パフォーマンスベースの建物設計

性能に基づく建築設計は、一戸建て住宅から高層マンションやオフィスビルまで、あらゆる複雑な建物の設計に用いられるアプローチである。この方法で建設される建物は、エネルギー効率や地震荷重など、特定の測定可能または予測可能な性能要件を満たす必要があるが、それらの要件を達成するための特定の方法が規定されているわけではない。これは、木造軸組工法におけるスタッドのサイズやスタッド間の距離など、特定の建設慣行を義務付ける従来の規定された建築基準法とは対照的である。^{[1]このようなアプローチにより、商取引から}調達、建設、そして結果の評価 まで、建築プロセスのライフサイクル全体を評価するためのツールや方法を開発する自由が得られる。

背景

性能に基づく建築設計要件の最初の導入例の一つは、ハンムラビ法典（紀元前1795年頃～1750年）であり、「家は倒壊して誰も殺してはならない」と規定されています。この概念は、紀元前1世紀のウィトルウィウスの『建築十書』 （ De architectura libri decem ）にも記載されています。近代において、性能に基づく建築設計の最初の定義は、1965年にフランスでブラシェールによってアグレマン・システム^{[2]として導入されました。}

それにもかかわらず、その後50年間、建築プロセスは比較的従来型のままであり、経験と法令で定められた規制のみに基づいていました。これらの規制は革新と変化を阻害していました。処方箋アプローチとは、過去の経験に基づいた技術的な手順であり、提案された設計を標準化された規制と比較することから成り、設計と建築プロセスにシミュレーションや検証ツールは必要ありません。

20世紀後半、多くの地域建築市場において、国家間の建築資材の交換を円滑にし、建築プロセスにおける手続きと革新のスピードを向上させるために、調達手続きの柔軟性を高める必要があることが明らかになり、新たなアプローチが登場しました。建物の調達、設計、契約、管理、保守に対するこの革新的なアプローチが、性能基準建築設計（PBBD）でした。

近年では、パフォーマンスに基づく建築アプローチの最も明確な定義は、1982年にCIB W60委員会の報告書64で説明されており、ギブソンは「まず第一に、パフォーマンスアプローチとは[…]手段ではなく目的に基づいて考え、行動する実践である。[…]建物または建築製品に求められる機能に関心があり、どのように建設されるかを規定するものではない」と述べています。^[3]

過去50年間に多くの研究機関がPBBDの実施について研究してきました。^{[4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]}建築設計の分野の大部分は、依然として革新の余地を残しています。

1998年から2001年にかけて、CIB理事会とプログラム委員会は、性能基準建築の技術開発を実践的に実施するため、「性能基準建築に関する積極的プログラム」^{[11] [12]を開始しました。このプログラムに続き、欧州委員会（EC）}第五次フレームワーク・プログラムからの資金援助を受けて、2001年10月から2005年10月まで実施された「性能基準建築（PeBBu）」が設立されました。

PeBBu ネットワークは、幅広く多様なプログラムと一連の活動を展開し、そのようなビジョンの実現を支援するための多くの論文を発表しました。

PeBBuテーマ別ネットワーク

PeBBuテーマ別ネットワークは、CIB事務局（国際建築研究革新評議会）、特にCIB開発財団（CIBdf）によって運営されていました。PeBBuネットワークは2001年に活動を開始し、2005年に完了しました。PeBBuネットワークには、CIBdf（調整請負業者）、BBRI（ベルギー）、VTT（フィンランド）、CSTB（フランス）、EGM（オランダ）、TNO（オランダ）、BRE（英国）を含む73の組織が協力し、人々が協力して作業、情報、知識を共有しました。ネットワークの目的は、建築・建設分野におけるパフォーマンスベースドビルディングの国際的な普及と実装を促進し、国際的な研究開発コミュニティによる貢献を最大化することです。 PeBBu テーマ別ネットワークの結果は、PBB の全体的な範囲に関する 3 つのレポート、PeBBu ドメイン、ユーザー プラットフォーム、地域プラットフォームからの多数の調査レポート、最終管理レポート、および建築および建設分野での PBB コンセプトの実際の適用に実践的なサポートを提供する 4 つの実践レポートを含む、26 の最終レポートで説明されています。

