JP2020119240A - 建築用材料算出システム - Google Patents

Abstract

【課題】建築用材料を算出し発注する手間を削減でき、建築用材料の発注ミスなどを防止することができる建築用材料算出システムを提供する。【解決手段】ＢＩＭ情報が記憶されたＢＩＭ情報記憶部１１と、建築物モデルＭを設計し建築物モデルＭの情報を記憶する建築物設計部１２と、を有するＢＩＭシステム１０と、建築物モデルＭの各部位に使用する建築用材料に関する材料情報が記憶された材料情報記憶部２１と、建築用材料を建築物モデルの各部位に施工する際の施工基準に関する施工情報が記憶された施工情報記憶部２２と、建築物モデルＭの情報と材料情報と施工情報とに基づいて建築物モデルＭの各部位に使用する建築用材料の数量を算出する算出部２３と、を有する数量算出部２０と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、建築用材料算出システムに関する。

建築物の施工を実施する場合、設計図書の図面等の設計資料から、設計図書で指定された下地材等の建築用材料の数量などを計算する数量拾いが実施される。数量拾いを実施して得られた建築用材料の数量に基づいて、施工に使用される建築用材料の見積書の作成や発注作業が実施される。

この数量拾いは建築物の施工業務において多くの時間と労力とを要する作業であり、作業者の作業工数の増加や残業時間の増加など、作業者の負担を大きくする要因となっている。このため、数量拾いの作業を軽減することが求められている。

ところで、建築物の設計にはＣＡＤが使用されており、近年では、ビルディング インフォメーション モデリング（Building Information Modeling、以下、BIMという）を使用して設計をすることが行われてきている（例えば特許文献１、２等）。

ＢＩＭでは、複数の構造物のパーツ（ＢＩＭパーツ）を組み合わせることによって、建築物（ＢＩＭモデル）をコンピュータ上に再現することができる。ＢＩＭパーツやＢＩＭモデルは、３次元の形状情報に加えて様々な属性情報を有している。例えば、室等の名称・面積、材料・部材の仕様・性能、仕上げ等の属性情報がＢＩＭパーツやＢＩＭモデルには含まれている。このＢＩＭパーツやＢＩＭモデルの属性情報を利用すれば、数量拾いの作業を軽減できる可能性がある。

特願２０１７−７０５４６号公報 特開２０１６−１２２２８４号公報

しかし、現状では、ＢＩＭを使用して設計する場合でも、ＢＩＭパーツやＢＩＭモデルの属性情報を利用した数量拾いの作業は十分に行われておらず、現状でも、作業者が多くの時間割いて数量拾いを実施している。

本発明は上記事情に鑑み、建築用材料を算出し発注する手間を削減でき、建築用材料の発注ミスなどを防止することができる建築用材料算出システムを提供することを目的とする。

第１発明の建築用材料算出システムは、建築物を構成する構造体の３Ｄモデルと該構造体の３Ｄモデルの属性情報とを関連づけたＢＩＭ情報が記憶されたＢＩＭ情報記憶部と、該ＢＩＭ情報記憶部に記憶されている前記ＢＩＭ情報に基づいて建築物モデルを設計し建築物モデルの情報を記憶する建築物設計部と、を有するＢＩＭシステムと、前記建築物モデルの各部位に使用する建築用材料に関する材料情報が記憶された材料情報記憶部と、前記建築用材料を前記建築物モデルの各部位に施工する際に適用する施工情報が記憶された施工情報記憶部と、前記建築物モデルＭの情報と前記材料情報と前記施工情報とに基づいて前記建築物モデルの各部位に使用する建築用材料の数量を算出する算出部と、を有する数量算出部と、を備え、該数量算出部の算出部は、前記建築物設計部から前記建築物モデルの情報を取得して、取得した該建築物モデルの情報から前記建築物モデルの各部位の形状に関する形状情報を取得するステップと、前記建築物モデルの各部位に使用する前記建築用材料の寸法に関する寸法情報を前記材料情報記憶部から取得するステップと、前記建築物モデルの各部位における該建築物モデルの各部位に使用する前記建築用材料の施工情報を施工情報記憶部から取得するステップと、前記形状情報と前記寸法情報とを利用して、前記施工情報に基づいて前記建築物モデルの各部位に使用される前記建築用材料の数量を算出するステップと、を実施する算出処理を実行することを特徴とする。

