建築ファサードシステム分析

信頼できる総合的なファサードと建物エンベロープのサポート

建築ファサードシステム分析

Façade Creationsでは、 ファサード設計と建物の外装工事における数十年にわたる経験を融合させ、お客様のプロジェクトチームのすべてのメンバーに信頼できる専門的なサポートを提供します。英国で最も複雑かつ権威あるプロジェクトに携わってきた経験により、ファサードガラス、レインスクリーン外装、そして建物全体の外装システムに関する比類のない知識を培ってきました。

建築家、施工業者、エンジニア、そしてその他業界の専門家との緊密な連携を通じて、私たちはファサードの完璧な性能を実現する要素と、潜在的な課題が発生する可能性のある箇所を明確に理解してきました。この洞察により、問題がプロジェクトに影響を与える前に、積極的に対処することが可能になります。

私たちの使命

私たちは、複雑なものをシンプルにし、初期設計段階からプロジェクト完了までシームレスなサポートを提供することを目指しています。プロジェクトの早期段階から連携することで、効率を最大化し、コンプライアンスを確保し、建物全体の品質を向上させます。

プロジェクトのサポート方法:

  • 計画、設計、建設、建物エンベロープ管理にわたるエンドツーエンドのガイダンス
  • プロジェクトの独自のニーズに合わせてカスタマイズされた実用的なソリューション
  • 専門家による熱解析、構造評価、設計検証サービス
  • 結果を保証するための設置監査、品質保証チェック、パフォーマンステスト

当社は、専門の下請業者が厳しい設計基準を満たすのを支援することがよくありますが、当社の真の価値は、最も早い段階から関与して、リスクを最小限に抑え、結果を最適化するソリューションの構築を支援するときに現れます。

Façade Creationsでは、プロフェッショナルで信頼性の高い、実用的なサポートを提供することに尽力し、すべてのファサードプロジェクトが正確性、効率性、そして卓越性をもって実行されることを保証します。

当社のサービス

プロジェクトのあらゆる段階にわたる包括的なサポート

Façade Creationsでは、専門家がお客様の建設プロジェクトを構想段階から完成まで、専門的なアドバイスでサポートいたします。計画、設計、建設、そして建物の外装の継続的な管理に至るまで、あらゆる段階にわたる包括的なサービスをご提供いたします。

仕様検討、製品選定、そしてお客様のご期待に応えるカスタムソリューションの提供を通して、コスト効率の高い方法で高いパフォーマンスを実現します。当社のアプローチにより、あらゆるプロジェクトにおいて、実用的、革新的、かつ効率的な設計戦略の恩恵を受けることができます。

私たちの専門知識は、建物外壁のあらゆる側面に及びますが、特にエンジニアリングファサード(カーテンウォール、窓、レインスクリーンクラッディング、そしてそれらの支持構造を含む)に重点を置いています。私たちは、あらゆる規模と種類のプロジェクトに携わり、建築家、元請け業者、そして専門の下請け業者をサポートいたします。

私たちの仕事の多くは、専門の下請け業者が特定の設計基準を満たすための支援ですが、早期の関与が最終的なファサードの品質と性能に大きく影響することを認識しています。だからこそ、建築家、クライアント、そして元請け業者との早期の連携を強く推奨し、最初から最適な結果を確実に得られるようにしています。

熱性能分析

エネルギー効率の向上と、ますます厳しくなる規制への対応が求められる中、建物の外皮の断熱性能は、規制遵守のためだけでなく、長期的な運用コスト削減のためにも非常に重要です。Façade Creationsでは、美観と断熱性能のバランスを巧みに取り、最高の性能を発揮しながらも、外観を美しく保つファサードを実現します。

私たちの専門知識

当社は、建築外皮の詳細な熱性能分析を専門とし、建築家、エンジニア、元請け業者、そして専門下請け業者の皆様をサポートいたします。当社の専門知識は、カーテンウォール、窓、レインスクリーン、支持構造など、エンジニアリングファサードのあらゆる要素に加え、屋根や外壁システムにも及びます。また、全体的な性能に大きく影響する可能性のある、貫通部を通じた熱橋の影響も評価します。

高度な有限要素解析(FEA)を2Dおよび3Dの両方で用い、外壁の各コンポーネントを詳細に検証し、結果を統合することで包括的な熱性能評価を提供します。評価結果は明確で実用的なレポートとして提供されるため、プロジェクトチームは美観と規制要件の両方を満たす情報に基づいた意思決定を行うことができます。

主要な熱分析サービス

当社の熱分析の専門知識

当社は、あらゆる種類の建物外壁の熱性能評価を専門とし、建築家、エンジニア、元請け業者、専門下請け業者にアドバイスを提供しています。当社の専門分野は以下のとおりです。

  • エンジニアリングされたファサード:支持構造を備えたカーテンウォール、窓、レインスクリーン壁
  • 屋根および外装システム
  • 貫通部および構造要素による熱橋の評価

当社の解析では、2Dおよび3Dの両方で高度な有限要素解析(FEA)を活用し、個々の要素とエンベロープ全体の詳細な評価を可能にします。結果は明確で実用的なレポートとして提示され、専門チームがプロジェクトの意思決定に効率的に活用できます。

2D有限要素解析

当社の2D熱シミュレーションでは、 FLIXO および BISCO ソフトウェアを使用してファサードの断面を解析します。これらのプログラムは以下のとおりです。

  • EN ISO規格に準拠した熱流、U値、結露リスクを計算します
  • プロジェクト固有の入力を使用して、フレーム システム、グレージング ユニット、エッジ スペーサーのパフォーマンスを評価します。
  • より高い精度を得るために放射および対流モジュールを組み込む

この手法により、温度係数、線熱透過率(Ψ値)、フレームU値など、英国規格EN ISO 10077-2:2017に準拠した信頼性の高い熱データが得られます。材料特性は、必要に応じてENおよびBS規格、またはサプライヤー固有のデータを参照します。

2D有限要素解析
3D有限要素解析

3D有限要素解析

屋根貫通部や複雑な接合部など、複雑なファサード形状の場合、 TRISCO ソフトウェアを使用して3D熱シミュレーションを行います。これにより、以下のことが可能になります。

