第16回研修用

広義の設計論に⽴脚した今後の港湾整備〜次世代の技術基準のあり⽅〜（概要版）
2023年 7月
海洋・港湾構造物設計士会
1

用語
機能︓役割
性能︓能⼒あるいはその⽔準
価値︓

利用者に与える機能
費用

空間機能︓港湾が有する交通・産業・生活等の諸機能
施設機能︓港湾施設が有する⽔域・外郭・係留・荷捌等の諸機能

第１章．昨今の設計分野を取り巻く状況と問題意識(１）「あてはめ設計」 /「狭義の設計」となる所以①1960年代の⾼度経済成⻑時代における⼤量整備の効率性や専⾨性の追求が、計画⇒設計⇒施工⇒維持管理における設計の分業化を進展させ、「狭義の設計」を産んだ。
②さらに、自由な設計や技術開発の促進を目指した性能設計体系下において、照査法の裁量化も進んでいない。
③今後の設計分野の担い手にとって、やりがいと創造性のある業務環境となっているか。
（２）昨今の設計分野を取り巻く主な課題①実施組織が細分化され、コミュニケーションの不⾜や施設の価値に関わる設計情報の流れが悪い。
②建設コンサルタントやコントラクターの設計技術者の育成には約10年の⻑時間を要し、また担い手不⾜や⼊職後に離職することによって技術が逸散してしまう。
③我が国の建設コンサルタントは、「業法」がなく、欧米や医師・弁護士と比較しても社会的な地位が低く、「請負」と「準委任」」契約の区分も曖昧である。またプロポーザル方式等の契約が少なく、価格競争が多く最低制限価格制度等が導⼊されていない場合もあるため、他の業界と比べて低利益である。さらに若⼿技術者の離職者が多く、⼈材不⾜となり納期の平準化が少ないために生産性が低下する負のスパイラルに陥っているため、将来の⼈材やITに投資できない状況にある。
④建設コンサルタントは、受注した設計業務において単純ミス、技術⼒不⾜、予測不⾜、発注者との⾒解相違等によって⺠法上の「契約不適合」が生じた場合には、諸外国とは違って上限なしの損害賠償を求められることが多い。
⑤発注者である国や地⽅自治体のインハウスエンジニアは、政府の定員合理化計画等によって定員が減少 （国は 2001 年比約 2 割減）している。他方、公共事業の説明責任、⼊札契約制度の改⾰、事業の選択と集中、さらに近年の災害発生時の機動的な⽀援活動等の業務の増加によって、これまで実施していた港湾施設の設計や施工管理等を建設コンサルタント等へ外注せざるを得なくなったことから、技術⼒・専⾨性の低下が懸念されている。
⑥国や地方の財政事情が厳しい中、納税者は適正に予算執⾏が⾏われているか関⼼が⾼いことを踏まえ、会計検査は、執⾏された予算の「正確性」「合規性」「経済性・効率性」の観点からの検査だけでなく、例えば完成した耐震強化岸壁が地震時に有効に機能するよう管理されているか等、「有効性」の観点からも検査が⾏われている。
⑦これまで建設コンサルタントが⾏った実施設計における施工や仮設計画において、コントラクターから施工検討能⼒不⾜の指摘を受けたり、基礎杭などの施工に関するエラーの事例が発生している。
⑧近年の港湾事業は、早期の効果発現要請や性能設計の導⼊により、より定量的な評価が求められるようになり、また多発する自然災害の発生で緊急な対応を求められ、調査・設計に要する検討時間が不⾜している。さらに、既存施設の有効活用によって現機能の改善・維持するための技術的に⾼度化した改良設計が求められている。
⑨現在港湾内の4割弱を占めている⺠間企業が有する技術基準対象施設は、公共事業と違って、経営に⼤きく影響する。このため、施設に求める機能はリスクを低減し利益を最⼤化する設計体系が求められる。
3