第１発明によれば、建築モデルを作成すれば、建築モデルの各部位の施工に必要となる建築用材料の種類や数量を決定できるので、施工に使用する建築用材料の種類や数量を算出する手間を削減することができる。

本実施形態の建築用材料算出システム１の概略ブロック図である。 本実施形態の建築用材料算出システム１の処理フロー図である。 数量調整部３０を有する本実施形態の建築用材料算出システム１の処理フロー図である。 発注部４０および受注部１００を有する本実施形態の建築用材料算出システム１の概略ブロック図である。

本実施形態の建築用材料算出システムは、ＢＩＭを利用して設計された建築物に使用される建築用材料の数量を算出するシステムであって、建築用材料の数量を簡単に算出することができるようにしたことに特徴を有している。

本明細書における「建築物」には、木構造、鉄筋コンクリート構造、鉄骨造、鉄筋・鉄骨コンクリート造、補強コンクリート造、石造、レンガ造等の種々の構造物が含まれるが、必ずしもこれらの構造物に限定されない。

本明細書における「建築物モデル」のおける「各部位」とは、建築物の壁、天井等のように建築物を構成する部位を意味している。

本明細書における「建築物を構成する構造体」には、柱や壁、天井、階段等の建築物を構成する構造物が含まれる。

本明細書における「建築用材料」には、鉄筋やコンクリート、鉄骨等の構造材や、断熱材、断熱吹付及び巻きつけ材、構造用合板、プラスターボード（石膏ボード）等の下地材、化粧ケイ酸カルシウム板、ケイ酸カルシウム板、岩綿吸音板、化粧石膏ボード等の壁や天井の仕上げを構成する全般的な壁用、天井用の内装材、床を構成するＯＡフロアー、木床、フローリング材、タイルカーペット等の床を構成する全般的な床用内装材、等が含まれる。

以下では、本実施形態の建築用材料算出システムにおいて数量を算出する建築用材料が内装材である場合を代表として説明する。

＜本実施形態の建築用材料算出システム１＞
図１に示すように、本実施形態の建築用材料算出システム１は、建築物モデルを設計するＢＩＭシステム１０と、ＢＩＭシステム１０が設計した建築物モデルＭの情報を利用して、建築物モデルＭの各部位の内装に使用される内装材の数量を算出する数量算出部２０と、を備えている。

＜ＢＩＭシステム１０＞
ＢＩＭシステム１０は、ＢＩＭ情報記憶部１１と、建築物設計部１２と、を備えている。

ＢＩＭ情報記憶部１１は、建築物を構成する構造体の３Ｄモデルと構造体の３Ｄモデルの属性情報とを関連づけたＢＩＭ情報が記憶されたものである。このＢＩＭ情報記憶部１１は、建築物設計部１２からの指令に基づいて、建築物設計部１２に各構造体のＢＩＭ情報を供給することができるようになっている。

建築物設計部１２は、ＢＩＭ情報記憶部１１に記憶されている構造体のＢＩＭ情報を使用して、建築物の３Ｄモデルである建築物モデルＭを設計するものである。例えば、作業者の指令に基づいて、ＢＩＭ情報を利用して構造物である柱や壁を画面上にレイアウトして、家やビル等の建築物モデルＭを設計することができるものである。この建築物設計部１２は、設計した建築物モデルＭに使用されている構造物のＢＩＭ情報を、そのレイアウト情報と関連付けて建築物モデルＭの情報として記憶する機能も有している。つまり、建築物モデルＭを構成する構造体同士の相対的な位置に関する情報や、構造体同士の連結状況などに関する情報が、建築物モデルＭの情報には含まれている。したがって、建築物モデルＭにおいて複数の構造体によって形成される各部位の形状やその大きさ（面積や長さ）の情報が、建築物モデルＭの情報に含まれることになる。例えば、建築物モデルＭの部位に相当する壁の面積の情報や、その壁を挟む天井と床の距離、その壁を挟む柱間の距離などが建築物モデルＭの情報に含まれている。

