実践OpenBIM

9. GLOOBEとのIFC検証

9-4. Vectorworksでの作成手順

既に「実践OpenBIM」にて、Vectorworksでの建物作成については度々説明していますので、ここでは「ストーリ」、「レイヤ」、「クラス」の考え方、管理方法について説明します。

ストーリ(Story)とは、辞書で調べると「階、層」という訳が出てきますが、Vectorworksでも「階」と考えてかまいません。

ただし、階という概念的な考えよりも、「レイヤをグループ化したもの」と考えると、分かりやすいかと思います。

ストーリタブ

レイヤは、画層やトレーシングペーパー等と説明されますが、VectorworksでBIMを考える際は、レイヤに高さ情報が追加されます。

1階のストーリに含まれるレイヤは0mm等、FL高からのレイヤが多いですが、天井のレイヤは天井高(例えば2400mm)になります。

デザインレイヤタブ

クラスは、建築を構成する要素ごとに分けると、後々変更があった時に便利です。

今回の建物は、建築を構成するオブジェクト毎に分けました。

クラスタブ

クラスは、レイヤ構成を跨ぎ、各要素をグループ化できることを覚えて下さい。

このように、梁や柱ごとにクラス分けしておくことで、Solibri Model Viewerのようなビューコントロールが可能となります。

クラス管理された建物オブジェクト-1

ナビゲーションパレット-1

クラス管理された建物オブジェクト-2

ナビゲーションパレット-2

下図にVectorworksでのストーリやレイヤの概念を紹介します。

2D-CADとしてVectorworksを活用してきた方からすると、複雑に見えるかもしれませんが、3Dと高さ情報の関係性は切っても切れないので、この際に理解してしまいましょう。

Vectorworksのストーリ、レイヤ、クラス概念図

ミニツール

リアルタイムパラメータ

Vectorworksのプラグインオブジェクトには、様々なパラメータが搭載されており、開口部の編集を自由に行うことができます。ただ、開口部のスタディーとしていろいろな大きさを検討したい場合、データパレットや設定ダイアログで入力するよりも、スライダーなどで直接的に変更したいときがあります。そこで、窓の幅や高さ、高さ位置をダイレクトに調整できる道具をつくりました。

“リアルタイムパラメータ” の続きを読む

実践OpenBIM

8. CADWe’ll TfasIV との連携

8-2. CADWe’ll TfasIV での読み込み

8-2-1. 意匠データのIFCを CADWe’ll TfasIV で読み込む

IFC読込み時に「IFCインポート」ダイアログが表示され、展開対象の階や必要な要素種別を限定して読込むことが可能です。

縮尺自動調整をチェックすれば、縮尺の設定や用紙枠の位置が自動的に調整されます。

インポート設定1

読込み要素指定

要素数調査を行うと、IFC ファイル内の図形要素数と展開時に生成される面の概数を把握することができます。

インポート設定2

意匠データが読込まれました。
CADWe’ll TfasIV では、IFCデータを1フロアごとにシートを作成して読込みます。

意匠モデルの読込み

作成されたシートにVectorworksのレイヤ高さ情報が設定されていることを、シート設定やシート基準高さ設定ダイアログで確認できます。

シート基準高さ設定

Vectorworksで作成した建築IFC 3Dモデルが取込まれたことが確認できます。

モデル確認

 

8-2-2. 設備の作図

取込まれた意匠データを元に、設備図面を作図していきます。

まず、作図対象フロアに設備用シートを作成し、基準高さ設定でフロアと対応付けます。「1F空調」シートを作成し、「ストーリー1」に対応付けました。

フロアとの対応付け

作図編集がし易いよう、シート操作によりIFCファイルで取込んだ建物全体のモデルのうち、作図対象のフロア以外を非表示にします。

表示・非表示設定

実践OpenBIM

7. ダイテックに聞く

竹口:
弊社はIAIに所属しておるのですが、御社もIAIの活動には積極的ですね。

山口:
はい、IAIでは、”技術統合委員会”の委員長を弊社の人間が務め、”設備・FM分科会”、”インプリメンテーション分科会”にも参加しております。
また、設計製造情報化評議会(C-CADEC)等にも積極的に参加しております。

