(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の間取り図を表示するための設計図面データを記憶した記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された建物の間取り図を表示するディスプレイと、
前記建物の間取り図をコンピュータのディスプレイに表示する間取り図表示手段と、
前記間取り図のデータ中に含まれる耐力壁を検出する処理と、同一直線上に並んだ耐力壁を検出する処理と、同一直線上に並んだ耐力壁の長さを累積する処理と、耐力壁の長さの累積値と基準値とを比較する処理と、耐力壁の長さの累積値が基準値以上の場合にその耐力壁が並んだ前記直線を耐力壁線として前記ディスプレイに表示する処理とを順にコンピュータに実行させる耐力壁線表示手段と、
前記ディスプレイで、建物の間取り図と耐力壁線とを表示した、前記表示画面の周辺部に、帯状に形成したグラフスペースを設け、当該グラフスペースの長手方向に伸びたバーの長さを用いて、該当する方向の前記耐力壁の長さの累積値を表示し、かつ、このグラフスペース上に、前記バーの長さと比較すべき複数の指標を表示する処理をコンピュータに実行させる表示手段、
とを設けたことを特徴とする壁量最適化システム。
【請求項２】
建物の間取り図を表示するための設計図面データを記憶した記憶装置と、前記記憶装置に記憶された建物の間取り図を表示するディスプレイとを備えたコンピュータを、
前記建物の間取り図をコンピュータのディスプレイに表示する間取り図表示手段と、
前記間取り図のデータ中に含まれる耐力壁を検出する処理と、同一直線上に並んだ耐力壁を検出する処理と、同一直線上に並んだ耐力壁の長さを累積する処理と、耐力壁の長さの累積値と基準値とを比較する処理と、耐力壁の長さの累積値が基準値以上の場合にその耐力壁が並んだ前記直線を耐力壁線としてディスプレイに表示する処理とを順にコンピュータに実行させる耐力壁線表示手段と、
前記ディスプレイで、建物の間取り図と耐力壁線とを表示した、前記表示画面の周辺部に、帯状に形成したグラフスペースを設け、当該グラフスペースの長手方向に伸びたバーの長さを用いて、該当する方向の前記耐力壁の長さの累積値を表示し、かつ、このグラフスペース上に、前記バーの長さと比較すべき複数の指標を表示する処理をコンピュータに実行させる表示手段、
として機能させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、間取り図の設計時に耐力壁量の最適化を図るようにした壁量最適化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の設計は一般に次のような手順で行う。まず、顧客から建物の間取りについて希望を聞く。決定した間取りに従って設計図面を作成する。次に、作成された設計図面に従って、建物の構造計算を行う。構造計算により、建築基準法や、住宅の品質確保の促進等に関する法律の規定に基づいた性能評価基準（以下単に性能評価基準と呼ぶ）により定められた構造強度を満たすかどうかの判断が行われる。風や地震による外力に対しては、一定以上の強度を持つ壁（耐力壁）が十分な量だけ配置されていなければ、風圧や地震の振動や衝撃に対する耐力基準を満たさない。耐力壁が並んだ耐力壁線で区切られた各床区画が一定以上の強度を持たないと耐震基準を満たさない。要求される床の強度は、耐力壁線の位置や間隔によって異なる。床の強度は、火打ち梁という補強材の数や、床組などの構造方法による強度から計算される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
建物の間取りを打ち合わせしてその概略が決定すると、上記のようにして、建築基準法や性能評価基準により定められた耐力基準を満たすことを確認する。もし、その時点で基準を満たさないことが判明した場合には、再度間取りの打ち合わせをする。しかしながら、基準を満たすかどうかの判断のためには、そのつど設計のやり直し作業が必要になる。従って、間取りの検討には設計者に多くの負担がかかる。また、間取りを変更してもただちに上記基準を満たすかどうかの判断をすることができないと、顧客のほうも、何度も打ち合わせを要求され、間取り決定に非常に時間がかかるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
