建築情報学会チャンネル後記
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建築情報学会チャンネル後記

北九大DN-Archiの藤田です。11/12に建築家の川島範久さんにご指名頂き,建築情報学会チャンネルに出演しました。特に台本もなく,フリに合わせて条件反射でしゃべった感じですが,自分の頭の中があまり整理されてないまま思いつくまま話したので少し散らかり気味のトークになってしまいました(トークが上手な人がうらやましい…精進です)
忘れないうちに自分の今思っていることを備忘録として残しておこうと思います(トーク同様文章書くのも苦手ですがご了承下さい)。

情報技術と建築構造と私

川島さんとお話しした話を振り返る前に,情報技術と建築構造分野の関係について少し触れておこうと思います。私は,名古屋大学の大森博司先生(現・名古屋大学名誉教授)の下で学士を修め,京都大学の大崎純先生(現・京都大学教授)の下で修士と博士を修めたのですが,いずれの研究室でも一貫して建築構造物,特にシェル構造物のコンピュテーショナルデザインに関する研究に従事していました(建築構造の分野では,特に構造最適化・構造形態創生などと呼ばれています。参考→私の博士論文(広島大学))。

私は学部時代,当時研究室のM2であった名古屋市立大学の木村俊明先生の下について研究をはじめ,Fortranと呼ばれるプログラミング言語(コンパイルが必要ないわゆる重量言語)を使い,有限要素法や数理計画法はもちろんのこと,それ以前に連立一次方程式や一般固有値問題といった現在ではライブラリを使えばあっという間に解けてしまう計算のアルゴリズムも含めて完全に1から構造形態ソフトウェアを作るという環境で育ち,プログラミングの基礎を叩き込まれました。当時の大森研究室の研究成果は佐々木睦朗先生が数々の著名建築として社会実装されていらっしゃいますし,日本構造デザイン賞松井源吾特別賞という形で広く知られているかと思いますので,わたしがあえて説明するまでもないと思います。

その後修士と博士を修めた大崎純先生の研究室は,現在も共同研究等で継続的にお世話になっている研究室ですが,おそらく情報技術を建築構造分野に日本で最初に持ち込んだ研究室です。大崎先生は,今やGrasshopperコンポーネントとして当たり前に使われているGalapagosOctopusWallaceiといった遺伝的アルゴリズムを日本で初めて建築構造分野に持ち込み,1994年には査読付き学術論文として公開されています。その後1996年には「建築情報システム学講座」を任されることになり,翌年には数理工学科出身の加藤直樹先生が着任し,異分野融合の研究室がスタートします。経緯は存じ上げませんが少し時代が早すぎたこともあってか,現在では同講座はなくなってしまいましたが,建築情報システム学という学部生向けの授業の形で現在でもその名前は残されています。

私は体系的な建築情報学教育は一切受けてきませんでしたし,留学経験もありませんが,上記のような研究室で育ててもらいましたので,建築情報学に関する基礎教養は優秀な先輩・後輩に揉まれる中で自然と身に付けさせてもらったように思います。

数理計画法もメタヒューリスティクスも,AI・人工知能のシステムを組む上で基礎となる手法なわけですが,同技術の活用は建築構造分野が先行して抜きんでていたのではないかと思います。

コンピュータを使った設計をするときには,数値で評価できるものさしを用意する必要があります。その点,人によってものさしが変わるデザインとは異なり,構造性能や耐震性は数学的定量化になじみやすいためコンピュテーションと相性が良いことが,他分野に先行して研究が進んだ大きな理由として挙げられるのではないかと思います。

私が学生をしていた00年代後半も,特に世界に遅れをとっていた日本では同種の研究が実構造物として社会実装された例は数えるほどしかありませんでしたし,情報技術は一定の専門知識と技術力を持ったエンジニアにのみ許されていた武器の1つに過ぎませんでした。しかし近年ではGrasshopperなどのヴィジュアルプログラミングソフトウェアの普及に伴い技術の民主化が起こり,誰でも気軽にアクセス可能なツールになりました。ようやく時代が追い付いてきて,大森先生や大崎先生をはじめとした研究者たちが蒔いた種が花開こうとしているのを日々実感しています。

私はそのようなバックグラウンドを持ちながら,構造設計事務所の経営と大学教員としての活動を並行して行い始めたエンジニアの一人であり,前回ゲストの川島範久さんとは東工大助教時代の同僚でもあったことから,若輩者で恐縮ながら,建築情報学会チャンネルのゲストとしてご指名頂きました(川島さんがゲストとして出演された動画は下記よりご視聴いただけます)。

情報技術は分野横断のための翻訳ツール

はじめに川島さんから,私にとっての情報技術の位置づけについて話を振られました。これに関しては私の考えはここ数年一貫しており,第一義的に情報技術は分野横断のための翻訳ツールであると思っています。

