(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
事務所建築におけるコアの設計を支援する装置であって、
コアに含まれる階段、エレベータホール、エレベータ、水回り等の機能毎の構成単位のそれぞれを、そのコア内で入れ換え可能なデータとして構築したデータベースと、
所定条件を入力する条件入力手段と、
入力された前記所定条件に従ってデータベースを検索して前記コアの形式を選出する選出手段と、
前記選出されたコアの各構成単位の位置を入れ換える位置入れ換え手段と、
前記位置入れ換え手段により前記各構成単位の位置を入れ換えてなる複数種類のコアの形式を、順次表示若しくは一括表示する選択表示手段と、
を備えたことを特徴とする事務所建築の設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、事務所建築（オフィスビル建築）の設計を支援する装置に関し、特に、各階を通じて略同じ位置に配置される固定的な部分であるコア（例えば、階段、エレベータホール、エレベータ、水回り等）に関する設計を、事務所設計の熟練者でなくても比較的短時間で且つ一定レベル以上の品質で行なえるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の技術としては、本出願人が先に提案した特開平７−２９６０３６号公報に開示されたものがある。
即ち、この従来の技術にあっては、敷地の接道条件、駐車場の有無及びその方式、建物の出入口の位置という各条件を入力し、それら入力された各条件に応じて、予め構築されているデータベースを検索してコアの形式を選出するようになっていた。つまり、この従来の技術は、既存或いは新規の建築物について調査・検討を行なったところ、建築物内のコアの設計に関しては標準化が可能になるとの結論が得られ、さらに建築物内におけるコアは、上記三条件に基づいて略分類できることを見出した結果、発明されたものである。
【０００３】
そして、かかる従来の技術によれば、熟練者でなくても、事務所建築におけるコア部分の設計を、比較的短時間の内にしかも高品質で行なうことができるという効果が得られた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、上記従来の技術によれば上記構成により所定の効果を得ることができるが、さらなる改良が望まれていた。
即ち、上記従来の技術では、入力条件に基づいてデータベースを検索し、そこに構築されている複数のコアの内から適切な形式を選択し、それを画面に表示する等して利用者に提示するようにしていた。このため、データベースに構築されているコアの形式以外のコア形式を、利用者に提示することはできなかった。従って、利用者の選択の幅を広げるためには、データベースに構築させるコア形式の種類を増加させるしかなく、データベースの構築のための費用が嵩むという欠点がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術が有する解決すべき課題に着目してなされたものであって、データベースの構築作業の負担を増加させることなく、利用者が選択できるコア形式の種類を増加できる事務所建築の設計支援装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、事務所建築におけるコアの設計を支援する装置であって、コアに含まれる階段、エレベータホール、エレベータ、水回り等の機能毎の構成単位のそれぞれを、そのコア内で入れ換え可能なデータとして構築したデータベースと、所定条件を入力する条件入力手段と、入力された前記所定条件に従ってデータベースを検索して前記コアの形式を選出する選出手段と、前記選出されたコアの各構成単位の位置を入れ換える位置入れ換え手段と、前記位置入れ換え手段により前記各構成単位の位置を入れ換えてなる複数種類のコアの形式を、順次表示若しくは一括表示する選択表示手段と、を備えた。
【０００７】
本発明によれば、例えば所定条件に従ってデータベースを検索した結果、選出されたコアの形式が一種類であっても、その選出されたコア内の構成単位を入れ換えることにより、あたかも複数種類のコア形式が選択されたこととなり、その複数種類のコアが、順次表示又は一括表示されるようになる。
