(57)【要約】【課題】建造物の構造形式として複数の選択肢がある場合に、各構造形式について耐震投資の費用対効果を考慮した客観的な評価を行い得る建造物の構造選択支援システムおよび構造選択支援方法を提供すること。【解決手段】この建築物評価システム１は、選択対象となる複数の構造形式案および各構造形式案の評価にあたり比較の基準となる構造形式（以下、基準構造形式という。）について地震リスクの評価を行う。そして、これらの構造形式案および基準構造形式について内部収益率の算定を行う。そして、算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択対象となる複数の構造形式案および各構造形式案の評価にあたり比較の基準となる構造形式（以下、基準構造形式という。）について地震リスクの評価を行う地震リスク評価手段と、
これらの構造形式案および基準構造形式について内部収益率の算定を行う内部収益率算定手段と、
算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価を行う構造形式評価手段とを含むことを特徴とする建造物の構造選択支援システム。
【請求項２】
前記地震リスクの評価にあたり、建造物の被害（直接被害）と施設の休業による営業収入の損失その他の間接被害とが考慮される請求項１に記載の建造物の構造選択支援システム。
【請求項３】
前記地震リスクの評価にあたり、建造物の新築時における耐震投資と、この耐震投資による地震リスクの低減とが考慮される請求項１または２に記載の建造物の構造選択支援システム。
【請求項４】
選択対象となる複数の構造形式案および各構造形式案の評価にあたり比較の基準となる構造形式（以下、基準構造形式という。）について地震リスクの評価が行われる地震リスク評価ステップと、
これらの構造形式案および基準構造形式について内部収益率の算定が行われる内部収益率算定ステップと、
算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価が行われる構造形式評価ステップとを含むことを特徴とする建造物の構造選択支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建造物の構造選択支援システムおよび構造選択支援方法に関し、さらに詳しくは、建造物の構造形式として複数の選択肢がある場合に、各構造形式について耐震投資の費用対効果を考慮した客観的な評価を行い得る建造物の構造選択支援システムおよび構造選択支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、建造物の構造形式として複数の選択肢がある場合に、各構造形式について耐震投資（防災投資）の費用対効果を考慮した客観的な評価を行うべきニーズがある。
【０００３】
かかる課題において、従来の建造物の構造選択支援システムには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の建造物の構造選択支援システム（既存建造物の耐震性能評価システム）では、既存建築物についてその主要構造体と非構造体と建築設備との各項目に関する数値化された耐震性能データを記憶格納する手段と、地震時における該各項目の耐震性能の重要度について、該既存建築物の用途や利用状況に即した相対的な重み付けをして数値化された重み付けデータを記憶格納する手段と、これらの各種データを新規あるいは修正入力する入力手段と、該重み付けデータと耐震性能データとの数値から各項目毎の耐震性能の評価得点を求めるとともに、該各項目の評価得点を平均して該既存建築物の耐震性能の総合評価得点を求める手段と、該総合評価得点と各項目毎の評価得点とを一覧リストデータにして出力する出力手段と、該出力データを表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４２１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、建造物の構造形式として複数の選択肢がある場合に、各構造形式について耐震投資の費用対効果を考慮した客観的な評価を行い得る建造物の構造選択支援システムおよび構造選択支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかる建造物の構造選択支援システムは、選択対象となる複数の構造形式案および各構造形式案の評価にあたり比較の基準となる構造形式（以下、基準構造形式という。）について地震リスクの評価を行う地震リスク評価手段と、これらの構造形式案および基準構造形式について内部収益率の算定を行う内部収益率算定手段と、算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価を行う構造形式評価手段とを含むことを特徴とする。