第２章 今、港湾の整備に求められているもの
昨今の社会の動きや港湾の現状を観つつ、今、港湾整備に求められているものを国⼟交通省が⽰す中⻑期政策から探る。
（１）昨今は、戦後復興からの⾼度経済成⻑期の「モノ」重視から、⼈事や自然の現象で⼈間の思考や意識の対象となる「モノからコトへ」の重心移動である。このため、今起きている「コト・現象」をデータ解析して「目的・定義」を再設定して、その実現に向けて「解決⼿段・モノ」を、分化された組織が「連携・統一」して考える時代となった。
（２）昨今の我が国の港湾整備は、急速なコンテナ船の⼤型化、船社間のアライアンスの再編、クローバルなサプライチェーンの構築、クルーズ需要の増⼤、洋上⾵⼒発電を含むカーボンニュートラルへの貢献、内航海運の働き方改⾰、気候変動への適応等、戦後の「あるべき姿・モノ」から「なすべきコト」へ変貌しつつある。
（３）国⼟交通省の中・⻑期政策が⽰すもの / 需要追随型（受動型政策）から課題解決のためのインフラ価値の創造・提供（能動型政策）へ①港湾の中⻑期政策「PORT2030」（2018年）が⽰す基本理念
・「施設提供型」から「ソリューション提供型」に発展させる、「賢く」使う、港湾の「進化」へ
・あらゆるモノ、ヒト、情報、主体、空間をつなぐ「フィジカル＆サイバープラットフォーム」によって「新たな価値を創造」②「ストック効果の最⼤化に向けて〜その具体的戦略の提⾔〜」（2016年）、及び「第5次社会資本整備重点計画」（2021 年〜2025年）が⽰す基本理念
・「効果が出る」から「効果を出す」へ
・インフラの潜在⼒を引き出すとともに、新たな価値を創造する「インフラ経営」③ 「第5期国⼟交通省技術基本計画」（2022年〜 2026年）が⽰すもの・先端技術を活用した新たな価値の創出
・社会や現場のニーズの把握と提供、実用性を考慮した要求水準の設定、技術基準の策定④ 「総⼒戦で取り組むべき次世代の“地域インフラ群再生戦略マネジメント”~インフラマネジメント第２フェーズへ〜」（2022年）が⽰す推進イメージ
・複数、多分野の施設を「群」としてまとめて捉え、地域の将来像に基づき将来的に必要な機能維持すべき機能、新たに加えるべき機能、役割を果たした機能に再整理し、個別インフラの維持/補修・修繕/更新/集約・再編/新設等を適切に実施4

第3章 「広義の設計論」に⽴脚した港湾整備のあり⽅
コトの「目的・定義」を再設定し、分化した組織が連携・統一して、課題解決のためのインフラ価値を創造・提供する「能動型政策」を⾏っていく
ためには、どうするか。
〇モノづくりの原点に戻る
・人は「機能」を選択し、「創造・持続」する。
・「機能」は、「構造（性能）」を規定する。
・ここで「機能」とは、人に対する役割、「構造（性能）」とは、「機能」を実現するための手段、その能⼒・水準・コップAは、“⽔が飲める”という「機能」と、“ガラスで出来た⾼さ、直径、厚さを有する円柱構造「構造（性能）」”で構成されている。
・コップAを“⾼価なシルバー（構造）”できたコップに変えると、⼤⼈は喜ぶが、幼児は喜ばない。
「機能」の評価は、利用者の欲求によって変わる。
・他方、ストローで“確実に”、ガラスをプラスティックに変えて“安全に”、絵を⼊れて“楽しく”⽔が飲めるという「機能」を向上したコップBであれば、幼児は喜ぶ。
・つまり、「機能」を向上させると、コップの“材質、形”「構造（性能）」が変わる。
・既にコップAがあって、生産者が、⺟親から要求された“幼児が確実に、安心して、喜ぶ”「要求機能」を実現するためにコップBを作って（需要追随）喜ばれる場合と、生産者が、⺟親に“幼児に確実に、安心して、喜んでもらえる”「提供機能」を創造してコップBを作って（需要創造）喜ばれる場合がある。
いずれにしても、⺟親が子供を喜ばすという課題を解決するためには、「機能」を介する。

〇モノの価値とその向上⽅法（Value Engineering :VE思考）は 4つの⽅法があるが、内3つはF（機能）を向上する⽅法

5

第3章 「広義の設計論」に⽴脚した港湾整備のあり⽅〇今後の港湾整備への応用

1950年代から我が国の「港湾のあるべき姿」を目指して始まった港湾整備が、21世紀に⼊って概成化した。今後は、「PORT2030」（2018年）や「第5次社会資本整備重点計画」（2021年）の基本理念等に沿って、我が国の社会・経済の課題を解決し貢献するために、既存の港湾ストックを最⼤限利活用した「港湾の為すべきコト」を⽰すことになる。このため、「モノづくりの原点」を次世代の港湾整備における「港湾計画」 （港湾法第3条の3)、及び「港湾の施設の技術上の基準」（以下、「技術基準」）に応用して、今後の港湾整備を考える。