なお、ＢＩＭシステム１０には、市販されている建物設計用の３次元ＣＡＤを使用することができる。例えば、Ｒｅｖｉｔ（登録商標）等を使用することができる。

＜数量算出部２０＞
数量算出部２０は、材料情報記憶部２１と、施工情報記憶部２２と、算出部２３と、を有している。

材料情報記憶部２１は、建築物モデルＭの各部位に使用する内装材に関する材料情報が記憶されたものである。例えば、内装材が下地材であれば、下地材の寸法情報（厚さや幅、長さなど）や下地材の素材に関する情報が、下地材の材料情報として記憶されている。この材料情報記憶部２１は、算出部２３からの指令に基づいて、算出部２３に材料情報を供給することができるようになっている。

施工情報記憶部２２は、建築物モデルＭの各部位に内装材を施工する際に、順守すべき施工基準や施工手順等に関する施工情報が記憶されている。この施工情報記憶部２２は、算出部２３からの指令に基づいて、算出部２３に施工情報を供給することができるようになっている。

算出部２３は、建築物モデルＭの各部位に内装材を施工する際に必要な内装材の数量を算出する機能を有している。この算出部２３では、以下の手順（ステップ）で実施される算出処理によって内装材の数量が算出される（図２参照）。

＜内装材算出手順＞
まず、ＢＩＭシステム１０に記憶されている建築物モデルＭの情報が、数量算出部２０の算出部２３に供給される。すると、算出部２３は、建築物モデルＭの情報から建築物モデルＭの各部位の形状に関する形状情報を取得するステップを実施する。例えば、天井であればその面積や各辺の長さ（壁間の距離）等の情報を算出部２３は取得する。壁であればその面積やその高さ（床から天井までの距離）や幅（柱間の距離）等の情報を算出部２３は取得する。

建築物モデルＭの情報から各部位の形状情報を算出部２３が取得すると、算出部２３は、各部位に使用される内装材の寸法に関する寸法情報を材料情報記憶部２１から取得するステップを実施する。例えば、壁に使用する下地材や天井に使用するボードであれば、その厚さや幅、長さ等の情報を算出部２３は取得する。壁に使用する下地材であれば、その厚さや幅、長さ等の情報を算出部２３は取得する。

ついで、算出部２３は、建築物モデルＭの各部位において、その各部位に内装材を施工する場合に順守すべき基準を施工情報記憶部２２から取得するステップを実施する。例えば、壁に使用する下地材を施工する場合には、下地材を施工する手順に関する情報を算出部２３は取得する。また、下地材の施工に関する建築基準等がある場合には、建築基準に関する情報を算出部２３は施工情報記憶部２２から取得する。

これらの情報が取得されると、形状情報と寸法情報とを利用して、算出部２３は建築物モデルＭの各部位に内装材を配置するために必要や内装材の数量を算出するステップを実施する。例えば、形状情報に含まれている壁の幅をＬ１とし、寸法情報に含まれている下地材の幅がＬ２とする。この場合、算出部２３は、単純にＬ１/Ｌ２によって必要となる下地材の数量を算出することもできるし、施工情報に含まれている施工手順に基づいて下地材の数量を算出することもできる。例えば、下地材を壁に割り付ける際の手順に基づいて、算出部２３が下地材の数量を算出するようになっていてもよい。とくに、建築基準がある場合には、建築基準を満たすように下地材を壁に割り付ける作業を実施する手順に基づいて、算出部２３は下地材の数量を算出する。
なお、特別な施行手順や建築基準がない場合には、算出部２３は、施工情報を使用せずに、単純計算で内装材の数量を算出してもよい。