つまり、データベースには、所定条件に対応して１種類若しくは数種類のコア形式を構築しておき、所定条件に応じて選出された１種類若しくは数種類のコア形式についてそのコア内の構成単位を入れ換えて表示し利用者に選択させる場合に、表示されるコア形式の種類は数倍に増えることになるため、データベースに記憶されているコア形式の数倍の選択幅を利用者に提供することができる。
【０００８】
なお、コア内の各構成単位を入れ換える具体的な方策としては、種々考えられるが、例えば、階段、エレベータホール、エレベータ、水回り等の寸法を、この設計支援装置で設定されるスパン（柱割の間隔）に整合させておけば、構成単位を容易に入れ換えることができるようになる。
また、コアを検索するための所定条件としては、例えば、上記公開公報に開示されるように敷地の接道条件、駐車場の有無及びその方式、建物の出入口の位置という三条件であってもよく、かかる条件を用いれば、実際の敷地の接道条件等に対応した最適なコアの形式を選択することができる。或いは、所定条件として延床面積及び基準階居室面積を用いてもよく、かかる条件でも、建築する事務所の規模に適したコアの形式を選択することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態のシステム構成を示すブロック図であり、この実施の形態は、本発明を、中小規模（ここでは、延べ床面積が３０００〜６０００ｍ2 以下、高さ３１ｍ以下、階数５階以上の建物を考えている。）の事務所建築の設計支援システムに適用したものである。
【００１０】
即ち、このシステムは、演算処理装置や必要なメモリ，インタフェース回路等を内蔵するコンピュータ１を中心として構成されている。
そして、コンピュータ１には、例えばバードディスク等から構成される記憶装置２と、オペレータの操作によりデータ入力を行うキーボードやマウス等から構成される入力装置３と、例えばＣＲＴ等から構成される表示装置４と、詳細な設計図面の出力が可能な例えばレーザプリンタ等から構成される印刷装置５とが、図示しないインタフェースを介して接続されている。
【００１１】
ここで、コンピュータ１のメモリには、例えばその電源投入時に記憶装置２から『事務所設計支援プログラム』が読み込まれるようになっていて、コンピュータ１は、その『事務所設計支援プログラム』に従って処理を実行するようになっている。この『事務所設計支援プログラム』は、大きく分けて、図２に示すように、平面設計支援処理１０と、断面設計支援処理２０と、立面設計支援処理３０という三種類の処理をその順序で実行するプログラムであり、表示装置４に表示されるメニューに従ってオペレータが適宜データを入力することにより、処理が進行する対話式のプログラムである。
【００１２】
一方、記憶装置２には、上記プログラム等の他に、上記各処理１０〜３０を適宜実行する上で必要なデータが格納されている。
特に、後に詳細に説明する平面設計支援処理１０において必要なデータベースが格納されている。このデータベースは、平面設計におけるコア部分の設計を支援するのに必要なデータベースであって、具体的には、
（１）敷地の接道条件
（２）駐車場の有無及びその方式
（３）建物の出入口の位置
という三つの項目に基づいて、最適なコアの形式を分類している。
【００１３】
なお、それら（１）〜（３）の各項目の一の組合せに対して必ずしも一つの解が存在するとは限らず、組合せによっては解が存在しない場合もあるし、逆に複数の解が存在する場合もあるが、解が一つでも複数でも基本的な考え方は同一なので、以下、解は一つであると仮定して説明する。また、データベースは、上記（１）〜（３）の項目に従って既存の事務所建築物や新たに施工される事務所建築物のコアを分類することにより予め構築されるものである。
【００１４】
そして、平面設計支援処理１０は、上記（１）〜（３）の条件をオペレータに入力させ、その入力された条件の組合せに従って記憶装置２に格納されているデータベースを検索してコアの最適解を選出するようになっている。ここで選出されたコアの最適解を、標準コア（Ａタイプ）と称することにする。