【０００７】
この建造物の構造選択支援システムでは、構造形式案および基準構造形式について内部収益率の算定が行われると共に、算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価が行われるので、各構造形式案における耐震投資の費用対効果を客観的に評価できる利点がある。
【０００８】
また、この発明にかかる建造物の構造選択支援システムは、前記地震リスクの評価にあたり、建造物の被害（直接被害）と施設の休業による営業収入の損失その他の間接被害とが考慮される。
【０００９】
この建造物の構造選択支援システム１では、地震リスクの評価にあたり、建造物の被害（直接被害）と施設の休業による営業収入の損失その他の間接被害とが考慮されるので、各構造形式案の評価を的確に行い得る利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる建造物の構造選択支援システムは、前記地震リスクの評価にあたり、建造物の新築時における耐震投資と、この耐震投資による地震リスクの低減とが考慮される。
【００１１】
この建造物の構造選択支援システム１では、初期費用と、これによる地震リスクの低減とが考慮されので、耐震投資の費用対効果を定量的に評価できる利点がある。
【００１２】
また、この発明にかかる建造物の構造選択支援方法は、選択対象となる複数の構造形式案および各構造形式案の評価にあたり比較の基準となる構造形式（以下、基準構造形式という。）について地震リスクの評価が行われる地震リスク評価ステップと、これらの構造形式案および基準構造形式について内部収益率の算定が行われる内部収益率算定ステップと、算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価が行われる構造形式評価ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明にかかる建造物の構造選択支援システム（建造物の構造選択支援方法）では、構造形式案および基準構造形式について内部収益率の算定が行われると共に、算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価が行われるので、各構造形式案における耐震投資の費用対効果を客観的に評価できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１５】
図１は、この発明の実施例にかかる建造物の構造選択支援システムを示すハードウェア構成図である。図２は、図１に記載した建造物の構造選択支援システムの制御装置を示すブロック図である。図３〜図５は、図１に記載した建造物の構造選択支援システムの作用を示すフローチャート（図３）および説明図（図４および図５）である。図６は、定期的に生ずるキャッシュフロー流列を示す説明図である。
【００１６】
［内部収益率］
金融工学の分野では、費用対効果を示す指標として内部収益率ＩＲＲ（Internal Rate of Return）が用いられている。まず、定期的に生ずるキャッシュフロー流列ｘについて、現時点で負のフローｘ0があり、その後定期的に正のフローｘ1、ｘ2、・・・、ｘnがある場合を考える（図６参照）。なお、図６では、横軸が時間を表しており、縦軸がフローの正負および大きさを表している。
【００１７】
このようなキャッシュフロー流列ｘ（ｘ0、ｘ1、ｘ2、・・・、ｘn）と割引率ｒが与えられた場合には、キャッシュフロー流列ｘの正味現在価値ＮＰＶ（Net Present Value）がＤＣＦ法（Discounted Cash Flow Analysis：割引現在価値法）により次式で与えられる。
【数１】
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【００１８】
ここで、１／（１＋ｒ）k（ｋ：年数）は、複利原価率と呼ばれており、将来の価値を現在の価値に割り戻すための係数である。また、キャッシュフロー流列ｘの正味現在価値ＮＰＶ＝０となる割引率ｒは、キャッシュフロー流列ｘの構造に内在する割引率ｒであるため、特に、内部収益率ＩＲＲと呼ばれている。
【００１９】
定額で定期的な正のフローｃ（ｘ1、ｘ2、・・・、ｘn）が永久に続く場合には、割引率ｒを用いて、このキャッシュフロー流列ｘの現在価値ＰＶ（Present Value）がｃ／ｒにより算定される。このキャッシュフロー流列ｘに初期投資額（負のフロー）ｘ0を加えると、正味現在価値ＮＰＶがｘ0＋ｃ／ｒにより算定される。そして、正味現在価値ＮＰＶ＝０となると、内部収益率ＩＲＲ＝−ｃ／ｘ0となる。