以上のように、本実施形態の建築用材料算出システム１では、ＢＩＭシステム１０によって建築モデルＭを作成すれば、建築モデルＭの各部位の施工に必要となる内装材等の建築用材料の種類や数量を決定できる。したがって、施工に使用する内装材等の建築用材料の数量を算出する手間を削減することができる。

しかも、建築モデルＭの情報を使用して、建築モデルＭの各部位の寸法や形状を把握するので、数量を算出するベースとなる各部位の寸法や形状の精度が高くなる。すると、内装材等の建築用材料の数量の算出精度を高くできるので、余分な量の内装材を発注しなくてもよくなり、施工コストも抑えることができる。

＜数量調整部３０＞
上記例のように、算出部２３は、形状情報や寸法情報、施工情報を利用して、建築モデルＭから直接内装材の数量を算出できる。しかし、設計変更及び実現場誤差等の差異が生じた場合には、上述した方法で内装材の数量を算出した場合には、誤差が生じ、その誤差が大きくなる可能性がある。

かかる数量の算出誤差を調整して、必要な内装材の数量をより適切な値とする数量調整部３０を設けてもよい。かかる数量調整部３０として、以下のような構成を採用することができる。

数量調整部３０は、各部位において使用する内装材毎に内装材の数量に関する数量データと、この数量データと算出部２３が算出した内装材の数量とを比較して、内装材の数量を補正する機能と、を有している。

数量データは、建築物モデルＭの各部位について、各部位において使用する内装材毎に、内装材の数量に関する情報が記憶されているものである。この数量データは、例えば、建築物モデルの各部位の形状に対して、その形状において使用する内装材の数量が関係づけられている。この数量データにおける内装材の数量は、所定の形状や寸法を有する実際の建築物において予め得られている数量である。例えば、面積や柱間の距離、床から天井までの高さがある値の壁について、予め作業者が図面等に基づいて算出した内装材の数量である。そして、数量データには、壁や天井等の構造物の様々な寸法（壁であれば、面積や柱間の距離、床から天井までの高さ）と、その寸法を有する構造物における各内装材の数量と、が関連付けられて記憶されている。

数量調整部３０は、上記数量データと、算出部２３が算出した内装材の数量とを比較して、内装材の数量を補正する補正機能を有している。この補正機能は、以下のような方法で内装材の数量補正を実施することができる（図３参照）。

まず、算出部２３が内装材の数量を算出すると、その内装材の数量を算出した条件に関する情報を数量調整部３０は取得する。例えば、数量算出部２０の算出部２３で使用された形状情報や寸法情報を数量調整部３０が取得する。

ついで、数量調整部３０は、数量データにおいて、数量算出部２０の算出部２３で使用された寸法と一致する条件における内装材の数量を取得し、数量データから取得された内装材の数量と、算出された内装材の数量と、を比較する。

そして、両者が一致した場合には、算出部２３において算出された数量データは適切であると判断して、補正せずにそのまま発注などに使用される。

一方、両者にズレがある場合は、そのズレが一定以上の場合には、数量データの数量に変更して、変更した数量を発注などに使用する。

以上のような数量調整部３０を設けておけば、数量算出部２０の算出部２３で算出された内装材の数量が適切でない場合でも、内装材の発注などを適切に実施できるという利点が得られる。

＜入力部２４＞
本実施形態の建築用材料算出システム１では、建築物モデルＭの全ての部位について、各部位に使用される全ての内装材の数量を算出するようになっていてもよいが、特定の部位や特定の内装材についてのみ、その数量を算出するようにしてもよい。すると、必要な部位の内装材の数量や必要な内装材の数量だけを算出すればよくなるので、算出部２３が内装材の数量を算出する時間を削減できる。

例えば、数量算出部２０に、数量を算出する部位や内装材を入力する入力部２４を設ける。そして、入力部２４から入力された部位に関する情報に基づいて、特定の部位の形状情報だけを建築物モデルＭの情報から抽出し、その部位についてのみ算出処理を実施すれば、内装材の数量を算出する時間を削減できる。