さらに、コアの構成単位として、本実施の形態では、階段ＣＳ、エレベータホールＣＨ、エレベータＣＥ、水回り（男子トイレ、女子トイレ、湯沸室等）ＣＷを考えており、それら構成単位を入れ換え可能としている。具体的には、データベースに記憶されているコアの各構成単位の標準モジュールを、スパン（柱割の寸法）に整合させることにより、スパンに依存せずに、各構成単位の位置を変えられるようにしている。ここで「整合させる」とは、例えば基本スパンを５５００ｍｍとした場合には、コアの各構成単位の標準モジュールを２７５０ｍｍ（＝５５００ｍｍ／２）とすることにより、１スパン内に二つの構成単位が、或いは1.5 スパン内に三つの構成単位が、納まるようにするということである。
【００１５】
そして、標準コア（Ａタイプ）が選出されたら、そのＡタイプを表示装置４に表示するとともに、各構成単位を入れ換えることにより何種類のタイプのうちから選択可能なのかを、オペレータに認識させるようになっている。例えば、構成単位を入れ換えることにより、合計６種類のタイプが表示可能な場合には、Ａタイプを表示する際に、「１／６」という表示も加えて、現在表示されているタイプが６種類中の１番目のタイプであることをオペレータが認識できるようにし、オペレータの操作に応じて、Ｂタイプ「２／６」、Ｃタイプ「３／６」…という具合に、各タイプを順次表示させるようになっている。
【００１６】
さらに、それら表示される複数タイプのうちから、一のタイプを、オペレータによってコアの最終的な最適解として選択されるようになっている。
そして、そのように選択されたコアの最適解を含む基準階（通常は２階以上）及び特殊階（通常は人や車の出入りがある１階）の形状を基礎として、実際の敷地に合致した基準階及び特殊階の平面設計を決定する。
【００１７】
つまり、選出されたコアの最適解を含む平面形状を、柱割のスパンとともに実際の敷地に当てはめる処理を行うのであるが、コアの大きさは各階の床面積が多少異なっても一定であるから、コアの最適解を含む平面形状を、コア部分及びスパンは変更せずに、実際の敷地の規模に合致するように事務室部分の縦横寸法を拡大又は縮小すればよいのである。
【００１８】
なお、スパンを全く変更しないと、敷地への対応が不可能な場合もあるので、本実施の形態では、固定（例えば、５５００ｍｍ）の基本スパンを設定しておくとともに、両端の柱とその一つ内側の柱との間のスパン（両端部のスパン）を、所定範囲内で可変（５５００〜６５００ｍｍ）とし、柱と外壁との間の寸法を可変（８５０〜２５００ｍｍ）とし、それら可変の数値を適宜変更することにより実際の敷地に適合させるようにしている。
【００１９】
平面設計支援処理１０が終了したら、断面設計支援処理２０が実行されるようになっていて、この断面設計支援処理２０では、建物の階数や天井高さ等の断面設計に必要な条件を入力させ、その入力された条件に応じて建物の断面形状を決定する。また、立面設計支援処理３０は、オペレータが設計の支援を希望した場合には、記憶装置２に格納されている立面データベースの内容（立面パターン）を表示装置４に表示し、オペレータが、その表示された立面パターンの内から希望する立面パターン（例えば、各窓が独立したパターン、各窓が連なったパターン等）を選出する。
【００２０】
そして、平面設計支援処理１０，断面設計支援処理２０及び立面設計支援処理３０が終了したら、それら各処理で決定された平面設計，断面設計及び立面設計に基づいて事務所建築の全体設計を完成させ、設計図面を記憶装置２に格納するとともに、設計図面を印刷装置５によって印刷させる処理４０を実行するようになっている。
【００２１】
図３は、平面設計支援処理１０のより詳細な処理の流れを表すフローチャートであり、以下、図３に従って平面設計支援処理１０における動作を説明する。
即ち、平面設計支援処理１０が開始されると、先ずそのステップ１０１において、実際の敷地の接道条件をオペレータに入力させる。具体的には、例えば表示装置４に図４（１）〜（５）に示すような敷地Ｓと道路Ｒとの関係をパターン化したものを表示し、それらの内から実際の敷地と同じ接道条件にあるものをオペレータに選択させる。ちなみに、図４（１）は長方形の敷地Ｓの一方の短い辺のみが道路Ｒに接しているパターン、同（２）は敷地Ｓの一方の長い辺のみが道路Ｒに接しているパターン、同（３）は敷地Ｓの両方の短い辺が道路Ｒに接しているパターン、同（４）は一方の短い辺と一方の長い辺とが道路Ｒに接しているパターン、同（５）は両方の短い辺と一方の長い辺とが道路Ｒに接しているパターンである。その他にも任意のパターンを用意することは当然に可能である。そして、オペレータによって選択された結果は、接道条件としてコンピュータ１内の所定の記憶領域に格納される。
