JP3025818B2

JP3025818B2 - 建物生涯ケアシステム

Info

Publication number: JP3025818B2
Application number: JP02206428A
Authority: JP
Inventors: 芳久竹林; 早苗本田; 道哉鈴木; 公彦郡; 孝之秋元
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 2000-03-27
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JPH0490097A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、建物及び設備機器を総合的に管理、診断す
る建物生涯ケアシステムに関する。

〔従来の技術〕

建物がその機能、価値を失うことなく存続するために
は日常管理から更新・改修を含めた適切な維持保全活動
が必要とされる。

ビル内設備のインテリジェント化が進み設備システム
のウエイトが増大している現在、設備システムの保全活
動は一層重要になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この分野のオートメーション化は進ん
でおらず、熟練した保守員を必要としているのが現状で
ある。特に建物の規模の拡大、設備の高度化に伴って、
管理対象となる設備機器が多岐にわたり、保守員にもい
ろいろな専門的知識も必要とされる。また、管理する情
報量が膨大になっているために、熟練した保守員であっ
ても、守備範囲が広くなり対応が充分にできない状況も
生じてきている。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、設備
システムを対象に経験不足の保守員でも熟練した保守員
レベル以上の保全活動を可能にする建物生涯ケアシステ
ムを提供することを目的とするものである。本発明の他
の目的は、管理コストの低減、正確な予算管理の実現、
専門家による高度な診断、重故障の回避を図ることであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は、建物及び該建物内に存在する設
備機器を総合的に管理、診断する建物生涯ケアシステム
であって、各建物・設備機器毎に少なくとも設置の位
置、系統、年月日、耐用年数を含む機器情報データから
なる台帳と、前記機器情報データを基に前記各建物・設
備機器の点検スケジュールや結果を含む点検情報を管理
するメンテナンス・スケジュール管理手段と、前記各建
物・設備機器のメンテナンス情報を処置年月日毎に管理
する工事・メンテナンス履歴管理手段と、前記機器情報
データと運転実績データと前記メンテナンス情報と劣化
曲線に基づき前記各建物・設備機器の残存寿命を算出す
る残存寿命診断手段と、不具合項目・場所の入力と前記
建物・設備機器の運転状態データ、計測データから故障
診断を行う故障診断手段と、また、エネルギー消費量を
蓄積し、設定目標値と比較し管理するエネルギー管理手
段を備え、前記各建物・設備機器毎に点検情報及びメン
テナンス情報及びエネルギー消費量の管理を行って維持
保全のための残存寿命の診断を行うと共に不具合時の故
障診断を行うことを特徴とし、メンテナンス・スケジュ
ール管理手段は、携帯用の点検情報入出力装置と点検の
指示、点検で得られた情報を含む点検情報の授受を行
い、前記残存寿命診断手段及び故障診断手段は、前記建
物・設備機器を中央で監視制御する管理システムから運
転実績データ、運転状態データ、計測データを入手する
ことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の建物生涯ケアシステムでは、各建物・設備機
器毎に少なくとも設置の位置、系統、年月日、耐用年数
を含む機器情報データからなる台帳と、前記機器情報デ
ータを基に前記各建物・設備機器の点検スケジュールや
結果を含む点検情報を管理するメンテナンス・スケジュ
ール管理手段と、前記各建物・設備機器のメンテナンス
情報を処置年月日毎に管理する工事・メンテナンス履歴
管理手段と、前記機器情報データと運転実績データと前
記メンテナンス情報と劣化曲線に基づき前記各建物・設
備機器の残存寿命を算出する残存寿命診断手段と、不具
合項目・場所の入力と前記建物・設備機器の運転状態デ
ータ、計測データから故障診断を行う故障診断手段と、
また、エネルギー消費量を蓄積し、設定目標値と比較し
管理するエネルギー管理手段を備え、前記各建物・設備
機器毎に点検情報及びメンテナンス情報及びエネルギー
消費量の管理を行って維持保全のための残存寿命の診断
を行うと共に不具合時の故障診断を行うので、保守員等
の熟練度に関係なく点検、メンテナンスの管理を各建物
・設備機器に応じて効率的に行うことができ、不具合項
目から早期に故障診断を行うことができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る建物生涯ケアシステムの１実施
例を説明するための図、第２図は各管理部及び処理部の
構成を説明するための図である。