PBB: 概念フレームワーク

PBB市場を実装するための概念的枠組みは、PeBBuテーマ別ネットワーク（Becker and Foliente 2005）の第2回国際最新技術報告書の編纂において、様々な視点を検討した結果、特定されました。建築設備は、一般的に非常に長いライフサイクルを持つ複数のコンポーネントからなるシステムです。システム全体の設計アジェンダ、そして各コンポーネントのより具体的な設計目標は、関連するユーザー要件に起因します。これらの要件は、多数の利害関係者（ユーザー、起業家／所有者、規制枠組み、設計チーム、メーカー）によって確立されるべき包括的な性能要件へと発展します。

パフォーマンスベースの建物設計プロセスの主な手順は次のとおりです。

1. 関連するユーザー要件の特定と策定
2. 特定されたユーザー要件をパフォーマンス要件と定量的なパフォーマンス基準に変換する
3. 信頼性の高い設計および評価ツールを使用して、提案されたソリューションが規定の基準を満足のいくレベルで満たしているかどうかを評価する

パフォーマンスコンセプト

パフォーマンスベースのアプローチでは、すべての決定の焦点は、使用時に必要なパフォーマンスと、建物資産の評価とテストにあります。パフォーマンス ベース ビルディング (PBB) は、ビジネス プロセスとユーザーのニーズに必要な使用時のパフォーマンスに焦点を当て、次に建物資産の結果の評価と検証に焦点を当てます。パフォーマンス アプローチは、プロセスが既存資産に関するものか新規資産に関するものかに関係なく使用できます。これは、構築された資産の調達、および戦略計画、資産管理、ブリーフィング/プログラミング、設計と建設、運用と保守、管理と使用、改修と変更、コード、規制、標準など、ライフサイクル ビルディング プロセス全体のどのフェーズにも適用できます。これには、物理​​的、機能的、環境的、財務的、経済的、心理的、社会的、設備などに分類できる多くのトピックと基準が含まれます。これらの基準は、コンテキストと状況に応じて、単一のプロジェクトに関連しています。

パフォーマンスコンセプトの2つの重要な特徴

パフォーマンス コンセプトは、次の 2 つの主要な特性に基づいています。

• 2つの言語の使用。1つはクライアント/ユーザーの要件用、もう1つはパフォーマンスの提供用
• パフォーマンス目標に対する結果の検証と検証の必要性

2つの言語

パフォーマンスコンセプトには、需要要件の言語と、その需要を満たす能力を備えた要求パフォーマンスの言語という2つの言語が必要です。これらの言語は異なるものであることを認識することが重要です。SzigetiとDavis（Performance Based Building: Conceptual Framework、2005年）は、「クライアントとサプライヤー間の対話は、『ハンバーガーのバンズ』の2つの部分にたとえることができます。機能的またはパフォーマンス的な言語（FC - 機能コンセプト）で記述された要件と、より専門的な言語で記述されたソリューション（SC - ソリューションコンセプト）がマッチングされ、そのマッチングと検証/妥当性確認は、その間で行われる必要があります」と説明しています。

Ang、Groosman、Scholten（2005）は最近の論文で、機能コンセプトとは、性能要件に関連して、供給ソリューションによって満たされるべき定量化されていない目標とスコープの集合を表すものであると説明しています。ソリューションコンセプトとは、少なくとも要求される性能を満たす技術的な実現を表します。設計決定は、ソリューションコンセプトの発展です。

結果の評価 – 一致と比較

建物性能評価とは、建物資産の使用時における性能を、明示的に文書化された、あるいは暗黙的に期待される性能基準と体系的に比較・整合させるプロセスです。PBBアプローチでは、需要と供給の整合・整合が不可欠です。これは、検証手法、測定、計算、試験などを用いて行うことができます。ツールと手法を用いることで、要件の測定や試験、そして資産の性能に関する関連する測定が可能になります。

