JP2005100377A - 建築物設計支援用情報端末及びサーバー並びに建築物設計支援システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 入力装置120と、表示装置130と、少なくとも標準化された構造部材のデータが格納される記憶手段115と、入力装置120の操作信号に基づいて建物の意匠データを作成して表示装置130に描画させる意匠データ作成手段111と、記憶手段115に格納された構造部材のデータを読み出して意匠データに関連づけた骨組データを作成する設計データ作成手段112と、骨組データに基づいて構造設計図書を作成する設計手段202とを備えたものである。
【選択図】 図1
Description
(3)本発明に係る建築物設計支援用情報端末において、前記設計データ作成手段は、前記意匠データが所定の基準から外れる場合には、その旨を前記表示手段に表示させて入力のし直しを促すものである。
(5)本発明に係る建築物設計支援用情報端末は、前記骨組データを通信網を介してサーバーに送信するデータ送受信手段を備えている。
(8)本発明に係る建築物設計支援用サーバーは、前記工作用データを予め登録されている部材業者に関連付けて仕分ける仕分け手段を備え、前記データ送受信手段は、部材業者に関連付けられた前記工作用データを通信網を介して当該部材業者の情報端末に送信する。
(11)本発明に係る建築物設計支援システムにおいて、前記設計データ作成手段は、前記意匠データが所定の基準から外れる場合には、その旨を前記表示手段に表示させて入力のし直しを促す。
(13)本発明に係る建築物設計支援システムにおいて、前記設計手段は前記構造設計図書に基づいて工作用データを作成する。
図1は本発明の実施形態1に係る建築物設計支援システムの構成を示したブロック図である。この設計支援システムは、建築物設計支援用の情報端末A100と建築物設計支援用のサーバー200とを備えており、両者は通信網150を介してデータの授受を行う。また、このサーバー200は複数の部材業者の情報端末B300と通信網155を介して接続されており、サーバー200はそこで生成されたデータを情報端末B300に送信する。
(S11)端末A100においては、意匠データ作成手段111は操作者による入力装置120の操作に基づいて、建築物を建てるのに必要な一般的事項を入力するとともに、意匠(間取り、立面形状等)を作成して表示装置130に表示させる。なお、意匠データ作成手段111は、一般的事項として例えば構造計算に用いられるデータ(階高、建設場所、地盤条件等)や、建築物の性能例えば住宅性能(構造の安定、火災時の安全性、劣化の軽減、維持管理への配慮、温熱環境、空気環境、光・視環境、音環境、高齢者等への配慮)についての等級(例えば等級1〜4)を取り込んで記憶手段114に記憶する。また、記憶手段115には住宅性能についての等級(例えば等級1〜4)に応じたデータが専用のデータベース格納されており(例えば構造の安定の耐震等級1〜3にそれぞれ対応した構造部材の構成等)、意匠データ作成手段111は、住宅性能に対応した入力を促す入力画面を表示装置130に表示させて等級に応じたデータを取り込む。例えば外壁材の材料又は種類を入力させる場合には、その等級に対応した外壁材の選択を促すように表示装置130に表示させる。その結果、意匠データ、即ち、間取りデータ(外壁線、間仕切壁、開口、階段、吹抜け、バルコニー等)、立体形状データ(階高、屋根形状等)、建物仕様データ(壁、床、小屋等の仕様)、設計条件データ(建設場所、地盤条件等)等が生成される。なお、ここで得られたデータは、データを入力する際に住宅性能を考慮しているので、住宅性能に対応したものとなっている。
(S18)情報端末A100の設計データ作成手段112は、その他の部材・金物配置データベースに基づいて骨組データ(標準化された構造部材(柱、梁、垂直ブレース、土台、水平ブレース、補剛材)の配置データ)を作成する。ここでは例えば水平ブレース、補剛材、接合部材等について自動配置する。
(S21)サーバー200の設計手段202は、骨組データ(標準化された構造部材(柱、梁、垂直ブレース、土台、水平ブレース、補剛材)の配置データ)と、建物仕様データ・設計条件データ等と、一次設計データベース、二次設計データベース及び基礎設計データベースとに基づいて構造計算データを作成する。この構造計算は例えば法定された地震に耐えられることを証明するものである。なお、一次設計及び二次設計は法定されている設計事項であり、構造計算を含めて基準を満たしていない場合には、設計手段202により部材の入替を自動的に行う。このとき、情報端末A100に送信して表示装置130に部材の入替を促す表示をさせるようにしてもよい。