ここでは議論の単純化のために,あえて建築家と構造家に専門的な職能を絞って話をしますが,建築の設計の話だけに絞っても,建築家には建築家の考えている情報があり,構造家には構造家の考えている情報があり,それらを共有してコミュニケーションを取りながらつくりあげていくのが健全な設計プロセスです。特に構造が持つ情報は専門性が高く,そのまま意匠に伝えるのは難しいものです。多くの場合,構造材料や架構形式,大まかな部材構成などはマクロには構造家の経験と直感でおおよそ決定し,計算機の役割はそれらの妥当性のチェックとミクロな調整にあると思いますが,そうやって積み上げた情報を意匠と共有するには結果を可視化する必要があります。

構造家の場合はスケッチや解析モデルにコメントを書き込んだものや,場合によっては軸組模型などを建築家に見せて情報共有(翻訳)するわけですが,意匠の場合も,構造家との打ち合わせのために図面やパース,あるいは模型としてアウトプット(翻訳)した情報を用意するわけです。従来の設計プロセスでは翻訳作業は情報を持っている側の仕事であり,矢印が一方向のため,時として,他の専門領域の話を他に任せがちになる危険性をはらんでいます。

優れた建築物の実現のためには,おのおのの職能間での相互理解が高い水準で必要です。情報技術は,その一方向矢印を双方向にできる力を持っています。また,意図的に切り出された断片的な情報だけではなく,そこに至るまでのプロセスを含めた時間軸も付与できます。お互いの持つ情報が常に可視化された状態で自由に相互参照できれば,ボタンのかけ違いによる手戻りも減り,他の専門領域に積極的にリーチしてコミュニケーションをとる機会が増えると思います。設計領域は専門分化していても,設計しているものは1つなわけですから,互いの領域に躊躇なく飛び込む事が本当の意味でのコラボレーションであり,情報技術は専門分野を横断するための強力な翻訳ツールに成り得ると思っています。

上記の話は,私が独立して構造設計事務所を設立すると同時に大学教員としてのキャリアを歩み始めた当時から一貫して主張していることです。3年ほど前にVUILDの秋吉さんと一緒に担当した建築雑誌2018年1月号でも,ほとんど同じことを述べていますので,お手元にある方はご高覧頂ければ幸いです。今では当たり前となっていますが,座談会を全てzoomで実施しており,当時としてはなかなか画期的でした。なお,ここでは設計に絞って話をしましたが,ファブリケーションや施工,FM,維持管理といった領域についても例外なく当てはまる議論であることを補足しておきます。

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建築業界に絶対的に必要不可欠なのは「省力化」

次に川島さんから教育についての話を振られたかと思いますが,本質的な議論の前段として,今の建築業界に絶対的に必要不可欠なものの話をしておきます。それは省力化だと思っています。え?そんなつまんない答え?と期待外れに思われる方もいらっしゃるかもしれませんが,私はこれが達成されないと日本の建築業界は終わりだと思っています。

幸いなことに,建築の設計という仕事は大変に楽しくやりがいのあるものです。私は構造設計を生業としており,辛いことや重圧に負けそうになる時もありますが,この仕事は本当に楽しく,子供に誇れる仕事だと思っています。私は,学生の頃や独立する前は寝食忘れて設計に没頭することが当たり前の世界線を生きてきました。前述したように仕事自体が楽しくやりがいのあるものでしたので何の不満も感じてませんでしたし,独立するために少しでもたくさん働いて技術と経験を積み上げるのが自分にとっての最適解でした。

