ホワイトペーパー　商業建築物の性能を向上させるBIM 対応のサステイナブルデザインのメリット

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さなえおとべ
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AUTODESK 商業建築物の性能を向上させる BIM 対応のサステイナブルデザインのメリットはじめに年間の温室効果ガス排出量の多くが建物から排出されていることをご存知ですか現在世界全体のエネルギーの 30~40% が建設業界で消費されています 1 非効率的な建物の問題が次第に表面化するのに伴い建物とエネルギーに関する施策も増えていますしたがって建物の性能改善が

1 AUTODESK 商業建築物の性能を向上させる BIM 対応のサステイナブルデザインのメリットはじめに年間の温室効果ガス排出量の多くが建物から排出されていることをご存知ですか現在世界全体のエネルギーの 30~40% が建設業界で消費されています 1 非効率的な建物の問題が次第に表面化するのに伴い建物とエネルギーに関する施策も増えていますしたがって建物の性能改善が抜本的な省エネ改善施策サステイナビリティ施策そして経済刺激策の中心になることも不思議ではありませんしかし大量の老築化した商業建築物をサステイナブルな省エネ構造物に変えるための包括的かつ最優先での近代化計画を推進することは並大抵の作業ではありません分散した建物の性能を解析して経済的環境的目標に基づいてプロジェクトや改築作業をランク付けする実用的でコスト効率の高い方法が必要です目次はじめに...1 建物性能向上の必要性...2 BIM 対応のサステイナビリティデザインによる改築...3 結論...4 ではなぜ商業建築物を改善の対象にすべきなのでしょうかさまざまな建築物の中で改築の可能性が一番高いのが商業建築物なのです 2 商業建築物の世界規模での電力消費量は既に 1980 年の 3 倍で 2030 年にはさらに 50% の増加が予想されています先進工業国において電力消費の増加が最も著しい分野となるのも時間の問題です 3 その結果商業建築物はエネルギーコストの上昇によって大きな痛手を受けていますたとえば米国では HVAC 照明器具や窓のアップグレードを行った商業建築物はわずか 30% 断熱材のアップグレードは 10% に過ぎず 4 改築を必要とする商業建築物が急増しています世界中に膨大な数の建物が存在するためビル所有者にとっては建物性能改善の先陣を切るいまだかつてないチャンスなのです商業建築物を計画的高いコスト効率で改築すると省エネ効果から雇用促進までさまざまな環境的財務的そして社会的利点を創出できますたとえばシステム性能改善のために大掛かりな改築を行うことで光熱費が 40~60% も削減でき 5 また環境の点ではブラジル中国 EU インド日本および米国が改築に 1500 億ドル投入した場合温室効果ガス排出量の 40% 削減 5 年間でのペイバックが可能となります国連環境計画 (UNEP) 雑誌 Engineering News Record 2009 年出典 : Energy Information Administration, Annual Energy Outlook, 2007 Commercial Building Energy Consumption Survey, Energy Information Agency RMI 2009 Interview with Amory Lovins, chief scientist, Rocky Mountain Institute 2010 年 1 月 World Business Council on Sustainable Development(2009) Transforming the Market: Energy Efficiency in Buildings 4 月

AUTODESK 米国で約 769 億平方フィートそして中国で 440 億平方メートルの既存物件が示すように 7 世界中で改築を必要としている建物の数は膨大であり包括的な建物の性能解析や省エネプロジェクトの実施がさらに困難になります建物の図面の老朽化や紛失または不完全なエネルギー消費履歴が原因で改築プロジェクト案での将来的な性能予測は困難ですその一方従来の 2D