建物の間取り図を表示するための設計図面データを記憶した記憶装置と、上記記憶装置に記憶された建物の間取り図を表示するディスプレイと、上記建物の間取り図をコンピュータのディスプレイに表示する間取り図表示手段と、上記間取り図のデータ中に含まれる耐力壁を検出する処理と、同一直線上に並んだ耐力壁を検出する処理と、同一直線上に並んだ耐力壁の長さを累積する処理と、耐力壁の長さの累積値と基準値とを比較する処理と、耐力壁の長さの累積値が基準値以上の場合にその耐力壁が並んだ上記直線を耐力壁線として上記ディスプレイに表示する処理とを順にコンピュータに実行させる耐力壁線表示手段と、上記ディスプレイで、建物の間取り図と耐力壁線とを表示した、上記表示画面の周辺部に、帯状に形成したグラフスペースを設け、当該グラフスペースの長手方向に伸びたバーの長さを用いて、該当する方向の上記耐力壁の長さの累積値を表示し、かつ、このグラフスペース上に、上記バーの長さと比較すべき複数の指標を表示する処理をコンピュータに実行させる表示手段とを設けたことを特徴とする壁量最適化システム。
【０００５】
〈構成２〉
建物の間取り図を表示するための設計図面データを記憶した記憶装置と、上記記憶装置に記憶された建物の間取り図を表示するディスプレイとを備えたコンピュータを、上記建物の間取り図をコンピュータのディスプレイに表示する間取り図表示手段と、上記間取り図のデータ中に含まれる耐力壁を検出する処理と、同一直線上に並んだ耐力壁を検出する処理と、同一直線上に並んだ耐力壁の長さを累積する処理と、耐力壁の長さの累積値と基準値とを比較する処理と、耐力壁の長さの累積値が基準値以上の場合にその耐力壁が並んだ上記直線を耐力壁線としてディスプレイに表示する処理とを順にコンピュータに実行させる耐力壁線表示手段と、上記ディスプレイで、建物の間取り図と耐力壁線とを表示した、上記表示画面の周辺部に、帯状に形成したグラフスペースを設け、当該グラフスペースの長手方向に伸びたバーの長さを用いて、該当する方向の上記耐力壁の長さの累積値を表示し、かつ、このグラフスペース上に、上記バーの長さと比較すべき複数の指標を表示する処理をコンピュータに実行させる表示手段、として機能させるためのコンピュータプログラム。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
この発明では間取り図を解析することにより、耐力壁線の位置と、耐力壁線に区切られた各床の床倍率を求めて、各床の床倍率が所定の基準を満たすかどうかを自動的に判定して、その結果をディスプレイに表示する。また、壁の種類や間取りを変更したとき、耐力壁線の位置を再度検出してその結果を上記判定に反映させる。これにより、間取りを検討しながらその場で必要床倍率を満たす設計が可能になる。
【００１０】
図１は本発明の壁量最適化システムを実現するためのコンピュータ内部機能ブロック図である。
このコンピュータは、例えば顧客と設計担当記者とが間取り図を打ち合わせする際に操作するパーソナルコンピュータやワークステーションである。なお、顧客と設計担当者とが打ち合わせに使用するコンピュータと、この図に示すような内容の演算処理を行うコンピュータとが、互いにネットワークを介して接続されており、分散処理をするような構成であっても差し支えない。このコンピュータには、ディスプレイ１、記憶装置２、操作部４といったハードウェアが設けられている。ディスプレイ１には間取り図などが表示される。記憶装置２にはＣＡＤデータ３が記憶されている。ＣＡＤデータ３は間取り図などを表示するための設計図面データである。操作部４はキーボード５やマウス６などから構成される。この操作部４を用いて、ディスプレイ１に表示された間取り図を、壁量が最適化されるまで変更したり修正する作業をする。
【００１１】
間取り図表示手段７、耐力壁線表示手段８、比較演算処理手段９といった機能ブロックは、間取り図の打ち合わせや壁量の最適化処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムからなる。存在床倍率１１や必要床倍率１２は、演算処理のためにコンピュータの記憶装置に記憶されたデータである。これらは、間取り図のデータとともにＣＡＤデータ３の中に含まれて生きて必要に応じて抽出されればよい。
【００１２】
図２は、ディスプレイに表示された間取り図の例を示す説明図である。
顧客と設計担当者とはあらかじめ適当な間取りを決定し、間取り図表示手段７は、その間取り図２０をディスプレイ１に表示する。耐力壁線表示手段８は、この間取り図中で、全ての耐力壁を検出し、同一直線上に並んだ耐力壁の長さを累積する。耐力壁の長さの累積値が基準値以上の場合には、その耐力壁が並んだ直線を耐力壁線とし、間取り図中に表示する。図２の例では、耐力壁を白抜きの枠で表示し、耐力壁線２１を濃い実線で表示した。耐力壁線２１の端には壁長Ｋと奥行きＬとを並べて表示した。耐力壁線の壁長Ｋと奥行きＬとを具体的に表示したのは、壁量の見直しと最適化作業を容易にするためである。
【００１３】