  • 複数の材料からなるアセンブリを介した熱伝達を正確にモデル化します
  • 熱橋と伝導経路を考慮する
  • PhysibelのRADCONモジュールを使用して放射と対流の影響を統合する

材料特性はEN/BS規格またはメーカーデータを参照します。その結果はU値計算と結露リスク評価に直接反映され、プロジェクト固有の条件に対する精度を確保します。

ファサードU値分析

ファサードの視覚要素と非視覚要素の両方について詳細な U 値計算を提供します。

ビジョンエレメント(グレージング)

  • 加重面積計算において、フレーム、ガラスユニット、エッジ損失(Ψ値)を考慮
  • サプライヤーが提供する値を超えて、実際のプロジェクト構成を組み込んで正確性を高めます
  • 窓、ドア、スティックカーテンウォール、ユニットシステム、特注のグレージングソリューションを評価します

非視覚要素(壁と雨よけ)

  • 断熱材、ブラケット、支持構造を含む壁の 3D 解析を実行します。
  • コールドブリッジによりパフォーマンスが低下する可能性のある領域を特定します
  • 断熱性を最適化し、規制U値目標を効率的に満たすソリューションを提供します

早期の関与により正確な設計決定が保証され、パフォーマンスが低下したりコストが増加したりする可能性のある想定を回避できます。

ファサードU値分析
結露リスク分析

結露リスク分析

結露はファサードの美観と長期的な耐久性に影響を及ぼす可能性があります。当社の評価:

  • 2Dまたは3D解析を使用して表面温度と結露リスクを計算します
  • プロジェクト固有の環境条件下で、グレージングフレーム、エッジスペーサー、および非視覚要素を評価します。
  • 結露関連の問題を防ぐための実用的な緩和戦略を推奨する

また、現実世界で起こりうるシナリオと理論上の極端なシナリオを考慮し、情報に基づいたプロジェクト決定のためのバランスの取れたアドバイスを提供します。

レインスクリーン壁の分析

雨よけ壁は、ブラケットや貫通部を介した熱橋の可能性もあるため、正確な評価が必要です。当社のアプローチは以下のとおりです。

  • ブラケットレイアウト、断熱材の厚さ、材料特性の3Dモデリング
  • 達成可能なクラッディングゾーンと費用対効果の高い設計の確保
  • BS 5250およびプロジェクト固有の条件に準拠した組織間結露リスク評価

これにより、壁は建築可能かつエネルギー効率を保ちながら、U 値の目標を満たすことができます。

レインスクリーン壁の分析

標準への準拠

当社のすべての熱分析は、関連する BS および EN 規格、BRE、CWCT、GGF、CAB のガイダンスも遵守しています。これには以下が含まれます。

  • BS EN ISO 10077-1 & 2、13789、10211-1 & 2、12631:2012、13370、673
  • BRE BR443、IP 5/98、IP 17/01、IP 10/02
  • 熱伝達、U値、結露評価のためのCWCTおよびGGFガイド
  • アルミニウム窓およびカーテンウォールのCAB規格

早期のエンゲージメントが重要な理由

当社のサービスはプロジェクトのどの段階でも価値あるものですが、初期設計段階から関与することで、その効果を最大限に高めることができます。早期の連携により、以下のことが実現します。

  • 建築の意図を損なうことなく最適な熱性能を実現
  • 効率的な設計ソリューションと現実的なクラッディングゾーン
  • プロジェクトライフサイクルの後半でコストのかかる調整が発生するリスクが軽減されます

Façade Creations の熱性能サービスでは、明確性、コンプライアンス、信頼性を提供し、見た目が印象的でエネルギー効率が高く、耐久性に優れたファサードを実現できるようお手伝いします。

仕様と製品レビュー

ファサード設計における数十年の経験を活かし、 ファサード・クリエーションズは プロジェクト仕様と製品選定に関する専門的なアドバイスを提供します。当社は、クライアント、建築家、施工業者に対し、性能目標と美的理想の両方を実現する最も費用対効果の高いソリューションの選択を支援します。設計コンセプト段階から早期に参画することで、最大限の効果を発揮し、プロジェクト目標を最初から達成可能なものにすることができます。

初期設計サポート

当社のチームは、初期設計段階から建築家や開発者にアドバイスを提供し、美観と求められる性能レベルが整合していることを確認します。これらの考慮事項を早期に調整することで、設計意図、規制要件、技術的実現可能性の間で生じる可能性のある矛盾を回避し、プロジェクトの後期におけるコストのかかる再設計や紛争のリスクを最小限に抑えます。

主要請負業者へのサポート

メインコントラクターが決定したら、 Façade Creationsは 以下の点でお手伝いできます。

  • 専門下請業者の選定と任命
  • プロジェクト仕様への適合性に関する提案の評価
  • プロジェクト全体を通じて下請業者との連絡
  • 技術提案と設計提案の評価

当社の提案により、下請業者のソリューションがパフォーマンスの期待と規制基準を満たし、全体的なプロジェクトビジョンとの整合性が維持されることが保証されます。

専門下請業者への支援

専門下請業者は、以下の点で当社の指導から恩恵を受けます。

  • プロジェクト仕様の理解
  • 適切な製品の選択
  • 技術提案書の作成

初期段階のアドバイスが見落とされると、製品が意図した性能や美観の目標を達成できないなど、プロジェクトに様々な課題が生じる可能性があります。Façade Creationsは 、仕様の矛盾の解決、技術文書の作成、関係者全員の合意形成に向けたコミュニケーションの促進など、あらゆる段階でソリューションを提供できます。

 

仕様と設計のレビュー

製品および性能レビューに加え、包括的な設計および図面評価も提供しています。これにより、建物外壁のあらゆる要素が規制要件とクライアントの期待の両方を満たすことを保証します。詳細については、設計レビューのセクションをご覧ください。

ファサード・クリエーションズご連絡ください。 まで 当社の仕様策定および製品レビューサービスが、構想段階から完成まで、あらゆる段階でお客様のプロジェクトをどのようにサポートできるかについてご相談させていただきます。

ファサード試験サービス

Façade Creationsは 、ファサード試験のあらゆる側面において包括的なサポートを提供し、クライアント、主要請負業者、専門下請業者を支援します。当社のサービスは、専門家による立会いから、現場およびオフサイトでの試験手順の管理まで多岐にわたり、すべてのファサードシステムが確実に機能し、プロジェクト仕様を満たすことを保証します。