(S23)サーバー200の設計手段202は、上記の構造計算データと、上記の構造設計図書と、組立図作成データベース、工作図作成データベース及び部材集計表・部材ラベル作成データベースとに基づいて、組立図、工作図及び部材集計表・部材ラベルからなる工作用データを作成する。
(S24)サーバー200の設計手段202は、上記の工作用データと見積作成データベースとに基づいて見積書を作成する。
(S25)サーバー200の設計手段202は、記憶手段205に格納されている物件情報データベースに上記の物件を登録する。即ち、上記の物件のデータを格納するとともに、物件番号を付与する。
なお、実施形態1においては上記のようにその入力データ(間取り、外観デザインから住宅性能を含んだ建築物の仕様)及び設計方法を標準化しているが、ここでは、その(a)構造部材の標準化及び(b)断熱仕様の標準化の例を実施形態2として説明する。なお、この処理は情報端末A100により適宜なされる(後述の(c)〜(e)の各処理も同様である。)。
1つは用いられる構造部材を標準化して制限しなければ、建築物の仕様に対する選択肢が多くなり過ぎ、データ量、情報量が過多になり、構造部材の自動配置の計算および構造計算が収束しなくなるためである。もう1つは、膨大なデータ量に対してロジック(プログラム)やシステムが対応できるようにしようとすると、ロジック(プログラム)やシステムそのものが巨大なものになり、それらが最悪機能しなくなるためである。本実施形態に係る構造部材の自動配置ルール(後述の(a−5))において、とりわけ重要な部材は、柱、梁、土台、鉛直ブレース、水平ブレース、補剛材である。少なくとも、これらの部材について、部材の材質、断面形状、接合の形状等を数種類に制限しかつ標準化する。具体的には次のように処理を予め行い、候補をデータベースに登録しておく。
(a2)構造部材に用いる鋼材と鋼材の接合方法について、予め仕様を設計して候補を設定し、専用のデータベースに登録しておく。
(a3)候補はそれぞれ1つまたは複数とする。
(a4)構造部材の各部位に用いる鋼材の断面形状、寸法、表面処理の仕様、劣化防止の仕様について、自動選択するための優先順位を予め設定し、専用のデータベースに登録しておく。
(a5)構造部材の自動配置については自動配置のルールを予め設定し、専用のデータベースに登録する。
・自重、積載荷重、地震、風圧等の建築物全体にかかる力に対する、建築物全体の構造
計算を基本とする。
・地震荷重や風荷重等の水平荷重に対して鉛直ブレースに負担させる。
・自重や積載荷重等の鉛直荷重に対しては、梁及び柱で負担し、必要に応じて土台を経
由して基礎に伝達する。
・鉛直ブレースにかかる水平荷重を、水平ブレースにより均一化させる。
・梁は必要に応じ、補剛材により補剛する。
・部材の長さは、柱については階高によって自動決定する。梁、補剛材、土台、鉛直ブ
レース、水平ブレースについては、一般に利用されている間取り寸法(例えば、91
0mm、1000mm等)に応じて数種類に標準化してデータベースに登録しておく
。
・施工コストを下げるため、構造の安全上問題ない範囲で、使用構造部材の使用量は極
力減らす。
(b1)断熱を施す部位の候補を選択する。例えば
外壁部:外壁
最下階の床・基礎部:床または基礎のいずれか。
屋根・天井部:屋根または最上階の天井のいずれか。
外気に面する床:オーバーハング、ピロティー等により外気に面する床。
特殊部:セットバック等により上階の面積が小さく下階の一部が外気に面す
る部位は、その階の屋根または天井のいずれか。
(b2)各部位の断熱仕様について予め仕様を設計して選択可能な候補を設定、リストアップする。
(b3)それぞれの候補を専用のデータベースに登録しておく。
また、実施形態1においては構造の性能評価等を行っているが、その(c)構造の性能評価、(d)耐久性能の評価及び(e)温熱・省エネ性能の評価の例を実施形態3として説明する。なお、以下の処理は情報端末A100の上記の処理(図3参照)において行われる。
