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スマート建設技術——デジタル設計

WeChat連携 · 小纬 · 2025-04-25

以下の文章は「建科プレハブ建築研究センター」より転載したものである。著者:装配小匠

このほど、住宅都市農村建設部(MOHURD)は「スマート建設技術ガイドライン(試行)」を発表した。本ガイドラインは、新築の建築物工事において調査・設計・生産・施工・維持管理などの段階でスマート建設方式を採用して実施される建設活動に適用され、既存建築物の改築・増築や都市基盤施設の建設については、参考として執行することができる。

スマート建設技術ガイドライン(試行).docx
スマート建設:新世代情報技術工業化建設技術が深く融合して形成される人と 機械が協働する建設方式。
スマート建設技術——デジタル設計
デジタル設計
(一)全体的な要求

1.建築、構造、電気・機械設備(機電)、内装仕上げ、ランドスケープなど各専門の要求を総合し、調査・設計・生産・施工・維持管理などの各段階を統一的に統括し、設計の全体性と整合性を高め、設計深度が生産・施工・維持管理の要求を満たすことを確保する。

2.フォワード設計手法を採用し、BIM・AIなどのデータモデルを媒体として、工事プロジェクトの設計成果のデジタル納品を実現し、プロジェクトの全専門分野・各参画者間におけるデータの効率的な伝達と共有を促進する。
(二)BIMの応用
1.BIMを建築工事のライフサイクル全体にわたって適用することを推進し、建設工事プロジェクトの各参画者の協同作業と情報共有を実現する。
2.計画・方案設計段階では、BIM技術を採用して敷地環境、物理環境、出入口、人・車両の動線、建築性能などについてシミュレーション分析を行い、適用性・経済性・環境性(グリーン)・美観の四つの側面から設計方案を論証し、最適化する。
3.方案設計の説明・報告段階では、BIM技術を採用して設計方案の仮想現実ウォークスルー(バーチャルウォークスルー)を行い、ウォークスルーの経路によって建物内外の仮想アニメーションを作成し、設計方案の意思決定者が建築物の三次元空間を直感的に体感できるようにして、設計審査・設計方案の最適化を支援する。
4.基本設計段階では、BIM技術を採用して技術方案の実現可能性を検討する。構造安全性分析、建築性能分析、電気・機械設備の配管分析などの作業を通じて、技術方案の適用性・信頼性・経済的合理性を論証する。
5.施工図設計段階では、各専門分野の設計規範と技術要件をBIMモデルに組み込み、干渉チェック、図面照査などの作業を実施し、設計上の誤りを早期に発見して空間関係の矛盾を解消し、施工図設計の品質を高める。
6.詳細設計段階では、BIM技術を採用して鉄骨構造の接合部(ノード)、コンクリート部材の接合部、プレキャスト部材の接続・据付け、電気・機械設備の配管、内装仕上げなどについて専門的な詳細設計を実施し、施工操作規範と施工工法を詳細設計モデルに組み込み、施工作業のニーズを満たす。
7.BIM技術を採用してプレキャスト部材の自動最適化、型枠割付け、番号付与、図面出力を行い、生産・加工リストを生成し、部材の生産と現場での組立施工を支援する。
8.BIM技術を採用して電気・機械設備工事の詳細設計を行う。専用の設計ソフトウェアにより、設備の埋込み・先行開口(スリーブ)図、配管・配線の総合レイアウト図、配管断面図、機械室の設備・配管レイアウト図などの三次元施工図やプレハブユニットのプレファブ加工図を作成し、設備配管のレイアウト、配管・配線の交差・干渉、システム適合などの問題を解決する。
9.BIM技術を採用して内装仕上げの設計を行う。専用の設計ソフトウェアにより、室内平面レイアウト方案、完成予想図(パース)、施工図、材料リスト(BOM)を作成し、リアルタイムの三次元レンダリングを行って設計方案を最適化する。
(三)協同設計
1.設計・生産・施工など異なる段階をカバーする協同設計の仕組みを構築し、建設工事プロジェクトの各参画者の早期参画を実現して、プロジェクトの方案設計・基本設計・施工図設計・詳細設計を統一的に管理する。
2.建築、構造、給排水、空調・換気(暖通空調)、電気設備、消防、カーテンウォール、内装仕上げなど多分野について協同設計を行い、各専門内部及び専門間の意思疎通不足による「誤り、漏れ、干渉、欠落」などの問題を回避する。
3.各参画者間では、標準化されたファイルの保存・交換形式を用いてデータをやり取りし、やり取りの過程における可用性・完全性・相互運用性を確保し、データモデルが建築工事のライフサイクル全体で効率的に活用されることを実現する。
4.スマート協同設計プラットフォームを採用し、デジタル設計に参加する要員の役割分担、操作権限、管理制度を明確にすることで、建設工事プロジェクト各参画者のデータ共有・相互連携を保障し、協同設計リソースを全プロセスにわたって管理し、全プロセス・全専門分野の協同設計を実現する。
四)スマート設計支援
1.AI大規模モデルを採用して、都市計画・開発建設の意思決定に用いる概念計画案(コンセプトプラン)の生成を支援し、複数案の直感的な比較、リアルタイムの照査・修正、指標データの連動計算、プロジェクトの協同インタラクションなどの機能を実現し、設計品質を高める。
2.パラメトリック設計、ジェネレーティブ設計などのスマート設計手法を採用し、設計方案の創作・最適化や施工図設計図書の作成を支援し、生産製造情報を生成する。
3.スマート審査ソフトウェアを活用して設計品質の審査を支援し、設計図書に対してオンラインのスマート審査、オンライン注記・迅速な位置特定を行い、審査報告書を発行する。
(五)設計データの納品
1.データモデルを採用してデジタル納品を行う。納品内容には、建築専門、構造専門、給排水専門、電気専門、空調・換気専門、屋外給排水などの設計データファイルが含まれ、データモデルの作成情報も含まれる。
2.建築専門の設計データは、建築専門と必要な構造専門の施工図情報モデルから共同で出力され、各階平面図、建築立面図、設計変更情報などが含まれる。
3.構造専門の設計データは、構造解析計算モデルと平法配筋図から出力され、構造設計変更情報、構造全体情報、構造部材情報、断面情報、荷重情報などが含まれる。
4.給排水専門の設計データは、給排水専門の施工図情報モデルから出力され、各階平面図、設計変更情報などが含まれる。
5.電気専門の設計データは、電気専門とスマート化(智能化)専門の施工図情報モデルから共同で出力され、各階平面図、設計変更情報などが含まれる。
6.空調・換気専門の設計データは、空調・換気専門の施工図情報モデルから出力され、各階平面図、設計変更情報などが含まれる。
7.屋外給排水の設計データは、屋外給排水の施工図情報モデルから出力され、設計変更情報などが含まれる。



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