以下の文章は「工程数字BIM绘图」より転載したものである。本プロジェクト

技術取りまとめ資料の詳細は文末の「原文を読む」をご参照ください。

建築総平面設計には全体との融合が求められる	人行動線と交通接続システムの最適化が求められる
患者の療養環境と医療従事者の勤務環境への要求が高い	外壁カーテンウォールには高度な詳細設計が要求される
電気・機械設備の配管・配線系統の詳細設計は難易度が高い	特別施工計画の詳細設計
支保工の撤去・交換工事は施工空間が狭く、工程が煩雑である	高低差のある構面の底版は、規模が大きく高低差も大きいうえ、後打ち帯が密集している
高所・大規模型枠支保工の施工	第一期・第二期の渡り廊下・連絡通路の施工
直線加速器室（ライナック室）	タワークレーン基礎の選定と設置位置の決定

企画段階	設計段階
施工段階	維持管理段階

3、ソフトウェア・ハードウェアの構成

1、企画段階

• 計画案の推敲

基本設計段階では、BIMを用いて第一期・第二期の総平面モデルを作成し、sketchupやEnscapeによるシミュレーションで計画案の三次元空間の構成論理と機能配置を推演し、計画案の検討・最適化を支援することで、意思決定の効率を高める。

総平面設計の最適化	モデル作成による計画案の検討	計画案の決定
レイアウトの最適化	機能分析	計画案の最終決定

既存街区における人への配慮の不足や商業機能の脆弱さという課題を解消しつつ、第一期の空間軸線のレイアウトを踏襲するという要求を実現するため、第二期の設計では第一期の街区空間軸線のレイアウトを継承し、メディカルストリートと景観型スローストリートの軸線を延伸するとともに、多様な街区軸線を新設した。BIMモデルとウォークスルーシミュレーションによりメインストリートの空間と付帯機能の効果を分析し、多様性のある街区設計案の最適化・充実を支援することで、患者と医療従事者の利用ニーズを満たし、利用体験を高める。

街区デザインの改善・充実	動線のウォークスルー分析	計画案の改善

• 建築性能分析

病院内の療養環境の快適性と低炭素で持続可能なグリーン性を高めるため、BIM設計モデルを基盤に、Ecotectによる光環境分析やEnergy Plusによるエネルギー解析などの三次元技術を用いて、建築物および周辺環境の風・光・音・熱の条件をシミュレーション・分析するなどの基礎的な設計分析を実施した。シミュレーションによる計画の最適化は本プロジェクトの都市計画許認可申請の基盤を固めるとともに、一次・二次医療フローの計画設計の最適化結果に基づいて設計案を調整し、精緻な設計によって計画決定の効率を高め、低炭素・省エネルギーという目標を実現する。

• 交通組織の最適化

人行動線シミュレーション：Navisworksによる軽量BIMモデルを活用して病院の人行動線をシミュレーションし、設計案で人流に生じる問題を事前に予測して、病院特有の患者の外来・受診   

検査、医療従事者、看護師、見舞客などの人行動線を最適化し、一次・二次医療フローの計画設計を改善することで、設計調整と計画の最適化を段階的に進める。

交通流線の最適化：Revitを用いて壁面・床面、頭上案内サイン、照明配置、駐車マスなどをモデル化し、Navisworksにより車両の動的な走行と静的な影響をシミュレーション分析して、  

交通設計動線の最適化という合理的な提案を行う。

立体交通接続システム：BIMモデルと連携して地下交通を三次元的に統合し、地下のメイン交通ループを形成して第一期・第二期の駐車を効率的に組織し、駐車資源の共有を実現する。シミュレーション分析の結果に基づき当初の設計案を最適化し、

乗降用の交通接続エリアを増設し、地下のスローウォーク通路（歩行者専用通路）を介して第一期の接続エリアと結び、雨風をしのげる「ダブル接続」システムを形成することで、香港大学深圳病院が従来から掲げる「人間本位の立体交通接続システム」というコンセプトを全面的に強化する。

2、設計段階

• 内装仕上げ効果の分析

病院側がナースステーション、病室、診察室などの重要な機能エリアに対して、快適性の高い療養空間としての内装効果を求めていることから、内装仕上げ（精装）BIMモデルを作成し、全専門分野モデルの干渉チェックと詳細化を行い、内装仕上げポイントの施工・設置精度と人と設備・空間との関係の合理性を高めた。Enscapeソフトウェアで室内の内装仕上げ効果をシミュレーションし、ナースステーション、標準病室、診察室などの重要エリアの仕上げ効果を臨場感をもって体験できるようにし、医療従事者、受診患者、見舞客など異なる立場の人々の快適性ニーズを分析して、各種の内装仕上げポイントとデザイン効果を最適化し、BIM技術で「人間本位」の高品質な療養環境を創り出した。