詳細な専門技術評価と監査には様々な種類があります。これらの検証には通常、時間、顧客グループによる多大な労力、そして多額の資金が必要です。通常、最も効果的な方法とツールは、パフォーマンスに基づき、実験室レベルの機器を必要とせずに容易に測定できる指標を含む包括的なスキャンです。評価とレビューは、資産およびポートフォリオ管理、設計、建設、試運転において不可欠な要素です。評価は、検討対象となる要件に応じて、さまざまな目的に使用できます。例えば、資金調達の決定を支援するために使用したり、劣化や陳腐化のレベルを把握するための状態評価を含めたり、利用状況の評価や、製品結果が期待される機能要件を満たす能力の評価を含めたりすることができます。このような評価は、資産のライフサイクルのどの段階でも使用できます。PBB評価は日常的に行う必要がありますが、実際には、試運転の一環として、またはその直後、あるいは問題が発生した場合にのみ行われることがよくあります。

性能検証には2種類あります。性能評価は、既存の基準と能力指標に基づいて物理的な資産を評価し、その結果を求められる性能レベルと照合します。一方、居住者満足度調査は、通常、満足度尺度を用いて利用者の認識を記録します。どちらの評価方法も互いに補完し合います。

ツール

建築分野では革新的な意思決定支援手法が生まれています。需要と供給の概念を明確に基盤としたツールもあれば、標準化されたパフォーマンス指標を用いて施設の状態と組織や顧客の機能要件を初めて結び付けるツールもあります。透明性、包括性、監査性を兼ね備えた多基準アプローチを用いることで、プロジェクトの計画、優先順位付け、予算編成が可能になります。活用可能な手法の一つは、既に使用されている、あるいは設計中、あるいは購入またはリースが提案されている資産の要件レベルと能力の両方を測定する、較正済みの尺度に基づくギャップ分析です。この手法はASTM規格および米国国家規格（ANSI）に準拠しており、現在ISO規格化の検討が進められています。この手法は、もし「ギャップ」に関する情報があれば、それを資金に関する意思決定や行動の裏付けとして提示できる場合に特に有用です。

検証手法は数多く存在します（例：POE、CRE-FM）。これらの手法はすべて、期待されるパフォーマンスと比較するために、明示的な要件ステートメントを参照する必要があります。建物資産の成果を期待されるパフォーマンス要件に照らして評価するには、プロセス中に使用されるいくつかのツールを整備する必要があります。これらのツールは、ライフサイクル全体の建築プロセスの基準となるため、組織は「主要業績評価指標（KPI）」を用いて、上級管理職が設定した目標を達成していることを証明します。同時に、パフォーマンス測定（PM）は、組織、その運用、およびロジスティクスサポートの管理の中心となります。これらの手法には、使用中の施設と要件および機能を結び付けるフィードバックループが含まれており、意思決定が必要な際にはいつでも比較・照合されます。

パフォーマンスアプローチと規範的アプローチ

規範的アプローチは、建築プロセスの最終結果ではなく、建築資産の建設方法を示すものであり、使用される材料の種類と品質、施工方法、そして職人技に関連します。この種のアプローチは、法律、規格、基準、規制の組み合わせによって厳密に義務付けられており、過去の経験と蓄積されたノウハウに基づいています。規範的な規格や基準の内容は、通常、負傷や死亡を引き起こし、再発防止のための対策が必要となる事故、危険な状況、あるいは何らかの社会的ニーズの結果として策定されます。多くの国では、公共部門と民間部門の両方において、従来の規範的な規格を補完する、性能基準に基づいた異なる規格、方法、ツールの研究が行われています。1970年代には、この研究から「北欧モデル」（NKB 1978）が生まれ、これは次世代の性能基準の基準モデルとなりました。このモデルは、パフォーマンス・アプローチの重要な特徴の一つである、「なぜ」「何を」「どのように」という対話に容易に結びつきます。

性能基準アプローチを採用することは、規定仕様書の使用を妨げるものではありません。PBBDアプローチを採用することのメリットは大きいものの、建築プロセスのどの段階においても、性能基準アプローチを採用することは、よりシンプルな規定仕様書を使用するよりも複雑で費用がかかることが認識されています。したがって、このアプローチの適用自体が目的であるべきではありません。シンプルな建築の場合や、実績のある技術を使用する場合、規定規格書の使用は、より効果的、効率的、迅速、または低コストにつながるため、規定仕様書は多くの状況で引き続き有用となるでしょう。

