JP2001188812A - 工業化注文住宅設計方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 あらかじめ定めた設計基準と部材情報および
施工方法で建築可能を確認し、確認した設計データから
プレハブ住宅を建築するための部材を算出する。 【解決手段】 プレハブ建築において、顧客仕様用の部
材情報とこれ以外の必要な部材すべてに関する詳細な部
材情報を含むデータベースと前者用の設計情報データベ
ースにより顧客仕様設計を行ない、完了した設計データ
を使用して間取り図、外観図、見積書などを作成し、さ
らにこの設計データと部材情報データベースとを使用し
て工場仕様部分を含む邸別建築物の発注部材データを作
成し、さらに施工図等を作成する。ここにおいて、設計
とデータベース内の個々の情報を部位の概念による識別
子を使用して関連付け、関連付けられた部材情報の選
択、設計情報による設計の進行に対する案内と条件判定
を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には住宅設
計システムに関し、具体的には工業化注文住宅設計シス
テムに関する。さらに詳述すれば、プレハブ住宅を、効
率よく、所定の品質基準を保って設計し、設計されたデ
ータから住宅構成部材を漏れなく算出し、集約する方法
およびシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】プレハブ工法は、工場で生産された部材
を使用し住宅を建設する方法であり、その部材の違いに
より木質系、鉄筋系、コンクリート系などがある。ま
た、工場で箱状の構成単位、いわゆるユニットまで生産
し、建築現場においてこれらを組み合わせるユニット工
法もプレハブ工法のより進んだ形態である。また、工法
の分類としては軸組工法と呼ばれる柱、梁によって荷重
を伝達する工法がある。しかしながら、これらの工法は
明確に分類されているわけではなく、実際にはそれらの
特徴が組み合わされて使用されている。これらのいわゆ
るプレハブ工法による住宅建築は、工業化によるコスト
低減、品質安定化、建築現場での施工期間の短縮を目指
して考えられた工法である。

【０００３】建物の外観形状、間取り、設備、内装、外
装等の仕様を住宅メーカがあらかじめ設計したいわゆる
企画プランとして提供されるのが常であった。企画プラ
ンの販売でも、色々とオプションまたはあらかじめ用意
された変型もあり、これらを使用してある程度の顧客の
要望を入れることは可能であるが、不十分と言わざるを
得なかった。

【０００４】近年、顧客の要望が多様化し、またその要
望の程度も強くなってきており、広義の企画プランの販
売では顧客の十分な満足が得られなくなっており、プレ
ハブ工法による建築においても、多様な顧客要望に合致
した自由設計可能な商品が望まれている。いわゆる顧客
毎の個別仕様に対応することが必要になってきている。

【０００５】そもそも、プレハブ工法は、そこに使用さ
れる部材または部品があらかじめ規格化することで、基
本部材からの選択を省略して、品質を確保した効率的な
設計を目指すものである。したがって、計算機を援用し
て顧客の希望を図面に反映させて設計を進める行為は本
来必要は無いはずである。

【０００６】しかし、前述のとおり、住宅の間取り設計
を固定化してしまうことは、たとえ複数の住宅モデルを
作成するにしても、顧客（住宅オーナー）の設計変更に
対する要望をすべて受け入れられないという不具合があ
る。とくに、住宅の構造、強度に関わる部材（部位）に
ついては、制限を加えるのが一般的である。

【０００７】このため、従来では、強度に関わる部材に
関する設計変更は、ほとんど行なうことができなかっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】プレハブ工法によるプ
レハブ式建物のうち、鉄骨軸組み工法と呼ばれる梁と柱
および外壁材を組み立てて建築する工法は、とくに間取
りの設計自由度が高く、顧客の要望を反映しやすいもの
となっている。しかし、設計の自由度が増すと共に、部
材、部品の種類とその組合せのルールなどを標準化する
必要性が出てくる。このため、プランを決定した後の部
材の割り付けや現場供給のための拾い出しを行なう手間
が過大になり、ミスや漏れが多発してしまう。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑み
て、表示画面上で住宅の間取り図を描画し、その他間取
り設計に必要な情報を入力すると、自動的に、住宅に必
要な部材およびその配置をすべて決定することができる
工業化住宅の設計方法およびシステムを提供することに
ある。

【００１０】本発明の目的は、顧客毎の個別仕様に迅速
に対応し、その顧客仕様に対する確認、顧客仕様および
顧客条件に対し、構造計算、部材の組合せ、詳細部材な
どの設計基準・ルールに合致していることをチェックし
て、実現不可の場合の代案提供、顧客の変更問い合わ
せ、顧客要望の受け入れ等を行ない、最終決定した顧客
仕様をあらかじめ定めた品質基準を満たした部材を、邸
別の住宅設計において、効率よくかつ漏れなく算出し集
約することができるシステム、方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した本発明の目的を
達成するために、請求項１の発明は、（１）住宅建築で
使用する部材に関する部材情報を記憶した部材情報デー
タベースと住宅建築に関する限定条件を示す設計情報を
記憶した設計情報データベースとをＣＡＤに持たせ、
（２）前記ＣＡＤの表示画面上で、住宅の間取り図を描
画し、当該描画された間取り図の示す住宅部分の部材
を、前記部材情報データベースに記憶された部材情報に
基づき、自動または手動で設定し、（３）当該設定され
た部材の強度が前記設計情報データベースに記憶された
設計情報の示す限定条件を満足するか否かを前記ＣＡＤ
において判定し、否定判定が得られた場合には前記
（２）のステップにおいて設定された部材情報を自動／
または手動で変更し、前記（３）のステップでの判定を
行ない、当該部材情報の更新および前記限定条件を満足
するか否かの判定を、限定条件を満足するの判定結果が
得られるまで繰り返し実行し、限定条件を満足するの結
果が得られた場合には、前記ＣＡＤはその判定で使用さ
れた部材情報を、描画された間取り図の示す住宅の間取
り部分の使用部材とを決定することを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１に記載の工業
化注文住宅設計方法において、前記設計情報データベー
スの中には、住宅を構成する部材の強度情報を含み、前
記ＣＡＤは前記（３）のステップの判定のために前記
（２）のステップで設定された部材情報に基づいて強度
計算を行ない、当該強度計算の結果を前記強度情報と比
較することで、前記限定情報を満足するか否かを判定す
ることを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１に記載の工業
化注文住宅設計方法において、前記ＣＡＤとは別のＣＡ
Ｄが前記ＣＡＤと接続されており、該別のＣＡＤは、前
記ＣＡＤにより決定された部材情報を受け取り、該部材
情報に基づき発注用の部材リストを作成することを特徴
とする。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１に記載の工業
化注文住宅設計方法において、前記ＣＡＤとは別のＣＡ
Ｄが前記ＣＡＤと接続されており、該別のＣＡＤは、前
記ＣＡＤにより決定された部材情報を受け取り、該部材
情報に基づき住宅建築費の積算を行なうことを特徴とす
る。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１に記載の工業
化注文住宅設計方法において、前記部材情報を部材情報
データベースに登録するための情報処理装置を設け、該
情報処理装置において、新規に登録する部材情報につい
ては前記設計情報データベースの設計情報の示す限定条
件を満足するか否かの部材検証を行なうことを特徴とす
る工業化注文住宅設計方法。

