新築木造住宅にAIを活用して耐震を強化する

株式会社適正地盤構造設計は、「働く人と暮らす人を技術で笑顔にする」というミッションのもと、木造住宅設計にAIを活用することで新築住宅の耐震強化に取り組む会社です。

現在の日本では、1年間に約43万棟の新築住宅が建築されますが、そのうち70%にあたる約30万棟（※１）は、綿密な構造計算によって住宅が作られているわけではありません。構造計算は、「建物の構造安全性を科学的に検証し確認するための計算」ですが、法律によって義務付けられていないため、ほとんど実施されていないのが現状です。

信じがたい話ですが、最低限の安全性すら担保されずに建てられた住宅が日々立ち続けています。違法でなかったとしても、この事実を聞いて、安心できる人は少ないでしょう。

2011年の 東日本大震災、2016年の熊本地震など、大地震が頻繁に起きる我が国において、住宅は人々の生活と安心・安全・財産に直結する最重要事項です。地震だけではなく、2019年の台風19号は、千葉県のゴルフ場の柵を倒壊させました。また、温暖化による気温上昇と降水量の増加により、河川の氾濫も毎年のように起こり、住宅が泥水に流される痛ましい映像も度々ニュースで放映されています。さらに、今後30年以内に首都直下型地震が起こる可能性は70%にのぼる（※２）と、政府は公式見解を示しています。地震大国である日本において、住宅分野にAIを活用し、構造計算がなされた住宅を増やし、人々の暮らしを守ることは急務であると言えます。

地震でも倒壊しない強靭な住み続けられる住宅の建設は、暮らしを守るために必要なものであり、人々にとって欠かせないものです。この住宅分野に、適正地盤構造設計のプラットフォームを提供することで、人々の生命と財産をより強固に確保していきます。

構造計算をすれば震度7の地震が2回以上起きても倒れない家づくりが可能に

建築物や土木構造物を設計する際には、構造物が最低限度の耐震能力を持っていることを保証し、建築を許可する「耐震基準」が存在します。この耐震基準は、過去に何度も経験した大地震を経て、時代が移り変わるごとに変更されてきました。現在は1981年6月に施行された基準が最新で、それ以降に建築された建物を「新基準」、それ以前の建物を「旧基準」と呼びます。

2016年に起きた熊本地震における震度７という大きい揺れは、死者 273 人，負傷者 2,809 人、全壊住宅 8,667棟という痛ましい結果をもたらしました。大きな被害を受けた熊本県益城町では、多くの建築物が倒壊・大破しましたが、その内訳を見てみると、旧基準の建築物は46%、新基準は18%で新しい建築物は倒れにくい傾向にあることがわかります（※）。

しかし、綿密な構造計算がされた木造2階建て住宅は、震度7の地震に2回見舞われても、なんとただの1棟も倒壊しないどころか被害がありませんでした。構造計算の重要性が、この数字に現れていると言えるでしょう。

（※）国土交通省　住宅局　「熊本地震における建築物被害の原因分析を行う委員会」報告書のポイント

（※）消防庁　熊本県地方を震源とする地震（第121報）

しっかりとした構造計算を行えば、木造住宅の安全性は高まり、それによって建物に住む人たちの安心安全と財産を守ることができるのです。

軟弱地盤対策の効率化で安全性の向上とコスト減を実現

現在の地盤計算と杭の打ち込みは、地盤のことが苦手な工務店や建築士が多い為、地盤業者にまかせっきりになっており、地盤業者が利益を出すために、杭を過剰に打ち込んでも誰にもチェックされない為に、コスト増になっているケースがほとんどです。

適正地盤構造設計は、構造計算と地盤改良の設計を適切に行うことで、杭の量を適切な部分のみにとどめ、工事料の大幅なコストカットを実現しています。その上で、熊本地震で倒壊しなかったように構造計算による安心・安全な建築物を提供します。

このサービスの有用性から既に複数の有力ビルダーに採用されるなど多くの引き合いがあり、処理能力を超えるほどです。

ただし、処理能力を引き上げる上での課題であり、今まで業界として構造計算がされてこなかった原因の一つとして、木造構造エンジニア不足があります。木造構造エンジニアが不足しているため国も構造計算の義務化に踏み込むことができませんでした。