しかしながら,働き方改革が叫ばれ,今はそういう時代ではなくなってきています。私が働いていた金箱構造設計事務所はしっかりとした給与体系でボーナスもあり,数々の著名建築家とのPJを担当させて頂き大変幸せな環境でしたが,当時は非常識な薄給で所員をこき使う事務所や,学生を完全なる労働リソースとしてタダ働きさせるような事務所が当たり前のように,それも超有名建築家の事務所として堂々と存在していました。さすがにそんなことを続けている事務所は今ではなくなってきたと思いますが,昨今では自発的に自分の意志で働くことさえも限度を超えては許されなくなっているように思います。若い時の苦労は買ってでもせよという言葉がありますが,私はそのこと自体には肯定的な考えを持っています。事実,20代の頃に積み上げた知識と経験は今ではかけがえのない宝物です。ただし,そういった学びの姿勢や働き方はサステイナブルではありません。私の場合,30代になり結婚をし子供もでき,家族との時間が自分の中で高い優先順位を持つようになり,正直言ってもう20代の頃のようには働きたくないです(笑)
夕方にはさっさと帰って娘風呂に入れて家族で飯食いたい,これ,他業界では当たり前の話です。でも,建築業界にとっては至難の業なんですよね。だって,建築形態は複雑化し,姉歯事件以降構造設計者に求められる事務的な負担はむしろ増えているのですから。じゃあどうするか。構造設計に限らずですが,設計の仕事をクリエイティビティのあるものとそうでないものに分けると,半分は後者です。伏図や軸組図を起こしたり,構造解析結果をエクセルに引っ張ってきて断面算定表を作ったり,数百ページに及ぶ計算書を取りまとめたり,それを3部も4部も出力してパンチ穴を空けたり,図面1つ1つにハンコを押したり,意匠の変更が行われる度に図面と構造解析モデルと計算書の修正を独立かつアナログに行ったり,変更の度にハンコを押し直して審査機関に出向いて設計図書を差し替えたり,異なるプラットフォームで作成されるが故に生じる設計図書間や設計図―施工図間の不整合を図面広げてカラーペン片手にアナログにチェックしたり…この記事を見ている学生にとっては夢のない話で申し訳ないですが,こんな事務作業が結構な割合で存在し,そこにはクリエイティビティはほとんど存在しません。ですから,設計のクリエイティビティを担保したまま時間を確保するためには,後者を全部コンピュータにぶん投げて省力化するしかないのです。それは,情報をいかに使い倒すかにかかっていると言えます。私は設計の仕事だけではなく常勤の大学教員でもありますので,他の設計者の半分程度しか設計のための時間が残されておらず,省力化は死活問題です。

なぜ建築教育に「建築情報学」が必要か

情報を使い倒すためには,プラットフォームの共通化が必要不可欠です。そんなことは私に言われなくても世の中はずいぶん昔からそのことには気づいており,その思想に基づいたツールがBIMだと思っています。BIM自体はまだ未完成な部分が多く,広工大の杉田さん達とご一緒させて頂いているヒロシマBIMプロジェクトでも,まだまだ情報を完全には使い倒せない技術的な問題が多く残っていることが分かっています。

ただし,まだまだ未完成な点の多いBIMですが,今の段階でもある程度の省力化は実現可能であり,共通プラットフォームとなるのは間違いないと思います。ですが,絶望的に普及が進んでいないのが現状です。特に,私の事務所も含め,小さな専業事務所が普段扱ってるような小さな案件ではメリットが小さく,決して安くないソフトウェア代を考えると経営者としては導入しづらいです。かく言う私の事務所も,建築情報学会チャンネルに出ている身であるにも関わらずこれまでずっとBIMの導入を躊躇していました(ようやく重い腰を上げて近々導入することにしましたが)。メリットが出しづらいというのは扱っているプロジェクトのスケールだけに依存する問題ではありません。BIMは,関係者全員が使えて初めて情報のキャッチボールが可能となります。当然ながら,BIMというプラットフォームが存在しているだけではその情報を使い倒すことは不可能なわけです。BIMがCADと決定的に異なるのは,図面を記述するのではなく情報を記述するという意識が必要な点です。加えて,成果物に創造性と合理性を付与するためにはただ単にBIMを使うだけでなくプログラミング的思考も求められます。実務者に一定のリテラシーが必要となりますが,前述の事務作業にどっぷりつかっている人間が急に切り替えるのは容易な事ではありません。建築情報学の定義を理解している自信が私にはないのですが,プラットフォームを共通化し,そこからあらゆる職能の人々が自由に情報を相互参照できる世界線に到達するために1つだけ自信を持って言えることは,情報の使い倒し方を「建築情報学」として大学で教えることが必要であるという事です。

