機能性・効率性・患者の快適性が交差する病院設計の複雑な世界において、従来の設計プロセスでは、現代の医療施設が求める高度で多様な要件に対応するのが難しくなっている。しかし、3DモデリングやBIM（Building Information Modeling）といった先進的なテクノロジーの登場により、病院設計は大きな変革期を迎えている。
本稿では、病院3DモデルとBIMが設計プロセスの最適化にもたらす革新的な力に迫るとともに、こうした技術が設計者、建築家、医療従事者にどのような新たな可能性を提供し、患者中心の空間づくり、運営効率の向上、そして建築的イノベーションの実現をどのように支えているのかを詳しく解説する。
病院設計の複雑性を理解する
病院は、機能性、運用効率、そして患者の快適性を高度に両立させる必要がある、極めて複雑な建築環境である。こうした空間の設計においては、多数の要素を同時に考慮し、バランスよく統合することが求められるため、病院設計は他の用途の建築と比較しても特異性と高度な複雑性を兼ね備えた設計課題と言える。
機能性と効率性の調和
病院におけるあらゆる空間は、それぞれに明確な機能を担うことが求められます。
たとえば、手術室には無菌環境と高度な医療機器が不可欠であり、一方で病室には医療機能と患者にとっての快適さの両立が求められます。このように、機能性と効率性の間で精密なバランスを取ることは、病院の円滑な運営と質の高い患者ケアを実現するうえで極めて重要です。
複雑な規制要件への対応
病院の設計には、行政機関や監督機関が定める厳格な規制に従う必要があります。
これらの規制は、部屋の広さやレイアウトから、防火対策、バリアフリー基準に至るまで、非常に多岐にわたります。
こうした複雑に絡み合った法規制の網を適切に読み解き、対応していくことは、患者および医療従事者の安全を確保する上で不可欠でありながら、設計プロセスにさらなる難易度を加える要因ともなっています。
患者体験を最優先に
かつてのような無機質で臨床的な空間設計は、もはや過去のものとなりつつあります。
今日では、患者の快適さと心身の安寧が、病院設計における最重要事項のひとつとして位置づけられています。
たとえば、自然光の取り入れ方、落ち着いた色彩設計、分かりやすい案内サインなどの要素は、患者とその家族にとって前向きな体験を生み出すために大きく貢献します。
こうした要素を設計に的確に取り入れるためには、患者の心理や情緒的ニーズに対する深い理解が求められます。
従来の2D設計の限界
可視化の限界
平面的な図面では、空間的な関係性を十分に伝えることが難しく、その結果として効果的なスペースプランニングや医療機器の配置計画が妨げられることがあります。
また、患者・医療スタッフ・物資の動線を視覚的に把握するのが困難となり、動線上のボトルネックや運用上の非効率性を招く可能性があります。
コミュニケーション上の課題
2D図面は解釈にずれが生じやすく、建築家、エンジニア、医療関係者の間で情報伝達の齟齬が発生することがあります。その結果として、施工段階での手戻りや工期の遅延といったコスト増加につながるリスクも否めません。
法規制への対応が困難
2D図面を用いて各種法規制への適合性を確認する作業は、煩雑でミスが発生しやすいプロセスとなります。
患者体験の配慮が限定的
平面図では、空間デザインが患者の感情や心理に与える影響を十分に把握することが難しく、癒しの空間づくりを目指す上での妨げとなる可能性があります。
病院設計における3Dモデルの役割：変革をもたらすアプローチ
病院の設計はますます複雑化しており、機能性、空間効率、そして患者の快適性の間で綿密なバランスが求められています。従来の2D図面では、こうした空間の複雑なディテールや繊細な要素を十分に表現することが難しくなっています。そこで登場するのが、病院の3Dモデルです。これは、現代の医療施設設計における画期的な技術革新といえるでしょう。
3Dモデリング技術は、単なる図面作成の域を超えています。病室のレイアウト、医療機器の配置、さらには家具の位置に至るまで、病院全体を精密に再現したバーチャルモデルの構築が可能になります。このデジタル空間は、建築家、エンジニア、そして医療従事者にとって、設計の各側面を可視化するための強力なツールとなります。
部屋のレイアウトと動線
3Dモデルは、病院内の部屋の配置や患者の動線を現実的な視点で可視化することができます。建築家や医療従事者は、仮想空間の中で廊下を歩き、部屋の配置を確認し、人や物の流れを分析することができます。これにより、空間計画がより効果的になり、施設内での患者のスムーズな移動が確保されます。
医療機器の配置と機能性