【００２０】
［建造物の構造選択支援システム］
この建造物の構造選択支援システム１は、建造物の構造形式として複数の選択肢がある場合に、各選択肢（構造形式案）について耐震投資の費用対効果を考慮した客観的な評価を行い得る点に特徴を有する。この建造物の構造選択支援システム１は、制御装置２と、入力装置３と、出力装置４と、データファイル（データベース）５とを含み、例えば、ＰＣ（Personal Computer）により構成される（図１参照）。
【００２１】
制御装置２は、建造物の諸データや入力情報に基づく所定の評価を行うことにより、建造物の構造選択を行う。この制御装置２は、ＣＰＵ（central processing unit）２１と、ＲＯＭ（read-only memory）２２と、ＲＡＭ（random-access memory）２３と、インターフェイス回路２４とを含み構成される（図１参照）。また、制御装置２は、地震リスク評価部２ａ、内部収益率算定部２ｂおよび構造形式評価部２ｃを有する（図２参照）。これらは、例えば、プログラムとしてＲＯＭ２２に格納されており、システム稼働時にて、ＲＡＭ２３に読み込まれて実行される。地震リスク評価部２ａは、各構造形式案Ａ〜Ｃおよび基準構造形式Ｓの地震リスク（直接被害および間接被害を含む。）を評価する機能を有する。内部収益率算定部２ｂは、各構造形式案Ａ〜Ｃおよび基準構造形式Ｓの内部収益率ＩＲＲを算定する機能を有する。構造形式評価部２ｃは、算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価を行う機能を有する。
【００２２】
入力装置３は、例えば、キーボードやマウスから成り、インターフェイス回路２４を介して制御装置２に接続されている（図１参照）。この入力装置３から、建造物の構造選択に必要な情報や指令が制御装置２に入力される。出力装置４は、例えば、モニターから成り、インターフェイス回路２４を介して制御装置２に接続されている。この出力装置４には、情報の入力画面、構造形式案Ａ〜Ｃの評価結果（選定結果）などが表示される（図５参照）。データファイル（データベース）５は、例えば、外部記憶装置であり、インターフェイス回路２４を介して制御装置２に接続されている。このデータファイル５には、活断層データ、歴史地震データ、地盤データ、既存建築物フラジリティデータなどが格納されている。
【００２３】
［建造物の構造形式の評価］
この建造物の構造選択支援システム１では、以下のように建造物の構造形式の評価が行われる（図３〜図５参照）。
【００２４】
まず、選択対象となる複数の構造形式案Ａ〜Ｃと、各構造形式案Ａ〜Ｃの評価にあたり比較の基準となる構造形式（以下、基準構造形式Ｓという。）とが設定される（構造形式設定ステップＳＴ１）。なお、この実施例では、基準構造形式Ｓが各構造形式案Ａ〜Ｃとは別に設定されるが、基準構造形式Ｓが各構造形式案Ａ〜Ｃの中から選択されても良い。
【００２５】
次に、各構造形式案Ａ〜Ｃおよび基準構造形式Ｓについて構造諸元が設定される（構造諸元設定ステップＳＴ２）。この構造諸元は、例えば、建造物の構造種別、地上階数、構造耐震指標（Ｉｓ値）、ピロティや偏心などの構造上の脆弱要因の有無、立地場所（緯度および経度）、地盤条件（ボーリング調査によるＮ値および地盤柱状図、あるいは、ＰＳ検層によるＰ波速度およびＳ波速度構造）、ならびに再調達価格に対する構造費用の割合により構成される。また、かかる構造諸元の設定にあたり、建造物のフラジリティデータが参照される。
【００２６】
次に、各構造形式案Ａ〜Ｃおよび基準構造形式Ｓについて地震リスクの評価が行われる（地震リスク評価ステップＳＴ３）。具体的には、構造諸元データ、活断層データ、歴史地震データ、地盤データ等に基づいて検討対象期間における地震リスクの年間期待値あるいはある年超過確率に対する地震リスクが算出され、この算出結果に基づいて、地震リスクの評価が行われる。このとき、建造物の被害などの直接被害、ならびに、施設の休業による営業収入の損失などの間接被害が考慮される。また、各構造形式案Ａ〜Ｃおよび基準構造形式Ｓの地震リスクは、キャッシュフロー流列ｘとして把握される（図４参照）。
【００２７】