弊社は以下のサポートを提供します:

  • オンサイトおよびオフサイトのテスト活動
  • 方法書の作成と審査
  • テストハウスおよびシステムサプライヤーとの連携
  • 現場での水と天候のテスト
  • ファサードシステムの音響試験

私たちの目標は、プロジェクト チームの全メンバーをサポートしながら、お客様のファサードのパフォーマンスに自信を与えることです。

オフサイト耐候性試験

選択したファサードソリューションの性能を検証するには、オフサイトテストが不可欠です。標準システムには過去のテストデータが存在することが多いですが、特注システムや独自のインターフェース仕様の場合は、プロジェクト固有のテストが必要となります。

私たちのアプローチには以下が含まれます。

  • プロジェクト仕様のレビューと提案されたテスト体制の適合性の検証
  • 窓、ドア、固定カーテンウォールの開閉に関するさまざまな要件に関するアドバイス
  • クライアント、建築家、または元請業者に代わってテストに立ち会う
  • プロジェクトチームが他の作業に集中できるようにテストプロセスを管理して下請け業者をサポートする
  • 試験図面、リグサポート構造、および試験機関やシステムサプライヤーとの設置の調整
  • 包括的な書面による報告書と写真による証拠の提供
オフサイト耐候性試験

オフサイト テストを成功裏に管理してきた豊富な経験により、テストが効率的かつ正確で、プロジェクトの設計意図に沿ったものになることを保証します。

現地での耐候性試験

現場での試験は、設置工事の仕上がりを検証し、設置されたファサードが仕様どおりに機能することを保証します。一般的な試験には、 CWCTテクニカルノート41。

Façade Creationsは、 以下の方法で現場テストをサポートします。

  • 指定された試験基準をレビューし、プロジェクトへの適合性を確認する
  • クライアント、建築家、またはメイン請負業者の独立した証人として活動する
  • テスト中の下請業者へのアドバイスと管理
  • 方法論の作成と図面上のテスト領域のマーク

 

オフサイト テストを成功裏に管理してきた豊富な経験により、テストが効率的かつ正確で、プロジェクトの設計意図に沿ったものになることを保証します。

現地での耐候性試験

オフサイト音響試験

音響性能は、プロジェクトのファサードの具体的な構成に大きく左右されます。過去のコンポーネントやシステムのデータは、必ずしも実際の性能を正確に反映しているとは限りません。そのため、プロジェクト固有の音響試験が不可欠です。

当社のサービスには以下が含まれます:

  • 試験機関と連携して方法論および試験スケジュールを作成する
  • テスト図面とリグサポート構造設計の調整
  • 下請け業者やシステムサプライヤーと協力してテストサンプルの設置を管理する
  • テストに立ち会い、写真証拠を添えた書面による報告書を提出する

このアプローチにより、遮音値の正確な測定が保証され、完成したファサードの音響性能が検証されます。

オフサイト テストを成功裏に管理してきた豊富な経験により、テストが効率的かつ正確で、プロジェクトの設計意図に沿ったものになることを保証します。

テストにFaçade Creationsを選ぶ理由

テスト戦略に早期から関与することで、プロジェクトライフサイクル後半におけるコストのかかる遅延やパフォーマンスの問題を回避できます。Façade Creationsは 、数十年にわたる経験と実績のある手法をあらゆるテストプロジェクトに活かし、明確なガイダンス、信頼性の高い結果、そしてすべての関係者への安心感を提供します。

外壁検査に関するご要望について、ぜひお気軽にお問い合わせください。円滑かつ効果的な検査プロセスをどのようにサポートできるかをご説明いたします。

オフサイト音響試験

設置検査

現場設備、特に複雑なファサードシステムの正確なモニタリングは、プロジェクトの成功と長期的な性能問題の違いを生む可能性があります。たとえ最も綿密に設計されたファサードであっても、望ましい結果を得るには質の高い職人技が不可欠です。

Façade Creationsは 、包括的な設置検査サービスを提供しており、クライアントに代わって、または専門下請業者の品質保証手順の一環として業務を行います。

現地設置検査

現場設置時には、すべてのシステムが正しく、安全に、そして設計仕様通りに確実に設置されるよう、実践的なサポートを提供します。当社のサービスには以下が含まれます。

  • システムの推奨事項とカスタマイズされたプロジェクトの詳細が遵守されていることを確認するためにインストールチームを監視します。
  • 開始前に設置業者にツールボックストークを提供する
  • 施工の進捗に応じて請負業者の監督チームと連携する
  • 監視サービスをガラスだけでなく固体壁要素にも拡張

当社の検査は、以下の目的に合わせてカスタマイズできます。

  • 専門下請業者: 設置チームが正しい手順とプロジェクト固有の詳細に従うことを保証します。
  • 顧客またはメイン請負業者: 設置工事の品質とコンプライアンスを評価する独立した代表者として活動する

 

専門知識と経験

大手システムハウスとの長年にわたる協業経験に基づき、設計・施工チームの全メンバーに確かな知識と実践的なガイダンスを提供しています。これにより、最高水準の施工を保証し、リスクを軽減し、長期的なファサード性能を維持します。

報告

すべての検査は詳細な 書面によるレポート と 写真による証拠、 すべてのプロジェクト関係者に透明性と明確性を提供します。

ファサード設置検査のお手伝いや、お客様のファサード設置が最高水準の品質と性能を満たすことを保証するための方法について、ファサードクリエーションズまでお問い合わせください。

ファサード設置検査のお手伝いや、お客様のファサード設置が最高水準の品質と性能を満たすことを保証するための方法について、ファサードクリエーションズまでお問い合わせください。

エンジニアリングサービス

有限要素解析(FEA)サービス

導入

Façade Creationsは、エンジニアリングシミュレーションの分野で事業を展開しており、部品や構造物が実際に製造される前に、その性能を確実に把握する必要のある設計・製造チームと連携しています。当社の有限要素解析(FEA)は、機械工学と計算解析の交差点に位置しています。単一のブラケット、溶接フレーム、あるいは完全なアセンブリなど、どのような設計であっても、荷重、熱、振動、疲労、時間といった実際の動作条件下でどのように挙動するかを予測するデジタルモデルを構築します。.

