本文へジャンプ
  • お問い合わせ
  • english
  • sitemap

BIM音響設計ツールの開発
国立循環器病研究センターでBIMを活用した遮音設計の実施

リリース

2017年10月17日
株式会社竹中工務店

竹中工務店(社長:宮下正裕)は、BIMを活用した3次元設計において、建築設計図作成過程で遮音設計を自動的に行う手法 (特許出願済)を当社音響設計グループとBIM建築設計グループの協業で開発しました。
近年、施設の大型化や用途が多様化する中で、音を発生する室と静けさが求められる室が3次元的に複雑に絡み合ったレイアウトになる傾向が増えてくにつれ、一方で高度な遮音設計への要求が高まっています。今回、BIMを利用して遮音品質を効率的に確保する遮音設計手法を開発し、国立循環器病研究センター移転工事※の設計に初めて適用しました。

国立循環器病研究センター

国立循環器病研究センター

1.プランニングに合わせ遮音性能をリアルタイムかつ定量的に評価

3Dモデル化された図面上に各室が必要とする静けさ「室内騒音目標レベル」や発生音の大きさ「発生音レベル」といった音響特性をBIMの属性情報に入力すると、図-1のような3Dモデル上に音響グレード別に色分された居室が表示されます。さらに、この配置関係より隣室間や上下間に必要な遮音性能を自動的に計算し、予めグレード別に設定した必要遮音構造(図-2)を選定します。つまりこの手法はこれまでの遮音設計のように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睨みながら壁や床の必要遮音性能を設定するのではなく、予めBIM機能に音響情報を組込むことで、建築設計者自らが必要な遮音性能を明快かつ定量的に把握しながら設計を進めることができる仕組みとなっています(図-3)。

図-1 3D音響グレードカラーマップ

図-1 3D音響グレードカラーマップ

図-2 遮音壁構造リスト、図-3 必要遮音性能の自動化

図-2 遮音壁構造リスト

図-3 必要遮音性能の自動化



2.複雑な居室レイアウトに対する音響リスクを未然に防止

また本手法の特徴は音響性能グレード毎にカラートーンで識別させることで図-4のようにかなりの静けさ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などが隣接している状況が一目で把握することができます。このように基本設計時のスタディ段階から音響リスクがあるレイアウトを俯瞰的視点で判断することができます。これは3Dモデルに音響情報を用いることで、あらゆる角度から居室間の関係を捉えることができ、上下間や複雑な吹抜け空間など2次元CADでは見落としがちな立体空間に対して視覚的に分かりやすくかつ抜けのない遮音品質を確保し、さらに遮音上有利なレイアウトを提示することができます。

図-4 3Dカラーマップ

図-4 3Dカラーマップ



3.BIMデータを連携させ遮音品質を確保しながらプラン合理化によるコスト削減

BIM設計図は建築材料の仕様を入力することにより、建築面積の数量算出機能から積算情報が得られます。本手法ではレイアウトに伴い自動設定された遮音性能から遮音構造が決まり、同時に建築コストが算出されます。このようにBIMデータを連携させレイアウトに伴いリアルタイムにコストの比較が可能になることで、複雑な遮音計画においても音響品質を保ったままレイアウトの合理化が図れ、設計の早い段階で建設コストの削減に繋げることが可能となります(図-5)。

図-5  遮音構造と積算の連携

図-5 遮音構造と積算の連携



さらに今後は、AIにより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が自動設定されるような開発にも着手しています。

この設計手法を用いることで、医療施設のみならず複合商業施設、学校施設、ホテル、工場などの様々な用途に拡大することで、遮音品質を効率的に確保し建築物における音環境の一層の快適性を図ります。


国立循環器病研究センター工事概要

工事名称 国立循環器病研究センター
建築主 国立研究開発法人国立循環器病研究センター
建物用途 総合病院、自然科学研究所
建築地 大阪府吹田市
工期 2016年8月~2019年3月
階数 B2 F10 P2
構造 RC S
延床面積 129,881.84m2
基本設計 佐藤総合計画
実施設計 竹中工務店、日本設計
施工 竹中工務店