【００１６】請求項６の発明は、請求項５に記載の工業
化注文住宅設計方法において、前記情報処理装置におい
て、前記設計情報データベースの限定条件を満足しない
の判定が得られた場合には，前記新規に登録する部材に
関する設計情報を前記設計情報データベースに再登録可
能となしたことを特徴とする。

【００１７】請求項７の発明は、請求項１に記載の工業
化注文住宅設計方法において、前記ＣＡＤとは別のＣＡ
Ｄが前記ＣＡＤと接続されており、前記ＣＡＤは、前記
ＣＡＤにより決定された部材情報および間取り図を受け
取り、施工図を作成することを特徴とする。

【００１８】請求項８の発明は、ＣＡＤを有し、該ＣＡ
Ｄにより表示画面上で住宅の間取り図を描画する工業化
注文住宅設計システムにおいて、住宅建築で使用する部
材に関する部材情報を記憶した部材情報データベースと
住宅建築に関する限定条件を示す設計情報を記憶した設
計情報データベースとを具え、前記ＣＡＤは、表示画面
上で、住宅の間取り図を描画する描画手段と、前記間取
り図の示す住宅部分の部材を、前記部材情報データベー
スに記憶された部材情報に基づき、自動または手動で設
定する設定手段と、当該設定された部材の強度が前記設
計情報データベースに記憶された設計情報の示す限定条
件を満足するか否かを判定する判定手段とを具え、否定
判定が得られた場合には前記設定手段により設定された
部材情報を自動／または手動で変更し、前記判定手段に
より判定を行ない、当該部材情報の更新および前記限定
条件を満足するか否かの判定を、限定条件を満足するの
判定結果が得られるまで繰り返し実行し、限定条件を満
足するの判定結果が得られた場合には、その時、判定で
使用された部材情報を、描画された間取り図の示す住宅
の間取り部分の使用部材とを決定することを特徴とす
る。

【００１９】請求項９の発明は、請求項８に記載の工業
化注文住宅設計システムにおいて、前記設計情報データ
ベースの中には、住宅を構成する部材の強度情報を含
み、前記判定手段は前記設定手段により設定された部材
情報に基づいて強度計算を行ない、当該強度計算の結果
を前記強度情報と比較することで、前記限定情報を満足
するか否かを判定することを特徴とする。

【００２０】請求項１０の発明は請求項８に記載の工業
化注文住宅設計システムにおいて、前記ＣＡＤとは別の
ＣＡＤが前記ＣＡＤと接続されており、該別のＣＡＤ
は、前記ＣＡＤにより決定された部材情報を受け取り、
該部材情報に基づき発注用の部材リストを作成すること
を特徴とする。

【００２１】請求項１１の発明は、請求項８に記載の工
業化注文住宅設計システムにおいて、前記ＣＡＤとは別
のＣＡＤが前記ＣＡＤと接続されており、該別のＣＡＤ
は、前記ＣＡＤにより決定された部材情報を受け取り、
該部材情報に基づき住宅建築費の積算を行なうことを特
徴とする。

【００２２】請求項１２の発明は、請求項８に記載の工
業化注文住宅設計システムにおいて、前記部材情報を部
材情報データベースに登録するための情報処理装置を設
け、該情報処理装置において、新規に登録する部材情報
については前記設計情報データベースの設計情報の示す
限定条件を満足するか否かの部材検証を行なうことを特
徴とする。

【００２３】請求項１３の発明は、請求項１２に記載の
工業化注文住宅設計システムにおいて、前記情報処理装
置において、前記設計情報データベースの限定条件を満
足しないの判定が得られた場合には，前記新規に登録す
る部材に関する設計情報を前記設計情報データベースに
再登録可能となしたことを特徴とする。

【００２４】請求項１４の発明は、請求項８に記載の工
業化注文住宅設計システムにおいて、前記ＣＡＤとは別
のＣＡＤが前記ＣＡＤと接続されており、前記ＣＡＤ
は、前記ＣＡＤにより決定された部材情報および間取り
図を受け取り、施工図を作成することを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。

【００２６】本実施形態は、顧客仕様に応じて多様なフ
レハブ建築物の設計、生産および施工を支援する住宅設
計システムであり、図１は、本発明の実施形態の概略を
表したものであり、それぞれの処理の流れを概略的に示
している。