同時に、複雑なプロジェクトでは、特に設計および評価の段階で、あらゆる段階でパフォーマンス ベースのルートを使用することが不可欠です。

施設の計画、調達、納入、保守、使用、改修において、サプライチェーンから製品や資材の調達に至るまで、各段階でパフォーマンスベースの文書のみを使用するのは現実的ではありません。これは、パフォーマンスベースの建築アプローチに関する経験がまだ十分に蓄積されていないためです。同時に、規範的なアプローチは変化や革新を阻害する可能性があるため、建築プロセスを構築する最良の方法は、両方の異なるアプローチを組み合わせることです。

要件記述書（SoR）

要件定義書は、施設のライフサイクル管理全体にわたる基準となるものであり、PeBBuテーマ別ネットワークから生まれた概念フレームワークの中核を成しています。建設分野におけるPBBの導入の鍵となるものです。

SoRは、クライアントが作成する文書、またはサプライヤに口頭で伝えられる文書であり、ユーザーの機能的ニーズに基づいています。これらのユーザー要件は、明示的または暗黙的なパフォーマンス要件に変換されます。この文書には、クライアントにとって何が不可欠であるかに関する情報が含まれている必要があります。SoRは、クライアントの種類、調達対象、ライフサイクルのどの段階、またはサプライチェーンのどの段階で文書が使用されるかによって、さまざまな形式をとります。SoRは静的ではなく動的であるべきであり、プロジェクトの進行に応じてより多くの詳細を含める必要があります。この文書は、さまざまな粒度レベルで作成する必要があり、各段階での文書の詳細度は、プロジェクトの複雑さと、プロジェクトで選択された調達ルートによって異なります。

SoRは、クライアント（需要側）とプロジェクトチーム（供給側）間の継続的なコミュニケーションプロセスにおいて非常に重要な部分を占め、コンピュータ化されたツールを使用して更新・管理され、施設のライフサイクル全体にわたるすべての要件が含まれます。このプロセスは、英国英語および英連邦英語では「ブリーフィング」、米国英語では「プログラミング」と呼ばれます。SoRは通常、PBBプロジェクトであるかどうかにかかわらず、あらゆるプロジェクトで作成されます。このような文書を作成することで、クライアントとユーザーのニーズと建設される資産とのより適切なマッチングが実現します。要件記述書は、提案されたソリューションがそれらの要件を満たせるかどうかを容易に検証できるよう、非常に慎重に記述する必要があります。

ミスを回避するために、設計ソリューションを構築する前に評価できるよう、高レベルの要件記述書は能力指標と組み合わせる必要があります。SoRでは、柔軟性指標などの設計側面を考慮することが重要です。構築された資産はライフサイクル中に変更が必要であり、用途や活動は非常に急速に変化する可能性があるため、変化を予測し、それに応じて空間がどのように使用されるか、さまざまなソリューションをテストすることが不可欠です。ISO 9000で理解されているように、SoRには、クライアントが要求し、支払う意思のあるものだけでなく、提供される製品またはサービスがそれらの要件を満たしていることを検証および検証するための手段を提供するプロセスと指標も含まれます。

PBBアプローチの実装とPBBへの移行を容易にするツールの開発に向けた世界的な動きの一環として、国際相互運用性連合（IAI）は、ライフサイクル全体管理（Whole Life Cycle Management）の一部をポートフォリオおよび資産管理：パフォーマンス（PAMPeR）と初期設計（ED）としてマッピングするプロジェクトを立ち上げました。IAIの取り組みは、使用中のパフォーマンスを検証するために収集および分析される情報の標準を作成するための多くの取り組みによって補完されています。