戦後70年間を経て概成化した我が国の港湾のストック

我が国の港湾が有する4つの空間機能＊共通欲求とは、マズローの欲求段階説と⼟⽊の関係を中村英夫・東京都市⼤学名誉総⻑が関係づけたもの

港湾空間（施設群）・施設の価値V

F(→）/C(↓）＝Ｖ（↑）は、従来コスト縮減等で取り組んできたが、なかでも、F(↑↑）/C(↑）＝Ｖ（↑）は、より機能を⾼め、より事業量が増加し、利用者・国⺠や⺠間の生産者にとって正のスパイラルが期待できる。

6

第3章 「広義の設計論」に⽴脚した港湾整備のあり⽅〇港湾計画への応用

次世代の港湾計画では、上記のVE思考によって、既設を含む港湾インフラの４つの「空間機能」を国⺠・利用者視点の「安全・安心」、「効率性」、「快適性」、及び「品格性」の観点から、有効に活用・向上し、また新たな価値・機能を創造することによって「港湾の為すべきコト」を決定する。このため、各港湾計画の策定段階においてプラットフォーム会議（利害関係者による会議）を開催し、港湾の利用等の基本方針で決定されている「基本機能」を実現するために、「空間機能」及び「施設機能」を規定する「機能設計」を⾏う。

我が国の港湾における機能系統図「港湾の利用等の基本⽅針」から次世代の港湾計画における「機能設計」、次世代の技術基準による「性能設計」への流れ

7

第3章 「広義の設計論」に⽴脚した港湾整備のあり⽅〇技術基準への応用

次世代の技術基準は、以下の設計体系、機能図及び性能図に基づき、港湾計画で決定された「空間機能」及び「施設機能」を実現するための施設の「性能設計」を⾏う。

提案する次世代の設計体系

提案する次世代の機能図及び性能図

現⾏の設計体系

現⾏の性能図8

第3章 「広義の設計論」に⽴脚した港湾整備のあり⽅〇広義の設計論「機能設計＋性能設計」を施すための港湾法改正、「計画基準」及び「技術基準」改定の提案

下表に⽰すように、今後は「港湾法」、「計画基準」（省令︓1974年制定）や「技術基準」（省令︓2007年性能設計改訂）について、「なすべきコト」や「機能設計」を導⼊・改定することを提案する。

〇今後の官⺠の設計担当者の役割

今後の港湾整備における建設プロセスにおいて、上流の港湾計画策定段階における「機能設計」、及び下流の施工段階における「性能設計」において、機能・性能に関わる設計情報の引き取りや伝達において、これまで以上に積極的に関与していく必要がある。

