JP3909817B2 - 建築物の設計支援システム及びプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築物の設計支援システム及びプログラムに関し、とくにライフサイクルコストに基づく建築物の構造形式や建築材料及び設備等の設計を支援するシステム及びプログラムに関する。ここにライフサイクルコスト（Life Cycle Cost）とは、建築物を企画・設計・建設し、維持管理して所定期間存続させ、最後に解体・廃棄するまでの建築物の全生涯に要する費用の総額である。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の設計では、例えばインテリジェントビル等に代表されるように機能の高度化が進み維持管理費が増大するに伴い、建設時のイニシャルコストだけでなく、維持管理を経て解体・廃棄に至るに要するランニングコストを考慮することが求められている。建築物のライフサイクルコストは、イニシャルコストとランニングコストとの合計である。ライフサイクルコストの全体から見れば、建築物の維持管理に必要なランニングコストは、建設や企画・設計に必要なイニシャルコストに比し４〜６倍にもなるといわれている（社団法人建築業協会「建物の生涯価値向上を支援するライフサイクルエンジニアリング」1999年3月）。建築物のランニングコストには、その存続期間（使用年数）中の保全費（設備管理費・清掃費・警備費・保守点検費・消耗品等）、水光熱費、更新・修繕費、廃棄・処分費、及び公租公課・保険その他の一般管理費等が含まれる。
【０００３】
また最近では、建築主が客観的に評価できるように、設計者や施工者に対して建築物のライフサイクルコストを算出して分かり易く説明することが要求されている。ライフサイクルコストの算出方法として、従来から、建築物の構造形式や建築材料及び設備の仕様等の設計値に基づいてライフサイクルコストを算出する手法が提案されている。また、与えられた設計値の範囲内でランニングコストを低減するため、高耐久性建築材料の採用、省エネルギー設備の導入等の様々なライフサイクルコストの検討方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のライフサイクルコストの算出・検討方法は、建築物の構造形式や建築材料及び設備の仕様等の設計値が決定された後に行うものであり、与えられた設計値の範囲内でランニングコストをある程度低減することは可能であるものの、例えば建築主の予算に制約があるような場合に、ライフサイクルコストを予算額以下に抑えることが難しい場合がある。イニシャルコストとランニングコストとは密接な関係にあり、予算制約内でライフサイクルコストの最適化を図るためには、両者のバランスを取って建築物の企画・設計の再検討を必要とする場合がある。建築物のライフサイクルコストに対する意識が高まる中で、企画・設計段階において、予算内で最適なライフサイクルコストが得られるような建築物の設計値の検討が簡単にできる手法の開発が望まれている。
【０００５】
そこで本発明の目的は、予算額に見合ったライフサイクルコストの建築物の設計値が簡単に検討できる建築物の設計支援システム及びプログラムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
図１のブロック図及び図２の流れ図を参照するに、本発明による建築物の設計支援システムは、コンピュータ１を用いた建築物の設計支援システムにおいて、建築材料及び設備毎の用途別の建設費・保全費・水光熱費・修繕費を記憶した単価データベース11と建築物の総予算額15とを記憶する記憶手段２、建築物の面積21及び階数22と用途別面積比率23と建築材料及び設備24と存続期間25とからなる設計値20を設定する入力手段３、設計値20からデータベース11に基づき建築物の総建設費と存続期間中の保全費・水光熱費・修繕費の累計との合計を含むライフサイクルコスト30を算出する算出手段６、及び算出したライフサイクルコスト30と予算額15とを比較表示する表示手段７を備え、設計値20を変えながら入力手段３による設定と算出手段６によるライフサイクルコスト30の算出と表示手段７による比較表示とからなるサイクルを繰り返すことにより予算額15に見合ったライフサイクルコスト30を与える設計値20の選択を支援してなるものである。
【０００８】
更に図１のブロック図を参照するに、本発明による建築物の設計支援プログラムは、建築物の設計を支援するためにコンピュータ１を、建築材料及び設備毎の用途別の建設費・保全費・水光熱費・修繕費を記憶した単価データベース11と建築物の総予算額15とを記憶する記憶手段２、建築物の面積21及び階数22と用途別面積比率23と建築材料及び設備24と存続期間25とからなる設計値20を設定する入力手段３、設計値20からデータベース11に基づき建築物の総建設費と存続期間中の保全費・水光熱費・修繕費の累計との合計を含むライフサイクルコスト30を算出する算出手段６、及び算出したライフサイクルコスト30と予算額15とを比較表示する表示手段７として機能させるものである。
【０００９】
好ましくは、保全費及び修繕費の単価データベースを管理グレード別に記憶し、設計値20に建築物の管理グレード26を含め、建築物のライフサイクルコストを管理グレード26毎に算出する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、コンピュータ１を用いた本発明の設計支援システムの一実施例のブロック図を示す。コンピュータ１に、記憶手段２と、コンピュータ１を入力手段３として機能させる入力プログラム５と、コンピュータ１を表示手段９として機能させる表示プログラム９と、コンピュータ１をライフサイクルコストの算出手段６として機能させる算出プログラムとを設ける。コンピュータ１に接続したキーボードやマウス等の入力装置４と入力プログラム５とにより入力手段３を構成し、ディスプレイ8aやプリンタ8b等の表示装置８と表示プログラム９とにより表示手段７を構成する。
【００１１】
記憶手段２には建築材料・設備毎の用途別の単価データベース11を記憶する。図示例の単価データベース11は、建築物の主要構造材料毎の単価データベース13と、主要構造以外の材料・設備毎の単価データベース12とからなる。主要構造材料の単価データベース13には、例えば図３（Ｃ）に示すように、ＲＣ（鉄筋コンクリート）やＳ（鉄骨）等の主要建築構造材料毎に、仮設工事費、土木・地業費、躯体工事費等の建設費単価を記録する。単価データベース13に主要構造材料毎の廃棄・処分費（解体費）の単価を含めてもよい。単価データベース13に記録した単価は、主に建築物の主要構造のイニシャルコストの算出に用いる。主要構造の維持管理を必要とする場合は、単価データベース13に主要構造の保全費、水光熱費、更新・修繕費（以下、単に修繕費ということがある。）等の単価を含めてもよい。
【００１２】
他方、主要構造材料以外の材料・設備の単価データベース12には、例えば図３（Ａ）に示すように、建築物の屋根や外壁、空調設備等の建設費、保全費、水光熱費（単位消費量）、修繕費の単価を、建築物の用途別に記録する。用途別に記録する理由は、同じ材料・設備であっても、建築物の用途（例えば事務所又は住宅等）によりランニングコストが異なるからである。同図の保全費には例えば設備保守費や外壁清掃費等のランニングコストを記録する。修繕費には、各材料・設備の更新・修繕に関するランニングコストを記録する。水光熱費には各材料・設備で消費する水光熱量を記録し、その消費量と後述する水光熱費単価データ17とに基づき水光熱費の単価を算出する。必要に応じて、単価データベース12に建築材料・設備毎の廃棄・処分費の単価を含めてもよい。単価データベース12に記録された各材料・設備の単価は、主要構造以外の材料・設備毎のイニシャルコスト及びランニングコストの算出に用いる。
【００１３】
図示例の単価データベース12は、複数の構成品から構成される建築材料・設備を考慮して、修繕費の単価を構成品の種類及び比率として記録している。構成品毎の修繕費単価は、例えば図３（Ｂ）に示すように、別に設けた単価データベース12bで管理する。同図（Ａ）及び（Ｂ）のデータベースは一体となって建築材料・設備の単価データベース12を構成する。
【００１４】
図２は、図１の設計支援システムを用いた建築物の設計支援方法の流れ図の一例を示す。また、図６〜１７は入力プログラム５の一例を示し、図１８は表示プログラム９の一例を示し、図１９〜２１は表示プログラム９の表示結果である帳票の一例を示す。以下、図２の流れ図と図６〜２１とを参照して本発明の設計支援システム及びプログラムを説明する。
【００１５】
図２のステップ201〜204は初期処理を示す。先ずステップ201において、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すような建築材料・設備の単価データベース11を作成し、コンピュータ１の記憶手段２に記憶する。単価データベース11は、例えば入力プログラム５の一部であるデータベース入力プログラムを介して入力する。図示例では、図７に示す条件設定画面の左下側の基本データ編集欄をマウス等でクリックすることによりデータベース入力プログラムを起動する。
【００１６】
ステップ202では、水光熱費単価データ17を入力して記憶手段２に記憶する。水光熱費単価データ17は、例えば図７の条件設定画面の左側の水光熱費設定欄をクリックすることにより起動される水光熱費単価入力プログラムを介して入力する。水光熱費単価データ17には、例えば図４（Ａ）に示すように、電気・ガス・上下水道・灯油・地域熱源等の料金単価を建築物の用途別に記録する。用途別に記録する理由は、用途により単価が異なる場合があるからである。水光熱費単価データ17は、主に建築物の消費エネルギー（水光熱費）に関するランニングコストの算出に用いる。
【００１７】
