新菱冷熱工業はアジアクエストと共同で、BIMを基盤にAIとCFD（数値流体力学）解析を組み合わせた「AI-CFD環境予測デジタルツイン（スマート・エア・ツイン）」の初期版を開発した。建物内の温度や湿度、CO₂濃度、気流などを3次元空間上で可視化するとともに、任意の日時の室内環境を高速に予測できるシステムで、ZEBの実現や空調設備の最適制御への活用を目指す。
スマート・エア・ツインは、新菱冷熱が運用するイノベーションハブ（茨城県つくば市）の空調設備やIoT基盤と、アジアクエストのAI実装技術を組み合わせて構築された。建物内部だけでなく外気まで含めた空気の流れを3次元空間で再現し、これまで個室単位で利用されることが多かったCFD解析を建物全体へ拡張した点が大きな特徴だ。BIMモデルをベースに、点群データや各種センサー情報を重ね合わせることで、建物内の環境状態を立体的かつ直感的に把握できる。
システムでは、BIMデータによる建物形状の表示に加え、温度やCO₂濃度、PMV（予想平均温冷感申告）などの空間分布を可視化。CFD解析による温度や気流のシミュレーション結果をアニメーション表示できるほか、ビーコンを活用した在室者の位置情報も表示できる。
最大の特徴は、AIを活用した「AI-CFD」機能である。季節や時間帯、空調条件などを指定するだけで、任意の時点における室内環境を短時間で予測できる。約2,500件のCFD解析データを学習したCNN（畳み込みニューラルネットワーク）を活用することで、通常のCFD解析と比べて解析時間を200分の1以下まで短縮した。
従来、高精度なCFD解析は計算負荷が大きく、設計や設備検討時に何度もシミュレーションを実施することは容易ではなかった。AI-CFDの導入により、実空間では再現が難しい季節や運用条件も迅速に検証でき、設備更新や空調運転の意思決定を支援する。
イノベーションハブ本館は、設計・施工・維持管理までフルBIM活用を目指して整備された施設であり、2024年3月から運用されている。建物内では自然環境から空調制御空間まで連続的に変化する「環境グラデーション」を実現し、利用者が働く場所を自由に選択できるABW+e（Activity Based Working + environment）の考え方を採用している。
天気予報やセンシングデータを基に1時間先の室内環境を予測し、人の温冷感指標であるPMVを用いて空調を自動制御する「CFD連携PMV制御」の実証も進められている。今回のAI-CFDは、その基盤技術をさらに発展させる位置付けとなる。
両社は今後、AI-CFDの予測精度向上を進めるとともに、空調制御システムとの連携を強化する計画だ。解析結果を設備へリアルタイムにフィードバックすることで、自律的に室内環境を最適化する空調制御の実現を目指す。
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BIMedia目線ーー最近はBIMを設計・施工だけでなく維持管理へ活用する動きが加速している。 新菱冷熱工業とアジアクエストの取り組みは、BIMとIoT、AI、CFDを融合したデジタルツインによって、建物内の「見えない空気」を可視化・予測する新たな事例として注目される。快適性と省エネルギーを両立するスマートビル運用を支える基盤技術として、今後の実用化が期待される。