パフォーマンス要件（PR）

パフォーマンス要件は、通常は特定の目的のために、ユーザー要件をより正確で定量的、測定可能、技術的な用語で表現します。

供給チームは、目的と目標、パフォーマンス要件、および基準を含む文書を作成します。「パフォーマンス指標」は、定性的または定量的を問わず、明示的な要件に対する結果を測定できる方法で含めることが重要です。パフォーマンス指標は、ユーザーと評価者が容易に理解できるものでなければなりません。指標を検証し、必要な使用時パフォーマンスが達成されていることを確認するには、適切な方法とツールを使用する必要があります。パフォーマンス要件のレベルは、SoR（仕様書）の作成、プロジェクトプログラム、提案依頼書（RFP）および調達契約の一部として明示できます。パフォーマンスレベルの表現と比較には柔軟なアプローチを採用することが望ましいため、要求パフォーマンスと達成パフォーマンスは単一の値ではなく、上限と下限の間のバンドとして表現できます。その結果、パフォーマンスの観点から、基準は広いバンドに分割された段階的なスケールとして表現できます。

パフォーマンスベースのコード

建築・建設業界では、設立から25～30年ほど前までは、規範的な規格、規制、基準がイノベーションや変革の実施を困難にし、コストを増大させ、業界に技術的な制約をもたらしていました。こうした懸念が、規格、規制、基準に対するパフォーマンスベースのアプローチの導入を促す大きな要因となっています。パフォーマンスベースの建築規制は多くの国で導入済み、あるいは策定中ですが、まだその潜在能力を十分に発揮できていません。これは、規制システム全体が未だ十分に整備されておらず、いくつかの重要な分野にギャップが存在することに一部起因しています。規制モデルと非規制モデルを統合することが、おそらく最善の方法でしょう。これは、社会目標と事業目標から建設ソリューションに至るまでの意思決定の流れを示す「トータル・パフォーマンス・システム・モデル」図（Meacham他、2002年）に示されています。

トータル パフォーマンス システム モデルの規制部分と非規制部分の違いは、前者は法律に基づくコードや規則によって義務付けられているのに対し、要件ステートメントに含まれるその他の機能要件は、クライアントが要求し、支払いを希望する不可欠な部分であるという点です。

手続きに関連する結果

公共部門および上場企業における調達においては、調達ルートの種類に関わらず、意思決定と選択が透明性と明確性を備えていることが重要です。すべての調達プロセスは、規定型またはパフォーマンスベースのいずれかです。設計施工、官民パートナーシップ（PPP）、民間資金イニシアチブ（PFI）などの調達手続きは、強力なパフォーマンスベースド・ビルディング（PBS）の適用に特に適しています。期待されるパフォーマンスが明確かつ検証可能に示されていない場合、これらの調達方法は期待外れや法的問題に直面する可能性が高くなります。これらの調達アプローチからメリットを得るには、サプライチェーンのサービスを体系化し、「方法」に関する意思決定を統合チームに移行することで、革新的でコスト削減、あるいはより優れたソリューションを得ることが不可欠です。