基準値は、例えば、建物のその直線方向の長さの６０パーセント以上耐力壁が並んだ場合とする。耐力壁線で区切られた床を床区画と呼ぶとき、全ての床区画ごとに存在床倍率を求める。存在床倍率というのは、設計上の床の強度のことである。図中で、各床の横の表示は、αが耐力壁線の状態によって決まる必要床倍率算出上の係数、Ｅが地震に対する必要床倍率、Ｗが風に対する必要床倍率、Ａが平均床倍率である。
【００１４】
例えば２階建ての場合に上の階の状態を見て床、屋根、吹き抜けの各部分の仕様によって決まる標準床倍率を存在床倍率に引き当てる。なお、１つの床区画にそれぞれ異なる床倍率を持つ部分が存在する場合には、すべての床倍率の平均値をこの床区画の存在床倍率とする。なお、この処理では、標準の床強度を各部位に設定し、この標準の値で存在床倍率を計算してしまう。詳細な構造設計の確定前でも、床倍率のチェックを行えるようにするためである。次に、その床区画の必要床倍率を求める。必要床倍率というのは、品確法の性能評価基準で定められた基準を満たす床倍率のことである。まず、地震に対する必要床倍率を求める。次に、風に対する必要床倍率を求める。そして、いずれか大きい方の値を実際の必要床倍率として採用する。
【００１５】
図３は、比較演算処理手段が動作した後の間取り図例の説明図である。
存在床倍率と必要床倍率とを求めた後は、存在床倍率が必要床倍率よりも大きいことを確認する。この条件を満たす場合には、設計中の間取りは、建築基準法や新性能評価基準で定められた基準を満たすと言える。一方、この基準を満たさない場合には耐力壁の位置を変更したり間取りを変更したりして、設計の見直しをしなければならない。そこで、条件を満たさない床区画を他の床区画と区別するために、例えば、図３に示すように、該当する床区画２５に検討方向のハッチングを施す。設計の見直しは次のように行う。まず、耐力壁線２１の間隔を狭くして、該当する床区画２５の面積を狭くする。床区画の面積が狭くなれば必要床倍率が小さくなる。
【００１６】
耐力壁線２１の間隔を狭くするためには、これまで耐力壁線がなかった部分に耐力壁を追加して耐力壁線を増やす方法がある。これまであった耐力壁の位置を変更することによって耐力壁線の位置を変更する方法もある。床をはさむ上下階の耐力壁線の位置を一致させ、必要床倍率を小さくすることができる。また、床の設計上の強度を高くして存在床倍率を高くすることもできる。具体的には火打梁の量を増やしたり、床の仕様を変更する方法がある。存在床倍率あるいは必要床倍率を変更した後は、再度、存在床倍率が必要床倍率よりも大きいことを確認する。これを繰り返して最適な間取りを決める。
【００１７】
図４は、上記の画面上で床区画の一部を標準の床倍率から変更し強度を高める際に表示される床区画の属性データの例を示す説明図である。
画面３０には、面材張床面の表示３１と倍率の表示３２と、面材張屋根面の表示３３と倍率の表示３４と、火打水平構面の表示３５と倍率の表示３６と、合計倍率の表示３７とが設けられている。これらにより、変更する部分の存在床倍率が分かる。さらに、変更箇所を含む床区画におけるＸ方向およびＹ方向に見た平均床倍率と必要床倍率の比較表示３８および比較判定結果の表示３９とが設けられている。こうして、例えば存在床倍率が必要床倍率に満たない床区画の属性値を手入力により変更して、条件を満たすように調整する事が可能になる。
【００１８】
図５は上記のコンピュータプログラムの具体的な動作を示すフローチャートである。
まずステップＳ１において間取り図が入力され、間取り図表示手段７により間取り図がディスプレー１に表示された後、ステップＳ２で図示しないスタートキーがクリックされると、ステップＳ３で耐力壁線表示手段８が動作し、壁線の選択が行われる。この壁線は、間取り図上の壁が存在するすべての線をいう。ステップＳ４で最初の壁線上で耐力壁の長さを累積する。次にステップＳ５で、耐力壁の長さを基準値と比較し基準値以上ならすでに説明した要領で耐力壁線を表示する。
【００１９】
次のステップＳ６で、すべての壁線について選択を終了したかどうか判断をする。残りの壁線が存在すればステップＳ３に戻る。こうしてステップＳ３からステップＳ６の処理を繰り返す。すべての壁線についての処理が終了するとステップＳ７に進む。ステップＳ７では、比較演算処理手段９が起動する。こんどは耐力壁線で区切られたすべての床区画について、存在床倍率と必要床倍率との比較演算処理を行う。ステップＳ７で最初の床区画を選択すると、ステップＳ８で存在床倍率と必要床倍率との比較をする。存在床倍率が必要床倍率よりも小さい場合にはステップＳ９からステップＳ１０に進み、該当床区画にハッチングを施す。ステップＳ１１では、すべての床区画についてこの演算処理が終了したかどうかを判断する。終了していなければステップＳ７に戻って再びステップＳ７からステップＳ１１までの処理を繰り返す。