ある部屋における医療機器の正確な配置を視覚化できると想像してみてください。3Dモデルを使えば、実際の医療機器のモデルを統合して、空間との相互作用や機能性を分析することが可能になります。これにより、機器が最適な位置に設置されるようになり、作業効率が最大化され、業務フローの中断も最小限に抑えることができます。
患者体験と案内動線（ウェイファインディング）
患者の快適性を優先し、ストレスを軽減する病院を設計することは非常に重要です。3Dモデルを用いることで、患者の体験をシミュレーションすることが可能となり、案内動線、設備へのアクセス、空間全体の快適性に関する潜在的な課題を設計段階で特定することができます。これにより、患者の幸福を促進し、施設内での移動時の混乱を減らす、患者中心の設計が実現されます。
BIM：よりスマートな病院づくり
病院の設計および建設のあり方は、急速に進化しています。BIM（ビルディング・インフォメーション・モデリング）は、医療施設の計画、建設、運用の方法を大きく変える強力なツールとして登場しました。以下に、BIMがどのように「スマートな病院」の実現を革新しているのかをご紹介します。
BIM：協働型のデジタルハブ
BIMは、単なる3Dモデリングにとどまらず、病院全体のライフサイクルを通じて、包括的なデジタル情報モデルを作成・管理するための協働プロセスです。
3Dモデルと多種多様な付加情報が統合された中央プラットフォームを想像してみてください。
材料仕様
BIMでは、病院内のすべての構成要素に対して、詳細な材料仕様を紐付けて管理することができます。こうしたデータは、コスト見積もりや資材調達、各種法令への適合確認などにおいて極めて重要な役割を果たします。
医療機器の情報
BIMモデルには、医療機器の寸法、重量、電力要件などの詳細な情報を埋め込むことが可能です。これにより、機器配置の計画が容易になり、周囲インフラとの適合性も確保できます。
施工スケジュール
BIMソフトウェアでは、3Dモデルと施工スケジュールを連携させることが可能です。これにより、施工プロセスを視覚的に表現できる強力な手段が生まれ、より良い計画立案、リスクの軽減、そしてプロジェクトの納期改善につながります。
メンテナンス要件
BIMは、建物の各要素や設備に関するメンテナンススケジュールなどの重要な情報を保存するためにも活用できます。これにより、予防保全が可能となり、リソース配分の最適化や病院施設の寿命延長が実現します。
病院設計・建設におけるBIMの利点
これらすべてのデータを単一のプラットフォーム上に統合することで、BIMは病院の設計および建設プロセス全体にわたって、数多くの重要な利点を提供します：
エラーと手戻りの削減
BIMソフトウェアは、設計段階においてダクトと電気配線などの建築要素間の干渉（クラッシュ）を事前に検出することが可能です。こうした予防的なアプローチにより、施工段階での高額な手戻り作業を最小限に抑え、プロジェクト全体の進行をよりスムーズにします。
コスト見積と予算管理の向上
BIMは、最新の資材および労務データに基づいて、正確なコスト見積を行うことができます。この透明性により、プロジェクトのライフサイクルを通じた予算管理が強化され、意思決定もより的確に行えるようになります。
コミュニケーションと調整の強化
BIMは、病院プロジェクトに関与するすべての関係者にとっての中央コミュニケーションハブとして機能します。これにより、建築家、エンジニア、施工業者間の協働が促進され、より統合的かつ効率的な設計・建設プロセスが実現します。
建設プロセスの効率化とプロジェクトの早期完了
BIMは、プレハブ化やモジュール建設といった工法を支援します。これにより、現場での施工時間が短縮され、作業の中断も最小限に抑えられ、プロジェクト全体の完了が迅速になります。
効率的な施設管理と保守
情報が豊富に含まれたBIMモデルは、建設完了後も活用されます。施設の管理や保守において、建物要素や設備に関する重要情報へ容易にアクセスできることで、予防保全の実施、ダウンタイムの削減、リソース配分の最適化が図られ、病院全体の長期的な運用効率が向上します。
Harmony ATでは、現代の病院設計が抱える複雑さを深く理解しています。
そのため私たちは、医療施設に特化した最先端の3D BIMモデリングサービスをご提供しています。当社の専門チームは、BIMの力を最大限に活用し、3Dビジュアライゼーションに加えて、材料仕様、医療機器情報、保守要件などの重要データを統合した包括的なデジタル病院モデルを構築します。この協働的なアプローチにより、最適な空間計画が実現され、設計ミスを最小限に抑え、施工プロセスの効率化を図ることができます。最終的には、患者中心で、かつ運用効率の高い病院づくりへとつながります。医療の未来をよりスマートに、共に築いていきませんか。 ぜひ一度、Harmony ATにご相談ください。