ステップ203では、保全費単価データ18を入力して記憶手段２に記憶する。保全費単価データ18は、例えば図７の条件設定画面の左側の保全費設定欄又は基本データ編集欄をクリックすることにより起動される保全費単価入力プログラムを介して入力する。保全費単価データ18には、例えば図４（Ｂ）に示すように、設備管理費・清掃費・警備費・消耗品等の単価を用途別に記録する。保全費単価データ18は、主に建築物の保全に関するランニングコストの算出に用いる。但し、建築物の保全に関するランニングコストのうち建築材料・設備の保守点検等に関するランニングコストは、材料・設備毎に異なるので、図４（Ｂ）の保全費単価データ18ではなく、図３（Ａ）の単価データベース12aに保全費単価として記録している。
【００１８】
ステップ204では、固定資産税等の税率、火災保険等の保険料率、金利・物価上昇率・人件費上昇率・水光熱費上昇率等の経済指標を入力して記憶手段２に記憶する。税率・保険料率・経済指標等は、例えば図７の条件設定画面上側の経済指標欄をクリックすることにより起動される図９の経済指標等入力プログラム（画面）を介して入力する。税率・保険料率・経済指標等は、主に建築物の一般管理費に関するランニングコストの算出に用いる。但し、経済指標等は本発明による設計支援に必須のものではなく、ステップ204は省略可能である。
【００１９】
ステップ201〜204の初期処理の後、ステップ206において建築物の総予算額15を入力して記憶手段２に記憶する。総予算額は、例えば図７の条件設定画面の上方の与条件入力欄をクリックすることにより起動される図８の予算額入力プログラム（画面）を介して入力する。図８の予算額入力プログラムでは、建設費、水光熱費、保全費、企画・設計費、更新・修繕費、一般管理費別に予算額を入力している。必要に応じて廃棄・処分費（解体費）の予算額を含めてもよい。但し、一般管理費は前述した税率・保険料率等に基づき自動的に計算できるので、税率・保険料率を入力する場合は一般管理費の予算額の入力を省略してもよい。
【００２０】
次に、ステップ207において、例えば図７の条件設定入力プログラム（画面）等を介して建築物の設計値20をコンピュータ１に設定する。図１のブロック図に示すように、建築物の設計値20は、建築物の面積の設計値21と、階数の設計値22と、用途別面積比率の設計値23と、建築材料及び設備の設計値24と、存続期間の設計値25とを含む。
【００２１】
図７では、建築物の面積の設計値21として、延床面積、建築面積、基準階延床面積及び外壁見付面積を設定する。また、建築物の階数の設計値22として、建築物の地下階数と地上階数、及び最高高さを設定する。面積の設計値21及び階数の設計値22は、何れも建築物のイニシャルコスト（建設費）、及び保全に関するランニングコスト（清掃費、警備費、消耗品等）の算出に用いるものである。但し、面積の設計値21のうち建築物の基準階延床面積・建築面積・外壁見付面積については、延床面積及び階数の設計値から自動的に算出できるので、これらの設計値21について詳細な検討を必要としない場合は設定を省略できる。また、階数の設計値22のうち最高高さについても、地上階数の設計値と経験的な単位階当たりの平均高さとから自動的に算出できるので、最高高さについて詳細な検討を必要としない場合は設定を省略できる。すなわち、条件設定入力プログラムでは、建築物の面積及び階数の設計値21、22として、延床面積と地下・地上階数とを設定すれば足りる。
【００２２】
また図７では、建築物の用途別面積比率の設計値23として、建築物の主たる用途・その面積比率・仕様形態と、副たる用途・その面積比率・使用形態と、主用途・副用途別の外部開口比率・単位階（１フロア）当たりの平均部屋数・共用部の面積比率とを設定する。用途・面積比率として、例えば建築物の延床面積のうち事務所又は住宅等として使用する面積比率を設定する。使用形態として、例えば賃貸ビルであるか否か、部分貸しであるか否か等を設定する。外部開口比率は、例えば建築物の窓等の開口部の建設費、清掃費等のライフサイクルコストの算出に用いる。単位階当たりの平均部屋数は、建築物の部屋の建設費、保全費等のライフサイクルコストの算出に用いる。共用部の面積比率は、建築物の共用部のライフサイクルコストの算出に用いる。但し、外部開口比率・単位階当たりの平均部屋数・共用部の面積比率は他の設計値から経験則に基づき推定できるので、これらの設計値23について詳細な検討を必要としない場合は設定を省略できる。すなわち、条件設定入力プログラムでは、用途別面積比率の設計値23として、用途別の面積比率・使用形態を設定すれば足りる。
【００２３】
更に図７において、建築材料及び設備24のうち主要構造材料の設計値24aを設定する。主要構造材料の設計値24aは、記憶手段２に記憶した主要構造材料毎の単価データベース13（図３（Ｃ）参照）から、何れかの主要構造材料を選択することにより設定する。他方、建築材料及び設備24のうち主要構造以外の建築材料の設計値24b及び建築設備の設計値24cは、図７の条件設定画面の左側の建設費設定欄をクリックすることにより起動される図１０〜１４の設計値入力プログラム（画面）を介して設定する。
【００２４】
図１０に示す建築材料の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、屋根・外壁・外壁建具・外部ガラス・内部床・内部天井・内部建具等として使用する建築材料の種類、及び複数の建築材料を使用する場合はそれらの採用比率を設計値24bとして設定する。この場合、建築材料の種類の設計値24bは、記憶手段２に記憶した材料及び設備の単価データベース12（図３（Ａ）及び（Ｂ）参照）から、用途に応じて何れかの建築材料を選択することにより設定する。
【００２５】
図１１に示す空調設備の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、空調設備の種類、空調方式、及び複数の設備や方式を使用する場合の採用比率等の設計値24cを設定する。この場合も、空調設備・空調方式の設計値24cは、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す設備の単価データベース12の中から用途に応じて何れかを選択することにより設定する。更に同図の設計値入力プログラムでは、必要に応じて、空調設備としてボイラや吸着式熱交換器を用いる場合のエネルギー種別（ガス、灯油等）、排煙設備の種類・採用比率、コージェネレーション設備の種類・容量・発電効率などの設計値24cを設定する。排煙設備やコージェネレーション設備も、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す設備の単価データベース12の中から用途に応じて選択する。
【００２６】
図１２に示す衛生設備の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、給水設備、雑用水設備、消火設備、排水（中水）処理設備、厨房設備等の設計値24cを設定する。図１３に示す電気設備の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、受変電設備、自家発電設備、蓄電池設備等の設計値24cを設定する。また図１４に示す昇降機設備の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、常用エレベータの種類及び台数、非常用エレベータの種類及び台数、エスカレータの種類及び台数、屋上ゴンドラの種類及び台数等の設計値24cを設定する。これら衛生設備、電気設備、昇降機設備の設計値24cも、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す設備の単価データベース12の中から用途に応じて何れかを選択することにより設定する。
【００２７】
更に図１５に示す省エネルギー手法の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、空調設備・電気設備（照明設備等）・衛生設備における省エネルギー手法の種類及びその採用率の設計値24cを設定する。また、これらの省エネルギー手法毎に、対応するイニシャルコスト（建設費）の上昇率やランニングコストの低減率を、予め記憶手段２に記憶しておくか又は図１５の設計値入力プログラムにより設定する。図１５で設定された省エネルギー手法の設計値24cは、建築物の設備のイニシャルコスト及びランニングコストの算出に用いる。但し、省エネルギー手法の設計値24cは本発明に必須のものではない。
【００２８】
なお、図７の条件設定入力プログラムでは、空調設備・衛生設備・電気設備・昇降機設備以外の設備の設計値24cとして、機械式駐車場の種類・台数を設定することができる。機械式駐車場の設計値24cも、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す材料及び設備の単価データベース12の中から選択することにより設定する。このように本発明では、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す材料及び設備の単価データベース12が記憶されていることを条件に、空調設備・衛生設備・電気設備・昇降機設備以外の設備の設計値24cを必要に応じて設定してライフサイクルコストを算出することが可能であり、算出したライフサイクルコストに基づきその設備の設計値24cを検討し直すことができる。
【００２９】
ステップ207で建築物の設計値20を設定した後、例えば図７の条件設定画面の上側の計算欄をクリックしてライフサイクルコストの算出プログラム６を起動する。図示例では、算出プログラム６を起動すると図１７に示す計算条件設定画面が表示され、計算条件設定画面において建築物の存続期間（計算期間）の設計値25を設定する。存続期間の設計値25は、建築物のランニングコストの算出に利用する。存続期間の設計値25を設定した後、計算条件設定画面の下方の計算実行欄をクリックすることにより、算出プログラム６によるライフサイクルコストの算出を開始する。