• 設備配管統合の詳細化と有効高さ分析

設計・施工一体型のBIMモデルに基づき、設備配管統合と配管ルート配置の詳細化を進め、複雑な節点の処理を問題報告書の形で設計側にフィードバックして設計を全面的に最適化した。貨物車両の走行ルートと有効高さの要求に応じてクリアランス（有効高さ）を最適化し、BIMによる有効高さ分析の成果を施工図設計に反映することで、設計変更を減らし、精緻な設計を実現する。

• 設備の予埋・先行埋設の詳細化とモデル出図

設備の取り付け要求に応じて、設備配管統合と構造体の予埋ポイントの詳細化を実施し、図面の開口（スリーブ孔）の詳細化成果を問題報告書としてフィードバックし、BIMによる詳細化提案を行って設計図の改善を支援し、設計側の回答・確認意見に基づいてモデルを修正し、モデルから構造体の開口詳細図を出力して、配管部材の数量集計を支援するとともに現場施工を指導した。

設備スリーブの予埋（先行埋設）に関するBIM詳細図に基づき、現場の施工・取り付けを指導して実物とモデルの一致を徹底し、後工程でのコンクリートのはつり・打ち直しを減らし、工期を短縮してコストを削減し、「コスト削減・効率向上、リーンな建設」という高品質な建設目標を実現した。

• 設備機械室の最適化と出図

設備機械室の寸法パラメータと現場の据付・施工要求に従い、BIMモデルに基づいて設備機械室の詳細化を行い、接続配管のルートや設備・配管の据付空間を合理的に最適化し、最終的にモデルから各種設備、バルブユニット、接続配管の詳細寸法図を出力し、設備・材料の数量集計に役立てるとともに、後工程の設備機械室施工が円滑に進むことを確保した。

• 機械室ウォークスルー

• 鉄骨構造の軽量化と部材明細の照会

BIM軽量モデルを活用して鉄骨構造の施工部位を分析し、Tekla構造解析ソフトウェアで複雑な節点を計算・分析し、鉄骨部材の詳細明細表を生成して精密な加工・生産に供するとともに、パラメトリックな詳細化モデルを出力し、三次元可視化の形で現場施工を支援し、渡り廊下の鉄骨構造の施工品質を高めた。

• プレハブ建築の許認可申請・技術認定支援

本プロジェクトではBIM技術を活用し、プレハブ建築の設計・生産・輸送・施工据付にわたる全ライフサイクルの情報を詳細化するとともに、BIM＋モジュール式プレキャスト・全体組み立て方式の施工技術を採用した。施工上の重点・難点となる工程と設備・内装工事を一体化して統合設計し、BIMの三次元可視化によってプレハブ建築の実施計画の設計要点と施工フローを作業者に説明（交底）し、高品質・精緻・模範となる工事品質を追求した。

3、施工段階

• ヤード配置

各施工段階のヤード配置計画に基づき、BIMヤード配置モデルを作成し、各種材料加工用の上屋、仮設給排水・仮設電気の設置ポイントと配管・配線、材料置場などを合理的に計画・配置し、タワークレーン施工エリアの安全対策を事前に整備するとともに、人・車両の通行ルートと施工見本室の展示エリアを統一的に区分し、現場施工の規範性・安全性・合理性を高めた。

• ごみ中継所の総平面配置の最適化とスロープの有効高さ分析

現場の付帯施設にかかる山留め掘削・土工事の要求に応じ、BIMモデルを活用して施工総平面配置を最適化し、現場の材料置場、人・車両の動線、加工エリアを合理的に配置した。掘削部のスロープと内部支保工梁については、区間ごとに精緻なクリアランス分析を行い、掘削土工事と車両運搬の各工程が円滑に進むことを確保した。

• 現場見学エリアのシミュレーション

BIM技術により見学現場をレイアウトし、見学ルートと各機能展示ゾーンの関係を踏まえて詳細化し、Enscapeソフトウェアで見学効果と展示内容をシミュレーションした。プロジェクト3号門、スマート管制センター、安全体験エリア、PRギャラリー、メイン会場と品質サンプルゾーン、安全防護応用エリア、作業工場の見学などの主要エリアを含み、特区の特色を備えたスマートデジタル建設現場のモデルプロジェクトづくりを後押しした。

• 大型・高精度医療設備の搬送・据付シミュレーション

地下1階の貨物用スロープから設備を地下1階へ搬送し、地下1階の吊り込み口から地下3階へ設備を吊り下ろす。設備の諸元をBIMモデルに反映し、Lumionソフトウェアにより直線加速器室（ライナック室）への大型・高精度医療設備の搬送・吊り込みをシミュレーションし、BIM技術による可視化説明（交底）を行って建設主体の計画決定を支援した。垂直搬送の吊り込み口の幅、車両輸送動線、高精度機器の施工安全などの内容を確定し、病院側の運用ニーズと施工図設計を密接に結び付け、施工図設計と計画の施工実現性を最適化した。