これは重要な点です。なぜなら、物理的なテストは費用がかかり時間もかかるため、テストベンチ上、あるいは最悪の場合、現場で欠陥が明らかになる頃には、その修正コストが何倍にも膨れ上がってしまうからです。私たちの仕事は、欠陥が製造上の問題や保証問題ではなく、まだ設計上の決定事項であるうちに、画面上で早期に発見することです。私たちは貴社のエンジニアリングチームの延長として機能し、シミュレーション結果を、顧客、認証機関、そして貴社自身の内部レビューによる精査にも耐えうる、明確で実用的な推奨事項へと変換します。.

私たちは、シミュレーションは意思決定を変える場合にのみ有用であるというシンプルな原則に基づいてこの手法を構築しました。見た目は印象的でも、実際にはほとんど意味のないカラフルな応力図を作成するのは簡単です。私たちのレポートは、エンジニア、プロジェクトマネージャー、そして設計の承認を必要とするあらゆる人が読んで、それに基づいて行動できるように作成されています。私たちが構築するすべてのモデルは、「実際に何を知りたいのか」という明確な問いから始まり、すべての成果物は、その問いに対する明確な答えと、それを裏付けるデータで締めくくられます。.

私たちのチームは、小規模な単一部品の検査から、数週間にわたる大規模な組立試験まで、幅広い業務に携わってきました。そして、その規模に合わせてアプローチを調整します。最初の製品プロトタイプを検証するスタートアップ企業にも、認証プログラムを実施する老舗メーカーにも、同じ厳密さで対応します。ただし、目の前のプロジェクトに最適な深さとペースで適用するだけです。.

当社がサービスを提供する業界

産業機器および機械

プレス機、クレーン、コンベア、および長期間にわたり、しばしば周期的な大きな荷重を確実に支える必要がある大型構造物。.

インフラストラクチャー

橋梁、支持構造物、および耐荷重コンクリート・鋼構造物(老朽化した資産の耐用年数評価作業を含む)。.

電子製品および電気機械製品

過酷な動作環境下で、衝撃、振動、または熱サイクルにさらされる回路基板、筐体、およびアセンブリ。.

製造およびプロセス機器

繰り返し使用や高頻度使用を想定して設計された、工具、治具、および特注生産機械。.

自動車および輸送機器部品

実際の使用サイクル下で疲労や動的負荷を受ける構造部品および機械部品。.

建設および構造システム

構造上の問題が発生した場合に、耐力チェック、耐用年数評価、または調査が必要となる鉄骨およびコンクリート部​​材。.

エネルギーと再生可能エネルギー

過酷な環境や遠隔地での稼働条件下でも確実に動作することが求められる機器の構造部品。.

海洋およびオフショア機器

腐食環境、動的荷重、および長期間の無人点検期間にさらされる構造物および設備。.

製品や構造物が耐荷重性、使用サイクルへの耐性、または認証審査の合格性を証明する必要がある場合、当社はこうした業務を日常的に請け負っています。.

当社のFEAサービス

構造解析

当社では、部品やアセンブリが静的および動的な荷重にどのように反応するかを評価し、応力、ひずみ、たわみを計算することで、設計が適切な安全マージンを確保した上で性能要件を満たしていることを確認します。これには、単純なブラケットのチェックから、複数の相互作用する部品を含むアセンブリ全体の解析まで、あらゆるものが含まれます。.

熱およびマルチフィジックスシミュレーション

多くの故障は純粋に機械的な原因によるものではありません。当社では、電子機器アセンブリから高温環境下で稼働する産業機器まで、幅広い用途において、熱膨張、熱応力、熱疲労などを含む熱構造連成挙動をモデル化しています。問題が複数の物理的効果を同時に引き起こす場合、各効果を個別に分析するのではなく、それらの相互作用を捉えるモデルを構築します。.

疲労と生活の質の評価

繰り返し荷重を受ける部品については、耐用年数を予測し、疲労亀裂が発生しやすい特定の箇所(溶接部、すみ肉、接合部など)を特定することで、推測に頼るのではなく、的を絞った設計変更が可能になります。この研究は、繰り返し荷重下で長期間稼働することが想定される機器にとって特に重要です。なぜなら、設計上の小さな見落としが、重大な信頼性問題につながる可能性があるからです。.

故障調査および根本原因分析

疲労亀裂、腐食、過負荷、あるいは予期せぬ故障モードなど、使用中に何らかの不具合が発生した場合、負荷条件を再現し、シミュレーションを用いて根本原因を特定することで、同じ不具合の再発を防ぎます。多くの場合、物理的な証拠、検査写真、負荷記録、保守履歴などから逆算して、不具合を再現し、実際の原因を示すモデルを構築します。.

非線形解析

材料特性、大きな変形、または部品間の接触によって線形近似が不正確になる場合、塑性変形や降伏後の挙動を含むシステムの実際の応答を捉えるために、完全な非線形シミュレーションを実行します。これは、衝撃、圧壊、スナップフィット設計、または極端な荷重下で弾性限界を超える部品に関わるあらゆる場合に不可欠です。.

振動および衝撃解析

動的な環境にさらされる機器やアセンブリについては、固有振動数、共振リスク、衝撃荷重に対する応答を評価します。これは、輸送機器、荷役機器、電子機器にとって特に重要です。当社は、使用中に早期故障を引き起こす前に共振状態を特定し、落下、衝撃、輸送時の衝撃事象に対する設計の応答を評価します。.

実現可能性調査および概念設計

プロジェクトの初期段階、設計が確定する前に、簡略化された有限要素解析(FEA)モデルを用いて構造コンセプトを比較し、荷重や寿命の要件を満たさないアプローチを排除することで、後々の再設計時間を節約します。これにより、プロジェクトチームは、詳細な開発に多大なエンジニアリング時間を費やす前に、設計の方向性について十分な情報に基づいた選択を行うことができます。.

設計検証および認証サポート

当社は、認証機関、顧客、または社内設計審査委員会への提出に適した、構造化され文書化された分析レポートを作成します。これらのレポートは、信頼性が高く、理解しやすいように記述されています。プロジェクトで特定の規格やコードに基づく分析が必要な場合は、その規格に明確に準拠し、準拠状況を明確に文書化します。.