【００２２】
次いで、ステップ１０２に移行し、建物の内部に駐車場を作り込むか否か、つまり駐車場の有無をオペレータに入力させる。ここで駐車場が不要であるとの入力がされた場合には、次のステップ１０３は実行せずに直接ステップ１０４に移行する。しかし、ステップ１０２においてステップ駐車場が必要であるとの入力がされた場合には、ステップ１０３に移行し、駐車場の駐車方式をオペレータに入力させる。例えば、表示装置４に駐車場の複数の方式（立体駐車場，地下駐車場，多段駐車場等）を表示し、それらの内からオペレータに選択させる。オペレータによって選択された結果は、駐車場条件としてコンピュータ１内の所定の記憶領域に格納される。
【００２３】
ステップ１０２又はステップ１０３からステップ１０４に移行し、建物の出入口の位置をオペレータに入力させる。具体的には、例えば図５（１）〜（５）に示すような建物に対する人間の出入口（△で示す）と車両の出入口（▲で示す）の位置をパターン化したものを表示し、それらの内から、実際の敷地周辺の道路の状況（表通りの向きや、道路の交通条件等）を考慮させて、オペレータに最適な出入口の位置を選択させる。ちなみに、図５（１）は長方形の平面形状を有する建物の一方の短い辺側に人間の出入口と車両の出入口とがあるパターン、同（２）は建物の一方の短い辺側に人間の出入口があり一方の長い辺側に車両の出入口があるパターン、同（３）は建物の一方の短い辺側に人間の出入口があり他方の短い辺側に車両の出入口があるパターン、同（４）は建物の一方の長い辺側に人間の出入口と車両の出入口とがあるパターン、同（５）は建物の一方の長い辺側に人間の出入口があり一方の短い辺側に車両の出入口があるパターンである。その他にも任意のパターンを用意することは当然に可能であるし、駐車場が不要な場合のパターンも別途用意しておいてもよい。そして、オペレータによって選択された結果は、出入口条件として所定のコンピュータ１内の記憶領域に格納される。
【００２４】
次いで、ステップ１０５に移行して、所定の記憶領域にそれぞれ格納されている接道条件，駐車場条件及び出入口条件に応じて記憶装置２に記憶されているデータベースを検索して、１階及び基準階のコアの形式を選出し、それを標準コア（Ａタイプ）とする。
そして、ステップ１０６に移行し、ステップ１０５で選出されたＡタイプのコアを、表示装置４に表示するとともに、例えば「１／６」のように、コアの構成単位を入れ換えることにより表示可能なタイプの総数及び現在のコア番号をも表示する。
【００２５】
次いで、ステップ１０７に移行し、現在表示されているコアを採用するか否かをオペレータに確認する。ここで、オペレータは、表示されているコアで満足すれば「ＹＥＳ」を選択し、満足しない場合又は他のタイプも見たい場合には「ＮＯ」を選択する。そして、そのステップ１０７におけるオペレータの選択が「ＮＯ」の場合には、ステップ１０８に移行し、Ａタイプの構成単位の位置を入れ換えてなるＢタイプを表示するとともに、「２／６」を表示する。
【００２６】
そして、ステップ１０７に戻り、再びオペレータに確認し、「ＮＯ」の場合には再びステップ１０８に移行して、Ｃタイプを表示する。
つまり、ステップ１０５において、図６に示すようなＡタイプのコアが選出された場合、それがステップ１０６において表示装置４に表示されるが、このタイプのコアであれば、例えば図７（１）〜（５）に示すようにＢ〜Ｆタイプという五つの変形例が考えられるとした場合、ステップ１０６〜１０８の処理によってそれら各タイプを順次表示すれば、オペレータにそれらＡ〜Ｆタイプという六つのタイプの中から一つを選択させることができるのである。なお、図６に示すＡタイプでは、図中左側から、階段ＣＳ、エレベータホールＣＨ、エレベータＣＥ及び水回りＣＷがこの順で並んでおり、建物外部に屋外階段が設けられている。そして、図７（１）に示すＢタイプでは、左側からＣＳ−ＣＥ−ＣＨ−ＣＷの順で並び、図７（２）に示すＣタイプでは、左側からＣＳ−ＣＷ−ＣＨ−ＣＥの順で並び、図７（３）に示すＤタイプでは、左側からＣＳ−ＣＷ−ＣＥ−ＣＨの順で並び、図７（４）に示すＥタイプでは、左側からＣＨ−ＣＥ−ＣＳ−ＣＷの順で並び、図７（５）に示すＦタイプでは、左側からＣＥ−ＣＨ−ＣＳ−ＣＷの順で並んでいる。