【００３０】
ステップ208において、算出プログラム６は、先ず建築物の建設費31（イニシャルコスト）を算出する。算出プログラム６は、図１に示すように、建築物の面積の設計値21、階数の設計値22、用途別面積比率の設計値23、及び建築材料・設備の設計値24を入力し、図３（Ａ）〜（Ｃ）の単価データベース12a、12b、13に基づき、建築物の建設費31を算出する。図１に示す建築材料・設備の設計値24は、図７で設定された主要構造材料の設計値24aと、図１０で設定された主要構造以外の建築材料の設計値24bと、図１１〜１５で設定された設備の設計値24cとを含む。図１５で設備の省エネルギー手法の設計値24cが設定されている場合は、その省エネルギー手法によるイニシャルコストの上昇率に基づいて建築物の建設費31を算出する。好ましくは、建築物のイニシャルコストに、建設費31に定率を乗じて算出した建築物の企画・設計費を含める（図１９参照）。
【００３１】
イニシャルコストの算出に続き、ステップ209において、建築物のランニングコストを算出する。算出プログラム６は、上述した設計値21〜24と、図１７で設定された建築物の存続期間の設計値25とから、上述した単価データベース11と水光熱費単価データ17と保全費単価データ18とに基づき、建築物の存続期間中の経年毎の保全費32・水光熱費33・修繕費34（図１９参照）を算出し、存続期間中の保全費32・水光熱費33・修繕費34の累計としてのランニングコストを算出する。現在価値の算出を行う場合は金利を使って計算する。この場合も、設備の省エネルギー手法の設計値24cが設定されている場合はその省エネルギー手法によるランニングコストの低減率に基づいて、またステップ204で経済指標等が設定されている場合はその指標を考慮して、建築物のランニングコストを算出する。好ましくは、建築物のランニングコストに、ステップ204で入力した税率・保険料率に基づき算出した一般管理費37と、単価データベース11に記録された解体費に基づき算出した廃棄・処分費36とを含める（図１９参照）。
【００３２】
ステップ210において、ステップ208で算出したイニシャルコストとステップ209で算出したランニングコストとの合計として建築物のライフサイクルコスト30を算出し、ステップ211において、表示プログラム９により建築物のライフサイクルコスト30の算出値と建設費の総予算額とを比較表示する（図１９参照）。ステップ212において、ライフサイクルコスト30の算出値が予算額以下であるか否かを判断し、ライフサイクルコスト30の算出値が予算額を越える場合はステップ207へ戻り、建築物の面積の設計値21、階数の設計値22、用途別面積比率の設計値23、建築材料・設備の設計値24、及び存続期間の設計値25を設定し直しながらステップ207〜211を繰り返す。ライフサイクルコスト30の算出値が予算額以下となるまでステップ207〜211を繰り返すことにより、予算額に見合った建築物の面積21、階数22、用途別面積比率23、建築材料・設備24、及び存続期間25の設計値20を選択することができる。
【００３３】
例えば、建築物の建築材料・設備の設計値24と存続期間の設計値25とを一定としつつ面積の設計値21、階数の設計値22、及び用途別面積比率の設計値23を変更しながらステップ207〜211を繰り返すことにより、その存続期間のライフサイクルが予算額の範囲内となるような建築物の構造形式を選択することができる。建築材料・設備の設計値24も併せて変更することにより、予算額の範囲内となるような建築材料及び設備の設計値24を選択することも可能である。存続期間の設計値25を変更しながらステップ207〜211を繰り返すことにより、予算範囲内のライフサイクルコスト30を与える建築物の存続期間の設計値25を選択することも可能である。
【００３４】
また本発明では、図２１に示すように、例えば建築物のランニングコストを建築材料及び設備毎に詳細に算出することができるので、どの設計値20を変更すればランニングコストが低減できるかについて比較的容易に判断できる。しかも本発明によれば、設計値20の変更に応じてランニングコストだけでなくイニシャルコストも算出し直すので、常に両者のバランスの取れた最適の設計値20を選択することが期待できる。
【００３５】
特定の建築物について所望の設計値20が得られたのち、ステップ213において他の予算額について検討する必要があるか否かを判断し、他の予算額について検討する場合はステップ205へ戻ってステップ205〜212を繰り返す。この場合、単価データベース11、水光熱費単価データ17、及び保全費単価データ18は記憶手段２に既に記憶されているので、予算額を入力するだけで建築物の設計値を比較的簡単に検討できる。本発明によれば、設計者等の技術的な専門家の援助がなくても、ライフサイクルコスト30に基づく建築物の設計値の検討を行うことが可能である。
【００３６】
こうして本発明の目的である「予算額に見合ったライフサイクルコストの建築物の設計値が簡単に検討できる建築物の設計支援システム及びプログラム」の提供が達成できる。
【００３７】
【実施例】
図５は、建築物の管理グレードの設計値26を検討するための本発明の設計支援方法の流れ図の一例を示す。建築物の管理グレードとは、建築物の保全内容の質を表わす指標である。建築物の保全内容の質を高くすれば、保全に関するランニングコストは高くなるが、例えば修繕に関するランニングコストを低く抑えることができる。逆に、保全内容の質を低くすることにより保全に関するランニングコストを低く抑えることができるが、修繕に関するランニングコストが上昇する場合がある。予算内で最適なライフサイクルコストを与える建築物を企画・設計する場合には、建築物の管理グレードの設計値26も含めて検討することが望ましい。
【００３８】
管理グレードの設計値26を検討する図５の流れ図では、ステップ501において単価データベース11を作成する際に、建築材料・設備毎の保全費及び修繕費の単価を管理グレード別に記憶しておく。例えば図３（Ａ）における各建築材料・設備の保全費単価と、図３（Ｂ）における各構成品の更新単価・修繕単価とを、建築物の予防保全を十分に行う管理グレードＡの単価、必要最小限の保全管理のみを行う管理グレードＣの単価、普通の保全管理を行う管理グレードＢの三種類の単価に分けて記憶する。但し、管理グレードの種類や内容はこの例に限定されない。
【００３９】
ステップ511において、例えば図１６の管理グレード設計値入力プログラム（画面）を介して建築物の管理グレードの設計値26をコンピュータ１に設定する。図示例では、図７の条件設定画面の左側の保全費用設定欄をクリックすることにより管理グレード設計値入力プログラムを起動する。図１６の設計値入力プログラムにおいて、建築物全体の管理グレードを例えば管理グレードＡ〜Ｃから何れかを選択することにより設定する。また図１６では、建築物の設備管理、清掃、警備、保守点検等の保全項目毎の管理グレードの設計値26を設定することも可能である。例えば、建築物全体の管理グレードは普通（管理グレードＢ）とするが、設備については高度な予防保守点検（管理グレードＡ）を必要とする場合は、図１６において、建築物全体の管理グレードの設計値26として管理グレードＢを設定すると共に、保守点検の管理グレードの設計値26として管理グレードＡを設定する。
【００４０】
管理グレードの設計値26を設定した後、ステップ512において建築物のランニングコストを算出する。ランニングコストの算出、ライフサイクルコストの算出、予算額とライフサイクルコストとの比較表示に関するステップ512〜514は、設定された管理グレードに応じて単価データベース11の保全費単価及び修繕費単価を利用する点を除き、図２のステップ209〜211と同様の処理である。ステップ515において、ライフサイクルコストの算出値が予算額以下であるか否かを判断し、ライフサイクルコストの算出値が予算額を越える場合はステップ511へ戻り、管理グレードの設計値26を設定し直しながらステップ511〜515を繰り返す。ライフサイクルコストの算出値が予算額以下となるまでステップ511〜515を繰り返すことにより、予算額に見合った管理グレードの設計値26を選択することができる。ステップ515からステップ507へ戻り、管理グレードの設計値26を、面積21、階数22、用途別面積比率23、建築材料・設備24、及び存続期間25の設計値20と共に検討してもよい。
【００４１】
なお、ステップ512において、設定された管理グレードの設計値26に基づきランニングコストを算出すると共に、例えば必要最小限の管理グレードとした場合のランニングコストを算出し、ステップ514において管理グレードが異なる複数のライフサイクルコストの算出値と予算額とを比較表示することができる（図１９及び２０参照）。この比較表示により、予算額に見合った管理グレードの設計値26の選択の容易化を図ることが可能である。
【００４２】
図５の流れ図のステップ501〜508は図２のステップ201〜208と同様の処理を示す。図５では、ステップ508において建築物のイニシャルコストを算出したのち、ステップ509においてイニシャルコストの算出値と建設費の予算額とを比較表示し、ステップ510においてイニシャルコストの算出値が建設費の予算額以下であることを確認した後にランニングコストを算出している。但し、ステップ510における確認は厳密である必要はなく、イニシャルコストの算出値が建設費の予算額を越えた場合でも、その差が許容範囲内である場合はステップ511へ進み、ランニングコストを含めたライフサイクルコスト全体から設計値20を検討することができる。ステップ509及び510は本発明に必須の処理ではなく省略してもよい。
【００４３】
図２及び５の流れ図では、建築物のライフサイクルコストの算出に際して建築物の立地（例えば都道府県名等）を入力し、立地を考慮したライフサイクルコストを算出している。建築物の立地によってエネルギー単価や人件費単価が相違する場合があるので、詳細なライフサイクルコストを算出するためには建築物の立地に応じて単価データベース11、水光熱費単価データ17、及び保全費単価データ18を調節することが望ましい。