【００２７】この住宅設計システムは、ＣＡＤを使用し
ており、基本となるデータベースを有する。このデータ
ベースは、前述した限定されながらもある範囲の自由度
を持つ、逆にある範囲の自由度を持つが限定されている
プレハブ建築の設計を規定するためのデータとなってい
る。この詳細は後述するが、この限定を規定しているデ
ータとして、建築物を構成するそれぞれの部材の部材情
報データベースＤＢ１と、設計上の限定・範囲・条件等
を規定する設計情報データベースＤＢ２とから構成され
ている。

【００２８】図１のワークステーションＷＳ１は、新規
部材等の登録する際の検証を行なう。より具体的には、
ワークステーションＷＳ２は部材情報データベースＤＢ
１を使用してのプレハブ建築物設計を行なうが、上記デ
ータベースに新規登録する部材が、あらかじめ定めた設
計品質基準を満たすか否かを、設計情報データベースの
設計情報に基づき、検証する。検証に合格すると、新規
部材の部材情報への入力を受け付ける。また、その部材
に関する設計情報、たとえば、ワークステーションＷＳ
１は組み合わせ可能な部材名等、設計を限定する情報の
入力をも行なえる機能をもっている。また、ワークステ
ーションＷＳ１は、あらかじめ定めた設計情報に対する
メンテナンスまたは、新たな設計条件等に対する追加条
件の入力、設計支援のための追加情報の入力、設計情報
データベースＤＢ２への登録を行ない、さらに入力した
情報を確認し、あらかじめ定めた目的に沿った情報とな
っているかを検証する機能も含んでいる。この部分は、
設計される建築物の新規登録部材の品質をチェックする
重要な役割を持っている。

【００２９】ワークステーションＷＳ２（本発明の別の
ＣＡＤ）は、前述した部材情報データベース、設計情報
データベースを使用し、プレハブ建築物の間取り設計お
よび部位および部材の配置設計を進めるためのものであ
る。このワークステーションＷＳ２における設計におい
て、設計者は、表示画面上で間取り図を描画し、部材情
報データベースＤＢ１に登録されている部材を選択的に
使用して建築設計を行なう。この作業は、部材情報デー
タベースと設計情報データベース（以下、この２つを単
にデータベースＤＢと呼ぶ）が提示する選択肢から１つ
を選択することが基本になっている。ただし、住宅を構
成する部材は多種多量にあるため、設計者が新規入力を
する場合では、あらかじめ、設計情報データベースに定
義された初期値の部材レコードに自動入力されるなど
の、入力支援を行なっている。このワークステーション
ＷＳ２においては、建築物の設計を進める以外に、設計
したプレハブ建築物の構造計算結果に基づいた強度等を
解析し、それぞれの解析過程を表示し、最終的に構造計
算結果の判定を出力する構造計算Ｐ２の機能を持ち、さ
らに、設計した建築物について、図２に示した、間取り
図Ｆ１、外観図Ｆ２、平面図Ｆ３等の図面、また建物内
外部それぞれの部位に関する仕様上のリストＬ１、見積
書Ｌ２、原価構成表Ｌ３等を作成し出力する機能を含ん
でいる。ワークステーションＷＳ２は、以上に説明した
ように邸別の建物の間取り、部位を設計する機能を持
つ。

【００３０】ワークステーションＷＳ２において設計し
た邸別の設計内容を示す建物記述データＤ１は、ワーク
ステーションＷＳ３に送られる。ワークステーションＷ
Ｓ３は、データベースＤＢを使用して、邸別の建物記述
データＤ１に含まれる建物形状、部材情報などの各種デ
ータから、施工図を作成し、最終的に発注するための部
材リストを作成する。

【００３１】ここで、ワークステーションＷＳ２とワー
クステーションＷＳ３とにおいて共に部材情報データベ
ースＤＢ１を使用するが、邸別の間取り設計段階では、
設計品質または構造計算に直接関係しない部材（詳細部
材と呼ぶ）があり、ＷＳ２では詳細部材を一括した部材
情報として使用し、ＷＳ３では、それぞれ詳細部材を複
数のレコードに展開して、登録してある情報を使用して
いる。すなわち、邸別の建物記述データＤ１は、ワーク
ステーションＷＳ３で詳細部材を個別部材に展開し、デ
ータレコードを特定している。たとえば、雨樋のような
ものは、この段階で、最終確認した邸別の屋根の形状に
応じて、個別部品、取り付け部品または所定寸法の樋の
数量等に展開される。最終的に展開された邸別の部材情
報は、邸別の建物記述データに含まれる部材情報を含ん
で発注部材として纏められ、図３に示す部材一覧表Ｌ１
１、さらに発注先別に抽出された発注リストＬ２１，Ｌ
２２を作成し、出力する。

【００３２】ワークステーションＷＳ３は、生産部材準
備段階で必要とされる機能を持ち、前述した部材積算と
発注仕分けを行なうと同時に、ワークステーションＷＳ
２が出力する図面と異なる、施工のための図面Ｆ４を作
成し出力する機能を持っている。この例では、図２の間
取り図Ｆ１に対して、施工図Ｆ４として電気配線図の例
を示している。その他、給排水配管図、ガス配管図、ま
たは躯体骨組みの柱梁の構成を表した図などもこの例で
ある。ここで出力する図は施工のための図であり、一般
的には、一部にはデフォルメした部分も存在する。