2 AUTODESK 米国で約 769 億平方フィートそして中国で 440 億平方メートルの既存物件が示すように 7 世界中で改築を必要としている建物の数は膨大であり包括的な建物の性能解析や省エネプロジェクトの実施がさらに困難になります建物の図面の老朽化や紛失または不完全なエネルギー消費履歴が原因で改築プロジェクト案での将来的な性能予測は困難ですその一方従来の 2D 製図ツールに比べると今までは非常に困難だった作業も新テクノロジーによって管理しやすくなりましたたとえばビルディングインフォメーションモデリング (BIM) はプロジェクトを建設する前にデジタルの状態でプロジェクトの主な物理的機能的な要素を確認できる統合的なプロセスです BIM プロセス全体で使用される整合された一貫性のある情報によって建築士エンジニア施工業者および建築主は着工前から設計の完成状態や重要な性能も確認できます専用の BIM ソリューションを既存の建物で利用すると各種エネルギー性能解析の実施に必要な建物形状や特徴をキャプチャできますたとえば BIM プロセスを介して基本的なモデルを作成してエネルギーおよび投資適格監査に活用できます高速エネルギーモデリングワークフローでの BIM の利用高速エネルギーモデリングワークフローにおいて専用の BIM ソリューションを利用することによってさまざまな設計シナリオを簡単に評価できさらに建物ライフサイクル全体を通したコストとエネルギー効率を向上するための建物性能改善方法の決定が容易になりますオートデスク製品を使用した高速エネルギーモデリングワークフロー検証キャプチャ 3D ワイヤフレームモデル本ではサステイナビリティやエネルギー効率の要件に対応するための建物性能の評価投資の優先順位決定そして運用コスト削減省エネ実現節水実現および建物の空気品質改善に向けた提案の評価に関し専用の BIM ソリューションおよび統合解析ツールの活用方法を説明します解析と検証デジタル写真モデリングシミュレーション建物性能向上の必要性商業建築物の所有者はサステイナブルデザインの先駆者となり建物性能を改善できる特異な立場にあります商業建築物は膨大な量のエネルギー水資源およびその他の天然資源を日々消費して廃棄物を排出し公害を引き起こしています世界的にみて建物は環境フットプリントが大きいため必然的にさまざまな施策の対象となっていますこれらの施策の目的は建物性能を改善することでエネルギー消費を最小化し上下水道インフラ要求を減らし空気品質を改善して全体的カーボンフットプリントを減らすことです 1970 年代のエネルギー危機の時とは異なり建物性能を改善したり環境および経済的投資効果が最も優れたプロジェクトに限られた資本を投資できるようにするテクノロジーを利用できます建物に関する施策の増加により世界中のビル所有者は既存物件を評価しより高い標準に準拠するために既存の建物性能を改善していますそれによって他の業界のリーダーのハードルは高くなっています現存する商業建築物の改築に着手するにあたってはサステイナビリティとエネルギー効率の目標達成認定基準への準拠排出量削減対策を行っているパートナーのエコシステムによる影響など多くの理由があります世界規模での性能改善に関する建物施策や動向には次のようなものがあります建築物のエネルギー性能に係る欧州指令 (EU Energy Performance Building Directive) では 2020 年までにエネルギー消費の 20% 削減を定めています EISA 2007(Energy Independence and Security Act of 2007) は化石燃料利用の大幅な削減を要求しコスト効率の高い太陽熱温水器の使用を促進し資本改善プロジェクトのライフサイクルコスト期間の延長を目指しています日本の首相は 2020 年までに温室効果ガス排出量を 1990 年のレベルから 25% 削減すると発表しました (2011 年 1 月現在 ) エネルギー /CO 2 解析建築エネルギーモデル 7 McGraw Hill Construction SmartMarket Green Retrofit Report 2009

AUTODESK BIM 対応のサステイナビリティデザインによる改築施策の要件は明確です環境安定化を達成するには建物性能の改善が必須なのですさらにエネルギー効率化のための改築事業は巨大な潜在市場で米国だけでも 2030 年までに概算で 4000 億ドルの市場になると予測されています規模および迅速性の点で環境と市場の要求に応えるために