【００４４】
図示例では、図２（Ｄ）に示すような立地別の単価換算表16をコンピュータ１に記憶しておき（図１参照）、図２及び５のステップ205及び505において、図６に示す入力プログラムの初期画面を介して建築物の立地及びケース名称（建築物名称）を入力する。その後、初期画面の上方のケース別入力欄をクリックすることにより図７の条件設定入力プログラムを起動して建築物の各種設計値20及び予算額等を設定する。ライフサイクルコストの算出に際し、入力された立地に基づいて図２（Ｄ）の単価換算表16から立地に応じた換算指数を選択し、単価データベース11、水光熱費単価データ17、及び保全費単価データ18に記録された単価等を立地に応じた換算指数で補正した後、建築物のイニシャルコスト及びランニングコストを算出する。この補正により、立地に応じた建築物のライフサイクルコストを算出することが可能となる。
【００４５】
本発明では、単価データベース11において保全費・水光熱費・修繕費を建設後の経過年度別に記憶しておくことにより、建築物の保全費・水光熱費・修繕費のランニングコストを建設後の経過年度別に詳細に算出できる。例えば、図３（Ｂ）の単価データベース12bでは、単価と共に更新・修繕が必要となる期間と比率を記録しているので、各材料・設備毎の修繕に関するランニングコストを経年的に算出できる。また、図４（Ｂ）の保全費単価テーブル18では特別清掃を必要とする間隔を記録しているので、特別清掃に関するランニングコストを経度的に算出できる。図３（Ａ）の単価データベース12aの保全費についても、例えば保守点検が必要となる期間を記録しておけば、保守点検に関するランニングコストを経年的に算出できる。
【００４６】
従って、図８の予算額入力プログラムにおいて年度別維持費の予算額を入力しておけば、図１９〜２１に示すように、ライフサイクルコスト中の保全費・水光熱費・修繕費と予算額中の年度別維持費とを経過年度別に比較表示することが可能である。図８では、年度別維持費の予算額を、建設費予算額に対する年度毎の修繕比率、更新比率として入力している。例えば、年度毎の修繕比率・更新比率を建築物の賃料等の収益予測に基づいて定めれば、その収益予測と各材料・設備毎の修繕・更新に関するランニングコストとを比較表示することができ、収益予測内で最適の建築材料・設備の設計値を選択することが可能となる。
【００４７】
本発明の設計支援プログラムは各種の記録媒体に記録して提供することができ、その記録媒体をコンピュータ１に読み込ませて図２及び５の流れ図に従って建築物の設計値を検討することができる。また、図１のブロック図において、入力装置４及び表示装置８とコンピュータ１とをインターネット等の通信回線で接続することにより、本発明の設計支援プログラムを遠隔地から利用することも可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の建築物の設計支援システム及びプログラムは、建築材料及び設備毎の用途別の単価データベースと建築物の総予算額とをコンピュータに記憶し、建築物の面積及び階数と用途別面積比率と建築材料及び設備と存続期間とからなる設計値をコンピュータに設定し、設計値から前記データベースに基づき算出した建築物のライフサイクルコストと前記予算額とを比較表示し、設計値を変えながら前記設定から表示までのサイクルを繰り返すことにより予算額に見合ったライフサイクルコストを与える設計値を選択するので、次の顕著な効果を奏する。
【００４９】
（イ）建築物の企画・設計段階において、予算額に見合ったライフサイクルコストを与える建築物の構造形式や建築材料及び設備の仕様等の設計値を選択できる。
（ロ）予算額内のライフサイクルコストを与える建築物の存続期間の検討にも寄与できる。
（ハ）設計者等の技術的な専門家の援助がなくても、ライフサイクルコストに基づく建築物の設計値の検討を容易に行うことが可能である。
（ニ）設計値の変更に応じてランニングコストだけでなくイニシャルコストも算出し直すので、常に両者のバランスの取れた最適の設計値が選択できる。
（ホ）建築物の管理グレードを設計値に加えることにより、予算内で最適なライフサイクルコストを与える建築物の保全内容の質を検討することができる。
（ヘ）建設材料・設備毎のランニングコストを詳細に算出できるので、建築物の賃料等の収益予測等に基づく更新・修繕計画等の評価への適用が期待できる。
（ト）コンピュータに建築物の設計値についての学習機能を持たせることにより、予算額に見合ったライフサイクルコストを与える建築物の設計値の選択の容易化、自動化への発展も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明システムの一実施例のブロック図である。
【図２】は、本発明方法及びプログラムを示す流れ図の一例である。
【図３】は、単価データベース及び立地別単価換算表の一例の説明図である。
【図４】は、水光熱費単価データ及び保全費単価データの一例の説明図である。
【図５】は、本発明方法及びプログラムを示す流れ図の他の一例である。
【図６】は、入力プログラム（初期画面）の説明図である。
【図７】は、条件設定入力プログラム（画面）の説明図である。
【図８】は、予算額入力プログラム（画面）の説明図である。
【図９】は、経済指標等入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１０】は、建築材料の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１１】は、空調設備の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１２】は、衛生設備の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１３】は、電気設備の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１４】は、昇降機設備の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１５】は、省エネルギー手法の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１６】は、管理グレードの設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１７】は、算出プログラムの計算条件設定画面の説明図である。
【図１８】は、表示プログラム（画面）の説明図である。
【図１９】は、ライフサイクルコストと予算額との比較帳票の一例の説明図である。
【図２０】は、ライフサイクルコストと予算額との比較帳票の他の一例の説明図である。
【図２１】は、ライフサイクルコストと予算額との比較帳票の更に他の一例の説明図である。
【符号の説明】
１…コンピュータ ２…記憶手段
３…入力手段 ４…入力装置
５…入力プログラム
６…算出手段（算出プログラム）
７…表示手段 ８…表示装置
8a…ディスプレイ 8b…プリンタ
９…表示プログラム 10…帳票
11…単価データベース
12…主要構造材料の単価データベース
13…主要構造以外の建築材料及び設備の単価データベース
15…総予算額 16…立地別単価換算表
17…水光熱費単価データ 18…保全費単価データ
20…設計値 21…面積の設計値
22…階数の設計値 23…用途別面積比率の設計値
24…建築材料及び設備の設計値
24a…主要構造材料の設計値
24b…主要構造材料以外の建築材料の設計値
24c…建築設備の設計値
25…存続期間の設計値
26…管理グレードの設計値
27…立地（都道府県）
30…ライフサイクルコスト
31…建設費 32…保全費
33…水光熱費 34…修繕費
35…企画・設計 37…一般管理費
36…廃棄・処分費
【発明の属する技術分野】
本発明は建築物の設計支援システム及びプログラムに関し、とくにライフサイクルコストに基づく建築物の構造形式や建築材料及び設備等の設計を支援するシステム及びプログラムに関する。ここにライフサイクルコスト（Life Cycle Cost）とは、建築物を企画・設計・建設し、維持管理して所定期間存続させ、最後に解体・廃棄するまでの建築物の全生涯に要する費用の総額である。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の設計では、例えばインテリジェントビル等に代表されるように機能の高度化が進み維持管理費が増大するに伴い、建設時のイニシャルコストだけでなく、維持管理を経て解体・廃棄に至るに要するランニングコストを考慮することが求められている。建築物のライフサイクルコストは、イニシャルコストとランニングコストとの合計である。ライフサイクルコストの全体から見れば、建築物の維持管理に必要なランニングコストは、建設や企画・設計に必要なイニシャルコストに比し４〜６倍にもなるといわれている（社団法人建築業協会「建物の生涯価値向上を支援するライフサイクルエンジニアリング」1999年3月）。建築物のランニングコストには、その存続期間（使用年数）中の保全費（設備管理費・清掃費・警備費・保守点検費・消耗品等）、水光熱費、更新・修繕費、廃棄・処分費、及び公租公課・保険その他の一般管理費等が含まれる。
【０００３】