【００３３】仕分けされた部材情報Ｌ２１のそれぞれ
は、一般に公開された通信ネットワークＷＥＢを介し
て、それぞれの発注先で閲覧できるようになっている。
この場合、それぞれの発注先および閲覧させるそれぞれ
の情報との関係を識別子（ＩＤ）を使用して規定するこ
とで、必要な情報を必要な発注先にのみ提示することが
できることは当然である。また、パスワードを使用する
ことで部外者の閲覧を防ぐことができる。この閲覧につ
いては、仮発注のような意味合いを持たせ、発注先は事
前に発注についての情報を得ることができる。また、仕
分けされた部材情報Ｌ２２は、調達先に対してＦＡＸ出
力することもできる。通信ネットワークＷＥＢを介し
て、それぞれの発注先で閲覧できるようにすることで、
この場合は一方向であるが、結果としては双方向の発注
者と調達先とのコミュニケーションを良好に保ち、調達
期間短縮に役立つことが期待される。

【００３４】データベースＤＢのうち、部材情報データ
ベースＤＢ１について、設計段階で使用する部材情報と
生産部材準備段階で使用する部材情報に一部に相違があ
ることを前述したが、この違いは、開示したシステム全
体の役割分担に関係している。

【００３５】ワークステーションＷＳ２の役割は、顧客
の仕様、希望する仕様、すなわち住宅の間取りとその必
要な部位・部材（強度設計など）およびその配置を設計
し、あらかじめ定めた限定条件で、かつあらかじめ定め
た品質基準で建築可能であることを検証することにあ
る。後者のワークステーションＷＳ３の役割は、実際に
検証された仕様の建築物を実際に作り上げることにあ
る。言い換えれば、前者は顧客仕様に関する部分を分担
し、後者は顧客仕様に直接関係しない部分、すなわち、
顧客が意識する必要のない、あらかじめ設計され、また
は準備されている部材に関係する部分を分担する。

【００３６】ここで、部材情報は、部材そのもの情報で
あり、たとえば、名称、品名、品番、型番、材質、形
状、寸法、加工データ、構造計算に基づく強度データ、
重量データ、部材の割付に基づく接合データ、価格、納
期、メーカ、代理店、等が含まれている。また、一括情
報とされた部材も同様であり、これを展開した部材それ
ぞれも同様である。

【００３７】したがって、設計情報データベースＤＢ２
は、上述したようなワークステーションＷＳ２が使用す
る部材に関し、また上述したような一括にされている部
材に関しての設計情報である。限定された部材情報を選
択するだけでは、建築物の強度または施工上における制
約等の問題に対して対処できないため、またこのような
問題に対して設計者に対する設計進行を支援し、また設
計そのものの補助を行なうことが、効率よくまたあらか
じめ定めた品質基準で設計を完了させる場合に必要にな
る。このような情報が、設計情報として過去の実績を参
照したり、また事前に検証したりして作成され、格納さ
れている。

【００３８】ここで、設計者による邸別の間取り設計
は、最初、建物形状と間取りを入力することで開始され
る。この設計の進行過程では、設計情報と部材情報を参
照しながら細部を決定してゆくことになる。この際に、
設計の進行における設計情報そして部材情報の相互の関
係は、「部位」という主に空間の使用用途を規定する概
念を表す識別子を間にして関係つけている。この部位
は、建築物の空間的な関係から必然的に定まる場合と、
そうではない場合があり、後者の場合には、設計者が設
計の進行の過程である部分に対して指定している。たと
えば、２階の間取り図の場合、ある部屋の空間に対し、
床あるいは、吹き抜け等の部位の指定をしている。この
「部位」のカテゴリを使用して、図１に示すように、設
計情報データベースと部材情報データベースとのそれぞ
れの情報が関係付けられており、これらの情報を使用し
ながら、その都度の限定された条件下で設計を完了させ
ることになる。当然ながら、設計者のワークステーショ
ンＷＳ２における操作との関連についても、この部位に
よる関連付けを行ない、設計者の間取り図の描画と構造
指定操作に応じて、設計上の限定・範囲・条件等を規定
するように適切なテータベースＤＢ１またはＤＢ２によ
る支援を可能にしている。

【００３９】この限定された条件には、部材による限
定、たとえば、部材の長さに関すること、設計情報によ
る限定、たとえば後述するような「吹き抜けに接してベ
ランダを設ける場合は補強のための梁を追加する」等
の、部位としての吹き抜けと部位としてのベランダの関
係についての限定がある。この場合、ある構造の部位を
ベランダとして規定するのは設計者の指示によってい
る。実際の場合は、ベランダをつけることは顧客仕様で
あり、この仕様を満足させる手段があるので、梁の補強
処置をしてベランダをその位置に配置することになる。

【００４０】図４は、このような例を示した図である。
この図４はプレハブ住宅の２階の間取りの一部を示して
おり、柱Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６（ここで図中の■印は
必ずしも柱ではなく、ワークステーションの設計画面上
における点を示している。）で囲まれる部分は、吹き抜
けである。この部分の部位は吹き抜けであると設計者に
よりあらかじめ設定されている。この吹き抜けの外側、
柱Ｈ３とＨ４に接して、点Ｈ１，Ｈ２，Ｈ４，Ｈ３で囲
まれる部分Ｂ２を、部位をベランダとして配置した場合
を示している。この場合、設計者がワークステーション
ＷＳ２を操作してベランダの間取りを表示画面上に描画
すると、ベランダに関係付けられた設計情報データベー
スＤＢ２が参照される。そしてその上述した設計上の限
定に関する情報から、ＣＡＤプログラムは、ベランダを
追加したことによりその条件を適用すべきか否かを決定
する。ＣＡＤプログラムは、この例の場合は梁を補強す
る必要があると決定して、自動的に吹き抜けの空間に接
する柱の間を梁で補強する。また、逆に、ベランダを配
置したあとで、それに隣接するエリア（図４において吹
き抜けと表示したエリア）を吹き抜けと設定した場合も
同様である。しかしながら、図示したような例におい
て、すでに補強の梁が設けられており、強度的に十分と
確認した場合には、更なる梁の補強措置は行なわれな
い。