3 AUTODESK BIM 対応のサステイナビリティデザインによる改築施策の要件は明確です環境安定化を達成するには建物性能の改善が必須なのですさらにエネルギー効率化のための改築事業は巨大な潜在市場で米国だけでも 2030 年までに概算で 4000 億ドルの市場になると予測されています規模および迅速性の点で環境と市場の要求に応えるために建築業界では早急かつ高いコスト効率で対応する必要がありますそのためにオートデスクの BIM ソリューションをさまざまな形で有効利用することでサステイナビリティとエネルギー効率の目標を達成するためのより多くの情報に基づいた意思決定が可能となりますその一例がエネルギーモデリングワークフローでの BIM の活用ですエネルギーモデリングは効率化されたプロセスで建物外装の画像収集からエネルギー解析シミュレーションまで最小限のデータで迅速に処理を進めますエネルギーモデリングによりより尐ない予算と短い期間で建物のエネルギー効率評価ができそれによってより多くの建物の評価やエネルギー効率アップグレードが可能となりますオートデスクの BIM ソリューションを中核にしたエネルギーモデリングを使うことによって最低限のデータとほんの数時間を費やすだけで以下の作業が可能となります実際のエネルギー性能を迅速に予測二酸化炭素排出削減を達成できる可能性の高い建物の選別各建物の投資回収率の評価と伝達エネルギーモデリングワークフローではオートデスクの主要ソリューションを有効活用することで現況のキャプチャ簡易モデルの作成および建物全体の解析の簡易化を実現していますこのワークフローをサポートしているオートデスクのソリューションは次のとおりです Autodesk ImageModeler 2009 で建物外装のデジタル画像から 3D ワイヤフレームを構築 ( Autodesk Revit Architecture および Autodesk Revit MEP の Subscription に契約のお客様は ImageModeler をご利用いただけます ) BIM 専用のAutodesk Revit Architecture やAutodesk Revit MEP で簡易モデルを作成 Autodesk Green Building Studio Web サービスで建物全体の解析を実施高速エネルギーモデリングの中核である BIM 用の Revit Architecture や Revit MEP を使用して改装や改築の性能とコストをシミュレートするための基本モデルをより迅速かつ簡単に BIM で作成できますデジタルモデルはマテリアル重量熱抵抗値およびその他の物理プロパティなど建物性能に関係する建築要素や特徴を表すデータコンポーネントを含みます BIM を利用すると個別の建物のエネルギー性能を解析して評価できますその次に改装や改築案の環境的経済的影響を評価比較そしてランク付けします物件ポートフォリオの相対的性能を包括的に理解できるため総合的な建物近代化プログラムを提案して優先化できます最も影響が大きいプロジェクトに詳細な設計作業や建設作業を集中できますオフィスビル単体でも世界中の数十個の商業建築物でも評価の対象物に関係なく BIM は実用的な手法を用いますエネルギーモデリングワークフローを使って既存の建物のデジタル写真をベースにした 3D ワイヤフレームをすばやく作成できますそして 3D ワイヤフレームが Revit Architecture や Revit MEP 内の簡易モデルのベースとなります基本モデルから始まり独自の経済的または環境的条件に基づいて改装および改築プロジェクト案の解析比較および評価を行えます BIM を使うことによってビル内のさまざまな改装および改築オプションをより簡単かつ正確に比較することができますたとえばより性能の優れた断熱材の設置と暖房システムの改修を比較した場合投資回収率と投下エネルギー利用率がより優れた案を特定できますまた BIM では複数の建物の比較も可能ですたとえば空調システムの改修効果が最も高い建物をポートフォリオから特定できます基本的なビルディングインフォメーションを利用する BIM では物的根拠に基づいた判断をコスト効果的に実施できます

AUTODESK BIM は簡単に使い始めることができます以下の 5 つの基本的な手順を実施して建物のエネルギー効率と性能を改善します 1. ポートフォリオに含まれる各建物の壁床屋根天井の寸法を含む基本建築情報を収集します 2. ポートフォリオに含まれる各建物の基本モデルを作成します基本的な建物寸法から数時間で平面図立面図断面図 3D ビューを含む総合的モデルを作成できます 3.

