大林組、建物の建設に伴う周辺への環境影響を設計初期段階から評価する基盤を開発

　大林組が開発した「ArchiPALETTE（アーキパレット）」は、建物の設計初期段階から周辺都市空間の環境評価を繰り返し実施するための基盤（図1）。設計変更のたびに専門家へ解析を依頼する従来の進め方を見直し、設計案の比較検討を迅速化するのが目的だ。

図1：環境評価基盤「ArchiPALETTE」の概要

　ArchiPALETTEでは、設計者がWebブラウザから評価対象のエリアを指定すると、その地域の3D（3次元）都市モデルを自動取得する。取得したデータは独自の形状処理技術によって、環境シミュレーションに適した3Dモデルへ自動変換する。さらに気象データを組み合わせて解析条件を設定し、シミュレーションの実行から結果の可視化までの一連を実行する。都市モデルは国土交通省が整備する「PLATEAU」を利用する。

　第1段階では、都市や建物周辺の風の影響を対象にする。風況をCFD（Computational Fluid Dynamics：数値流体力学）に基づいて解析し、建物単体だけでなく周辺市街地を含むエリア全体の環境を評価する。解析結果はフォトリアルな3D地図上に重ねて表示し、建物の形状や街並みと風況を関連付けながら、影響を視覚的に把握できるようにする（図2）。

図2：3D都市モデル上での風環境解析のイメージ

　計算処理には、大林組独自のビッグデータ処理技術とクラウドHPC（High Performance Computing：高性能計算）を組み合わせる。多風向の解析を同時並行で処理し、一般的なPC1台で計算した場合と比較して計算効率を約500倍に高めた。解析結果は、信頼性の高い評価手法の1つである風洞実験との比較検証も実施し、十分な精度を確認している。

　大林組は今後、ArchiPALETTEを同社の設計・施工プロジェクトに標準導入する。風環境に加えて景観、日照、屋外快適性などへ評価対象を広げるほか、過去の解析データを活用したAI（人工知能）学習によって環境予測の高速化を図る。設計者と顧客が3D地図上で環境データを共有しながら、都市空間を一体的に検討するプラットフォームへの発展を目指す。

　大林組によると、設計現場における環境評価には高度な専門知識に加え、大量のデータを処理するための計算環境が必要だった。また専門家に対してはデザイン変更のたびに解析依頼が生じ、設計初期段階で複数案を比較検討する進め方が難しく、より高速な検証手法の構築が課題となっていた。