次に、各構造形式案Ａ〜Ｃについて内部収益率ＩＲＲの算定が行われる（内部収益率算定ステップＳＴ４）。内部収益率ＩＲＲの算定では、初期費用（耐震投資）および地震リスク（直接被害および間接被害を含む。）に関するキャッシュフロー流列ｘが用いられる。このとき、基準構造形式Ｓ（ａ）および各構造形式案Ａ〜Ｃ（ｂ）〜（ｄ）について、構造費用の初期費用および地震リスクに関するキャッシュフロー流列ｘがそれぞれ作成される（図４参照）。また、費用対効果を調べるために各構造形式案Ａ〜Ｃのキャッシュフロー流列ｘ（ｂ）〜（ｄ）と基準構造形式Ｓのキャッシュフロー流列ｘ（ａ）との差分（ｅ）〜（ｇ）が作成される。そして、かかるキャッシュフロー流列ｘの差分（ｅ）〜（ｇ）に基づいて、各構造形式案Ａ〜Ｃの内部収益率ＩＲＲがそれぞれ算定される。
【００２８】
なお、図４に示す例では、各構造形式案Ａ〜Ｃの構造費用が基準構造形式Ｓの構造費用よりも高い場合が想定されている。このため、初期段階（ｘ0＜０）では構造費用（初期費用）が高いものの、所定時期（時間ｔ1）以降では地震リスクが低減している。
【００２９】
次に、算定された内部収益率ＩＲＲに基づいて各構造形式案Ａ〜Ｃの評価が行われる（構造形式評価ステップＳＴ５）。これにより、耐震投資（耐震性能を高めるための投資）の費用対効果を定量的に評価できる。なお、かかる内部収益率ＩＲＲは、その値が大きいほど耐震投資の費用対効果が高いことを意味する。また、キャッシュフロー流列ｘが作成される期間は、建造物の供用期間までである。
【００３０】
次に、各構造形式案Ａ〜Ｃの評価に基づいて構造形式案の選定が行われる（構造形式選定ステップＳＴ６）。この実施例では、構造形式案の選定が所定の基準に基づいて自動的に行われ、各構造形式案Ａ〜Ｃの評価と共に出力装置４のモニター上に表示される（図５参照）。ここでは、例えば、費用対効果の高い（最大の内部収益率ＩＲＲを有する）構造形式案が自動選定される。なお、構造形式案の選定は、上記のように自動的に行われても良いし、ユーザーが構造形式案Ａ〜Ｃの評価結果に基づいて自ら行っても良い。
【００３１】
［効果］
この建造物の構造選択支援システム１（建造物の構造選択支援方法）では、構造形式案および基準構造形式について内部収益率の算定が行われると共に、算定された内部収益率に基づいて各構造形式案の評価が行われるので、各構造形式案における耐震投資の費用対効果を客観的に評価できる利点がある。
【００３２】
また、一般に、地震被害では建物や設備の損傷による直接被害よりも事業中断などによる間接被害が大きい場合が多い。このため、耐震投資の費用対効果の評価では、かかる経済的側面を考慮することが重要である。この点において、この建造物の構造選択支援システム１では、地震リスクの評価にあたり、建造物の被害（直接被害）と施設の休業による営業収入の損失その他の間接被害とが考慮されるので、各構造形式案の評価を的確に行い得る利点がある。
【００３３】
また、建造物を新築する場合には、一般構造とするか免震構造とするかの選択が行われる。このとき、新築時に必要となる耐震投資（初期費用）と、これによる地震リスクの低減（直接被害による場合および間接被害による場合を含む。）とが考慮されることが好ましい。これにより、耐震投資の費用対効果を定量的に評価できる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる建造物の構造選択支援システムおよび構造選択支援方法は、建造物の構造形式として複数の選択肢がある場合に、各構造形式について耐震投資の費用対効果を考慮した客観的な評価を行い得る点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施例にかかる建造物の構造選択支援システムを示すハードウェア構成図である。
【図２】建造物の構造選択支援システムの制御装置を示すブロック図である。
【図３】建造物の構造選択支援システムの作用を示すフローチャートである。
【図４】建造物の構造選択支援システムの作用を示す説明図である。
【図５】建造物の構造選択支援システムの作用を示す説明図である。
【図６】定期的に生ずるキャッシュフロー流列を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１     建造物の構造選択支援システム
２     制御装置
２１   ＣＰＵ
２２   ＲＯＭ
２３   ＲＡＭ
２４   インターフェイス回路
２ａ   地震リスク評価部
２ｂ   内部収益率算定部
２ｃ   構造形式評価部
３     入力装置
４     出力装置
５     データファイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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