本発明に係る建物生涯ケアシステムは、第１図に示す
ように設備台帳管理部１、工事・メンテナンス履歴管理
部２、メンテナンス・スケジュール管理部３、エネルギ
ー管理部４、故障診断部５、残存寿命診断部６の各処理
部有し、それぞれの処理部の入力情報は全てデータベー
ス化され、このデータベースを介して一元化されたシス
テム管理を行うものである。各処理部は相互に関連して
おり、特に設計条件のデータベース８のバックアップに
より、現実に即した維持保全管理が可能となる。また、
建物の設備機器を中央で監視制御する中央監視設備９と
の接続により、定期的あるいは随時にエネルギー使用量
データ、運転実績データ、運転状態データ、温湿度の計
測データを入手可能とし、これらのデータを用いてエネ
ルギー管理や残存寿命診断、故障診断を行うことにより
信頼性の高い建物生涯ケアシステムを提供できるように
している。

設備台帳管理部１は、対象建物内に存在する設備機器
の台帳をデータベース化するものである。設備機器は、
各々機器レベル、部位・部品レベルに分類されるという
考えから、一般的な設備台帳とその詳細台帳による二層
構造をとっている。

長期間の保守保全活動においては、部品交換や補修等
のために部位・部品レベルの詳細な仕様の認識が重要と
なる。台帳機能はシステムの基本となる部分であり、他
の処理部は全てこの台帳に基づいた構成となっている。

設備台帳は、全ての建築設備機器が機器番号により認
識され、設備区分（空調・衛生・電気）、機器種類（空
調機、ファン、ポンプ等）により分類され、設置位置、
系統、設備年月日、耐用年数、製造所、製造番号、製造
年月日、納入業者、価格、仕様について各々管理でき、
自由に検索、追加、削除、修正等を行うことができる。

また、設備台帳詳細は、各建築設備機器の構成機器に
ついて、名称、形式、仕様（定格能力、寸法等）を管理
するものである。

工事・メンテナンス履歴管理部２は、第２図（ａ）に
示すように処理部23に検索・統計処理、集計処理、グラ
フ作成処理等の機能を有し、検索条件21、機器情報22に
基づき各機器のメンテナンス状況（処置年月日、処置部
位、現象、処置区分、原因、費用項目、金額）24の管理
を行うものである。また、検索条件21を設定することに
より、集計処理あるいはグラフ出力を行い、費用（標
準）、費用（累計）、件数（標準）、件数（累積）のグ
ラフが選択可能である。

メンテナンス・スケジュール管理部３は、第２図
（ｂ）に示すように設備台帳管理部１の機器情報31を基
に各機器の点検周期、具体的点検順路等を設定するもの
である。そして、当該日が点検日に設定されている各機
器については、点検情報入出力装置７に対して、点検す
べき機器番号、点検順序、各機器毎の点検内容を出力す
る。実際の点検に際しては、この点検情報入出力装置７
を保守要員が携行し、この指示にしたがって点検を行う
こととなる。また、回転機器の振動データも同時に計測
が可能である。こうして現場点検で得られた情報は、再
びメンテナンス・スケジュール管理部３に転送、処理さ
れる。スケジュールは、年間スケジュール、月間スケジ
ュール、週間スケジュールについて各々計画をつくる。
また、定期点検、法定点検等の比較的周期が長いものの
他に、いわゆる日常点検と呼ばれる日頃のメンテナンス
についてもスケジュール管理を行う。

エネルギー管理部４は、エネルギー消費量（電気・ガ
ス等）の管理を行うものである。ユーザーが年間あるい
は月間のエネルギー消費量の目標値41を設定すると、こ
の目標値と現状値を比較し、グラフ出力等によってビジ
ュアルに管理を行うことができる。現状値は、エネルギ
ー消費量データ42としてビル管理システム９との通信に
より自動的に蓄積される。年間累積消費量、月間累積消
費量、年間月別消費量、日時刻別消費量、年度別消費推
移のグラフを選択可能にしている。