また、入力部２４から入力された内装材に関する部位情報に基づいて、特定の内装材についてのみ算出処理を実施すれば、内装材の数量を算出する時間を削減できる。

なお、入力部２４には、公知の入力機器を使用することができる。例えば、キーボードやバーコードリーダ等を使用することができる。

＜発注システム＞
本実施形態の内装材算出システム１は、数量算出部２０や数量調整部３０によって各内装材の数量が決定されると、各内装材を、算出された数量に応じて、所定の建材メーカーなどの発注先に発注する発注部４０と、発注先で発注を受ける受注部５０と、を有していてもよい（図４参照）。

＜発注部４０＞
発注部４０は、数量算出部２０や数量算出部３０（以下では、両者を合わせて数量算出部２０等という）から、内装材の数量が送信されると発注情報を形成する発注情報形成部４１を有している。

この発注情報形成部４１は、内装材の数量と、内装材に関する情報と、を関連付けた発注情報を生成する機能を有している。発注情報は、例えば、内装材の数量と、内装材の型番、内装材の製造メーカーなどが関連付けて記録されている。また、内装材を発注する発注先の情報も関連付けて記録されていてもよい。

発注情報形成部４１が生成した発注情報は、送信部４２に供給される。送信部４２では、所定の発注先にメールやFAX等を利用して発注情報を送信する機能を有している。

例えば、発注情報を送信する発注先を送信部４２に記憶しておき、発注先と内装材とを関連付けて発注先情報として記憶させておく。すると、発注情報に含まれる内装材の情報に基づいて、送信部４２が発注先情報から発注先を取得して、その発注先に発注情報を送信することができる。

また、発注情報に発注先の情報が記憶されていれば、送信部４２が発注先の情報を発注情報から取得して、取得した発注先の情報に基づいて、その発注先に発注情報を送信することができる。

さらに、発注部４０は、発注情報を取得した際に、発注情報を送信する発注先の情報を入力する送信入力部４３を備えていてもよい。この場合、初めて発注する発注先の情報を簡単に入力できるし、送信部４２の発注情報に記憶されている発注先を変更する場合にも変更作業が簡単になる。

なお、特定の内装材の発注先のみを変更する場合には、発注先を変更する内装材の情報と、変更する発注先を入力するようにしてもよい。同様に、建築モデルの特定の部位における内装材の発注先を変更する場合には、建築モデルにおいて発注先を変更する特定の部位と、変更する発注先を入力するようにしてもよい。

＜受注部１００＞
受注部１００は、発注先に設けられるものであり、受信部１０１と、受注情報形成部１０２と、を有している。

受信部１０１は、発注部４０の送信部４２が発注した発注情報を受信するものである。
受注情報形成部１０２は、受信部１０１が受信した発注情報から、内装材の情報と、内装材の数量と、を抽出し、両者を関連付けた受注情報を形成するものである。この受注情報は、例えば、内装材の情報（製造メーカ名や型番等）と、内装材の数量と、を汎用の表計算ソフトで処理できる表データとする機能を有している。また、受注情報形成部１０２は、発注先の受注システムに対応したデータに変更する機能を有していてもよい。受注情報形成部１０２は、内装材の情報（製造メーカ名や型番等）と、内装材の数量と、を表形式で表現して印刷する機能を有していてもよい。

なお、発注情報形成部４１が生成する発注情報が、既に汎用の表計算ソフトで処理できる表データとなっている場合や、発注先の受注システムに対応したデータとなっている場合には、発注先では、発注情報をそのまま使用してもよい。この場合には、受信部１０１に受注情報形成部１０２を設けなくてもよい。

本発明の建築用材料算出システムは、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）やスチール造（Ｓ造）等の建築物の内装等に使用される建築用材料の数値拾いするシステムに適している。

１ 建築用材料算出システム
１０ ＢＩＭシステム
１１ ＢＩＭ情報記憶部
１２ 建築物設計部
２０ 数量算出部
２１ 材料情報記憶部
２２ 施工情報記憶部
２３ 算出部
２４ 入力部
３０ 数量調整部
４０ 発注部
４１ 発注情報形成部
４２ 送信部
４３ 送信入力部
１００ 受注部
１０１ 受注部
１０２ 受注情報形成部