【００２０】
以上のステップＳ１からステップＳ１１までの処理によって、最初に入力した間取りに対する判定結果が表示される。その判定結果に基づいて、存在床倍率が不足している部分に着目し、耐力壁線を移動したり、間取りを変更したり、耐力壁を増やしたり、床強度を変更したりといった処理を行う。その結果を再びコンピュータに入力する。そして上記ステップＳ１からステップＳ１１の処理を再度実行させる。コンピュータによる演算処理が極めて高速に行われるから、間取りを打ち合わせながら、規格を満たさない場合には適宜修正を加えて、間取りおよび壁量の最適化を図っても設計担当者に大きな負担にならない。しかも、標準の床強度を各部位に設定し、この標準の床強度の値に基づいて存在床倍率を計算するようにすれば、構造設計を行わなくても床倍率のチェックが行えるという効果がある。従って、間取り打ち合わせに従って構造設計をして、壁量不足がわかると再度間取り打ち合わせをしなければならなくなるといった従来の問題を解消できる。
【００２１】
図６は壁量の具体的な表示方法変形例を示す説明図である。
上記の例では、各壁線に沿ってそれぞれ耐力壁線の壁長Ｋと奥行きＬとを数値で表示した。しかしながら、壁量計算の際に、Ｘ方向、Ｙ方向について、それぞれ合計壁長を確認することが要求される。そこで、図のように、画面５０の辺部にグラフスペースを設けるようにした。このバー５２の長さは、Ｙ方向の合計壁長に対応する。その値を、「存在壁量」というようにして表示した。３１．４０は、耐力壁の壁長を単位メートル（ｍ）で表示したものである。また、このグラフスペースには、同時に、等級２、等級３、（基準法×安全率）という３種類の指標５３、５４、５５を示した。耐力壁の壁長が等級２を越えているか、等級３を越えているか、社内規格の安全率を考慮した上で基準法の全ての条件をクリアしているかといった複数の評価基準に対する各レベルをこのグラフスペースで同時に評価できる。この例では、Ｙ方向の総壁量を表示するためのグラフスペースのみを示したが、Ｘ方向についても同様である。
【００２２】
このように、表示画面の周辺部に帯状に形成したグラフスペースに、所定のデータ量をグラフスペースの長手方向に伸びたバーの長さを用いて表示し、このグラフスペース上に、そのデータ量と比較すべき複数の指標を表示するようにすれば、非常に狭いスペースを用いて、壁長のような重要なデータを明瞭に分かりやすく表示する事ができる。即ち、このような表示により、耐力壁量を増減させながら、壁量の適正化と床倍率の設定の適正化を並行して行えるようになる。なお、図に示した各機能ブロックは、それぞれ別々のプログラムモジュールにより構成してもよいし、一体化したプログラムモジュールにより構成してもよい。また、これらの機能ブロックの全部または一部を論理回路によるハードウエアで構成しても構わない。また、各プログラムモジュールは、既存のアプリケーションプログラムに組み込んで動作させてもよいし、独立のプログラムとして動作させてもよい。上記のような本発明を実現するためのコンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのようなコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して、インストールして利用することができる。また、ネットワークを通じてコンピュータのメモリ中にダウンロードして利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の壁量最適化システムを実現するためのコンピュータ内部機能ブロック図である。
【図２】ディスプレイに表示された間取り図の例を示す説明図である。
【図３】比較演算処理手段が動作した後の間取り図例の説明図である。
【図４】床区画の一部を標準の床倍率から変更し強度を高める際に表示される床区画の属性データの例を示す説明図である。
【図５】上記のコンピュータプログラムの具体的な動作を示すフローチャートである。
【図６】壁量の具体的な表示方法変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ディスプレイ
２  記憶装置
３  ＣＡＤデータ
４  操作部
５  キーボード
６  マウス
７  間取り図表示手段
８  耐力壁線表示手段
９  比較演算処理手段
１１  存在床倍率
１２  必要床倍率
【図１】
0003556604.tif 000002
【図２】
0003556604.tif 000003
【図３】
0003556604.tif 000004
【図４】
0003556604.tif 000005
【図５】
0003556604.tif 000006
【図６】
0003556604.tif 000007