4 AUTODESK BIM は簡単に使い始めることができます以下の 5 つの基本的な手順を実施して建物のエネルギー効率と性能を改善します 1. ポートフォリオに含まれる各建物の壁床屋根天井の寸法を含む基本建築情報を収集します 2. ポートフォリオに含まれる各建物の基本モデルを作成します基本的な建物寸法から数時間で平面図立面図断面図 3D ビューを含む総合的モデルを作成できます 3. 建築モデルの環境的経済的性能を評価しますさまざまな種類のオプションを評価シミュレーションしてより効率的でサステイナブルな性能を具体化できますたとえば日照効果を最適化するにはモデルと統合解析ツールを使用して太陽の位置太陽輻射日陰そして昼光の代替方法を評価します 4. 水や化石燃料の利用量などの節約対象または経済的目標などを基準にプロジェクトや投資対象の比較と優先順位付けを行いますたとえば MEP( 機械電気配管 ) システムの改修による投資回収率や投下エネルギー利用率を評価します 5. 優先順位の高いプロジェクトを選定して作業を開始します建物性能の改善に BIM を利用するメリット BIM を使用して既存の商業建築物を解析すると法規への準拠以外にも経済的環境的および社会的メリットが発生します BIM を解析に利用することで資源節約現場での再生機会の増加見解の統一投資適格監査の確認出資者の信用度増加従業員の士気向上およびサステイナブルデザインとエネルギー効率の要件対応のための方法を特定できます資源消費の低減効率的でサステイナブルな建物改装および改築は最新の効率的なテクノロジーシステムおよび制御方法を利用してエネルギー水および資材の消費を低減しますエネルギー :BIM 解析ツールを使用して冷暖房の要件解析の支援昼光の利用機会の特定および省エネに結びつく大型建物装置の選定などを行えます地域の気候や電力網データを使用して建物のエネルギー使用率や二酸化炭素排出量を予測できます水 : 建物を改築して節水を実現したり再生水の利用を拡大します入居者や建物プロセス用の飲用水非飲用水の供給方法を解析します雨水システムの評価を行い集水システム調節池および排水溝の性能をシミュレーションします資材 : 改築時にリサイクル品または再生可能な資材や仕上げ材を利用します廃棄物を低減するリサイクルセンターやその他のサステイナブルな手法の採用を検討します現場での再生機会の増加気温降水量および気象パターンの変化によって雨量や降雪量が変化して給水量が年々変化する可能性があります BIM プロセスで作成された整合性のあるモデルは水利用を抑え既存の湿地帯を保護して水のネットゼロ利用に注力できるシステム設計に役立ちますよりサステイナブルな設計を利用すると造園作業での再生水の利用促進下水の汚染物質の低減そして現場での水の回収再生再利用の可能性調査などを行えますこれらによって上下水道システムコストと環境的影響を最低限に抑えられます見解の統一 BIM 解析およびビジュアライゼーションツールを使用すると改築案を関係者や法務購買および財務部署の意思決定者に効果的かつわかりやすく提案できますバーチャルなウォークスルーを実施したり改築工事を時系列的にわかりやすく表示できますよってプロジェクトの理解度が増えてリスクの対処方法に関する見解を統一しやすくなりますたとえば 3D モデルの外構図を使用すると改築案の現実性を妨げる周辺道路の妨害が建物改築工事によって発生するかどうかをすばやく確認できます投資家に物的根拠に基づいた回答を提供して融資に関するコストを軽減しプロジェクトの収益性を増加します投資適格監査の確認 ESCO( エネルギーサービス会社 ) は建物または物件の詳細な解析の実施省エネソリューションの設計そして必要な要素の導入工事を実施できます ESPC( 省エネルギー保証契約 ) は商業建築物のエネルギー効率を改善して決められた資本回収期間を定義しますしかし出資者を保護するにはビル所有者が提案内容の精査義務を負います ESPC を契約する前に BIM を使用して ESCO の提案内容を内部的に検証して予測内容や前提条件を評価しますたとえば改築案のバーチャルなウォークスルーを利用したり設計内容をエネルギー解析ツールに入力して予測性能レベルの確実性を確認して長期契約に関する不安要素を軽減します

AUTODESK 出資者の信用度増加建物の改築に適切な投資が行われると長期にわたる建物のライフサイクルのなかで最適な建物性能を実現するために資金を効果的に利用している印象を出資者に広めることができます BIM 解析ツールを使用すると限られた資金の有効利用先をよりすばやく特定してプロセスに整合性と正当性を持たせることができますたとえば