年間30万棟の新築住宅に対して、木造構造エンジニアは500人（※）と圧倒的に不足しており、現状でも真に「安心・安全」とは言えない住宅が立ち続けているのです。この課題を解消するために自動化の必然性が高まっています。

（※）「木造3階建て以上の住宅建築確認統計の推移」を基に当社試算

建築業界のIT化を進め労働力不足の解消と生産性向上を実現

適正地盤構造設計は、AI OCRで自動読み込みを行なったデータをもとに構造計算、地盤改良の設計、確認申請代行書類の作成などを行い、地方の建築士にクラウドソーシングすることで、建築業界のデジタル化に寄与します。

これまでは図面や報告書の書式の違いや、実際の図面の書き方の違いなどにより自動化ができず、人が手動でデータを打ち込み計算していましたが、AI OCRの進化により手書きの文字でも読み込み精度が向上しております。これによりデータ入力から自動化を実現し、作業効率も大幅にアップできます。こうした構造計算や地盤改良の設計などの最適化されたデータをクラウド上で共有された地方の建築士が、士業として意思決定をすることで、作業効率を大幅にあげることができます。

AIを活用して新築木造住宅の構造計算を効率化するプラットフォーム

ビジネスモデルとしては、適正地盤構造設計は販売代理店を通じて、中小工務店やハウスメーカーなどに対して構造計算、地盤改良の設計、確認申請代行書類を効率化するプラットフォームサービスを提供します。

このプラットフォームサービスにおいて、これまで手動で行なっていた図面データ、地盤調査データの入力をAIの活用によって自動化します。そして、データ化された図面データ等から構造計算をリモートで行って、工務店等に提供します。

地盤改良工事費の削減と構造計算をセットで行うことで、一般的な地盤工事の予算以内で構造計算された住宅を消費者に提供できることになります。

そうなれば、構造計算を提供する工務店が増えていくことが想定され、実際にすでに多くの有力工務店が採用しています。すでに地盤ネット㈱を販売代理店とする契約を済ませ、大手ビルダーへの販売実績もあり全国展開が可能な体勢も整っています。

まずは案件ごと、建築物ごとにこのサービスを提供していきますが、成長戦略が順調に進み需要が高まれば、サブスクリプションによる料金体系なども検討していきます。

国費を投じられるAI開発

プラットフォームサービスについては他社も取り組んでいるものの、地域の工務店を対象としているものはありません。日本では、地盤改良会社が設計事務所登録をしている場合はありますが、当社のように木造の構造計算を実施している構造設計事務所が地盤改良の設計と確認申請の代行を行っている会社は、ほとんどありません。

また、国土交通省の開発事業の公募に「AI活用による木造構造計算と地盤改良の設計及び作図の自動化」で採択され、国費が投じられることや、国立研究開発法人産業技術総合研究所人口知能技術コンソーシアム大阪商工会議所主催「AIビジネス創出アイデアコンテスト2020」で優勝するなど、高い評価を得ているAI開発であり、消費者や工務店も安心できる建築設計AIサービスとなります。

木造住宅の需要は今後も伸び続ける

近年は軽量鉄骨や鉄筋コンクリートの住宅も増えていますが、木造住宅の需要もまだまだ大きくあります。年間約43万戸の住宅が建てられており、そのうちの7〜8割を小さな地域の工務店が建築している木造住宅です（※）。上場しているハウスメーカーは軽量鉄骨を多く使用していますが、費用が膨らむ傾向にあります。こういった点からも、木造住宅の需要は今後もまだまだあり続けると言えるでしょう。

（※）日本弁護士連合会：国土交通省への意見書【４号建築物に対する法規制の是正を求める意見書】と、戸建住宅開発　業界の動向「SPEEDA（株式会社ユーザベース発行）」を基に当社試算

しかし構造計算は、2020年現在では木造２階建ての場合は義務化されておらず、法整備も進んでいません。過去に法整備による義務化が検討されたこともありましたが、住宅業界が反対し、実現にはいたりませんでした。その理由は、構造エンジニアの人手不足と建築効率の悪化にあると考えられます。複雑な計算ができる人材がいないため、義務化をしてしまうと家が建てられなくなる、というものです。