【００４１】図４に示した例においては設計条件を満足
させるための措置について設計者の関与を必要としない
が、設計者が関与して設計情報による限定を回避可能で
ある場合もある。どちらの場合でも、条件付きで許可さ
れるので、この例でいえば、ベランダの取り敢えずの配
置そのものは拒否されることはない。条件付きではない
場合は、設定後に設定不可の表示がされ、次の設計に進
むことができないようになっている。

【００４２】ここで、ベランダに関して、奥行き寸法の
点Ｈ１とＨ３の寸法を設定する場合を説明する。先ず、
設計者はベランダを配置するエリアをワークステーショ
ンＷＳ２上で設定する。そしてその部分をベランダと指
定することで、部位としてのベランダを示す情報が設計
情報データベースに送られ、ここでそのベランダに関し
て使用可能な部材情報の候補がワークステーションＷＳ
２上で案内される。設計者は案内された候補から顧客仕
様に適合する１つを選択する。選択された部材情報の形
状が、データベースから取り出され、設定したエリアは
その部材の形状を示す大きさに変更される。このときに
別の候補を選択すれば、選択された部材の形状に変化す
ることになる。このように設計者は、その提示された部
材候補の中から所望する寸法に適合する部材を選択する
自由のみが与えられ、最終的には、点Ｈ１と点Ｈ３の寸
法はその部材によって規定される寸法に限定され、ワー
クステーションの画面上の寸法は、選択した部材の寸法
に設定される。このようにして設計を進めることができ
る。以上の例は、設計情報による限定と、部材情報によ
る限定を受けつつ、設計が進行してゆくことを示してい
る。

【００４３】図５は、図４と同じように建物平面図の一
部を図示したものであり、建物の壁面の凹部を示してい
る。この図では、■印は点を示すと同時に柱の位置を示
している。Ｈ１１，Ｈ１２は出隅柱であり。Ｈ１３，Ｈ
１４は入隅柱を示している。この場合、斜線の部分はす
でに定義された部分であるので、建物の形状解析から、
Ｈ１３とＨ１４は、入隅柱と認識されている。このよう
な構造に設計を進めてゆくこと自体はできるようになっ
ている。それは建築物それ自体には問題とすべきことは
ないからである。しかしながら、最終的な建物構造等の
確認の際には、施工上の制約から、２つの入隅柱の間隔
がチェックされる。これは、施工時に足場を架ける必要
があり、距離が短いと足場を架けることができないから
である。この場合、この距離があらかじめ定められた寸
法より小さい場合、設計を続行することができないよう
になっている。そのようになった場合は、この部分の寸
法を変えることで回避することができる。

【００４４】以上において例をあげて説明したように、
設計情報データベースでの内容は単純に部材同士の接合
・組み合わせ等における可否の判定、条件指定に留まら
ず、部材相互の空間的な配置によって生ずる干渉、施工
方法によって生じる不具合情報も内包しており、設計段
階で建築可否ならびに部材特定まで可能なものとしてい
る。

【００４５】以上説明したように、纏めると、プレハブ
建築には、（ａ）設計の自由度がある部分、たとえば間
取り設計、と、（ｂ）選択する自由度がある部分、たと
えば壁・床材の選択（ｃ）まったく自由度が無い部分、
たとえば柱梁や基礎などの躯体部材、そして設計上にお
ける建物強度または品質に関係しないで施工上において
のみ関係する部分、たとえば、雨樋、防水、断熱材など
の外装材、間仕切り、壁などの木施工部材、がある。ま
た、別の視点では、（イ）顧客仕様の部分と、（ロ）顧
客仕様に直接関係しないあらかじめ定めた部分、あるい
は顧客仕様に基づき自動的に決定し、製造する部分とが
ある。

【００４６】言いかえれば、前述した「顧客毎の個別仕
様に迅速に対応」するための設計部分と、「住宅を構成
する部材を効率よくかつ漏れなく算出し集約」するため
の設計、製造部分があることが判る。前者の設計部分
は、前述した（ａ）の部分を確定し、（ｂ）の部分を選
択する段階である。そして現場施工に移行する前の生産
部材準備段階で、これらに（ｃ）の部分を組み合わせ
る、こととしている。（ｃ）の部分を詳細部材と呼ぶ。
詳細部材、（ａ）そして（ｂ）の確定段階の「顧客毎の
個別仕様に迅速に対応」するための設計では不要である
が、建築物を現場にて施工する段階では必須である。た
とえば、雨樋は、個々の間取り設計により決定された躯
体形状にに基づく屋根の形状に合わせた割付（出隅入隅
などの部位別、平部の長さ別）が必要であるが、あらか
じめ設計上のルールを決定しておくことで、設計者が一
つ一つ設計するまでもない例の１つである。したがっ
て、本発明の実施形態においては、（ｃ）の部分は、
（ａ）そして（ｂ）とは別に「顧客毎の個別使用に迅速
に対応」する設計のために、別途一括し、集約されたデ
ータとし保持している。（ａ）と（ｂ）が確定した後、
現場施工に移行する前の生産準備段階で、（ｃ）のデー
タを用いてあらかじめ定めた方法により、詳細割付を行
ない、個別部材を決定し、展開されている。そして、こ
のデータをもとに、部材積算あるいは発注仕分けを行な
う。

【００４７】また、前述した（ａ）の部分を確定し、
（ｂ）の部分を選択し、これらに（ｃ）の部分を組み合
わせることにおいて、それぞれの項目内、項目間、ある
いはそれらの組み合わせにおいても、あらかじめ定めた
品質基準を満たして一定の施工方法によって建築するに
は、守るべきルールが必要になってくる。さらには、こ
れらのルールを設計作業進行にどのように結びつけ、さ
らには効率よく作業を進めるために、本発明の実施形態
においては、前述のルールの作成はもちろん、これらの
ルールと設計作業を結びつける接続子を「部位」の概念
で生成し、使用している。図１の設計情報データベース
には、上述した設計ルールと、これに対して部位による
接続子を付属させ、さらに部位の接続子には、それに関
係する部材情報データベース内の個々の部材情報データ
を関連付けるデータ等を含んでいる。ワークステーショ
ンＷＳ２に対するデータベースＤＢの支援は、基本的に
は、この部位による接続子を基に行なっている。

