清水建設／クリーンルームの空調負荷を大幅削減、AIで最適制御

清水建設はクリーンルームの空調負荷低減に向け、室内に循環させる清浄空気の風量を最適化する空調制御システムを開発した。2019年に自社開発した省エネ型クリーン空調制御システム「クリーンEYE」の制御機構にAIを活用。センサーが捉えた室内環境の変化に応じてファンフィルターユニット（FFU）の運転出力を制御し、必要最小限のエネルギーで要求水準を満たす清浄環境を維持する。

クリーンEYEは、電子デバイス製造装置の組立工場などで要求されるISOクリーンクラス6～8の清浄環境に適応した空調制御システム。画像型人感センサーや室内の粒子濃度を検知するパーティクルセンサー、検知した各種データを基にFFUの出力調整を行う制御装置で構成する。施設稼働時に想定される発塵（じん）量の最大値で循環風量を決める一般的な空調システムに比べ、省エネ性能は約50％に達する。
開発した空調制御システムは、クリーンEYEの空調制御機構に深層強化学習機能を付加した。AIが室内環境データからエリア単位で清浄度の過不足を推定。FFUの運転出力を状況に応じてきめ細かに調整し空調負荷を減らす。
AIの深層強化学習にはCFD（数値流体力学）解析技術を活用。実運用の前に訓練用のデータを作成し、仮想空間で事前学習が行える環境を構築した。通常は学習開始から収束までに半年程度かかる学習期間を約2カ月に短縮できる。
FFU運転制御のAI化により、室内の清浄化に必要な搬送動力を従前システムと比べて30％削減する。同社はクリーンルーム施設の新設や改修計画に広く展開していく考えだ。

AI空調制御システムの概要（清水建設提供）

source https://www.decn.co.jp/