竹中工務店/BIMで遮音設計を自動化/国循移転工事に初適用、作業時間半分以下

 竹中工務店はBIM(ビルディング・インフォメーション・モデリング)で建築物の遮音設計を自動的に行う手法を開発した。施設の大型化や用途の多様化が進み、音の発生場所と静けさが求められる場所の配置が複雑になるケースも増える中、高度な遮音設計を迅速に実現する。基本設計段階での部屋配置変更に伴う遮音設計変更の作業時間を従来手法の半分以下に低減できるという。
 新手法は同社の音響設計グループとBIM建築設計グループが共同で開発。国立循環器病研究センター(国循)移転工事(大阪府吹田市)の設計に初適用した。特許出願済み。
 従来の遮音設計は建築設計者がレイアウトしたプランに対し音響技術者が図面を見ながら壁や床の必要遮音性能を設定してきた。これに対し新手法ではBIM機能に音響情報を組み込むことで、建築設計者が必要な遮音性能を的確かつ定量的に把握しながら設計ができる。
 具体的には、3次元(3D)モデル化した図面上に各室に要求される静けさを示す「室内騒音目標レベル」と、発生音の大きさを示す「発生音レベル」といった音響特性を属性情報として入力すると、音響グレード別に色分けされた居室が表示される。色分けされ居室の配置関係から隣室間や上下階間に必要な遮音性能を自動的に計算、グレード別に設定した必要遮音構造を選定できる。
 音響性能グレードごとに色分け表示するため、高い静粛性が求められる重要室の周辺に大きな音を発生する機械室が隣接している状況なども一目で把握できる。上下階や複雑な吹き抜け空間など2次元CADでは見落としがちな立体空間計画でも、適切な遮音品質を確保できるだけでなく、遮音上有利なレイアウトを提示することが可能になった。
 各室のレイアウトが決まれば、自動設定した遮音性能から遮音構造が選出され、BIMの数量算出機能で建築コストも算出できる。複数のレイアウトプランがあればリアルタイムでコスト比較が可能だ。複雑な遮音計画でも音響品質を保ったままレイアウトを合理化でき、設計の初期段階で建設コストの削減ができるようになるという。
 医療施設だけでなく複合商業施設、学校施設、ホテル、工場などにも採用を拡大する方針。初採用の国循に続き、大阪市内のホテルプロジェクトにもこの手法を適用した。
 今後は、人工知能(AI)を利用してレイアウトと遮音品質、構造、設備、建設コストなどを統合した最適解を自動設定できる手法の開発にも着手する計画だ。
 国循移転工事の規模はRC・S造地下2階地上10階建て延べ12万9881平方メートル。基本設計は佐藤総合計画、実施設計は竹中工務店と日本設計、施工は竹中工務店が担当。16年8月に着工し19年3月の完成を目指している。

(日刊建設工業新聞様より引用)