5 AUTODESK 出資者の信用度増加建物の改築に適切な投資が行われると長期にわたる建物のライフサイクルのなかで最適な建物性能を実現するために資金を効果的に利用している印象を出資者に広めることができます BIM 解析ツールを使用すると限られた資金の有効利用先をよりすばやく特定してプロセスに整合性と正当性を持たせることができますたとえば株主総会でコスト効率の高いサステイナブル設計案を提案すると設計内容や改築プロセスの理解を得ることができ出資者の信頼も獲得できます従業員の生産性改善 BIM を使用すると建物内部での自然光の利用率の増加や換気の流量増加の機会を特定しやすくなります BIM でロビーの吹き抜けや換気性の向上が建物性能に及ぼす影響をビジュアライズおよびシミュレートしますまたこれらの改善策が従業員の士気向上に及ぼす肯定的無形の影響も考慮できますたとえば職務満足度は生産性向上定職率増加そして病欠率低減に関連性があると一般的にいわれていますサステイナビリティやエネルギー効率の要件への対応最近の調査によるとビル所有者やテナントがグリーンビルディング改築による利得を認識しはじめており 8 それによってこの分野での成長が促進されるとともにビル所有者からのサステイナビリティやエネルギー効率の要件が増えてきていますそのような要件と平行して建物施策も増えているためフットプリントが拡張している大手の多国籍企業では既存物件を評価しより高い標準に準拠する新しい建物設計に力を入れていますグリーンで効率的な設計に対する要件や施策の増加が増えるにつれて今後エネルギー監査が法的義務になると考えるビル所有者やテナントもいて 9 先鋭的な商業建築物の所有者にとってはコスト効率のよい改善を実施する格好のチャンスとなっています結論物件ポートフォリオ内の建物数が複数であるかどうかに関わらず建物性能モデルの作成と解析によって大きなメリットが生まれますビル所有者は詳細な予測性能を十分に提供する明確で安定した物的根拠に基づいた建物解析が必要となります BIM の利用を要求することでプロジェクトの多年ライフサイクル期間中の予測性能と関連リスクをより正確に把握できます基本モデルを作成してそして建物プロジェクト内や物件ポートフォリオ全体でのコストや利点 / 欠点の兼ね合いを解析するためにモデルを使用することは建物性能解析の重要な要素です革新的な設計製品は BIM をサポートしていますよって建物の改築案の評価優先順位付けそして監査を行う手段として BIM はコスト効果の高い方法です BIM の詳細については ( 英語 ) をご覧くださいエネルギーモデリングの詳細については ( 英語 ) をご覧ください Autodesk AutoCAD Civil 3D Green Building Studio ImageModeler Maya Revit 3ds Max は米国および / またはその他の国々における Autodesk, Inc. その子会社関連会社の登録商標または商標ですその他のすべてのブランド名製品名または商標はそれぞれの所有者に帰属しますオートデスクは通知を行うことなくいつでも該当製品およびサービスの提供機能および価格を変更する権利を留保し本書中の誤植または図表の誤りについて責任を負いません 2010 Autodesk, Inc. All rights reserved. Autodesk ImageModeler は以下のオートデスク製品をご購入の際に Autodesk Subscription をご契約いただきましたお客様にご利用いただけます Autodesk 3ds Max Autodesk 3ds Max Design Autodesk Maya Autodesk Revit Architecture Autodesk Revit Structure Autodesk Revit MEP AutoCAD Revit Architecture Suite AutoCAD Revit Structure Suite AutoCAD Revit MEP Suite AutoCAD Revit Architecture Visualization Suite AutoCAD Map 3D AutoCAD Civil 3D AutoCAD Architecture AutoCAD MEP 8 9 McGraw Hill Construction Smart Market Green Retrofit Report 2009 McGraw Hill Construction Smart Market Green Retrofit Report 2009

BIM改装と建物性能解析ホワイトペーパー

BIM改装と建物性能解析ホワイトペーパー B I M 改装と建物性能解析ホワイトペーパーはじめに米国における総エネルギー消費量と年間の温室効果ガス排出の約半分は建物によるものですそのため建物の資源効率の改善が抜本的な省エネ改善施策サステイナビリティ施策そして景気刺激策の中心になることも不思議ではありません膨大な数の建物が存在するため建築士や設計者にとっては自然資源の管理において主導的役割を果たすというかつてない機会が訪れています

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