残存寿命診断部６は、第２図（ｄ）に示すように一般
機器診断と回転機器診断からなる２種の診断機能を有す
る。

一般機器診断機能は、各設備機器の運転実績（運転時
間、設備後経過時間等）63、メンテナンス状況（メンテ
ナンス費用）64及び保全曲線（劣化曲線）62に応じて予
想耐用年数（残存寿命）を算出し、これを機器の更新ま
たはシステム更新の目安とするものである。予想耐用年
数（残存寿命）は、例えばメンテナンス費用の累積額を
標準と実績とで比較して標準の保全曲線（劣化曲線）62
を修正するものであり、実績が多ければ延長される。運
転実績についても同様である。

回転機器診断機能は、現場実測により計測された振動
データ65のトレンドグラフ及びスペクトルグラフにより
劣化状況を把握するものである。例えばアラーム値を越
える実測値の回数が多くなったこと、特殊なスペクトル
が増大したこと等により、機器の据え付け状態の悪化や
物質的劣化の進行を把握する。

故障診断部５は、突発的な不具合の発生時に、迅速に
不具合原因を特定し、専門家並の適切な対策表示を行う
ことを診断のねらいとするものであり、第２図（ｅ）に
示すように入力処理、一次診断、二次診断の各機能を有
する。そして、入力処理で、平面図データ53等を用いて
平面図を表示しながら不具合項目・不具合場所52、設定
データ54、運転状態データ・計測データ55の入力を処理
し、建物、設備システムに合わせて事前に設定された設
定値データ54を利用し、一次診断で運転状態データから
不具合の特定、二次診断で計測データと設定データから
不具合の特定を行うもので、以下の特徴を有する。

一次診断として、中央監視設備（ビル管理システ
ム）からの情報を利用して簡易に不具合の特定を行う。

二次診断として、一次診断に基づき選択された対象
機器等に関する計測データをユーザが入力して不具合の
特定を行う。

故障診断を上記のような一次と二次に分けることで
特別に診断用計測センサを設置することなく診断を行
う。

診断に関する判断ロジック及び空調等に関する情報
をデータベース化して保有している。

故障の特定に対応してメッセージを選択出力するの
で、診断結果と共に適切な対策の助言を与えることがで
きる。

全体フローの概要を説明すると、まず、故障診断はユ
ーザーが建物の使用上の不具合（居室が暑い等）及び発
生場所を入力することによって開始される。

一次診断では中央監視設備からの伝送情報を基に、不
具合発生原因（故障機器又は不具合原因）を特定し、対
策を指示する。一次診断において不具合発生原因が特定
できない場合、又はさらに部品レベルの故障機器の特定
が行える場合には二次診断へ進む。二次診断では、シス
テム上に指示される必要測定項目についてユーザーが測
定を行い、測定値を入力して診断を行う。

中央監視設備からの情報は、不具合発生入力時に不具
合内容、不具合発生場所に応じた必要項目（運転状態、
警報の有無、温湿度計測等）を一次診断実行時に入力す
る。そして、二次診断は、測定値と設定値の比較を基に
各不具合又は不具合原因を特定する。

次に、残存寿命診断について説明する。

第３図は標準累積保全曲線の補正を説明するための
図、第４図は保全費用による補正を説明するための図で
ある。

建築設備の更新時期を推定することは、維持保全計画
を立案し、適切な維持保全を行う上で不可欠な行為であ
る。設備機器の更新の要因は、物理的劣化のみならず、
社会的不適応化が少なからず依存するが、物理的劣化で
ある老朽化が最も多く、特に空調、衛生設備では過半を
占めている。したがって、物理的劣化により更新に至る
との考えを基本にし、物理的劣化による更新の時期すな
わち残存寿命を推定する手法を採用している。

残存寿命に与える因子には、使用実績（稼働時
間、発停回数、設置経過時間）、保全状態（保全費
用、点検回数等）、製造上のバラツキがある。

そこで、まず、機器の標準寿命を設定する。この標準
寿命とは法定耐用年数等を考慮に入れて、製造者側が機
器設計の上で盛り込むべき耐用年数であり、標準的な使
用状況と保守を仮定しての耐用年数、所謂メーカー発表
の耐用年数である。