竹口:
では、今後のopenBIMへの期待や要望があればお聞かせ下さい。

山口:
建設のプロセスには多くの人が携わるので、特定の企業とか、特定のソフトウェアメーカーだけがBIMに対応するのではなく、業界全体でBIMを推進していく必要があります。
国交省がBIMの試行案件を求めるなど、国レベルでもBIMへの感心が高まってきておりますので、BIMに対する理解も数年前よりも格段に上がってきています。
BIMやopenBIMの普及により、今までできなかったことが実現可能になります。ここに大きな感心があると共に、期待を寄せています。

インタビュー風景

竹口:
ありがとうございました。
引き続き、連携も宜しくお願いします。

実践OpenBIM

6. FlowDesigner 9 との連携

FlowDesignerでは、建物の細かな部材も取込める為、外気風を流して建物内部の自然換気などの解析も可能です。

修正を加えた解析モデル全体です。

修正後の解析モデル

 

解析の設定については、この画面の設定だけで解析が可能です。詳しい専門知識がなくても簡単に設定を行うことができます。

FlowDesigner9では外気風の風速・風向などを時間変化させる機能も追加されました。

外気条件設定

 

北西風による気流のべクトル表示です。

モデル全体にフォーカスを当てて、色つきの細かいベクトルを表示させることで、気流の強弱をわかりやすく表現することができます。

北西風の気流ベクトル表示

 

南風による気流のべクトル・コンター表示です。

建物のある部分に少しクローズアップし、風速をコンター表示、気流を固定色のベクトル表示することで、気流の流れる方向・強弱ともに表現することができます。

南風の気流ベクトル・コンター表示

 

解析対象建物にクローズアップ。

解析対象にクローズアップ

 

ビル風の評価基準として、環境アセスメントにも用いられる『風評価ランク機能』での解析結果。

16方向の風の影響を自動的に解析し、強風による影響の程度を評価ランク基準に従って表示できます。

風評価ランク機能での解析結果

 

FlowDesigner9の解析結果ムービー

実践OpenBIM

5. アドバンスドナレッジ研究所に聞く

竹口:
建築におけるCFD解析の需要や、今後の発展性をお聞かせ下さい。

池島:
極論なんですが、例えば家電量販店でエアコンを買う際に、店員さんが使えるようになれば良いと思ってます。
エアコンは、8畳用や12畳用等、室内ボリュームでの表記しかされておらず、窓の位置や部屋形状によってエアコンの設置位置は異なってきますし、選ぶ機器も変わってくるはずです。
店員さんが接客の際、部屋情報を入力して、空気の流れを可視化できれば面白いですよね。
熱い寒いは、日常生活にありふれた現象で、可視化されることでコミュニケーションの広がりが出ると思いますし、こういった広がりは、省エネ等に繋ると思います。
これはある種、FlowDesignerの究極のゴールでもあります。

竹口:
かなり使いやすいと、操作に関するサポートは少ないですか

インタビュー風景

池島:
この様なソフトウェアのサポートは2通りあると思います。1つは操作に関するサポートで、これに関しては非常に少ないです。もう1つは、解析結果に関するサポートで、こちらは非常に多くお問い合わせ頂いてます。これは、現場で使って頂いている結果だと感じております。

それから、まだまだ誤解があるのかな、と思うのですが、私達の製品はあまりにも簡単に解析出来てしまうので、計算結果に対して懐疑的になる方が多いようです。
現在、各種CFDとの精度比較を行なっていますが、結果に関してはとても誇れるものです。この点があるので、国内外の大学でも導入頂いているのだと思います。

樹木モデルの配置逆解析イメージ画像

竹口:
既にVectorworksから出力されたモデルを気流解析して頂きましたが、作業してみて如何でしたか。

黒岩:
地形や作り込まれた建物が有ったりと、結構複雑なモデルでしたが、Vectorworks側でクラス分け等がなされていたので、比較的少ない作業で解析が行なえました。
これだけスムーズにCADとの連携が出来ると、解析ツールとCADとの今後の発展性には期待が膨らみます。