(c1)意匠データ作成手段111は、耐震性、耐風性等について、入力装置120の入力に従って、要求性能のランク、等級等のレベルを設定する。(該当処理S11)
(c2)設計データ作成手段112は、要求レベルの荷重に対して簡易構造計算及び詳細構造計算を行う。(該当処理S12〜S14)
(c3)設計データ作成手段112は、専用のデータベースの骨組の自動配置ルールに従って部材を配置する。(該当処理S15〜S18)
(c4)設計データ作成手段112は、専用のデータベースから骨組の各部位に用いる鋼材の断面形状、寸法等を優先順位に基づいて自動選定する。(該当処理S15〜S18)。
(c5)設計データ作成手段112は、荷重に対して構造の安全性が満足されない場合、または、安全性の余裕が過大な場合は骨組の部材配置変更、部材数の変更、鋼材の断面形状、寸法等を変更する。(該当処理S15〜S18)
(c6)設計データ作成手段112は、適正な性能が得られるまで、上記の処理を(c3)より繰り返す。即ち、c1→c2→c3〜c6→c3〜c6…という処理を繰り返す。(該当処理S15〜S18)
(d1)意匠データ作成手段111は、耐久性能について、入力装置120の入力に従って、要求性能のランク、等級等のレベルを設定する。(該当処理S11)
(d2)設計データ作成手段112は、骨組の各部位に用いる鋼材の表面処理の仕様、劣化防止の仕様について、要求レベルを満足する、鋼材の表面処理、劣化防止の仕様について、専用のデータベースの寿命対応表、性能対応表と照合する。(該当処理S15〜S18)
(d3)設計データ作成手段112は、各部位の鋼材に適用する表面処理の仕様、劣化防止の仕様を優先順位に基づき候補から自動選定する。(該当処理S15〜S18)
(e1)意匠データ作成手段111は、温熱・省エネ性能について、入力装置120の入力に従って、要求性能のランク、等級等のレベルを設定する。(該当処理S11)
(e2)意匠データ作成手段111は、断熱を施す部位を候補から選定する。(該当処理S11)
(e3)設計データ作成手段112は、選定された部位の断熱仕様について、データベースの性能対応表と照合し、要求レベルを満足する仕様候補から優先順位に基づき自動選定する。(該当処理S16〜S18)
なお、上記の実施形態1においては、情報端末A100とサーバー200との役割分担を図1に示されるようにしたが、サーバー200の機能の一部を情報端末A100に分担させるようにしてもよいし、また、その逆に、情報端末A100の機能の一部をサーバー200に分担させるようにしてもよい。情報端末A100の分担の度合いを大きくすればユーザーの詳細設計への関与を大きくできるメリットがある。その一方、情報端末A100の負荷が大きくなるので、負荷が過度に大きくなるような場合にはサーバー200に分担させればよい。
図26は本発明の実施形態5に係る建築物設計支援システムの構成を示したブロック図であり、図1の実施形態とその構成は基本的は同一であり、上述の実施形態1〜4の機能はそのまま備えているが(但し、本発明の実施形態5においては図8の処理(S24)の見積書の作成は省略される。)、ここでは、更に代理店等の情報端末が付加された構成になっている(見積書の作成は代理店側でなされる)。なお、図26において、部材業者に配置される情報端末B300は、送受信手段301及びPC本体302から構成されており、代理店等に配置される情報端末C400は、送受信手段401及びPC本体402から構成されているものとする。
(1)代理店リスト:サーバー提供者と契約し、情報端末C400を有する代理店が登録されている。
(2)建設地域:上記代理店が担当している地域。通常、都道府県レベルだが、場合によっては市町村区レベルまで設定する。上記の代理店リストに紐付いている(リンクしている)。
(3)部材業者リスト:上記代理店が取引しており、かつ、情報端末B300を有する部材業者が登録されている。これも上記の代理店リストに紐付いている。
(4)取扱部材:上記部材業者が取り扱っており、代理店が調達できる部材のリスト。上記の部材業者リストに紐付いている。
なお、上記の(1)〜(4)の情報は、代理店が情報端末C400及び通信網160を介して代理店DB206aに登録する。変更があった場合は、情報端末C400から通信網160を介して、変更できるようなシステムになっている。上記の(5)の情報は最初の登録時に、取引実績のあるユーザーとその回数を入力すれば、重み付け係数を計算してくれるようになっているものとする。システム登録以降は、物件情報データベースに保存された取引履歴を参照して自動的に更新する。