また最近では、建築主が客観的に評価できるように、設計者や施工者に対して建築物のライフサイクルコストを算出して分かり易く説明することが要求されている。ライフサイクルコストの算出方法として、従来から、建築物の構造形式や建築材料及び設備の仕様等の設計値に基づいてライフサイクルコストを算出する手法が提案されている。また、与えられた設計値の範囲内でランニングコストを低減するため、高耐久性建築材料の採用、省エネルギー設備の導入等の様々なライフサイクルコストの検討方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のライフサイクルコストの算出・検討方法は、建築物の構造形式や建築材料及び設備の仕様等の設計値が決定された後に行うものであり、与えられた設計値の範囲内でランニングコストをある程度低減することは可能であるものの、例えば建築主の予算に制約があるような場合に、ライフサイクルコストを予算額以下に抑えることが難しい場合がある。イニシャルコストとランニングコストとは密接な関係にあり、予算制約内でライフサイクルコストの最適化を図るためには、両者のバランスを取って建築物の企画・設計の再検討を必要とする場合がある。建築物のライフサイクルコストに対する意識が高まる中で、企画・設計段階において、予算内で最適なライフサイクルコストが得られるような建築物の設計値の検討が簡単にできる手法の開発が望まれている。
【０００５】
そこで本発明の目的は、予算額に見合ったライフサイクルコストの建築物の設計値が簡単に検討できる建築物の設計支援システム及びプログラムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
図１のブロック図及び図２の流れ図を参照するに、本発明による建築物の設計支援システムは、コンピュータ１を用いた建築物の設計支援システムにおいて、建築材料及び設備毎の用途別の建設費・保全費・水光熱費・修繕費を記憶した単価データベース11と建築物の総予算額15とを記憶する記憶手段２、建築物の面積21及び階数22と用途別面積比率23と建築材料及び設備24と存続期間25とからなる設計値20を設定する入力手段３、設計値20からデータベース11に基づき建築物の総建設費と存続期間中の保全費・水光熱費・修繕費の累計との合計を含むライフサイクルコスト30を算出する算出手段６、及び算出したライフサイクルコスト30と予算額15とを比較表示する表示手段７を備え、設計値20を変えながら入力手段３による設定と算出手段６によるライフサイクルコスト30の算出と表示手段７による比較表示とからなるサイクルを繰り返すことにより予算額15に見合ったライフサイクルコスト30を与える設計値20の選択を支援してなるものである。
【０００８】
更に図１のブロック図を参照するに、本発明による建築物の設計支援プログラムは、建築物の設計を支援するためにコンピュータ１を、建築材料及び設備毎の用途別の建設費・保全費・水光熱費・修繕費を記憶した単価データベース11と建築物の総予算額15とを記憶する記憶手段２、建築物の面積21及び階数22と用途別面積比率23と建築材料及び設備24と存続期間25とからなる設計値20を設定する入力手段３、設計値20からデータベース11に基づき建築物の総建設費と存続期間中の保全費・水光熱費・修繕費の累計との合計を含むライフサイクルコスト30を算出する算出手段６、及び算出したライフサイクルコスト30と予算額15とを比較表示する表示手段７として機能させるものである。
【０００９】
好ましくは、保全費及び修繕費の単価データベースを管理グレード別に記憶し、設計値20に建築物の管理グレード26を含め、建築物のライフサイクルコストを管理グレード26毎に算出する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、コンピュータ１を用いた本発明の設計支援システムの一実施例のブロック図を示す。コンピュータ１に、記憶手段２と、コンピュータ１を入力手段３として機能させる入力プログラム５と、コンピュータ１を表示手段９として機能させる表示プログラム９と、コンピュータ１をライフサイクルコストの算出手段６として機能させる算出プログラムとを設ける。コンピュータ１に接続したキーボードやマウス等の入力装置４と入力プログラム５とにより入力手段３を構成し、ディスプレイ8aやプリンタ8b等の表示装置８と表示プログラム９とにより表示手段７を構成する。
【００１１】
記憶手段２には建築材料・設備毎の用途別の単価データベース11を記憶する。図示例の単価データベース11は、建築物の主要構造材料毎の単価データベース13と、主要構造以外の材料・設備毎の単価データベース12とからなる。主要構造材料の単価データベース13には、例えば図３（Ｃ）に示すように、ＲＣ（鉄筋コンクリート）やＳ（鉄骨）等の主要建築構造材料毎に、仮設工事費、土木・地業費、躯体工事費等の建設費単価を記録する。単価データベース13に主要構造材料毎の廃棄・処分費（解体費）の単価を含めてもよい。単価データベース13に記録した単価は、主に建築物の主要構造のイニシャルコストの算出に用いる。主要構造の維持管理を必要とする場合は、単価データベース13に主要構造の保全費、水光熱費、更新・修繕費（以下、単に修繕費ということがある。）等の単価を含めてもよい。
【００１２】
他方、主要構造材料以外の材料・設備の単価データベース12には、例えば図３（Ａ）に示すように、建築物の屋根や外壁、空調設備等の建設費、保全費、水光熱費（単位消費量）、修繕費の単価を、建築物の用途別に記録する。用途別に記録する理由は、同じ材料・設備であっても、建築物の用途（例えば事務所又は住宅等）によりランニングコストが異なるからである。同図の保全費には例えば設備保守費や外壁清掃費等のランニングコストを記録する。修繕費には、各材料・設備の更新・修繕に関するランニングコストを記録する。水光熱費には各材料・設備で消費する水光熱量を記録し、その消費量と後述する水光熱費単価データ17とに基づき水光熱費の単価を算出する。必要に応じて、単価データベース12に建築材料・設備毎の廃棄・処分費の単価を含めてもよい。単価データベース12に記録された各材料・設備の単価は、主要構造以外の材料・設備毎のイニシャルコスト及びランニングコストの算出に用いる。
【００１３】
図示例の単価データベース12は、複数の構成品から構成される建築材料・設備を考慮して、修繕費の単価を構成品の種類及び比率として記録している。構成品毎の修繕費単価は、例えば図３（Ｂ）に示すように、別に設けた単価データベース12bで管理する。同図（Ａ）及び（Ｂ）のデータベースは一体となって建築材料・設備の単価データベース12を構成する。
【００１４】
図２は、図１の設計支援システムを用いた建築物の設計支援方法の流れ図の一例を示す。また、図６〜１７は入力プログラム５の一例を示し、図１８は表示プログラム９の一例を示し、図１９〜２１は表示プログラム９の表示結果である帳票の一例を示す。以下、図２の流れ図と図６〜２１とを参照して本発明の設計支援システム及びプログラムを説明する。
【００１５】
図２のステップ201〜204は初期処理を示す。先ずステップ201において、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すような建築材料・設備の単価データベース11を作成し、コンピュータ１の記憶手段２に記憶する。単価データベース11は、例えば入力プログラム５の一部であるデータベース入力プログラムを介して入力する。図示例では、図７に示す条件設定画面の左下側の基本データ編集欄をマウス等でクリックすることによりデータベース入力プログラムを起動する。
【００１６】
ステップ202では、水光熱費単価データ17を入力して記憶手段２に記憶する。水光熱費単価データ17は、例えば図７の条件設定画面の左側の水光熱費設定欄をクリックすることにより起動される水光熱費単価入力プログラムを介して入力する。水光熱費単価データ17には、例えば図４（Ａ）に示すように、電気・ガス・上下水道・灯油・地域熱源等の料金単価を建築物の用途別に記録する。用途別に記録する理由は、用途により単価が異なる場合があるからである。水光熱費単価データ17は、主に建築物の消費エネルギー（水光熱費）に関するランニングコストの算出に用いる。
【００１７】
ステップ203では、保全費単価データ18を入力して記憶手段２に記憶する。保全費単価データ18は、例えば図７の条件設定画面の左側の保全費設定欄又は基本データ編集欄をクリックすることにより起動される保全費単価入力プログラムを介して入力する。保全費単価データ18には、例えば図４（Ｂ）に示すように、設備管理費・清掃費・警備費・消耗品等の単価を用途別に記録する。保全費単価データ18は、主に建築物の保全に関するランニングコストの算出に用いる。但し、建築物の保全に関するランニングコストのうち建築材料・設備の保守点検等に関するランニングコストは、材料・設備毎に異なるので、図４（Ｂ）の保全費単価データ18ではなく、図３（Ａ）の単価データベース12aに保全費単価として記録している。
【００１８】
ステップ204では、固定資産税等の税率、火災保険等の保険料率、金利・物価上昇率・人件費上昇率・水光熱費上昇率等の経済指標を入力して記憶手段２に記憶する。税率・保険料率・経済指標等は、例えば図７の条件設定画面上側の経済指標欄をクリックすることにより起動される図９の経済指標等入力プログラム（画面）を介して入力する。税率・保険料率・経済指標等は、主に建築物の一般管理費に関するランニングコストの算出に用いる。但し、経済指標等は本発明による設計支援に必須のものではなく、ステップ204は省略可能である。
【００１９】
ステップ201〜204の初期処理の後、ステップ206において建築物の総予算額15を入力して記憶手段２に記憶する。総予算額は、例えば図７の条件設定画面の上方の与条件入力欄をクリックすることにより起動される図８の予算額入力プログラム（画面）を介して入力する。図８の予算額入力プログラムでは、建設費、水光熱費、保全費、企画・設計費、更新・修繕費、一般管理費別に予算額を入力している。必要に応じて廃棄・処分費（解体費）の予算額を含めてもよい。但し、一般管理費は前述した税率・保険料率等に基づき自動的に計算できるので、税率・保険料率を入力する場合は一般管理費の予算額の入力を省略してもよい。
【００２０】
