助成研究者情報(許雷先生4)|安全安心な科学技術の振興:セコム科学技術振興財団

東北工業大学工学部建築学科 准教授 許雷先生インタビュー「災害時における安心・安全性向上のためのIFC活用方策研究」(第2回)

 東日本大震災の後、建物に対する安心・安全への志向が高まっています。耐震性のみならず、災害時の正確な避難誘導やエネルギー確保やライフラインの維持など、建物を幅広い視野で見つめ、さまざまな情報を集約したうえでの総合的な判断が求められます。その鍵となるのが、建築に関わるすべての情報を共有化して相互活用を実現するBIMであり、そのデータ形式であるIFCです。インタビュー第2回では、許先生が開発したIFCプラットフォームを用いた火災避難シミュレーションや、BIMデータの活用について、詳しくお伺いしました。

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1998年1月、中国同済大学大学院熱エネルギー学科修士課程修了。
2000年1月、来日し4月早稲田大学大学院理工学研究科博士後期課程(建設工学専攻)に進学。
2003年3月、早稲田大学大学院理工学研究科博士後期課程修了(建設工学専攻)、博士(工学)。その後、早稲田大学理工学総合研究所助手、講師を経て、2007年4月東北工業大学建築学科講師、2011年より准教授。

まずは、前回インタビューから2年が経ちましたので、BIMとIFCについて、あらためて教えていただけますか。

 BIMはBuilding Information Modelの略です。BIMでは2次元の図面ではなく、コンピュータで建物の3次元モデルを作り、そこに建築要素(壁・柱・窓など)、設備要素(空調・電気・衛生機器など)、構造要素(鉄骨・鉄筋など)と、それぞれの寸法や面積、仕様やコスト、スケジュールや維持管理情報など、建物のライフサイクルに関わるあらゆるデータを集合させます。これを「3次元建物情報モデル」といいます。そして建設に関わるすべての人が、すべての工程で同一の3次元建物情報モデルを活用することにより、有機的な情報処理、設計品質の向上、建築プロセスの効率化などを実現する手法です。
 IFCはIndustry Foundation Classesの略で、BIMデータの標準フォーマットです。
 本研究では、建物の総合的な安心・安全の検証にIFCを活用することで、災害時における課題解決方法の提示、または対策の提案を目指しています。

ありがとうございます。前回のインタビュー後すぐ、2013年3月21日にBIMのIFC仕様が国際標準化になりましたが、日本の建築界で大きな動きはありましたか。

 2014年3月19日に国交省が「官庁営繕事業におけるBIMモデルの作成及び利用に関するガイドライン」を策定しました。これは設計業務や土木工事に、BIM技術の応用を促していくものです。
 さらに、工事現場において円滑かつ効率的に監督・検査が行われるよう、発注者と受注者が情報を電子的に交換・共有する「土木工事の情報共有システム活用ガイドライン」が改定されました。建設業や土木業での情報共有化を推進する動きが、国内でも強まっています。

建物の設計図には主にCADが使われていますが、それらはIFCに対応しているのですか。

 はい。CADには「意匠設計CAD」「設備設計CAD」「施工図CAD」があり、それぞれに複数のソフトウェアが存在し、IFCへの対応化が進んでいます。
 しかし、まだ互換性は十分ではありません。作成した建物のデータをIFC形式で保存し、別のCADでそのIFCデータを開くと、屋根の上にあるはずのない壁が表示されるといったバグが生じることもあります。

公営住宅の維持管理用BIMデータの作成に関する課題整理
岩沼市某復興公営住宅(2階建て、延床面積77㎡)


先生のご研究に、設計者・施工者・管理者がそれぞれ異なるソフトを使って作成したデータをIFCデータに統一することで「災害の見える化」を進めていくものがありましたが、そうしたバグをどのように解決されたのですか。

 IFCデータの解析と、Microsoft Visual C#を活用し、IFCプラットフォームの構築を行って、CADを使わなくてもBIM情報の表示、位置情報、属性の表示を可能にしました。
 さらにBIMデータの解析と避難シミュレーションを連携させたVisual FDSを開発して、地震や火災が発生したときの家具の転倒や、それに伴う避難誘導のシミュレーションを作成できるようにしました。
 Visual FDSは、IFCデータから壁やドア、階段、家具、部屋及び避難者の人数や年齢、火源の場所などの避難解析に必要な建築情報を抽出し、発熱の速度、メッシュ(一定ルールのもと地表面を多数の正方形などに分割したもの)などを入力することで、避難解析を行うツールです。計算終了後、火災が発生した場合の避難者の移動状況や煙の効果状況などが、3次元で確認できるようになります。



 たとえば図のような床幅35m、奥行き30mの吹き抜けの空間における火源面積1.5㎡、2階に避難者50名(成人)、1階左側に避難者50名(成人)、1階右側に避難者50名(成人)などの条件と、発熱速度1000kw/㎡を入力します。

 この場合、火災発生10秒後に煙が2階天井に拡散し、2階の人々が避難を始めました。47秒後には1階の出口に避難者の滞留が生じていましたが、125秒後には全員が室外に避難できました。