• タワークレーンの施工配置・位置決めの詳細化

タワークレーンの設置前にモデルで設置位置をシミュレーションし、構造体の輪郭を効率的かつ明確に回避して最適な計画を実現した。Lumion、3D maxソフトウェアにより各施工段階のクレーン稼働状況を施工シミュレーションし、クレーン旋回範囲を合理的に分析して稼働率を高め、プロジェクトの工期短縮の基盤を築いた。

• 山留め・土工事の特別施工計画の詳細化

各段階の掘削土工事の施工計画要求に対し、BIMモデルを活用して掘削順序、運搬ルート、工程の進捗効果を詳細化し、土量と機械の適合性を分析してヤード配置を最適化し、グリーンな建設現場を目指した。Navisworks、Enscapeによるシミュレーションで掘削現場の施工状況を再現し、山留め掘削部の土工事にかかる特別施工計画を精緻化して、本体工事の効率的な施工基盤を築いた。

• 内支保工撤去・交換を伴う山留め工事の施工計画シミュレーション

山留め掘削の深さは20mで、内部支保工は計3段設置される。支保工の撤去・交換工事は本体工事と工期が相互に制約し合い、掘削部の外壁全体が山留め杭からわずか1.3mしか離れておらず施工空間が狭いため、足場の組立て・解体や防水工事の難易度が高い。また、支保工の入れ替えと埋め戻しの工程は煩雑で、外壁の後打ち帯にはH形鋼による支保工の入れ替えを設ける必要があり、肥槽（躯体と山留め間の狭い溝）の埋め戻しも難しい。

BIMモデルにより支保工撤去・交換の施工手順、現場進捗、施工方法、掘削面の法面整形などをシミュレーションし、施工計画の対策を詳細化して、施工の品質・安全・工程を確保した。Fuzorソフトウェアによる施工計画の可視化シミュレーションを行い、計画案の比較・選定の効率を高め、設計・施工双方による支保工撤去・交換計画の確定を加速した。

適用ポイント	効果分析
設計・施工図の詳細化	モデリングと詳細化の過程で、図面の問題を発見・処理し（計168件のうち、重要問題56件、一般問題112件）、精緻な設計を実現した。
計画設計の最適化	計画案の比較検討ではBIMによる比較分析を支援し、現在までに計画設計を10件最適化して、設計決定の効率を高めた。
設備配管統合の詳細化と出図	全専門分野のモデル詳細化を実施し、有効高さ分析図、先行開口の詳細図、配管詳細図、最適化報告書を出力して、設計期間を20日短縮した。
施工ヤード配置	施工ヤード配置の最適化を実施するに当たり、BIMモデリングと詳細化、事前の労務・資材・機械配置の詳細化、最適配置案の提案により、ヤードの使用効率を高めた。
プレハブ技術認定	プレハブ建築の検討では、BIM技術によるモデリングと施工シミュレーションを実施し、施工計画を可視化して説明（交底）するとともに、プロジェクト建設の許認可申請を支援した。
パラメトリック設計・施工一体	膜構造に対し「設計・施工一体型パラメトリックBIM+プレハブ式」という技術革新を適用し、施工コストを85万元節減し、工期を30日短縮した。
特別施工計画の詳細化	施工計画の詳細化では、BIM技術による継続的なシミュレーションと詳細化を行い、計画の実現可能性を検証した。現在までに施工計画を12件詳細化し、工期を120日分挽回した。
品質・安全管理	プロジェクト建設の協働管理プラットフォームとモデルを連携させ、品質・工程・安全・資材などの協働管理を実施し、データ共有を実現した。
革新的な応用	本プロジェクトは、スマートプラットフォーム、ソフトウェア開発、グリーン建設などの分野でBIM技術を革新的に応用し、現在までに知的財産特許を4件取得している。
QRコードによる技術説明	施工アニメーションのシミュレーションにはBIM軽量モデルを活用し、対応するQRコードを出力して、可視化による技術説明の効率を高め、全員が操作・活用できるようにした。
社会的効果	本プロジェクトは、グリーン病院や新エネルギーの課題研究・基準策定に積極的に参加し、BIM技術の応用によりプロジェクトの管理水準と建設効率を高め、プロジェクト建設のデジタル・スマート化と高品質な発展を推進した。これまでに深圳市の指導者、工務署の指導者および関係する各界の人士からも高い評価を幾度も受けており、モデルとなる工事を築き上げた。

END

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