複合材料および先端材料分析

複合材料や先進合金を用いた構造物については、実際の性能を反映しない単純化された仮定に頼るのではなく、これらの材料特有の、多くの場合方向性のある挙動をモデル化します。.

セカンドオピニオンとピアレビュー

既存の分析結果について、顧客、保険会社、または社内関係者からの独立した検証が必要な場合、当社はモデル、前提条件、および結果を精査し、誠実かつ独立した評価を提供します。.

当社のプロセス

私たちは通常、プロジェクトを4つの段階で進めます。まず、スコープ設定:解析で答えるべき質問、適用される荷重条件、そして成功の定義について合意します。次に、モデリング:必要なジオメトリのクリーンアップ、メッシュ生成、荷重、材料、境界条件の定義などを含め、計算モデルを構築します。3番目に、解析とレビュー:シミュレーションを実行し、結果の物理的妥当性と数値的安定性を確認し、予期せぬ事象があれば調査して結果として提示します。4番目に、報告:明確な結論と推奨事項を記載した報告書を作成し、その後も質問への回答や結果に基づいた設計の反復作業に対応します。.

よくある質問

FEAプロジェクトを開始するために、弊社からどのような情報が必要ですか?

最低限必要なのは、CADジオメトリ(または適切な参照図面)、部品または構造物が受ける荷重条件、材料特性、および関連する境界条件または支持条件です。これらのいずれかがまだ確定していない場合は、妥当な仮定に基づいて作業を進め、設計の成熟度に応じてモデルを改良していきます。.

一般的な有限要素解析(FEA)にはどれくらいの時間がかかりますか?

所要時間は範囲によって大きく異なります。単一部品の構造チェックであれば、数日で完了することがよくあります。非線形接触、熱結合、疲労寿命予測などを含むアセンブリレベルの解析は、通常数週間かかります。当社では、予期せぬ事態が発生しないよう、すべてのプロジェクトについて個別に範囲を定め、見積もりを作成しています。.

有限要素解析(FEA)は、実際に物理的な試験に取って代わることができるのだろうか?

完全にそうとは言えませんし、そのように扱うことはお勧めしません。FEAは必要な物理テストの量を大幅に削減し、テストの重点を置くべき箇所を示してくれますが、重要な部品については最終的な検証テストを行うのが依然として良い方法です。FEAの利点は、テストベンチで初めて問題を発見する事態を防げることです。.

既存のCADファイルを使って作業していただけますか?それとも、こちらで何か特別なファイルを用意する必要がありますか?

当社は、一般的なCADフォーマット(STEP、IGES、Parasolid、および主要CADソフトウェアのネイティブファイル)すべてに対応しています。シミュレーションのためにジオメトリのクリーンアップや簡略化が必要な場合でも、それは当社のプロセスの一部であり、お客様側で追加の作業は必要ありません。.

プロジェクト終了時に実際に受け取る成果物は何ですか?

方法論、前提条件、境界条件、結果(応力、たわみ、安全率、疲労寿命など、該当する場合)、および当社のエンジニアリング推奨事項を網羅した詳細な報告書を提供します。必要に応じて、生データよりも社内や顧客との共有が容易な、注釈付きの結果グラフやアニメーションも提供します。.

設計段階で既に問題が生じている場合、プロジェクトの途中でサポートしてもらうことは可能ですか?

はい。私たちの仕事の大部分はまさにこれです。設計に問題が生じ、テストで不合格になったり、既に現場で使用されていたりする場合、原因究明と解決策の提案を依頼されます。私たちは、このような緊急の調査に迅速に対応できる体制を整えています。.

シミュレーション結果を実際の試験結果と比較して検証していますか?

実測データが存在する場合は、標準的な手順として、モデルの結果と実測データを比較し、有意な差異がある場合はモデルを調整します。この相関分析は、設計上の意思決定にシミュレーション結果を用いる前に、シミュレーション結果に対する真の信頼性を構築するための最良の方法の一つです。.

特定の業界標準や規格に準拠した作業は可能ですか?

はい。お客様のプロジェクトに適用される規格をお知らせいただければ、その規格に明確に準拠するよう分析と報告の構成をいたします。その際、対象となる具体的な条項や負荷ケースについても文書化いたします。.

分析の結果、設計が失敗することが判明した場合、どうなるのでしょうか?

これは悪い結果ではなく、むしろ有益な結果です。なぜなら、製造後ではなく製造前に発見されたからです。私たちは単に不具合を報告するだけでなく、お客様と協力してその原因を理解し、解決するための具体的かつ実用的な設計変更をご提案します。.

プロジェクト全体を通して継続的なシミュレーションサポートを提供していますか、それとも単発の研究のみですか?

どちらにも対応可能です。特定の項目のみの検証を希望されるお客様もいれば、開発プログラム全体を通して継続的なシミュレーションリソースとして当社をご利用いただき、設計の進化に合わせて最新の分析を実施されるお客様もいらっしゃいます。お客様のプロジェクトに最適な形で対応いたします。.

コンピュータ支援設計(CAD)サービス

導入

Façade Creationsは、アイデアを実際に製造可能な製品へと具現化するチーム向けに、機械CADサービスを提供しています。この分野は、コンセプトと生産の中間に位置するニッチな領域です。つまり、エンジニアリング設計の分野であり、機能的な要件に基づいて、どのように構築するか、何で作るか、部品がどのように組み合わされ、どのように動くか、そしてプロジェクトに必要な量とコストでどのように生産するかを正確に検討します。.

見た目が正しいだけのCADモデルと、実際に正しいCADモデルは同じではありません。設計上のあらゆる決定、例えば肉厚、締結具の選択、公差の積み重ね、抜き勾配などは、製造、組み立て、そしてコストといった下流工程に影響を与えます。私たちの手法は、金型を発注した後に問題を発見するのではなく、最初のコンセプトスケッチの段階から、製造と組み立てに関する意識を設計プロセスに取り入れることです。.