(1)物件番号:依頼物件を管理する為の番号。物件情報DB205aに登録される時に自動発番される。
(2)一般的事項:図3の処理(S11)において、ユーザーにより入力される建築物を建てるのに必要な事項。例えば、構造計算に用いられるデータ(階高、建設場所、地盤条件、建物仕様等)、建築物の性能(例えば住宅性能の等級)等からなる。
(3)意匠データ:図3の処理(S11)において意匠データ作成手段111により作成されるものであり、間取りデータ、立体形状データ、建物仕様データ、設計条件データ等からなる。
(4)骨組データ:図3の処理(S18)において、設計データ作成手段112により作成されるものであり、標準化された構造部材(柱、梁、垂直ブレース、土台、水平ブレース、補剛材)の配置データからなる。
(5)構造設計図書:図8の処理(S22)において設計手段202により作成されるものであり、計算書と構造図からなる。
(7)取引履歴:物件の設計、見積依頼、発注に関する履歴を保管しており、予め設定されたステップを踏むごとに登録される。少なくとも、設計(見積)依頼、一般的事項入力、意匠データ入力、骨組データ作成、構造設計図書作成、工作用データ作成、代理店選択、選択代理店への見積依頼送信と送付データリスト、送付先部材業者リストと夫々の送付データリスト、見積結果4の送信、見積結果6の送信、発注7の送信は、この履歴に記録・保存される。なお、見積結果4、見積結果6及び発注7の説明は後述する。
(8)顧客情報:少なくともユーザーと代理店及び/又は部材業者について記録する。
なお、上記(2)〜(4)及び(8)の情報は、情報端末A100から設計手段202に渡された時に、物件情報DB205a上に記録される。また、上記の(5)及び(6)の情報は、設計手段202が各データを生成するごとに物件情報DB205a上に記録される。上記の(7)及び(8)の情報は、仕分け手段203が各データを生成するごとに、物件情報DB205aに記録される。
・その物件に関する構造設計図書(計算書,構造図),
・その物件に関する工作用データ(組立図,工作図,部材集計表・部材ラベル),
・処理(S11)でユーザーが入力した一般的事項(例えば構造計算に用いられるデータ、建築物の性能等)
を仕分け手段203に送る。
(a)一般的事項中の建設場所(図4の敷地の場所)と物件情報DB205a上の建設地域データ、一般的事項中の建物仕様(図4の仕上げ材)または工作用データ中の部材集計表・部材ラベル(図13から図15)と物件情報DB205a上の取扱部材データを比較し、合致する項目が最も多い代理店を抽出する。この時、建設地域は必ず合致している事とする。
(b)抽出代理店が1つなら、次の処理(S32)進む。
(c)抽出代理店が複数だった場合には、ユーザーに対する各代理店の重み付け係数を比較し、最も係数が高い代理店1つを選択する。
(S33)仕分け手段203は、上記の処理(S32)と同時に、構造設計図書(計算書,構造図)と工作用データ(組立図,工作図,部材集計表・部材ラベル)の内、各部材業者ごとに見積に必要とするデータのみを、データ送受信手段201a→通信網155→情報端末B300順で流す。この時、代理店DB206aを参照して、代理店と取引のある部材業者のみに上記データを送付する。送付先の部材業者リストは、夫々の送付データリストと共に、物件情報DB205aに取引履歴として記録される。
(S34)登録部材業者からの見積結果が、情報端末B300→通信網155→送受信手段201a→仕分け手段203→送受信手段201a→通信網160→情報端末C400の順で代理店に伝えられる。この見積結果4は、物件情報DB205aに取引履歴として記録される。
(S35)登録部材業者で取り扱っていない部材は、代理店が独自に登録外の部材業者から調達する。登録外部材業者への見積依頼と見積結果5の回収は、代理店が必要に応じて本システムに関わり無く行う。
(S37)見積結果6にユーザーが納得すれば、情報端末A100→通信網150→データ送受信手段201→仕分け手段203→データ送受信手段201a→通信網160→情報端末C400の順で、ユーザーより代理店へ発注をかける。この発注7は、物件情報DB205aに取引履歴として記録される。