次に、ステップ207において、例えば図７の条件設定入力プログラム（画面）等を介して建築物の設計値20をコンピュータ１に設定する。図１のブロック図に示すように、建築物の設計値20は、建築物の面積の設計値21と、階数の設計値22と、用途別面積比率の設計値23と、建築材料及び設備の設計値24と、存続期間の設計値25とを含む。
【００２１】
図７では、建築物の面積の設計値21として、延床面積、建築面積、基準階延床面積及び外壁見付面積を設定する。また、建築物の階数の設計値22として、建築物の地下階数と地上階数、及び最高高さを設定する。面積の設計値21及び階数の設計値22は、何れも建築物のイニシャルコスト（建設費）、及び保全に関するランニングコスト（清掃費、警備費、消耗品等）の算出に用いるものである。但し、面積の設計値21のうち建築物の基準階延床面積・建築面積・外壁見付面積については、延床面積及び階数の設計値から自動的に算出できるので、これらの設計値21について詳細な検討を必要としない場合は設定を省略できる。また、階数の設計値22のうち最高高さについても、地上階数の設計値と経験的な単位階当たりの平均高さとから自動的に算出できるので、最高高さについて詳細な検討を必要としない場合は設定を省略できる。すなわち、条件設定入力プログラムでは、建築物の面積及び階数の設計値21、22として、延床面積と地下・地上階数とを設定すれば足りる。
【００２２】
また図７では、建築物の用途別面積比率の設計値23として、建築物の主たる用途・その面積比率・仕様形態と、副たる用途・その面積比率・使用形態と、主用途・副用途別の外部開口比率・単位階（１フロア）当たりの平均部屋数・共用部の面積比率とを設定する。用途・面積比率として、例えば建築物の延床面積のうち事務所又は住宅等として使用する面積比率を設定する。使用形態として、例えば賃貸ビルであるか否か、部分貸しであるか否か等を設定する。外部開口比率は、例えば建築物の窓等の開口部の建設費、清掃費等のライフサイクルコストの算出に用いる。単位階当たりの平均部屋数は、建築物の部屋の建設費、保全費等のライフサイクルコストの算出に用いる。共用部の面積比率は、建築物の共用部のライフサイクルコストの算出に用いる。但し、外部開口比率・単位階当たりの平均部屋数・共用部の面積比率は他の設計値から経験則に基づき推定できるので、これらの設計値23について詳細な検討を必要としない場合は設定を省略できる。すなわち、条件設定入力プログラムでは、用途別面積比率の設計値23として、用途別の面積比率・使用形態を設定すれば足りる。
【００２３】
更に図７において、建築材料及び設備24のうち主要構造材料の設計値24aを設定する。主要構造材料の設計値24aは、記憶手段２に記憶した主要構造材料毎の単価データベース13（図３（Ｃ）参照）から、何れかの主要構造材料を選択することにより設定する。他方、建築材料及び設備24のうち主要構造以外の建築材料の設計値24b及び建築設備の設計値24cは、図７の条件設定画面の左側の建設費設定欄をクリックすることにより起動される図１０〜１４の設計値入力プログラム（画面）を介して設定する。
【００２４】
図１０に示す建築材料の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、屋根・外壁・外壁建具・外部ガラス・内部床・内部天井・内部建具等として使用する建築材料の種類、及び複数の建築材料を使用する場合はそれらの採用比率を設計値24bとして設定する。この場合、建築材料の種類の設計値24bは、記憶手段２に記憶した材料及び設備の単価データベース12（図３（Ａ）及び（Ｂ）参照）から、用途に応じて何れかの建築材料を選択することにより設定する。
【００２５】
図１１に示す空調設備の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、空調設備の種類、空調方式、及び複数の設備や方式を使用する場合の採用比率等の設計値24cを設定する。この場合も、空調設備・空調方式の設計値24cは、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す設備の単価データベース12の中から用途に応じて何れかを選択することにより設定する。更に同図の設計値入力プログラムでは、必要に応じて、空調設備としてボイラや吸着式熱交換器を用いる場合のエネルギー種別（ガス、灯油等）、排煙設備の種類・採用比率、コージェネレーション設備の種類・容量・発電効率などの設計値24cを設定する。排煙設備やコージェネレーション設備も、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す設備の単価データベース12の中から用途に応じて選択する。
【００２６】
図１２に示す衛生設備の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、給水設備、雑用水設備、消火設備、排水（中水）処理設備、厨房設備等の設計値24cを設定する。図１３に示す電気設備の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、受変電設備、自家発電設備、蓄電池設備等の設計値24cを設定する。また図１４に示す昇降機設備の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、常用エレベータの種類及び台数、非常用エレベータの種類及び台数、エスカレータの種類及び台数、屋上ゴンドラの種類及び台数等の設計値24cを設定する。これら衛生設備、電気設備、昇降機設備の設計値24cも、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す設備の単価データベース12の中から用途に応じて何れかを選択することにより設定する。
【００２７】
更に図１５に示す省エネルギー手法の設計値入力プログラム（画面）では、建築物の主用途・副用途別に、空調設備・電気設備（照明設備等）・衛生設備における省エネルギー手法の種類及びその採用率の設計値24cを設定する。また、これらの省エネルギー手法毎に、対応するイニシャルコスト（建設費）の上昇率やランニングコストの低減率を、予め記憶手段２に記憶しておくか又は図１５の設計値入力プログラムにより設定する。図１５で設定された省エネルギー手法の設計値24cは、建築物の設備のイニシャルコスト及びランニングコストの算出に用いる。但し、省エネルギー手法の設計値24cは本発明に必須のものではない。
【００２８】
なお、図７の条件設定入力プログラムでは、空調設備・衛生設備・電気設備・昇降機設備以外の設備の設計値24cとして、機械式駐車場の種類・台数を設定することができる。機械式駐車場の設計値24cも、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す材料及び設備の単価データベース12の中から選択することにより設定する。このように本発明では、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す材料及び設備の単価データベース12が記憶されていることを条件に、空調設備・衛生設備・電気設備・昇降機設備以外の設備の設計値24cを必要に応じて設定してライフサイクルコストを算出することが可能であり、算出したライフサイクルコストに基づきその設備の設計値24cを検討し直すことができる。
【００２９】
ステップ207で建築物の設計値20を設定した後、例えば図７の条件設定画面の上側の計算欄をクリックしてライフサイクルコストの算出プログラム６を起動する。図示例では、算出プログラム６を起動すると図１７に示す計算条件設定画面が表示され、計算条件設定画面において建築物の存続期間（計算期間）の設計値25を設定する。存続期間の設計値25は、建築物のランニングコストの算出に利用する。存続期間の設計値25を設定した後、計算条件設定画面の下方の計算実行欄をクリックすることにより、算出プログラム６によるライフサイクルコストの算出を開始する。
【００３０】
ステップ208において、算出プログラム６は、先ず建築物の建設費31（イニシャルコスト）を算出する。算出プログラム６は、図１に示すように、建築物の面積の設計値21、階数の設計値22、用途別面積比率の設計値23、及び建築材料・設備の設計値24を入力し、図３（Ａ）〜（Ｃ）の単価データベース12a、12b、13に基づき、建築物の建設費31を算出する。図１に示す建築材料・設備の設計値24は、図７で設定された主要構造材料の設計値24aと、図１０で設定された主要構造以外の建築材料の設計値24bと、図１１〜１５で設定された設備の設計値24cとを含む。図１５で設備の省エネルギー手法の設計値24cが設定されている場合は、その省エネルギー手法によるイニシャルコストの上昇率に基づいて建築物の建設費31を算出する。好ましくは、建築物のイニシャルコストに、建設費31に定率を乗じて算出した建築物の企画・設計費を含める（図１９参照）。
【００３１】
イニシャルコストの算出に続き、ステップ209において、建築物のランニングコストを算出する。算出プログラム６は、上述した設計値21〜24と、図１７で設定された建築物の存続期間の設計値25とから、上述した単価データベース11と水光熱費単価データ17と保全費単価データ18とに基づき、建築物の存続期間中の経年毎の保全費32・水光熱費33・修繕費34（図１９参照）を算出し、存続期間中の保全費32・水光熱費33・修繕費34の累計としてのランニングコストを算出する。現在価値の算出を行う場合は金利を使って計算する。この場合も、設備の省エネルギー手法の設計値24cが設定されている場合はその省エネルギー手法によるランニングコストの低減率に基づいて、またステップ204で経済指標等が設定されている場合はその指標を考慮して、建築物のランニングコストを算出する。好ましくは、建築物のランニングコストに、ステップ204で入力した税率・保険料率に基づき算出した一般管理費37と、単価データベース11に記録された解体費に基づき算出した廃棄・処分費36とを含める（図１９参照）。
【００３２】