私たちは機械設計をトレードオフの連続と捉えており、私たちの仕事は、そうしたトレードオフを偶然ではなく、明確かつ意図的なものにすることです。加工コストが安い部品は、組み立てが難しくなるかもしれません。軽量設計は、製造コストが高くなるかもしれません。唯一の正解はめったにありませんが、より的確な答えはほぼ必ず存在します。そして、私たちはすべてのお客様に、そうしたより良い答えを提供することを目指しています。.

当社のエンジニアは、製品設計、産業機器、製造エンジニアリングなど、幅広い分野のバックグラウンドを持っています。つまり、レンダリングモデル上での見た目だけでなく、部品が実際にどのように製造されるかを理解した上で設計を行うということです。この視点を持つことで、設計が生産段階に入った際に、お客様の時間とコストを大幅に削減できる傾向があります。.

当社がサービスを提供する業界

産業用設備および資本設備

長寿命とメンテナンス性を考慮して設計された機械フレーム、筐体、および機械アセンブリ

消費者向け製品および業務用製品

コンセプト開発から量産可能な詳細設計まで、コスト、製造可能性、設計意図のバランスを取りながら進めます。.

特注工具および治具

製造ライン向けの治具、固定具、および特殊機器。精度と再現性を重視して設計されています。.

電気機械アセンブリ

電子製品用の筐体および構造ハウジング(熱およびアクセスに関する考慮事項を含む)。.

試作品製作と少量生産

3Dプリンティング、CNC加工、および少量生産方式に適した設計。.

構造および機械設備の改修

既存の機器やアセンブリを、新たな要件や部品に合わせて再設計または改造すること。.

医療機器および精密機器

厳しい公差と徹底した文書化が求められる機械設計業務。.

再生可能エネルギーおよびインフラ関連ハードウェア

屋外での長期使用を想定して設計された取り付けシステム、ブラケット、および機械部品。.

当社のCADサービス

コンセプト開発

私たちは、初期段階のアイデア、スケッチ、機能概要、あるいは大まかな要件を基に、実現可能なコンセプト形状へと発展させ、一つの方向性に決定する前に、様々な機械的アプローチを検討します。この段階では、意図的に選択肢を広く残し、それぞれのトレードオフを考慮した上で複数の選択肢を提示することで、単一のデザインにすぐに移行することはありません。.

詳細な3Dモデリング

部品やアセンブリの完全なパラメトリック3Dモデリング。製造方法、材料、公差要件を最初から考慮して構築し、後から追加することはありません。モデルは、後々の設計変更を効率的に行えるように構成されており、形状を最初から再構築する必要がありません。.

エンジニアリング図面および文書

寸法、公差(必要に応じてGD&Tを含む)、材料指定、仕上げ仕様がすべて記載された、すぐに製造に使用できる2D図面を提供します。機械加工担当者や製造担当者が、指示を仰ぐことなく作業を進められるような図面を目指しています。.

製造・組立設計(DFMA)レビュー

当社では、製造性および組立効率に特化して設計をレビューし、製造コストが高く、製造が困難、または信頼性に欠ける機能を特定し、実用的な代替案を提案します。このレビューは、開発中の新規設計にも、製造上の問題に直面している既存設計にも適用可能です。.

リバースエンジニアリング

実物部品は存在するものの、使用可能なCADモデルがない場合、当社では計測データまたはスキャンデータから、再設計、交換部品の製造、またはドキュメント作成に適した、正確で編集可能な3Dモデルを再構築します。これは、旧式機器、廃止部品、または第三者によって設計されたコンポーネントによく見られるケースです。.

公差積み上げ解析

複数の公差部品が正しく組み合わさることで適合性と機能が決まるアセンブリの場合、理想的な公称条件下だけでなく、製造上のばらつきの全範囲にわたって設計が確実に組み立てられ、機能することを確認するために、スタックアップ解析を実行します。.

試作品および量産移行サポート

当社は、試作品から量産への移行をサポートし、大量生産プロセスの実情に合わせて必要に応じて設計を調整し、必要に応じてお客様が選定された製造業者と直接連携します。これには、試作品のために下された決定事項のうち、量産には適さないものを再検討することも含まれます。.

設計最適化

当社はシミュレーション機能を活用し、構造性能を維持または向上させながら、重量、材料費、部品点数を削減するために形状を最適化します。実際の解析に基づいた小さな形状変更でも、生産規模では大きなコスト削減につながります。.

治具および固定具の設計

製造、検査、組み立ての際に部品を保持、位置決め、または誘導するために専用設計された治具。お客様の生産プロセスが実際に必要とする精度と再現性を実現するように設計されています。.

アセンブリモデリングと動作研究

可動部品を含む機構やアセンブリについては、製造前に完全なアセンブリモデルを作成し、干渉、可動範囲、クリアランスの問題などを確認することで、コストのかかる後工程での発見を回避しています。.

部品表および文書管理

設計の進化に合わせてCADモデルと一貫性を保つ構造化された部品表(BOM)と設計文書により、旧バージョンの部品による製造リスクを低減します。.

当社のプロセス

プロジェクトは通常、機能要件、制約条件、目標とする製造方法、および既存の設計作業などを把握するためのヒアリングから始まります。そこからコンセプト開発へと進み、詳細なモデリングに着手する前に、設計の方向性を提示してレビューを受けます。.

詳細設計には、完全な3Dモデリングと図面作成が含まれ、DFMAレビューは最終段階ではなくプロセスに組み込まれています。設計が確定したら、製造への引き渡しをサポートし、生​​産用治工具やプロセスが確定するまでの間、サプライヤーからの質問への回答や調整に対応します。.

よくある質問

あなたはどのようなCADソフトウェアを使用していますか?

当社は主要な機械CADプラットフォームすべてに対応しており、通常はお客様の既存の設計環境に適合させることができます。また、確立されたワークフローがない状態で新規プロジェクトを開始する場合は、最適なプラットフォームについてアドバイスを提供できます。.

他の人が始めたデザインを引き継ぐことはできますか?

はい、これは私たちにとって一般的な出発点です。既存のモデルと図面を確認し、不足点や問題点を特定した上で、そこから開発を進めたり、必要に応じて一部を再構築したりします。.

3Dモデリングだけをされているのですか?それとも製造図面も扱っていらっしゃるのですか?

どちらも必要です。3Dモデルだけでは、信頼性の高い製造を行うには不十分な場合がほとんどです。当社では、製造業者が実際に必要とする寸法や公差情報を含む、完全な図面パッケージを作成します。.