今後の港湾整備における建設プロセス

現⾏の港湾整備における建設プロセス

9

第４章．当⾯講ずべき具体的な提案と⾏動
広義の設計論に⽴脚した今後の港湾整備を目指すために、当⾯講ずべき具体的な提案と⾏動は、以下の通り。
（１）港湾計画段階における機能設計
今後の港湾計画は、多機能性を発揮できるプラットフォームとしての役割を活かして、地域の港湾空間・施設の価値を⾼めるために、単に施設を提供するだけでなく機能を最適化し、より価値の⾼い計画を⽴案できるような「機能設計」を取り⼊れていくことが重要である。
（２）⺠間企業価値の向上を目指した設計
今後の⺠間企業における港湾整備は、企業自らが利用者であり提供者であるため、利用者ニーズに則した港湾施設の価値・機能を実現できるため、設計及び研究開発組織を有する我が国ののコントラクターの⼤きな特徴を活かし、従来の「リスク引き受け型」から「価値創造型」へシステム転換を図る必要がある。
（３）知のストックと他の分野とのネットワークづくり
今後の設計者は、幅広い知識を有して広い視野で港湾計画の⽴案、 構造物の設計、維持管理をすることが求められるため、完成後の利用状況や施工情報データ等の技術をストックしていくことや建設分野以外の企業（AI 、 IoT 関連、ロボット 関連、⾦融関連等）との連携が不可⽋である。
（４）技術開発の推進と技術の伝承
これまでの技術開発は、コスト低減、急速施工、施設建設のための技術課題が主要な内容だったが、「機能規定」の概念を取り⼊れ、 施設の機能性を価値工学（VE）によって検討し、その性能の規定化、さらにその性能の照査法に関わる⺠間公募なども活用した技術開発、さらに技術の伝承も進める必要がある。
（５）プロジェクトマネージャーの設置 Totally thinking, locally acting
今後は、港湾に求められる機能全体を俯瞰して港湾計画を提案・⽴案する「Totally thinking」が出来、 かつその後の設計、施工、供用、維持管理の各プロセスでその機能を実現するために責任感をもって組織を率いて⾏動できる「Locally acting」ができるプロジェクトマネジャーが必要となる。
（６）調査、施工における三者会議の充実
計画・調査・設計の上流からだけでなく、施工・維持管理の下流からも「設計情報」を取りに⾏くことも必要である。まずは三者会議の確実な実施による各段階の情報の伝達と契約不適合の防⽌が不可⽋であり、また構造物設置の「目的」、 「機能」、 「要求性能 」、「性能照査」に係わる「設計情報」が円滑に流して相互に確認し、必要であれば躊躇なく修正することが必要である。
（７）BIM/CIM のさらなる活用
BIM/CIMによって、①計算用のモデル化や構造計算などが自動化でき、②施工時に必要な検討がフロントローディングとして実施でき、③災害時での応急復旧時等に早急でかつ有効なシステムとなり、④データの⼤量蓄積、及びそれらの構造物、状況別などに分類分けしAI等で不安全等との結付を⾏うナレッジベースを作成することも可能となり、設計者が「機能設計」において、⼤いなる自由な活躍が期待できる。
（８）質の⾼いインフラシステム輸出に向けて真の質の⾼いインフラシステム輸出とは、相⼿国が求める価値を提供することであり、国内における今後の港湾整備と同様に、官⺠連携を図って相⼿国とのコミュニケーションを深めることによって価値V=機能F/総費用Cにおける機能Fの向上や創造を図る必要がある。
10

第5章 事例研究/次世代型港湾計画の事例研究
次世代型港湾計画書（提案）〜次世代型港湾計画の事例研究を通して⾒えてきたもの〜（1) 現⾏の港湾計画では、本⽂の「港湾計画の方針」において港全体が果たすべき役割や機能についての記述はあるが、数値目標がない定性的な表現に留まっている。「港湾施設の規模及び配置」では、施設計画に至った過程の詳細が 明⽰されていない。このため、次世代型港湾計画では、その過程を「機能系統図」に表し、港全体の基本機能を設定し、空間機能を実現する施設機能を有する施設計画まで落とし込んでいく。
（2) これらの機能の数値目標を⽰す機能規定値は、求める機能のレベルを⽰すとともに施設の性能設計に直結する重要な意味を持っている。したがって、機能設計を⾏なうにあたっては、既存の施設が有している機能や性能を⼗分に調査し、評価するとともに、港湾の背後圏の将来の社会経済情勢を分析して、将来の港湾に求める基本機能を定め、空間機能、施設機能の内容を具体的に⽰すことが重要である。
（3）現⾏の港湾計画書の本⽂は、施設整備を伴うものだけが記述されている。次世代型港湾計画では、各空間機能を実現するための施設群を記述するために、既存の施設を含めた施設機能を有する施設ごとに「新設」「改良」「維持」「廃⽌」といった区分を記述する。
（4）今回の事例研究においては、港湾計画に機能設計を取り⼊れることを中心に検討したため、施設が有する機能は、 一つだけに絞ったシンプルな機能系統図としたが、複数の機能を有した施設をどのように整理するのか、また「交通機能」「産業機能」といった機能を定義することも含め今後の課題としたい。
（5）基本機能、並びに基本機能を達成するための空間機能を規定化し、計画決定することによって、港湾計画の目的及び説明責任がより明確化され、利用する市⺠や企業、国、港湾管理者、さらに事業を受託する建設コンサルタントやコントラクターが、目標年次に向けて基本機能、空間機能、及び施設機能を実現するための実⾏計画として共有できる。
11