ステップ210において、ステップ208で算出したイニシャルコストとステップ209で算出したランニングコストとの合計として建築物のライフサイクルコスト30を算出し、ステップ211において、表示プログラム９により建築物のライフサイクルコスト30の算出値と建設費の総予算額とを比較表示する（図１９参照）。ステップ212において、ライフサイクルコスト30の算出値が予算額以下であるか否かを判断し、ライフサイクルコスト30の算出値が予算額を越える場合はステップ207へ戻り、建築物の面積の設計値21、階数の設計値22、用途別面積比率の設計値23、建築材料・設備の設計値24、及び存続期間の設計値25を設定し直しながらステップ207〜211を繰り返す。ライフサイクルコスト30の算出値が予算額以下となるまでステップ207〜211を繰り返すことにより、予算額に見合った建築物の面積21、階数22、用途別面積比率23、建築材料・設備24、及び存続期間25の設計値20を選択することができる。
【００３３】
例えば、建築物の建築材料・設備の設計値24と存続期間の設計値25とを一定としつつ面積の設計値21、階数の設計値22、及び用途別面積比率の設計値23を変更しながらステップ207〜211を繰り返すことにより、その存続期間のライフサイクルが予算額の範囲内となるような建築物の構造形式を選択することができる。建築材料・設備の設計値24も併せて変更することにより、予算額の範囲内となるような建築材料及び設備の設計値24を選択することも可能である。存続期間の設計値25を変更しながらステップ207〜211を繰り返すことにより、予算範囲内のライフサイクルコスト30を与える建築物の存続期間の設計値25を選択することも可能である。
【００３４】
また本発明では、図２１に示すように、例えば建築物のランニングコストを建築材料及び設備毎に詳細に算出することができるので、どの設計値20を変更すればランニングコストが低減できるかについて比較的容易に判断できる。しかも本発明によれば、設計値20の変更に応じてランニングコストだけでなくイニシャルコストも算出し直すので、常に両者のバランスの取れた最適の設計値20を選択することが期待できる。
【００３５】
特定の建築物について所望の設計値20が得られたのち、ステップ213において他の予算額について検討する必要があるか否かを判断し、他の予算額について検討する場合はステップ205へ戻ってステップ205〜212を繰り返す。この場合、単価データベース11、水光熱費単価データ17、及び保全費単価データ18は記憶手段２に既に記憶されているので、予算額を入力するだけで建築物の設計値を比較的簡単に検討できる。本発明によれば、設計者等の技術的な専門家の援助がなくても、ライフサイクルコスト30に基づく建築物の設計値の検討を行うことが可能である。
【００３６】
こうして本発明の目的である「予算額に見合ったライフサイクルコストの建築物の設計値が簡単に検討できる建築物の設計支援システム及びプログラム」の提供が達成できる。
【００３７】
【実施例】
図５は、建築物の管理グレードの設計値26を検討するための本発明の設計支援方法の流れ図の一例を示す。建築物の管理グレードとは、建築物の保全内容の質を表わす指標である。建築物の保全内容の質を高くすれば、保全に関するランニングコストは高くなるが、例えば修繕に関するランニングコストを低く抑えることができる。逆に、保全内容の質を低くすることにより保全に関するランニングコストを低く抑えることができるが、修繕に関するランニングコストが上昇する場合がある。予算内で最適なライフサイクルコストを与える建築物を企画・設計する場合には、建築物の管理グレードの設計値26も含めて検討することが望ましい。
【００３８】
管理グレードの設計値26を検討する図５の流れ図では、ステップ501において単価データベース11を作成する際に、建築材料・設備毎の保全費及び修繕費の単価を管理グレード別に記憶しておく。例えば図３（Ａ）における各建築材料・設備の保全費単価と、図３（Ｂ）における各構成品の更新単価・修繕単価とを、建築物の予防保全を十分に行う管理グレードＡの単価、必要最小限の保全管理のみを行う管理グレードＣの単価、普通の保全管理を行う管理グレードＢの三種類の単価に分けて記憶する。但し、管理グレードの種類や内容はこの例に限定されない。
【００３９】
ステップ511において、例えば図１６の管理グレード設計値入力プログラム（画面）を介して建築物の管理グレードの設計値26をコンピュータ１に設定する。図示例では、図７の条件設定画面の左側の保全費用設定欄をクリックすることにより管理グレード設計値入力プログラムを起動する。図１６の設計値入力プログラムにおいて、建築物全体の管理グレードを例えば管理グレードＡ〜Ｃから何れかを選択することにより設定する。また図１６では、建築物の設備管理、清掃、警備、保守点検等の保全項目毎の管理グレードの設計値26を設定することも可能である。例えば、建築物全体の管理グレードは普通（管理グレードＢ）とするが、設備については高度な予防保守点検（管理グレードＡ）を必要とする場合は、図１６において、建築物全体の管理グレードの設計値26として管理グレードＢを設定すると共に、保守点検の管理グレードの設計値26として管理グレードＡを設定する。
【００４０】
管理グレードの設計値26を設定した後、ステップ512において建築物のランニングコストを算出する。ランニングコストの算出、ライフサイクルコストの算出、予算額とライフサイクルコストとの比較表示に関するステップ512〜514は、設定された管理グレードに応じて単価データベース11の保全費単価及び修繕費単価を利用する点を除き、図２のステップ209〜211と同様の処理である。ステップ515において、ライフサイクルコストの算出値が予算額以下であるか否かを判断し、ライフサイクルコストの算出値が予算額を越える場合はステップ511へ戻り、管理グレードの設計値26を設定し直しながらステップ511〜515を繰り返す。ライフサイクルコストの算出値が予算額以下となるまでステップ511〜515を繰り返すことにより、予算額に見合った管理グレードの設計値26を選択することができる。ステップ515からステップ507へ戻り、管理グレードの設計値26を、面積21、階数22、用途別面積比率23、建築材料・設備24、及び存続期間25の設計値20と共に検討してもよい。
【００４１】
なお、ステップ512において、設定された管理グレードの設計値26に基づきランニングコストを算出すると共に、例えば必要最小限の管理グレードとした場合のランニングコストを算出し、ステップ514において管理グレードが異なる複数のライフサイクルコストの算出値と予算額とを比較表示することができる（図１９及び２０参照）。この比較表示により、予算額に見合った管理グレードの設計値26の選択の容易化を図ることが可能である。
【００４２】
図５の流れ図のステップ501〜508は図２のステップ201〜208と同様の処理を示す。図５では、ステップ508において建築物のイニシャルコストを算出したのち、ステップ509においてイニシャルコストの算出値と建設費の予算額とを比較表示し、ステップ510においてイニシャルコストの算出値が建設費の予算額以下であることを確認した後にランニングコストを算出している。但し、ステップ510における確認は厳密である必要はなく、イニシャルコストの算出値が建設費の予算額を越えた場合でも、その差が許容範囲内である場合はステップ511へ進み、ランニングコストを含めたライフサイクルコスト全体から設計値20を検討することができる。ステップ509及び510は本発明に必須の処理ではなく省略してもよい。
【００４３】
図２及び５の流れ図では、建築物のライフサイクルコストの算出に際して建築物の立地（例えば都道府県名等）を入力し、立地を考慮したライフサイクルコストを算出している。建築物の立地によってエネルギー単価や人件費単価が相違する場合があるので、詳細なライフサイクルコストを算出するためには建築物の立地に応じて単価データベース11、水光熱費単価データ17、及び保全費単価データ18を調節することが望ましい。
【００４４】
図示例では、図２（Ｄ）に示すような立地別の単価換算表16をコンピュータ１に記憶しておき（図１参照）、図２及び５のステップ205及び505において、図６に示す入力プログラムの初期画面を介して建築物の立地及びケース名称（建築物名称）を入力する。その後、初期画面の上方のケース別入力欄をクリックすることにより図７の条件設定入力プログラムを起動して建築物の各種設計値20及び予算額等を設定する。ライフサイクルコストの算出に際し、入力された立地に基づいて図２（Ｄ）の単価換算表16から立地に応じた換算指数を選択し、単価データベース11、水光熱費単価データ17、及び保全費単価データ18に記録された単価等を立地に応じた換算指数で補正した後、建築物のイニシャルコスト及びランニングコストを算出する。この補正により、立地に応じた建築物のライフサイクルコストを算出することが可能となる。
【００４５】
本発明では、単価データベース11において保全費・水光熱費・修繕費を建設後の経過年度別に記憶しておくことにより、建築物の保全費・水光熱費・修繕費のランニングコストを建設後の経過年度別に詳細に算出できる。例えば、図３（Ｂ）の単価データベース12bでは、単価と共に更新・修繕が必要となる期間と比率を記録しているので、各材料・設備毎の修繕に関するランニングコストを経年的に算出できる。また、図４（Ｂ）の保全費単価テーブル18では特別清掃を必要とする間隔を記録しているので、特別清掃に関するランニングコストを経度的に算出できる。図３（Ａ）の単価データベース12aの保全費についても、例えば保守点検が必要となる期間を記録しておけば、保守点検に関するランニングコストを経年的に算出できる。
【００４６】