新製品設計における機密保持はどのように行っていますか?

当社では、製品開発業務においてNDA(秘密保持契約)を標準的な慣行としており、正式な契約が締結されているか否かにかかわらず、クライアントの設計データはすべて機密情報として扱います。.

弊社が既に採用している特定の製造プロセスに対応した設計は可能ですか?

はい。製造方法(射出成形、板金加工、CNC加工、鋳造、積層造形、または加工)をお知らせいただければ、その工程特有の制約やコスト要因を最初から考慮して設計いたします。.

プロジェクトに必要なのは、全面的な設計変更ではなく、小さな設計変更だけだった場合はどうすればよいでしょうか?

それは当社にとって通常の業務範囲です。当社は、単一部品の再設計、既存アセンブリの修正、新しい部品やサプライヤーに対応するための更新など、より小規模で集中的な設計業務を定期的に請け負っています。.

材料の選定にも関わるのですか、それとも形状のモデリングだけですか?

材料選定は設計プロセスの一部であり、切り離して考えることはできません。そのため、機能、コスト、製造方法、環境に基づいて材料の選択についてアドバイスを行い、それらを設計の初期段階から形状に反映させます。.

サプライヤー選定や製造調達のサポートは可能ですか?

当社は主にデザインサービスを提供していますが、お客様が選定されたサプライヤーや製造業者と定期的に連携しており、必要に応じて、さまざまな調達ルートがデザインに及ぼす影響についてアドバイスすることも可能です。.

図面パッケージが既に発行された後、設計変更にはどのように対応しますか?

改訂履歴は正式な図面改訂管理によって明確に追跡されるため、どのバージョンが最新で、改訂間で何が変更されたのかが常に明確になり、製造現場での混乱を防ぐことができます。.

御社では、3Dプリントされたプロトタイプや実物のプロトタイプを自社で提供していますか?

当社の主要サービスは設計であり、製造ではありませんが、3DプリンティングやCNCプロトタイピング専用のモデルを定期的に作成しており、必要に応じてプロジェクトの一環としてプロトタイピングパートナーと連携することも可能です。.

計算流体力学(CFD)サービス

導入

Façade Creations社のCFD(計算流体力学)の実践は、流体や気体の動き、システム内での熱伝達、そしてその結果として発生する圧力や乱流など、直接観察することが非常に難しい工学分野を扱っています。FEA(有限要素解析)が荷重のかかった固体構造に関する疑問に答えるのに対し、CFDは流れに関する疑問に答えます。それは、機器の周囲や内部を流れる空気、システム内を循環する冷却液、あるいは熱を発生させる部品から熱が運び去られる様子などです。.

CFD(計算流体力学)の利点は、目に見えないものを、実際に設計に反映させることができる点にあります。気流パターンを推測したり、ホットスポットの発生箇所を特定するためだけに物理的なプロトタイプを作成したりするのではなく、システムを数値的にシミュレーションすることで、何が起こっているのか、そしてその理由を正確に示すことができます。これにより、試行錯誤ではなく、自信を持って設計変更を行うことが可能になります。.

気流や熱に関する問題は、しばしば直感に反するものです。冷却ファンを間違った場所に設置すると、熱性能が向上するどころか悪化してしまうことがあります。図面上では理にかなっているように見えるダクトの再設計でも、システムの一部に空気の流れを完全に遮断するデッドゾーンが生じる可能性があります。CFD(計算流体力学)は、直感に頼るのではなく、物理現象を実際に視覚化することで、設計時間と、後になってから発見される再設計コストの両方を削減する傾向があります。.

私たちは、CFDプロジェクトすべてにおいて、FEAと同様のアプローチを取ります。つまり、具体的な工学的課題から始め、その課題に適切に答えるのに十分な厳密さを備えたモデルを構築し、棚に置かれたままの報告書ではなく、設計上の意思決定に直接つながる結果を提供します。.

当社がサービスを提供する業界

機器および電子機器の熱管理

動作中に熱を発生する製品用の筐体、冷却システム、およびヒートシンク。.

工業プロセス機器

製造および加工環境における流体の流れ、混合、または熱交換を伴うシステム。.

HVACおよび換気システム

機械設備および建物設備システムにおける空気の流れの性能と効率。.

自動車部品および機械部品

車両および機械システムの冷却回路と空力性能。.

製造およびプロセス最適化

既存システムにおける、フローに関連する非効率性。これらのシステムは、性能が低下しているか、予測不能な挙動を示している。.

製品開発

物理的な試験を開始する前に、設計案の初期段階における評価を行う。.

エネルギーおよび発電設備

過酷な連続運転条件下で稼働するシステムの熱性能および流量性能。.

データセンターおよび電子機器の冷却

高密度に配置された発熱機器のための空気の流れと熱設計。.

当社のCFDサービス

熱管理シミュレーション

当社は、システム内における熱の移動とシステムからの熱の放出をモデル化し、ホットスポットを特定し、冷却戦略を評価し、実際の稼働サイクル下でも設計が安全な動作温度範囲内に収まることを確認します。これは、特に過熱が信頼性を直接脅かす電子機器や機器筐体において、最もご要望の多いサービスの一つです。.

内部および外部フロー分析

ダクト、配管、筐体内、または外部表面周辺の流れをシミュレーションすることで、圧力損失、流量分布、不要な乱流や再循環が発生する領域を把握できます。これにより、流れの形状不良によってシステムがエネルギーを浪費したり、性能が低下したりしている箇所を特定するのに役立ちます。.

熱交換器および冷却システムの評価

熱交換部品と冷却回路の詳細なシミュレーションにより、物理的な試作品だけに頼ることなく、設計オプションを比較し、熱性能を向上させることができます。複数の構成を迅速に評価し、実地試験の前に最適な候補を絞り込むことが可能です。.

多相流および複雑流のモデリング

液体と気体など、複数の流体相が関わるシステムの場合、システムの挙動を正確に予測するために、その相互作用をモデル化します。このような分野では、単純化された仮定を用いると、誤った結果を招く傾向があります。.