次に、実際の使用実績により補正を行う。

実績については仮定された使用状況により異なるが、
稼働部分を有する機器については稼働時間を、稼働部分
を有しない機器については設置経過時間を実績とし、使
用実績を考慮に入れた耐用年数N_saは、 N_sa＝N_s・（t_s/t_a）或いは、 N_sa＝N_a・（T_s/T_a）となる。

となる。ただし、N_s、T_s、t_sはそれぞれ標準メンテナン
スの場合の耐用年数、実稼働基準耐用時間、１年当たり
の耐用時間（T_s/N_s）であり、N_a、T_a、t_aはそれぞれ実
績による設置年数、実稼働時間、１年当たりの実稼働時
間（T_a/N_a）である。

同様に保全状態による補正を行う。

点検、修繕等の保全行為は竣工時の性能を維持してい
くための行為である。この点に着目すると、更新に至る
までの保全費用の累積変化が劣化の変化であると認識で
きる。即ち累積保全費曲線＝劣化曲線と考えると、この
蓄積保全費曲線は、機器ごとに固有の曲線が実態調査か
ら得られる。そこで、第３図に示すようにこの標準累積
保全費曲線f_s（ｎ）を使用実績で（n_s/n_sa）＝（N_s/N_sa）（一定）になる曲線f_sa（ｎ）に補正する。

そして、保全費用による補正では、まず、診断時点n_c
での蓄積保全費用をＭ（n_c）とすると劣化状態Ｃ（n_c）
を、Ｃ（n_c）＝｛Ｍ（n_c）／（M_i・φ｝×100 とする。ただし、M_iは初期投資額、φは更新時の（累積
保全費用／初期投資額）である。実保全費用による劣化
度と標準保全費用による劣化度との差ΔＣ（n_c）は、第
４図に示すように Δｃ（n_c）＝f_sa（n_c）−Ｃ（n_c）となり、ΔＣ（n_c）だけ標準より劣化が進んでいると考
えることが出来る。したがって現保全状態に於ける劣化
曲線f_a（ｎ）は点（n_c,f_a（n_c））を通ることになり、
第４図に示すように曲線f_sa（ｎ）をになる曲線f_a（ｎ）に補正する。