従って、図８の予算額入力プログラムにおいて年度別維持費の予算額を入力しておけば、図１９〜２１に示すように、ライフサイクルコスト中の保全費・水光熱費・修繕費と予算額中の年度別維持費とを経過年度別に比較表示することが可能である。図８では、年度別維持費の予算額を、建設費予算額に対する年度毎の修繕比率、更新比率として入力している。例えば、年度毎の修繕比率・更新比率を建築物の賃料等の収益予測に基づいて定めれば、その収益予測と各材料・設備毎の修繕・更新に関するランニングコストとを比較表示することができ、収益予測内で最適の建築材料・設備の設計値を選択することが可能となる。
【００４７】
本発明の設計支援プログラムは各種の記録媒体に記録して提供することができ、その記録媒体をコンピュータ１に読み込ませて図２及び５の流れ図に従って建築物の設計値を検討することができる。また、図１のブロック図において、入力装置４及び表示装置８とコンピュータ１とをインターネット等の通信回線で接続することにより、本発明の設計支援プログラムを遠隔地から利用することも可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の建築物の設計支援システム及びプログラムは、建築材料及び設備毎の用途別の単価データベースと建築物の総予算額とをコンピュータに記憶し、建築物の面積及び階数と用途別面積比率と建築材料及び設備と存続期間とからなる設計値をコンピュータに設定し、設計値から前記データベースに基づき算出した建築物のライフサイクルコストと前記予算額とを比較表示し、設計値を変えながら前記設定から表示までのサイクルを繰り返すことにより予算額に見合ったライフサイクルコストを与える設計値を選択するので、次の顕著な効果を奏する。
【００４９】
（イ）建築物の企画・設計段階において、予算額に見合ったライフサイクルコストを与える建築物の構造形式や建築材料及び設備の仕様等の設計値を選択できる。
（ロ）予算額内のライフサイクルコストを与える建築物の存続期間の検討にも寄与できる。
（ハ）設計者等の技術的な専門家の援助がなくても、ライフサイクルコストに基づく建築物の設計値の検討を容易に行うことが可能である。
（ニ）設計値の変更に応じてランニングコストだけでなくイニシャルコストも算出し直すので、常に両者のバランスの取れた最適の設計値が選択できる。
（ホ）建築物の管理グレードを設計値に加えることにより、予算内で最適なライフサイクルコストを与える建築物の保全内容の質を検討することができる。
（ヘ）建設材料・設備毎のランニングコストを詳細に算出できるので、建築物の賃料等の収益予測等に基づく更新・修繕計画等の評価への適用が期待できる。
（ト）コンピュータに建築物の設計値についての学習機能を持たせることにより、予算額に見合ったライフサイクルコストを与える建築物の設計値の選択の容易化、自動化への発展も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明システムの一実施例のブロック図である。
【図２】は、本発明方法及びプログラムを示す流れ図の一例である。
【図３】は、単価データベース及び立地別単価換算表の一例の説明図である。
【図４】は、水光熱費単価データ及び保全費単価データの一例の説明図である。
【図５】は、本発明方法及びプログラムを示す流れ図の他の一例である。
【図６】は、入力プログラム（初期画面）の説明図である。
【図７】は、条件設定入力プログラム（画面）の説明図である。
【図８】は、予算額入力プログラム（画面）の説明図である。
【図９】は、経済指標等入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１０】は、建築材料の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１１】は、空調設備の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１２】は、衛生設備の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１３】は、電気設備の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１４】は、昇降機設備の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１５】は、省エネルギー手法の設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１６】は、管理グレードの設計値入力プログラム（画面）の説明図である。
【図１７】は、算出プログラムの計算条件設定画面の説明図である。
【図１８】は、表示プログラム（画面）の説明図である。
【図１９】は、ライフサイクルコストと予算額との比較帳票の一例の説明図である。
【図２０】は、ライフサイクルコストと予算額との比較帳票の他の一例の説明図である。
【図２１】は、ライフサイクルコストと予算額との比較帳票の更に他の一例の説明図である。
【符号の説明】
１…コンピュータ ２…記憶手段
３…入力手段 ４…入力装置
５…入力プログラム
６…算出手段（算出プログラム）
７…表示手段 ８…表示装置
8a…ディスプレイ 8b…プリンタ
９…表示プログラム 10…帳票
11…単価データベース
12…主要構造材料の単価データベース
13…主要構造以外の建築材料及び設備の単価データベース
15…総予算額 16…立地別単価換算表
17…水光熱費単価データ 18…保全費単価データ
20…設計値 21…面積の設計値
22…階数の設計値 23…用途別面積比率の設計値
24…建築材料及び設備の設計値
24a…主要構造材料の設計値
24b…主要構造材料以外の建築材料の設計値
24c…建築設備の設計値
25…存続期間の設計値
26…管理グレードの設計値
27…立地（都道府県）
30…ライフサイクルコスト
31…建設費 32…保全費
33…水光熱費 34…修繕費
35…企画・設計 37…一般管理費
36…廃棄・処分費
Claims (10)
- コンピュータを用いた建築物の設計支援システムにおいて、建築材料及び設備毎の用途別の建設費・保全費・水光熱費・修繕費を記憶した単価データベースと建築物の総予算額とを記憶する記憶手段、建築物の面積及び階数と用途別面積比率と建築材料及び設備と存続期間とからなる設計値を設定する入力手段、前記設計値から前記データベースに基づき前記建築物の総建設費と存続期間中の保全費・水光熱費・修繕費の累計との合計を含むライフサイクルコストを算出する算出手段、及び前記算出したライフサイクルコストと前記予算額とを比較表示する表示手段を備え、前記設計値を変えながら前記入力手段による設定と前記算出手段によるライフサイクルコストの算出と前記表示手段による比較表示とからなるサイクルを繰り返すことにより前記予算額に見合ったライフサイクルコストを与える前記設計値の選択を支援してなる建築物の設計支援システム。
- 請求項１のシステムにおいて、前記記憶手段に保全費及び修繕費の単価データベースを管理グレード別に記憶し、前記設計値に建築物の管理グレードを含め、前記算出手段により建築物のライフサイクルコストを管理グレード毎に算出してなる建築物の設計支援システム。
- 請求項１又は２のシステムにおいて、前記記憶手段に立地別の単価換算表を記憶し、前記入力手段から建築物の立地を入力し、前記算出手段により前記立地と設計値とから前記データベースと単価換算表とに基づき前記建築物のライフサイクルコストを算出してなる建築物の設計支援システム。
- 請求項１から３の何れかのシステムにおいて、前記予算額に年度別維持費の項目を設け、前記保全費・水光熱費・修繕費の単価データベースを建設後の経過年度別に記憶し、前記ライフサイクルコスト中の保全費・水光熱費・修繕費を前記経過年度別に算出し、前記ライフサイクルコスト中の保全費・水光熱費・修繕費と予算額中の年度別維持費とを前記経過年度別に比較表示してなる建築物の設計支援システム。
- 請求項１から４の何れかのシステムにおいて、前記単価データベースに主要構造材料、建築材料及び設備毎の廃棄・処分費を記憶し、前記建築物のライフサイクルコストに建築物の廃棄・処分費を含めてなる建築物の設計支援システム。
- 建築物の設計を支援するためにコンピュータを、建築材料及び設備毎の用途別の建設費・保全費・水光熱費・修繕費を記憶した単価データベースと建築物の総予算額とを記憶する記憶手段、建築物の面積及び階数と用途別面積比率と建築材料及び設備と存続期間とからなる設計値を設定する入力手段、前記設計値から前記データベースに基づき前記建築物の総建設費と存続期間中の保全費・水光熱費・修繕費の累計との合計を含むライフサイクルコストを算出する算出手段、及び前記算出したライフサイクルコストと前記予算額とを比較表示する表示手段として機能させる建築物の設計支援プログラム。
- 請求項６のプログラムにおいて、前記記憶手段に保全費及び修繕費の単価データベースを管理グレード別に記憶し、前記設計値に建築物の管理グレードを含め、前記算出手段により建築物のライフサイクルコストを管理グレード毎に算出する建築物の設計支援プログラム。
- 請求項６又は７のプログラムにおいて、前記記憶手段に立地別の単価換算表を記憶し、前記入力手段から建築物の立地を入力し、前記算出手段により前記立地と設計値とから前記データベースと単価換算表とに基づき前記建築物のライフサイクルコストを算出する建築物の設計支援プログラム。
- 請求項６から８の何れかのプログラムにおいて、前記予算額に年度別維持費の項目を設け、前記保全費・水光熱費・修繕費の単価データベースを建設後の経過年度別に記憶し、前記ライフサイクルコスト中の保全費・水光熱費・修繕費を前記経過年度別に算出し、前記ライフサイクルコスト中の保全費・水光熱費・修繕費と予算額中の年度別維持費とを前記経過年度別に比較表示してなる建築物の設計支援プログラム。
- 請求項６から９の何れかのプログラムにおいて、前記単価データベースに主要構造材料、建築材料及び設備毎の廃棄・処分費を記憶し、前記建築物のライフサイクルコストに建築物の廃棄・処分費を含めてなる建築物の設計支援プログラム。
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