設計比較研究

複数の設計案を並行してシミュレーションすることで、設計オプションの選択を直感だけでなく定量化された性能データに基づいて決定できます。これは、複数の設計方向性がまだ検討段階にあるプロジェクトの初期段階で特に有効です。.

換気および気流に関する研究

機械設備や建物設備システムを通る空気の流れを分析することで、効率を評価し、デッドゾーンを特定し、設置前にシステムが意図どおりに機能することを確認することができ、機器設置後の高額な手直し作業を回避できます。.

既存システムのトラブルシューティング

設置済みのシステムが性能低下、過熱、または予測不能な動作を示す場合、当社はCFD(計算流体力学)を用いて根本的な流れや熱の問題を診断し、実用的な解決策を提案します。これにより、従来の物理的なトラブルシューティングでは解決できなかった問題も解決できることがよくあります。.

ファンとエアフローシステムのサイジング

当社では、特定のシステム内でファンとブロワーの性能を評価し、公称ファン仕様だけに頼るのではなく、実際の抵抗と形状を考慮した上で、選択したユニットがシステムに必要な風量を実際に供給できることを確認します。.

過渡的および時間依存シミュレーション

時間の経過とともに条件が変化するシステム、起動時の過渡現象、可変デューティサイクル、または変化する外部条件に反応するシステムの場合、定常状態モデルでは全く捉えられない挙動を捉えるために、時間依存シミュレーションを実行します。.

環境および囲い地の研究

機器が実際の動作環境下でどのように動作するかを評価する。これには、周囲温度、筐体の設置場所、および周囲の機器が、全体的な熱性能と流量性能に及ぼす影響が含まれる。.

当社のプロセス

CFDプロジェクトはすべて、まず解決すべき具体的な疑問点を明確にすることから始まります。なぜなら、明確に定義された疑問点こそが、効率的に有用な結果を得るための最大の要因だからです。次に、形状の準備、メッシュ生成、流量、温度、熱源などの境界条件の定義を含む計算モデルを構築します。.

シミュレーション実行後、結果を物理的な妥当性と収束性について慎重に検証してから、結果を提示します。すべてのプロジェクトは、結果を平易な工学用語で説明した報告書と、具体的で実行可能な推奨事項をもって完了します。また、必要に応じて設計の反復作業にも対応いたします。.

よくある質問

CFDと実際の気流試験や熱試験の違いは何ですか?

物理的な試験では、たまたま測定した地点での最終結果しか分かりません。一方、CFD(計算流体力学)では、モデル内のあらゆる地点における流れや温度といった全体像を把握でき、なぜそのような結果が生じるのかを理解できるため、問題の存在を確認するだけでなく、実際に問題を解決することがはるかに容易になります。.

CFD解析の結果は、現実と比較してどの程度正確なのか?

適切な境界条件と検証済みのモデルを用いて正しく設定すれば、CFDの結果は実際のエンジニアリング上の意思決定を導くのに十分な精度を備えています。当社はすべてのモデルの前提条件を明確に開示しており、重要な結果を確認するために最終的な物理的検証を行うことを推奨しています。.

CFD解析を開始するために必要な情報は何ですか?

システムの形状(CADモデル)、関連する運転条件(流量、温度、熱源、圧力)、そして回答が必要な質問を明確に記述してください。境界条件がまだ完全には把握されていない場合は、その定義をお手伝いできます。.

CFDは、新規設計だけでなく、既に抱えている問題の解決にも役立つのでしょうか?

はい、これはお客様が当社にご相談される最も一般的な理由の一つです。既存のシステムが過熱したり、性能が低下したり、誰も予想していなかったような挙動を示したりする場合、CFD(計算流体力学)を用いることで、推測や再テストを繰り返すのではなく、真の原因を特定することができます。.

一般的なCFDプロジェクトにはどれくらいの時間がかかりますか?

単一の構成要素や単純な流路に焦点を当てた研究であれば、多くの場合1~2週間で完了します。多相流、過渡現象、大型アセンブリなどを含むより複雑なシステムの場合は、より時間がかかります。研究範囲を把握した後、明確なスケジュールをご提示いたします。.

推奨事項も提供していただけますか、それともシミュレーション結果のみでしょうか?

常に推奨事項を提供します。生のシミュレーション出力だけでは役に立ちません。当社が納品するすべてのプロジェクトには、結果の明確な工学的解釈と、変更すべき点とその理由に関する実践的な提案が含まれています。.

CFDは、システムの熱性能や流れ性能だけでなく、発生する騒音を低減するのにも役立つのでしょうか?

流れによって発生する騒音は、乱流と流れの剥離に密接に関係しており、これらはどちらもCFD(計算流体力学)によって特定できます。音響シミュレーションはこの研究の専門的な拡張ですが、私たちの流れ解析では、騒音を大幅に低減できる形状変化が副次的な利点として明らかになることがよくあります。.

CFDは大規模で複雑なシステムにのみ有効なのでしょうか、それとも小さな部品にも役立つのでしょうか?

これは規模の大小を問わず、あらゆる場面で真に役立ちます。小型のヒートシンクや単一のダクトセクションも、システム全体と同様にシミュレーションの恩恵を受けることができ、モデルが単純なため、多くの場合、はるかに迅速な結果が得られます。.

極端な温度や高度など、物理的に容易にテストできない条件下でシステムをシミュレーションすることは可能ですか?

はい、これはシミュレーションが実地試験に比べて持つ最も明確な利点の1つです。極端な、危険な、あるいは単に非現実的な運転条件でも、実験室で再現する必要なく数値的にモデル化できます。.

これらのシミュレーションを実行するには、高性能な社内コンピュータが必要ですか、それとも御社側で用意していただく必要がありますか?

それは全て弊社側で対応いたします。特別なハードウェアやソフトウェアは一切必要ありません。お客様には形状と動作条件をご提供いただくだけで、モデルの設定から最終レポートの作成まで全て弊社が行います。.

CFDとFEAは、単一のプロジェクトでどのように連携して動作するのでしょうか?

多くの実際の問題は、流れと構造の両方に関係しています。例えば、部品にかかる風圧や圧力、あるいは不均一な温度場によって引き起こされる熱応力などが挙げられます。必要に応じて、当社はCFDとFEAの機能を組み合わせることで、一方の熱解析結果や圧力解析結果を他方に直接かつ正確に反映させます。.

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