【００４８】ワークステーションＷＳ２による設計に
は、その基本的に、図６および図７に示すステップで構
成されている。図６は部材による限定のためのもので、
図７は設計情報による限定を示している。

【００４９】図６は、設計途中の典型的な設計作業の流
れを示すもので、ステップＳ６２において設計を進める
ためにワークステーションＷＳ２の画面上において建物
図（間取り図）の部位（場所）を指定してその内容を設
計者が操作する段階である。この設計者の操作を受け
て、操作されたその位置の部位に関する候補の提示がな
される（ステップＳ６３）。このステップにおいては、
設計者が操作した建物図の一部に窓を設定するような場
合に、設計者が操作したその位置を「窓」として設計者
が設定する場合と、設計者が操作したその位置のみから
部位が自動的に設定される場合も含める。ここでは、ど
ちらの場合でも、最終的に部位の概念で関連付けられた
設計情報が設計情報データベースから呼び出され、この
情報の支援を受けて部材情報の候補を部材情報データベ
ースから引き出され、ワークステーションＷＳ２の画面
上に表示される。そしてステップＳ６４において、設計
者は提示された候補から１つを選択する。この候補提示
については、たとえば窓の部材について言えば、窓の横
幅、シャッタの有無と種別、ガラスの種類等が、それぞ
れの部材に応じて階層的に案内され、その都度選択する
ことで一連の窓に関する設定が完了することになる。

【００５０】図７も、図６と同じように設計途中の典型
的な設計作業の流れを示すもので、ワークステーション
ＷＳ２の画面上において建物図の部位（場所）に対し
て、ある種の操作をした場合に後続する流れを示してい
る。ステップＳ７２は、前述した操作の部位に対して、
その部位の概念で関係つけられた設計情報が設計情報デ
ータベースから読み出され、案内あるいは設計条件また
は限定条件がワークステーションＷＳ２の画面上に提示
される。ステップ７３において設計者はその提示にした
がって設計あるいは設定を行なう、プログラムはその設
計あるいは設定が提示したあるいは関連付けられている
設計情報に合致したか否かを検証する。ステップ７４に
おいて、この検証結果が合致しているとした場合、次の
新たな設計ステップに進むことができ、合致していない
場合は、ステップＳ７２に戻ることになる。

【００５１】以上のようなステップを進めることで、部
材そのものによる限定、それぞれの部材の組み合わせに
よる限定、すなわち設計情報による限定の２つの限定条
件を満足させた設計が完了することになる。この段階で
は、いわゆるプレハブ建築としての限られた自由度を最
大限活かした設計が完了したことになる。ただし、この
ような設計においても、建築物としての最大の品質確認
である構造計算をして建物強度、施工上の制約条件等の
確認をする必要がある。この構造計算は、部材の総合的
な組み合わせによる限定とも言える。この構造計算確認
のためのプログラムには、強度計算と施工上の制約条件
等の確認が含まれている。強度計算では、主に梁と柱に
対してそれぞれの計算結果が示され、さらに建物全体と
しての最終的な判定結果を示すようにしている。最終的
な判定結果が「否」の場合は、柱および梁それぞれの計
算結果を参照して設計を修正することになる。最終的判
定結果として、「可」の判定が行なわれ、それぞれの計
算結果の確認が設計者によってなされたことをプログラ
ムが確認して始めて、その建物設計データは、確定され
たその邸別の建物記述データとして１つのファイルに保
存され、ワークステーションＷＳ３に渡される。

【００５２】したがって、本発明の実施形態において
は、設計は、（１）部材による限定と、（２）設計ルー
ルによる限定と、（３）構造計算による確認、が行なわ
れることになる。この結果として、プレハブ住宅におけ
る「顧客毎の個別仕様に迅速に対応」するための設計は
完了したことになる。この完了後、顧客に提示し確認す
るための図１に示した間取り図Ｆ１、建物外観図Ｆ２、
外装材、内装材、建具、設備品などの選択を記述した仕
様書Ｌ１、そして設計データから積算して作成した見積
書、原価構成表、配置図、外観図など、各種の設計図面
などの出力が行なわれる。

【００５３】以上説明したように、ワークステーション
ＷＳ１によって入力され、メンテナンスされるデータ
は、プレハブ建築を限定された形ながらも顧客仕様を満
足させる設計をし、さらに効率よくワークステーション
ＷＳ２とＷＳ３とで分担するにあたり、重要な位置づけ
にある。

【００５４】本発明を要約すれば、１つの表現では、プ
レハブ建築における自由度の有無を部材と設計情報とに
より規定し、規定されたこれらの条件下で設計し、自由
度の無い部分は、生産部材準備段階でレコード展開し、
邸別の建物記述データに格納することにあり、このよう
なシステムにおけるデータベース内のデータをそれぞれ
の部分が必要とするデータとして、部位の概念で関連付
け、設計から生産部材順部段階に応じて、部材確定して
いくことである。言いかえれば、顧客向け自由設計に関
係のない部材については、整理集約し、顧客プラン設計
段階においては部位に関連付け、詳細に展開しないで一
括データとして扱った点に特徴がある。また、別の視点
では、部位による概念で部材情報データベースと設計情
報データベースそれぞれのデータを関連付けたことにあ
る。

【００５５】以上説明したとおり、本実施形態では部材
情報データベースおよび設計情報データベースの入力に
際しては単に入力する手段のみならず入力したデータを
確認し、検証する手段も有しており、データ整合性を確
保できる。