【００２７】
そして、ステップ１０７においてオペレータが「ＹＥＳ」を選択したら、ステップ１０９に移行し、そのとき表示装置４に表示されているコアのタイプを、コアの最終的な最適解に決定する。その際、その最適解として決定されたコアを含んだ１階及び基準階の平面形状を、表示装置４に表示してオペレータに確認させる。
【００２８】
次いで、ステップ１１０に移行し、実際の敷地と整合させる処理を実行する。具体的には、図８に示すように、鎖線で表される実際の敷地Ｓの形状に一致するように、実線で表される設計された平面形状Ｆの縦横寸法を拡大（又は縮小）すればよい。ただし、コアＣの大きさはそのままとする。
なお、このステップ１１０を実行する場合、現実的には柱割りが問題となるのであるが、本実施の形態では、上述のように基本スパンを設定するとともに、両端部のスパンと、外壁及び柱間の寸法とを可変とし、それら可変の数値を適宜変更することにより、基本スパンの増減だけでは実際の敷地Ｓの形状に一致させることができない場合に対応するようにしている。例えば、図９に示す例では、中央の４本の柱の間隔（▲１▼の部分）は固定の基本スパン５５００ｍｍとしており、それよりも外側の両端部のスパン（▲２▼の部分）は５５００〜６５００ｍｍの間で可変としており、外壁と柱との間の寸法（▲３▼の部分）は８５０〜２５００ｍｍの間で可変としている。また、奥行スパン（▲４▼の部分）は１４０００以下で可変としている。そして、実際の敷地への対応は、基本スパンとなる部分の本数の増減と、両端部のスパンの増減と、外壁及び柱間の寸法の増減と、奥行スパンの増減で対応するようになっている。
【００２９】
そして、ステップ１１１に移行し、ステップ１１０の処理によって完成した平面設計を、記憶装置２の所定の記憶領域に格納して、今回の平面設計支援処理１０を終了する。その後は、上述したように、断面設計支援処理２０及び立面設計支援処３０を順次実行する。
このように、本実施の形態にあっては、事務所建築におけるコアの設計を行うに際し、上記（１）〜（３）の条件を入力させ、それら条件に応じてデータベースを検索してコア部分の設計を行うようにしたため、熟練者でなくても、極短時間の内にコア設計を行うことができる。しかも、データベースの質がそのまま設計の品質となるため、上記実施の形態のように既存の事務所設計や新規の事務所設計に基づいてデータベースが構築されていれば、高品質のコア設計を誰でも行うことができるのである。
【００３０】
そして、本実施の形態であれば、ステップ１０５で選出された標準コア（Ａタイプ）をオペレータに示すだけではなく、その標準コア内の各構成単位を入れ換えてなる他のタイプのコアをもオペレータに示し、オペレータが、それら複数種類のタイプの内から最適解を選択できるようにしているため、コアに関して利用者の選択の幅が広がり、それだけ多様な設計を行なうことができ、設計の品質向上に役立つという利点がある。
【００３１】
しかも、標準コアの各構成単位を入れ換えることにより、複数種類のコアを最適解の候補とするようになっているため、最適解の個数分、データベースにコアの形式を記憶させる必要がなく、データベースの構築に要するコストも抑えることができ、またデータベースを記憶するための記憶装置２のメモリの使用容量も少なくて済むという利点がある。
【００３２】
ここで、本実施の形態では、入力装置３及びステップ１０１〜１０４の処理によって条件入力手段が構成され、ステップ１０５の処理によって選出手段が構成され、ステップ１０６におけるコアの構成単位を入れ換える処理によって位置入れ換え手段が構成され、ステップ１０６〜１０８の処理によって選択表示手段が構成される。