Vectorworksで作成した地形モデルも、解析的には厳しいかな、と思いましたが、取込んでみれば問題無く作業が出来ました。(地形モデルは、メッシュモデルでIFCを書き出すことで、上記問題はクリアされます。詳細は、次章の連携記事にて。)

竹口:
今回の連携で、要望等はありますか。

インタビュー風景

黒岩:
いえ、特に無いです。
と言うのも、かなりスムーズに連携できました。モデルはCAD、解析はCFDとお互いの分担が上手く出来ており、メリットの方が印象に残りました。

実は私はCFDを扱い始めて半年程度ですが、解析に関して大きな労力を要さずに出来たのは、FlowDesignerのインターフェースがそのように開発されている為なのと、VectorworksとのIFC連携がスムーズだった為かと思います。

竹口:
今後のBIM連携(openBIM)への要望など、何かあればお話し下さい。

池島:
CFDの様なシミュレーションは、設計の上流段階で使ってこそ意味があると思います。簡略化されたモデルで解析してこそ、どのパラメーターがどう効いてくるかが判断出来ます。
設計の詳細が決定した後の設計変更はかなり厳しいので、ボリュームスタディ程度のモデルでのシミュレーションが逆に重要だと感じています。
良い実験結果を得るには、良い実験モデルが必要だと言うこと、これはシミュレーションでも全く同じなのだと思います。このあたりを設計者の方々が理解していただいて、効果的に 解析を実務に結びつけて貰えば嬉しいですね。
CFD解析におけるBIM連携では、大きな設計の枠組みを変えていく、つまり設計フローを従前のものからシフトしていくことが重要だと考えます。

インタビュー風景

竹口:
本日はありがとうございました。

引き続き、「FlowDesigner」と「Vectorworks Architect」との連携について解説いたします。

実践OpenBIM

4. Rebro 2011 とのIFC連携

4-3.Vectorworks Architectでの読み込み

4-3-1.

既に作成した建築意匠モデルに、Rebro 2011で作成された設備モデルをIFCで取込みます。

VectorworksのIFC取込み

設備モデルが取込まれました。

※別のVectorworksファイルに取り込み、外部参照として表示させることも可能です。この場合、建築意匠モデルのファイル容量は増加せず、意匠の変更やレンダリング等をストレス無く行なうことが出来ます。

Rebroが出力したIFCを取込む

Rebro側でのフロア高さの設定等が自動で引き継がれ、レイヤが作成されます。

高さを引き継いだレイヤが自動で作成

青く選択表示されている部分が、RebroのIFCデータと共に取込まれたレイヤです。

建築意匠モデル設備モデル

Vectorwork意匠モデルと、取込まれたIFCデータです。

Rebroで記入されたIFCデータは、日本語にローカライズされたVectorworksにて、「日本語」で表示されます。

IFCエンティティ

例えば、Rebroで作成された埋め込み型ベースライトのIFCエンティティを確認すると、「【照明器具】蛍光灯下面開放タイプ2灯 32型 4 2」と確認出来ます。

ベースライトのIFC

DXF(3D-DXF)等の3Dデータでは、この様な情報を付加することが出来ず、IFCだからこそ可能になる、連携の一例です。

これら埋め込み型ベースライトの情報を元に、Vectorworksで蛍光灯へ光源の設定を行ないました。

レンダリング画像

照明器具メーカーが配布している「配光データ」を用いると、更に現実的な照明環境を表現できます。

RenderworksはCINEMA 4Dのレンダリングエンジンを搭載しており、多数光源や室内を複雑に反射する光りを、現実的なスピードで計算・表現します。

構造と設備-1

構造と設備-2

また、Prasorid搭載により、より強力になったモデリングエンジンは、モデリングだけでなく、複雑な形状の切断等も難なくこなします。

統合モデルのカット

断面図等の図面表現は、BIM実践講座をご覧ください。

透視図の陰線消去レンダリング

Renderworksが無くても、陰線消去レンダリングでここまで表現可能です。