【００５６】部材情報データベースに部材個々の情報を
整理格納し、設計情報データベースに部材が利用される
場合における各種の案内表示、条件提示、判定に関する
情報を整理格納しており、この両者を適宜参照すること
で単に部材を選択するのみならず選択された部材が利用
可能であることを確認することができる。

【００５７】設計情報データベースでの内容は単純に部
材同士の接合可否の判定に留まらず、部材相互の空間的
な配置によって生ずる干渉、施工方法によって生じる不
具合情報も内包しており、設計段階で建築可否ならびに
部材特定まで可能なものとしている。こうした判定は個
々の部材に対してのものが基本であるが単に個々の部材
の組み合わせとして考えると爆発的多さの組み合わせに
対しての判定が必要になる。これに対して「部位」の概
念による意味付け、関連付けによって組み合わせを整理
し必要な判定のみを行なうことで現実的な処理量にして
いる。

【００５８】また、顧客仕様設計と、これ以外のたとえ
ば、工場仕様設計あるいは工場仕様、施工上の仕様等に
関する設計を区分し、前者における設計の範囲を必要な
範囲に限定し、この限定された範囲の部材について設計
情報を作成し、かつ部位の概念により、設計操作を含め
て関連付けしたので、関連付けしたデータベースの大き
さも現実的な大きさになり、データベースの維持管理も
容易になっている。

【００５９】建物に関する部材情報、形状に関する情
報、内装仕上げに関する指定情報等を網羅的に保持する
ようにしたため部材積算が詳細に可能で見積もりも精度
良く可能となる。

【００６０】部材積算が詳細に可能なため、生産指図、
部材発注の基礎データが正確になる。

【００６１】各種部材配置、形状データは位置情報まで
正確に保持されているために出力を見やすい形式に加工
するだけで施工図としての利用も可能となる。

【００６２】各種部材データと設計データを整理格納
し、かつ新規部材とそれまでの部材との間の整合性を判
定するプログラム群を内在させているために新規部材を
想定した場合の現行体系への整合性を検査することも可
能になっている。

【００６３】

【発明の効果】従来は、ＣＡＤで間取り図または施工図
の描画しかできなかったのに対し、以上説明したよう
に、本発明によれば、設計者は住宅の間取り図を表示画
面上で描画し、自動または手動で使用部材を設定する
と、以後、住宅に与えられた限定条件を満足する部材の
配置、仕様を、半自動的に試行錯誤することで、決定で
きる。これにより従来よりも、間取り設計の時間を短縮
し、また、間取り設計の修正も容易となる。

【００６４】さらには、間取り設計を行なった後、別の
ＣＡＤで、施工に必要な部材リストの作成を行なうこと
で、詳細設計の労力を低減することができる。

【００６５】また、間取り設計を行なった後、積算を行
なうことで、顧客に提示する見積もりを迅速、かつ，正
確に作成することができる。

【００６６】また、部材情報データベースに登録する部
材情報は、検証を行なって、設計条件を満足するものを
登録するので、建築された住宅についての安全性および
耐久性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の概略を表したものであり、
それぞれの処理の流れを概略的に示す図である。

【図２】図１におけるワークステーションＷＳ２の出力
する顧客向けの図または表を示す図である。

【図３】図１におけるワークステーションＷＳ３の出力
する顧客向けの図または表を示す図である。

【図４】本発明の実施形態における設計ルールの例を示
すのもで、吹き抜けの部位とベランダの部位が隣接する
場合を示す図である。

【図５】本発明の実施形態における設計ルールの例を示
すのもで、入隅柱が２つ隣接する場合を示す図である。

【図６】本発明の実施形態における部材選択の例を示す
図である。

【図７】本発明の実施形態における設計情報の使用例を
示す図である。

【符号の説明】

ＷＳ１ ワークステーション（データベース入力と
整合確認） ＷＳ２ ワークステーション（設計） ＷＳ３ ワークステーション（部材準備） ＤＢ１ 部材情報データベース ＤＢ２ 設計情報データベ−ス Ｄ１ 邸別の建物記述データ Ｐ１ 新規部材入力・検証 Ｐ２ 構造計算確認プログラム Ｆ１ 間取り図 Ｆ２ 外観図 Ｆ３ 平面図 Ｆ４ 施工図 Ｌ１ 仕様書 Ｌ２ 見積書 Ｌ３ 原価構成表 Ｌ１１ 発注部材 Ｌ２１ 発注情報 Ｌ２２ 発注情報

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 雅樹 東京都新宿区西新宿２丁目３番１号 旭化 成ホームズ株式会社内 Ｆターム(参考） 5B046 AA03 BA02 BA08 BA10 DA02 JA08 KA05