なお、上記実施の形態では、本発明を中小規模の事務所建築の設計支援システムに適用した場合について説明したが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、例えば大規模の事務所建築の設計支援システムであってもよい。その場合には、大規模の範疇に入る既存の事務所設計を分析し、上記（１）〜（３）の条件に従ってコア形式を分類して、データベースを構築すればよい。
【００３３】
また、上記実施の形態では、『事務所設計支援プログラム』を対話式のプログラムとし、表示装置４の表示に従ってオペレータが選択的にデータを入力するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば図４や図５に示すような条件のパターンを別途メニューシートに表示し、オペレータがそのメニューシートの表示したがって記号化された情報を入力装置３によってコンピュータ１に入力するようにしてもよい。
【００３４】
そして、上記実施の形態では、平面設計支援処理１０の他に、断面設計支援処理２０及び立面設計支援処理３０をも実行することとしているが、本実施の形態の特徴とするところは平面設計支援処理１０におけるコア部分の設計に関する点であるから、その平面設計支援処理１０のみを実行させ、断面設計支援処理２０及び立面設計支援処理３０は従来と同様の方式で行うこととしてもよい。
【００３５】
さらに、上記実施の形態では、コアを選出するための条件として上記（１）〜（３）の三条件を適用しているが、これに限定されるものではなく、オフィスビルの延床面積及び基準階居室面積を入力させ、標準コアの形式は、その情報のみに基づいて選出するようにしてもよい。例えば、延床面積が３０００〜６０００ｍ2 、基準階居室面積が２００ｍ2 という条件が入力された場合、輸送能力からエレベータは２台、建築基準法から階段は２カ所（床面積を最大にするために、屋内１カ所、屋外１カ所）、基準階居室面積からトレイは男女各２ブース、としてそれに適合したコアをデータベースで検索し、選出されたコアを標準コアとすればよい。
【００３６】
また、上記実施の形態では、複数種類のコアを順次表示するようになっているが、これに限定されるものではなく、複数種類のコアを一括表示するようにしてもよいし、複数種類ずつ（例えば、総数が６の場合、２つずつ、３つずつという具合に）順次表示するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、データベースに構築されているコアに関するデータを、そのコアに含まれる構成単位のそれぞれをそのコア内で入れ換え可能としたものとし、各構成単位の位置を入れ換えてなる複数種類のコアの形式を順次表示若しくは一括表示するようにしたため、データベースの構築費用が嵩む或いはデータベースのためのメモリの使用容量が大幅に増大するという不具合を招くことなく、コアに関して利用者の選択の幅が広がり、それだけ多様な設計を行なうことができ、設計の品質向上に役立つという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態で実行される処理の全体的概要を示すフローチャートである。
【図３】平面設計支援処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】接道条件の例を示す図である。
【図５】出入口条件の例を示す図である。
【図６】選出された標準コアの例を示す図である。
【図７】標準コアの構成単位を入れ換えてなる他のタイプのコアの例示す図である。
【図８】検索結果を実際の敷地に整合させる処理を説明する図である。
【図９】実際の敷地に整合させる処理と柱割りとの関係を説明する図である。
【符号の説明】
１        コンピュータ
２        記憶装置
３        入力装置
４        表示装置
５        印刷装置
Ｃ        コア
ＣＳ      階段（構成単位）
ＣＨ      エレベータホール（構成単位）
ＣＥ      エレベータ（構成単位）
ＣＷ      水回り（構成単位）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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