(S38)同時に、情報端末A100→通信網150→データ送受信手段201→仕分け手段203→データ送受信手段201a→通信網155→情報端末B300の順で、業者へも上記発注が連絡される。そして、登録部材業者からユーザーに対して加工部材が供給されることになる。
(S39)登録外部材業者への発注は、代理店が必要に応じて本システムに関わり無く行う。
Claims (14)
- 表示手段と、
入力手段と、
少なくとも標準化された構造部材のデータが格納される第1の記憶手段と、
前記入力手段の操作信号に基づいて建物の意匠データを作成して前記表示手段に描画させる意匠データ作成手段と、
前記第1の記憶手段に格納された構造部材のデータを読み出して前記意匠データに関連づけた骨組データを作成する設計データ作成手段と
を備えたことを特徴とする建築物設計支援用情報端末。 - 前記標準化された構造部材のデータとして、柱、梁、補剛材、土台、鉛直ブレース及び水平ブレースのデータが少なくとも含まれることを特徴とする請求項1記載の建築物設計支援用情報端末。
- 前記設計データ作成手段は、前記意匠データが所定の基準から外れる場合には、その旨を前記表示手段に表示させて入力のし直しを促すことを特徴とする請求項1又は2記載の建築物設計支援用情報端末。
- 前記設計データ作成手段は、建築物の性能に関する情報の入力を促す表示を前記表示手段に表示させ、前記建築物の性能に関する情報に基づいて前記骨組データを作成することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の建築物設計支援用情報端末。
- 前記骨組データを通信網を介してサーバーに送信するデータ送受信手段を備えたことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の建築物設計支援用情報端末。
- 請求項5記載の情報端末との間でデータを送受信する送受信手段と、
前記送受信手段を介して前記情報端末で作成された前記骨組データを受信すると、前記骨組データに基づいて構造設計図書を作成する設計手段とを備え、
前記送受信手段は、前記構造設計図書を前記情報端末に通信網を介して送信することを特徴とする建築物設計支援用サーバー。 - 前記設計手段は、前記構造設計図書に基づいて工作用データを作成することを特徴とする請求項6記載の建築物設計支援用サーバー。
- 前記工作用データを予め登録されている部材業者に関連付けて仕分ける仕分け手段を備え、前記データ送受信手段は、部材業者に関連付けられた前記工作用データを通信網を介して当該部材業者の情報端末に送信することを特徴とする請求項7記載の建築物設計支援用サーバー。
- 表示手段と、
入力手段と、
少なくとも標準化された構造部材のデータが格納される第1の記憶手段と、
前記入力手段の操作信号に基づいて建物の意匠データを作成して前記表示手段に描画させる意匠データ作成手段と、
前記第1の記憶手段に格納された構造部材のデータを読み出して前記意匠データに関連づけた骨組データを作成する設計データ作成手段と、
前記骨組データに基づいて構造設計図書を作成する設計手段と
を備えたことを特徴とする建築物設計支援システム。 - 前記標準化された構造部材のデータとして、柱、梁、補剛材、土台、鉛直ブレース及び水平ブレースのデータが少なくとも含まれることを特徴とする請求項9記載の建築物設計支援システム。
- 前記設計データ作成手段は、前記意匠データが所定の基準から外れる場合には、その旨を前記表示手段に表示させて入力のし直しを促すことを特徴とする請求項9又は10記載の建築物設計支援システム。
- 前記設計データ作成手段は、建築物の性能に関する情報の入力を促す表示を前記表示手段に表示させ、前記建築物の性能に関する情報に基づいて前記骨組データを作成することを特徴とする請求項9〜11の何れかに記載の建築物設計支援システム。
- 前記設計手段は、前記構造設計図書に基づいて工作用データを作成することを特徴とする請求項12記載の建築物設計支援システム。
- 前記工作用データを予め登録されている部材業者に関連付けて仕分ける仕分け手段と、
部材業者に関連付けられた前記工作用データを通信網を介して当該部材業者の情報端末に送信するデータ送受信手段と
を備えたことを特徴とする請求項9〜13の何れかに記載の建築物設計支援システム。
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