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）住宅建築で使用する部材に関する
   部材情報を記憶した部材情報データベースと住宅建築に
   関する限定条件を示す設計情報を記憶した設計情報デー
   タベースとをＣＡＤに持たせ、 （２）前記ＣＡＤの表示画面上で、住宅の間取り図を描
   画し、当該描画された間取り図の示す住宅部分の部材
   を、前記部材情報データベースに記憶された部材情報に
   基づき、自動または手動で設定し、 （３）当該設定された部材の強度が前記設計情報データ
   ベースに記憶された設計情報の示す限定条件を満足する
   か否かを前記ＣＡＤにおいて判定し、 否定判定が得られた場合には前記（２）のステップにお
   いて設定された部材情報を自動／または手動で変更し、
   前記（３）のステップでの判定を行ない、当該部材情報
   の更新および前記限定条件を満足するか否かの判定を、
   限定条件を満足するの判定結果が得られるまで繰り返し
   実行し、 限定条件を満足するの結果が得られた場合には、前記Ｃ
   ＡＤはその判定で使用された部材情報を、描画された間
   取り図の示す住宅の間取り部分の使用部材とを決定する
   ことを特徴とする工業化注文住宅設計方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の工業化注文住宅設計方
   法において、前記設計情報データベースの中には、住宅
   を構成する部材の最低強度を示す強度情報を含み、前記
   ＣＡＤは前記（３）のステップの判定のために前記
   （２）のステップで設定された部材情報に基づいて強度
   計算を行ない、当該強度計算の結果を前記強度情報と比
   較することで、前記限定情報を満足するか否かを判定す
   ることを特徴とする工業化注文住宅設計方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の工業化注文住宅設計方
   法において、前記ＣＡＤとは別のＣＡＤが前記ＣＡＤと
   接続されており、該別のＣＡＤは、前記ＣＡＤにより決
   定された部材情報を受け取り、該部材情報に基づき発注
   用の部材リストを作成することを特徴とする工業化注文
   住宅設計方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の工業化注文住宅設計方
   法において、前記ＣＡＤとは別のＣＡＤが前記ＣＡＤと
   接続されており、該別のＣＡＤは、前記ＣＡＤにより決
   定された部材情報を受け取り、該部材情報に基づき住宅
   建築費の積算を行なうことを特徴とする工業化注文住宅
   設計方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の工業化注文住宅設計方
   法において、前記部材情報を部材情報データベースに登
   録するための情報処理装置を設け、該情報処理装置にお
   いて、新規に登録する部材情報については前記設計情報
   データベースの設計情報の示す限定条件を満足するか否
   かの部材検証を行なうことを特徴とする工業化注文住宅
   設計方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の工業化注文住宅設計方
   法において、前記情報処理装置において、前記設計情報
   データベースの限定条件を満足しないの判定が得られた
   場合には，前記新規に登録する部材に関する設計情報を
   前記設計情報データベースに再登録可能となしたことを
   特徴とする工業化注文住宅設計方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の工業化注文住宅設計方
   法において、前記ＣＡＤとは別のＣＡＤが前記ＣＡＤと
   接続されており、前記ＣＡＤは、前記ＣＡＤにより決定
   された部材情報および間取り図を受け取り、施工図を作
   成することを特徴とする工業化注文住宅設計方法。
8. 【請求項８】 ＣＡＤを有し、該ＣＡＤにより表示画面
   上で住宅の間取り図を描画する工業化注文住宅設計シス
   テムにおいて、 住宅建築で使用する部材に関する部材情報を記憶した部
   材情報データベースと住宅建築に関する限定条件を示す
   設計情報を記憶した設計情報データベースとを具え、 前記ＣＡＤは、 表示画面上で、住宅の間取り図を描画する描画手段と、 前記間取り図の示す住宅部分の部材を、前記部材情報デ
   ータベースに記憶された部材情報に基づき、自動または
   手動で設定する設定手段と、 当該設定された部材の強度が前記設計情報データベース
   に記憶された設計情報の示す限定条件を満足するか否か
   を判定する判定手段とを具え、 否定判定が得られた場合には前記設定手段により設定さ
   れた部材情報を自動／または手動で変更し、前記判定手
   段により判定を行ない、当該部材情報の更新および前記
   限定条件を満足するか否かの判定を、限定条件を満足す
   るの判定結果が得られるまで繰り返し実行し、 限定条件を満足するの判定結果が得られた場合には、そ
   の時、判定で使用された部材情報を、描画された間取り
   図の示す住宅の間取り部分の使用部材とを決定すること
   を特徴とする工業化注文住宅設計システム。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の工業化注文住宅設計シ
   ステムにおいて、前記設計情報データベースの中には、
   住宅を構成する部材の強度情報を含み、前記判定手段は
   前記設定手段により設定された部材情報に基づいて強度
   計算を行ない、当該強度計算の結果を前記強度情報と比
   較することで、前記限定情報を満足するか否かを判定す
   ることを特徴とする工業化注文住宅設計システム。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の工業化注文住宅設計
    システムにおいて、前記ＣＡＤとは別のＣＡＤが前記Ｃ
    ＡＤと接続されており、該別のＣＡＤは、前記ＣＡＤに
    より決定された部材情報を受け取り、該部材情報に基づ
    き発注用の部材リストを作成することを特徴とする工業
    化注文住宅設計システム。
11. 【請求項１１】 請求項８に記載の工業化注文住宅設計
    システムにおいて、前記ＣＡＤとは別のＣＡＤが前記Ｃ
    ＡＤと接続されており、該別のＣＡＤは、前記ＣＡＤに
    より決定された部材情報を受け取り、該部材情報に基づ
    き住宅建築費の積算を行なうことを特徴とする工業化注
    文住宅設計システム。
12. 【請求項１２】 請求項８に記載の工業化注文住宅設計
    システムにおいて、前記部材情報を部材情報データベー
    スに登録するための情報処理装置を設け、該情報処理装
    置において、新規に登録する部材情報については前記設
    計情報データベースの設計情報の示す限定条件を満足す
    るか否かの部材検証を行なうことを特徴とする工業化注
    文住宅設計システム。
13. 【請求項１３】 請求項９に記載の工業化注文住宅設計
    システムにおいて、前記情報処理装置において、前記設
    計データベースの限定条件を満足しないの判定が得られ
    た場合には，前記新規に登録する部材に関する設計情報
    を前記設計情報データベースに再登録可能となしたこと
    を特徴とする工業化注文住宅設計システム。
14. 【請求項１４】 請求項８に記載の工業化注文住宅設計
    システムにおいて、前記ＣＡＤとは別のＣＡＤが前記Ｃ
    ＡＤと接続されており、前記ＣＡＤは、前記ＣＡＤによ
    り決定された部材情報および間取り図を受け取り、施工
    図を作成することを特徴とする工業化注文住宅設計方
    法。