋根の仕様及び平面積から太陽光発電装置の設置可能面積が算出できれば、容易に太陽光発電によって削減される光熱費の削減額までの算出を行うことができる。

また、建物の熱損失係数を使って光熱費を算出するのであれば、暖房や冷房にかかる費用が正確に算出できるようになる。特に、ユニット建物であれば、リフォーム前の住宅全体の熱損失係数（Ｑ値）や各部位の熱貫流率（Ｕ値）が既知である場合が多いので、より迅速に予測を行うことができるようになる。

さらに、リフォームを部屋単位で行う場合には、その部屋の開口率に基づいて熱損失係数（補正Ｑ値）を算定することによって、より正確な光熱費の予測を行うことができる。

その場合に、その部屋のリフォーム前に計測された暖房時間やエネルギー消費量などの光熱費に関する計測値に基づいてリフォーム後の光熱費の算出を行うことで、実際の光熱費にさらに近い予測を行うことができるようになる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、優先順位リストに従ってリフォームメニューを選択する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、住人がリフォームしたい設備や資材を任意に選択できるようにすることもできる。

また、前記実施の形態では、屋根の仕様と平面積から太陽光発電装置の設置可能面積を算定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、庭等に太陽光発電装置を設置する場合などは、直接、設置可能面積を設定することもできる。

さらに、前記実施の形態では、建物情報として種々の情報を列記したが、これらはすべてが必要なわけではなく、ある情報から推定できるものあり、予測に必要な入力情報が得られればよい。

１ 光熱費予測システム
２１ 目標光熱費設定手段
２２ 建物情報設定手段
２３ リフォームメニュー選択手段
２４ 居住状況設定手段
３１ 太陽光分予測手段
３２ 消費分予測手段
３３ 比較手段
４ 出力手段
４Ａ 表示モニタ（出力手段）
５Ａ−５Ｃ 住宅（建物）
６Ａ−６Ｃ 太陽光パネル（太陽光発電装置）
Ｈ１−Ｈ３ 住宅（建物）

Claims (9)

1. 建物のリフォーム後の光熱費を予測する光熱費予測システムであって、
   目標光熱費を設定する目標光熱費設定手段と、
   前記建物の太陽光発電装置の設置可能な面積から太陽光発電によって削減される光熱費の削減額を算出する太陽光分予測手段と、
   前記太陽光発電装置を除いた光熱費の増減に影響を与える設備又は資材の中からリフォーム前後で変更されるものを少なくとも一つ選択するリフォームメニュー選択手段と、
   前記リフォームメニュー選択手段において選択された設備又は資材を適用した場合のリフォーム後の光熱費を算出する消費分予測手段と、
   前記消費分予測手段によって算出された光熱費から前記太陽光分予測手段によって算出された削減額を引いた予測光熱値と前記目標光熱費とを比較する比較手段と、
   前記予測光熱費が前記目標光熱費を許容値以上に上回っていた場合に、前記リフォームメニュー選択手段で前記設備又は資材をさらに選択し、前記予測光熱費が前記目標光熱費の許容値内に入るまで演算を繰り返す再計算手段と、
   設置される前記太陽光発電装置の出力に関するデータ、前記予測光熱費が前記目標光熱費の許容値内に入ったときに設定されていた前記設備と前記資材、並びに前記予測光熱費を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする光熱費予測システム。
2. 前記リフォームメニュー選択手段では、前記設備又は資材を選択する順序が決められていることを特徴とする請求項１に記載の光熱費予測システム。
3. 前記設備又は資材は、省エネ促進機器、電気設備、蓄電装置、窓材、断熱材又は壁材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光熱費予測システム。
4. 前記消費分予測手段では、前記建物の住人の希望する快適性に応じた設定によってリフォーム後の光熱費を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光熱費予測システム。
5. 前記太陽光分予測手段では、前記建物の屋根の仕様及び平面積に基づいて前記太陽光発電装置の設置可能な面積を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光熱費予測システム。
6. 前記消費分予測手段では、前記建物の熱損失係数に基づいてリフォーム後の光熱費を算出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光熱費予測システム。
7. 前記建物は、熱損失係数が既知のユニット建物であることを特徴とする請求項６に記載の光熱費予測システム。
8. 前記リフォームを部屋単位で行う場合に、その部屋の開口率に基づいて熱損失係数を算定することを特徴とする請求項６又は７に記載の光熱費予測システム。
9. 前記消費分予測手段では、リフォームを部屋単位で行う場合に、その部屋のリフォーム前に計測された光熱費に関する計測値に基づいてリフォーム後の光熱費の算出を行うことを特徴とする請求項８に記載の光熱費予測システム。