今私は,自身の手の届く範囲ではありますが,情報の使い倒し方を磨けるような教育を試行錯誤しながら進めています。学部3年生向けの「保全構造実験」という授業では,今年から私が自身の業務省力化のために開発しているOpenSees for Grasshopperを使った構造解析実験の授業を展開しています。Rhinoceros上でモデル化した構造物に,構造解析を行うために必要な情報を付加していく作業を通じて,BIM的な思考を養うとともに,Grasshopperを触らせることでプログラミング的思考を体感してもらう。もちろん建築の基礎教養を深める従来の教育は必要不可欠であるので,2年生に実施したパスタトラスワークショップを踏まえてバーチャルトラスコンテストを実施して,実験とシミュレーションの両面から建築構造に触れてもらっています。また,手計算と結果が一致することを確かめる課題を与えることで,わずかな入力の違いやモデル化の差異で結果が異なることを体験してもらっています。その授業では構造解析ソフトの中身については触れませんが,大学院の「構造解析学」という授業において,有限要素法の基礎理論とPythonによるプログラミングを同時並行で行い,最終的にFEMソフトを完成させる授業を展開することで,ソフトウェアをブラックボックスで終わらせないようにしています。また,「環境問題特別講義」(1年生前期)ならびに「環境問題事例研究」(1年生後期)という学部全体の教養科目に学科を代表して授業設計のWGメンバーとして関わらせて頂き,学科を超えた情報技術リテラシー教育を実践しています。具体的には,Pythonによるプログラミング演習基礎編&応用編,Grasshopperによるコンピュテーショナルデザイン基礎編などです。この授業では学科を混ぜこぜにしてグループを組ませて研究発表をしてもらうのですが,私の専門分野では情報系や機械系と相性が良いですし,コンクリート系の研究室だったらバイオ系と相性が良い。情報技術を翻訳ツールとして活用しながら,早い段階で異分野とのコラボレーションをすることを体験してもらいます。この試みも今年から始まったもので,本当はshopbotを使ったデジファブWSなども企画していたのがコロナで出鼻をくじかれてしまい思うように展開できていない部分もあるのですが,試行錯誤して工学部全体で協力して育てていきたい授業の1つです。前期の環境問題特別講義については,研究所の機関紙にて一部紹介がなされています(弊社で構造設計させて頂いたCLT折版構造の研究所についても紹介されています)。また,学部3年生向けの授業である建築構造デザインでは,構造デザインの教養を深めることに特化した,数式を一切使用しない授業を展開しています。その授業では必ずコンピュテーショナルデザインの回を1コマ入れるようにしており,ツールの紹介もしています。やる気のある学生にはRhinoのライセンスを無償で貸与しています。最後に与えられたテーマに対して構造デザインをし,成果を発表してもらう演習課題プレゼンテーションを課しているのですが,設計製図のような選抜制ではなく,全員にプレゼンテーションの機会を与えています。私が着任してこの授業を初めて受けて育った今のM1の学生(研究室の1期生)は,後に積極的に学外コンペに挑戦するようになり,中には入賞する学生も現れるなど,目に見えた成長を見せてくれています。本当は広工大などのように製図教育にもBIMを導入してほしい気持ちもありますが,私は意匠の教員ではありませんし,現実問題として実務の世界ではまだ殆どの事務所で2DCADが使用されている現状もありますので,なかなか難しいところです。5年に1度カリキュラム改変のチャンスがあるので,その時に学科全体で議論したいと思っています。

建築情報学会に期待すること

この質問は全ての回で振られていた質問だったのですが,あまり答えることを決めてなかったので整理された回答になっていなかったかもしれません。
大きくは3つあります。

まずは教育面でのネットワークづくりを後押ししてくれるようなプラットフォームとなってくれればうれしいです。教育リソースの共有の場としても機能し,建築情報学教育の1つの方向性を示す羅針盤となることを期待しています。

2つ目は,情報技術のアウトプットの場となることです。実務もやっている大学教員のジレンマなのですが,基本的にアカデミックの世界における研究者の評価のものさしは査読論文で決まります。同じルールなのでそれはそれでフェアなのかもしれません。私も研究者としてしっかりと論文は一定数書いておりますし,それは続けないと外部資金の獲得も難しくなり,特に内部研究費の少ない地方大学では研究室運営に支障をきたし,学生を国際会議に連れて行く旅費も出せなくなってしまいます。ですが,そのせいで論文を書くことが目的化してしまっては本末転倒です。私は,ファンダメンタルな研究も行っていますし,それは大変大事なことだと思っています。一方で,研究と実務を繋ぐツール開発も個人で行っており,できればそれも研究室で学生と一緒に行いたいと考えています。ですが,総じてそういう研究は論文としてのアウトプットが難しい。建築学会では,情報シンポが唯一そういった研究の受け皿となっていますが,そこで書いた査読論文は昇任審査の際に業績からはじかれてしまうという経験をしました。実際問題,特に情報技術の場合は論文として公開するよりも,別の形で社会に発信したりいきなり社会実装したほうが明らかに社会に対しての発信力が高く,他者にとっても有益です。建築情報技術に関する研究のアウトプットの場として,それが旧態依然とした大学のものさしをあてがわれた時にも問題なく評価されるような受け皿となることを期待しています。

3つ目は,建築ではない異分野の研究者や実務者との交流の場としての期待です。情報技術は建築だけのものではなく,むしろ建築分野における情報技術は圧倒的に後発であり,建築以外の様々な分野で同様の技術が活用されています。情報工学そのものはもちろんのこと,機械工学や応用数理,芸術工学から医療分野に至るまで極めて裾野の広い学問体系だと思います。建築情報学会には異分野の方々も積極的に入会して頂いて,また入会参加しやすい環境を築いてもらい,情報技術を翻訳ツールに異分野融合を誘発する場として成長していく姿を期待しています。

勝手に期待してばかりで他人任せで申し訳ありませんが,私も発起人には名を連ねておりますので,微力ながらご協力できることがあればと思っています。

夢中で書き連ねたら結構な文字数になってしまいましたが,以上,建築情報学会チャンネル後記でした。最後までお読みいただきありがとうございました。

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