f_a（ｎ）＝100（％）ときのｎを求め,Nとすれば、残
存寿命N_cはN_c＝Ｎ−n_cとなる。

上記のように本発明に係る建物生涯ケアシステムは、
設備台帳を基に定期点検、法定点検、日常点検などのメ
ンテナンスのスケジュール及び工事・メンテナンス情報
を管理して、これらのデータ及び設備機器に係る中央監
視設備の運転実績データから残存寿命を診断することに
よって、建物・設備機器の日常管理から更新・改修を含
めた適切な維持保全活動を可能にし、正確な予算管理の
実現を可能にするものである。また、中央監視設備のエ
ネルギー使用量データから週間や月間、年間のエネルギ
ー使用状況を把握、管理し、中央監視設備のの運転状況
データ、計測データとユーザの不具合入力から２段階で
不具合の特定を行う。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、建築設備について説明したが、残存寿命の診断やメ
ンテナンスの必要のある他の施設にも同様に適用可能で
あることはいうまでもない。また、残存寿命診断では、
特定の項目の発生、履歴で同様の補正を行うようにして
もよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、各
建物・設備機器毎に少なくとも設置の位置、系統、年月
日、耐用年数を含む機器情報データからなる台帳と、前
記機器情報データを基に前記各建物・設備機器の点検ス
ケジュールや結果を含む点検情報を管理するメンテナン
ス・スケジュール管理手段と、前記各建物・設備機器の
メンテナンス情報を処置年月日毎に管理する工事・メン
テナンス履歴管理手段と、前記機器情報データと運転実
績データと前記メンテナンス情報と劣化曲線に基づき前
記各建物・設備機器の残存寿命を算出する残存寿命診断
手段と、不具合項目・場所の入力と前記建物・設備機器
の運転状態データ、計測データから故障診断を行う故障
診断手段と、また、エネルギー消費量を蓄積し、設定目
標値と比較し管理するエネルギー管理手段を備え、前記
各建物・設備機器毎に点検情報及びメンテナンス情報及
びエネルギー消費量の管理を行って維持保全のための残
存寿命の診断を行うと共に不具合時の故障診断を行うの
で、管理の省力化、均一化、さらには総合管理、総合診
断が可能になる。また、例えば不具合がある場合に所定
の論理で診断を行うことができるので、重故障に至る前
に故障診断を行うことができ、近年、熟練した技術者の
不足が叫ばれている中で未熟な管理者でも対応できる保
守・保全のためのツールとして、専門家と同等に高度な
管理、診断が可能になり、設備の更新・回収を含めた適
切な維持保全活動が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る建物生涯ケアシステムの１実施例
を説明するための図、第２図は各管理部及び処理部の構
成を説明するための図、第３図は標準累積保全曲線の補
正を説明するための図、第４図は保全費用による補正を
説明するための図である。１……設備台帳管理部、２……メンテナンス履歴管理
部、３……メンテナンス・スケジュール管理部、４……
エネルギー管理部、５……故障診断部、６……残存寿命
診断部、７……点検情報入出力装置、８……設計条件の
データベース、９……中央監視設備。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者郡公彦東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者秋元孝之東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 25/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】建物及び該建物内に存在する設備機器を総
合的に管理、診断する建物生涯ケアシステムであって、各建物・設備機器毎に少なくとも設置の位置、系統、年
月日、耐用年数を含む機器情報データからなる台帳と、前記機器情報データを基に前記各建物・設備機器の点検
スケジュールや結果を含む点検情報を管理するメンテナ
ンス・スケジュール管理手段と、前記各建物・設備機器のメンテナンス情報を処置年月日
毎に管理する工事・メンテナンス履歴管理手段と、前記機器情報データと運転実績データと前記メンテナン
ス情報と劣化曲線に基づき前記各建物・設備機器の残存
寿命を算出する残存寿命診断手段と、不具合項目・場所の入力と前記建物・設備機器の運転状
態データ、計測データから故障診断を行う故障診断手段
とを備え、前記各建物・設備機器毎に点検情報及びメンテ
ナンス情報の管理を行って維持保全のための残存寿命の
診断を行うと共に不具合時の故障診断を行うことを特徴
とする建物生涯ケアシステム。
【請求項２】建物及び該建物内に存在する設備機器を総
合的に管理、診断する建物生涯ケアシステムであって、各建物・設備機器毎に少なくとも設置の位置、系統、年
月日、耐用年数を含む機器情報データからなる台帳と、前記機器情報データを基に前記各建物・設備機器の点検
スケジュールや結果を含む点検情報を管理するメンテナ
ンス・スケジュール管理手段と、前記各建物・設備機器のメンテナンス情報を処置年月日
毎に管理する工事・メンテナンス履歴管理手段と、エネルギー消費量を蓄積し、設定目標値と比較し管理す
るエネルギー管理手段と、前記機器情報データと運転実績データと前記メンテナン
ス情報と劣化曲線に基づき前記各建物・設備機器の残存
寿命を算出する残存寿命診断手段と、不具合項目・場所の入力と前記建物・設備機器の運転状
態データ、計測データから故障診断を行う故障診断手段
とを備え、前記各建物・設備機器毎に点検情報及びメンテ
ナンス情報及びエネルギー消費量の管理を行って維持保
全のための残存寿命の診断を行うと共に不具合時の故障
診断を行うことを特徴とする建物生涯ケアシステム。
【請求項３】メンテナンス・スケジュール管理手段は、
携帯用の点検情報入出力装置と点検の指示、点検で得ら
れた情報を含む点検情報の授受を行うことを特徴とする
請求項１又は２記載の建物生涯ケアシステム。
【請求項４】前記残存寿命診断手段及び故障診断手段
は、前記建物・設備機器を中央で監視制御する管理シス
テムから運転実績データ、運転状態データ、計測データ
を入手することを特徴とする請求項１又は２記載の建物
生涯ケアシステム。