Claims (7)

1. 建築物を構成する構造体の３Ｄモデルと該構造体の３Ｄモデルの属性情報とを関連づけたＢＩＭ情報が記憶されたＢＩＭ情報記憶部と、該ＢＩＭ情報記憶部に記憶されている前記ＢＩＭ情報に基づいて建築物モデルを設計し建築物モデルの情報を記憶する建築物設計部と、を有するＢＩＭシステムと、
   前記建築物モデルの各部位に使用する建築用材料に関する材料情報が記憶された材料情報記憶部と、前記建築用材料を前記建築物モデルの各部位に施工する際に適用する施工情報が記憶された施工情報記憶部と、前記建築物モデルＭの情報と前記材料情報と前記施工情報とに基づいて前記建築物モデルの各部位に使用する建築用材料の数量を算出する算出部と、を有する数量算出部と、を備え、
   該数量算出部の算出部は、
   前記建築物設計部から前記建築物モデルの情報を取得して、取得した該建築物モデルの情報から前記建築物モデルの各部位の形状に関する形状情報を取得するステップと、
   前記建築物モデルの各部位に使用する前記建築用材料の寸法に関する寸法情報を前記材料情報記憶部から取得するステップと、
   前記建築物モデルの各部位における該建築物モデルの各部位に使用する前記建築用材料の施工情報を施工情報記憶部から取得するステップと、
   前記形状情報と前記寸法情報とを利用して、前記施工情報に基づいて前記建築物モデルの各部位に使用される前記建築用材料の数量を算出するするステップと、を実施する算出処理を実行する
   ことを特徴とする建築用材料算出システム。
2. 前記数量算出部は、
   前記建築物モデルの各部位において使用する前記建築用材料毎に該建築用材料の数量に関するデータが記憶されている数量データを有する数量調整部を有しており、
   該数量データは、
   前記建築物モデルの各部位の形状に対して、その形状において使用する前記建築用材料の数量が関係づけられており、
   該数量調整部は、
   前記算出部が前記建築用材料の数量を算出する際に使用した前記形状情報に対応する形状と関連付けられて前記数量データに記憶されている前記建築用材料の数量と、前記数量算出部の算出部が算出した前記建築用材料の数量と、を比較して、前記建築用材料の数量を補正する機能を有している
   ことを特徴とする請求項１記載の建築用材料算出システム。
3. 前記建築用材料の数量を算出する対象となる前記建築物モデルの部位を入力する入力部を備えており、
   前記数量算出部は、
   前記入力部から入力された前記建築物モデルの部位について、前記ＢＩＭシステムから前記形状情報を取得し、前記算出処理を実行する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の建築用材料算出システム。
4. 前記入力部は、
   数量を算出する対象となる前記建築用材料を入力する機能を有しており、
   前記数量算出部は、
   前記建築物モデルの部位について、前記ＢＩＭシステムから前記形状情報を取得し、入力された前記建築用材料について、前記算出処理を実行する
   ことを特徴とする請求項３記載の建築用材料算出システム。
5. 発注部と受注部とを備えており、
   前記発注部は、
   前記数量算出部によって算出された各建築用材料の数量を、該建築用材料と関連付けて発注情報を生成する発注情報形成部と、
   該発注情報形成部が生成した前記発注情報を発信する送信部と、を有しており、
   前記受注部は、
   前記発注部の送信部が送信した前記発注情報を受信する受信部と、
   該受信部が受信した前記発注情報に基づいて、建築用材料とその数量を関連付けた受注情報を形成する受注情報形成部と、を有している
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の建築用材料算出システム。
6. 前記発注部は、
   前記送信部が前記発注情報を送信する送信先に関する送信先情報を入力する送信先入力部を備えている
   ことを特徴とする請求項５記載の建築用材料算出システム。
7. 前記建築用材料が、内装材である
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の建築用材料算出システム。
   
   

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