こうした状況下において適正地盤構造設計の提供するプラットフォームの普及が進めば、遅れている建築設計業界のIT化を進め、労働力不足の解消と生産性の向上を実現することができます。また、これまで構造計算は義務化されていなかったために構造計算ができる人材の育成も進まないという実態がありました。しかし、AIを活用した効率化が実現すれば、義務化への障害がなくなり法整備が進み、消費者にもより安全な住宅を提供できるようになるでしょう。その結果、構造計算の需要が高まり、事業の追い風となることも予想されます。

2022年にＡＩサービス開始後、工務店ではなく消費者に向けた構造計算の重要性をPRすることで、国民の間になぜ構造計算が義務化ではないのかとの声が広がり、法整備への流れになることが期待されます。

代表取締役／大山 雅充

1982年　大阪府立刀根山高等学校卒業
2010年まで　土木業（下水道事業、立坑掘削工に約25年間従事）
2015年まで　建築業界の地盤業者（場所打杭・地盤改良会社に約5年間従事）
2015年　株式会社適正地盤構造設計　一級建築士事務所　設立

一級建築士　木造構造エンジニア／德田　研

1986年　大阪工業大学建築科卒業
建築専門学校　構造設計講師
設計事務所勤務　構造計算一筋
2017年11月　株式会社適正地盤構造設計　入社
木造建築物の設計、管理　工務店に対する設計、現場管理支援

安心安全が広がる構造計算のＡＩ化に期待
大阪大学大学院工学研究科 地球総合工学専攻建築工学部門 教授
工学博士　宮本裕司様

南海トラフ巨大地震や都市直下地震の発生は、住宅建築に計り知れない大きな打撃を与えます。現在の新築木造住宅は必ずしも最適な耐震対策が行われているとは言えません。過去の地震被害も顧みて耐震性を高度化するためには、合理的で実用的な構造計算手法が必要です。人材不足の中、ＡＩを活用した木造住宅の構造計算が進むことは社会にとって大きな意味があり、必要な技術として広く普及されると思います。

業界のＤＸに必要な構造計算のＡＩ化
地盤ネット株式会社　関西支社長　吉野寿恭様

私ども地盤ネット株式会社は、マザーズ上場以前より業界のＩＴ化の先駆けとして推進して参りました。適正地盤構造設計のＡＩを活用した構造計算は、ＤＸ（デジタルトランスフォーメーション）を進める上で重要なソリューションであり、地盤のビックデータとの連携により更なるオートメーション化が期待されます。今後もパートナーとして、取組んで参ります。

ＡＩビジネス創出アイデアコンテスト2020（優勝）
（国立研究開発法人 産業技術総合研究所 人工知能研究センター　人工知能技術コンソーシアム、大阪商工会議所）

LEAP OVER（準優勝）
（三菱UFJリサーチ&コンサルティング）

私自身は、もともと建築ではなく土木の人間で、下水道をはじめとした公共のインフラ整備を生業としてきました。当時は高度経済成長期にありましたが、下水道整備のノウハウがなく、危険と隣り合わせで仲間の命が犠牲になるなか手探りで作業をしていました。しかし、世のため人のためになるのが仕事だと信じて、懸命にインフラを整えていました。

ところが民間の建築業界に入ると、単にお金のために働く人や自分が住まない他人の家の安全性を軽視する会社があまりにも多く、その状況に強い危機感を覚えました。そんな状況を変えるために最も必要だったのが、構造計算だったのです。

根本にあるのは、人の命を守ろう、人の役に立つことで我々の事業を成功させようという思いです。こうした思いを皆様にご理解いただいた上で、ご協力をいただけますと幸いです。

株式会社適正地盤構造設計　一級建築士事務所
代表取締役
大山　雅充

株主優待制度の目的

本クラウドファンディングにご投資いただいた方のご支援に感謝するとともに、当社株式の魅力を高め、株主の皆様に当社事業のご理解を深めていただくことを目的といたします。

株主優待制度の内容