規制に関する参考資料

• ISO 6240: 1980、建築における性能基準 – 内容と提示
• ISO 6241: 1984、建築における性能基準 - 策定の原則と考慮すべき要素
• ISO 6242: 1992、建築構造 – ユーザの要求事項の表現 – パート1：熱的要求事項
• ISO 6242: 1992、建築工事 – 使用者要求事項の表現 – パート2：空気清浄要求事項
• ISO 6242: 1992、建築工事 – 利用者の要求事項の表現 – パート3：音響要求事項
• ISO 6243: 1997、建築設計のための気候データ：提案された記号体系
• ISO 7162: 1992、建築物の性能基準 – 性能評価のための基準の内容と形式
• ISO 19208: 2016、建物の性能を規定するための枠組み^[13]
• ISO 9836: 1992、建築物の性能基準 - 面積および空間指標の定義と計算
• ISO 9000-00: 2000a、品質マネジメントシステム - 基礎と用語
• ISO 9001-00: 2000b、品質マネジメントシステム - 要求事項
• CEN (2002). EN 12152:2002 カーテンウォール — 通気性 — 性能要件および分類. CEN, 欧州標準化委員会, ブリュッセル.
• CEN (2002 − 2007)。構造ユーロコード (EN 1990 — ユーロコード: 構造設計の基礎。EN 1991 — ユーロコード 1: 構造物に対する作用。EN 1992 — ユーロコード 2: コンクリート構造物の設計。EN 1993 — ユーロコード 3: 鉄骨構造物の設計。EN 1994 — ユーロコード 4: 鉄骨コンクリート複合構造物の設計。EN 1995 — ユーロコード 5: 木造構造物の設計。EN 1996 — ユーロコード 6: 組積造構造物の設計。EN 1997 — ユーロコード 7: 地盤設計。EN 1998 — ユーロコード 8: 耐震構造物の設計。EN 1999 — ユーロコード 9: アルミニウム構造物の設計)。CEN、欧州標準化委員会、ブリュッセル。
• CEN (2004). EN 13779:2004 — 非住宅建築物の換気 — 換気および室内空調システムの性能要件. CEN, 欧州標準化委員会, ブリュッセル
• UNI 8290 – 1: 1981 + A122: 1983、住宅建築。建築要素。分類と用語
• UNI 8290 – 2: 1983、住宅建築。建築要素。要件の分析
• UNI 8290 – 3: 1987、住宅建築。建築要素。エージェントリスト
• UNI 8289: 1981, 建物。最終利用者の機能要件。分類
• UNI 10838: 1999, 建築。ユーザー、性能、品質、建築プロセスに関する用語集

参照

• エビデンスに基づくデザイン
• フィードバックループ
• 入居後評価

参考文献

1. 「表20 スタッドのサイズと間隔」。2015年5月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年6月3日閲覧。
2. 「設計による安全性：性能要件が建築をより安全な建物へとどのように変革したか」ukconstructionblog.co.uk。
3. 「ホーム」. cibworld.nl .
4. フォスター 1972
5. ASTM/CIB/RILEM 1982
6. CSTB 1988
7. デイビスとヴェントル 1990
8. ベッカーとパチューク 1996
9. CIB 2001
10. フオヴィラ 2005
11. フォリエンテら 1998
12. フォリエンテ 1998
13. 「ISO - 国際標準化機構」. ISO . 2022年1月28日閲覧。

• BAKENS W.、「PeBBu が完成」、CIB ニュース記事、2006 年 1 月
• BECKER R., 性能基準建築設計の基礎、イスラエル工科大学土木環境工学部、ハイファ、2008年11月
• FOLIENTE G.、HUEVILA P.、ANG G.、SPEKKINK D.、BACKENS W.、「パフォーマンスベースの建築研究開発ロードマップ」、PeBBu最終報告書、CIBdf、ロッテルダム、2005年
• SZIGETI F., PeBBuCo 研究: パフォーマンスベース (PB) 要件ステートメント (SoR) の概要、国際施設センター (ICF)、オタワ、2005 年
• SZIGETI F.、DAVIS G.、「パフォーマンスベースの建築：概念フレームワーク」、PeBBu最終報告書、CIBdf、ロッテルダム、2005年10月

さらに読む

• BECKER R.、FOLIENTE G.、「パフォーマンスベースの国際的な最先端技術」、PeBBu第2回国際SotA報告書、CIBdf、ロッテルダム、2005年
• BLACHERE G., 標準、合意、使用適合性の評価に関する一般的な考察、1965年にデンマークのコペンハーゲンで開催された第3回CIB工業化建築会議で発表された論文
• BLACHERE G., 建築原則、欧州共同体委員会、産業プロセス、建築・土木工学、域内市場・産業問題総局、EUR 11320 EN、1987
• GIBSON EJ, 建築におけるパフォーマンスアプローチの活用、CIBレポート出版物n.64、ロッテルダム、1982年
• GROSS JG, 建築における性能概念の応用の発展、CIB-ASTM-ISO-RILEM第3回シンポジウム議事録、イスラエル国立建築研究所、1996年

外部リンク

• BRE – 建築研究機関
• CIB - 国際建築・建設研究イノベーション評議会
• CSTB – ​​Center Scientifique et Technique du Bâtiment
• IAI – 国際相互運用性同盟