設計 Archive

弊社の仕事にいつもご理解およびご賛同をしていただき、ありがとうございます。

さて、（電気編）３回目の掲載になります。

電気では、それぞれの機器（送り先）に電気を送り、機器（機械）を動かしていろいろな仕事をさせますが、盤（送り元）の配置設計も行います。

盤は単独でポツンと立っているものもあれば、部屋の中でたくさんの盤が並んでいるものがあります。

たくさん並んでいるものでは、「制御盤」、「補助継電器盤」、「監視盤」等があります。

盤の形や取付場所により、「自立盤」、「スタンド盤」、「壁掛盤」があり、配置する場所によって、「屋内盤」、「屋外盤」に分けられます。

たくさん並んでいる盤でも、隣の盤と仕切っていて分かれているもの、隣の盤とくっついていてケーブルが盤内でつながっているものがあります。

盤には電気信号が出入りするため、ほとんどの盤は盤下側からケーブルが出入りします。

そのため盤の下側にはケーブルが出入りする通り道があり、その通り道（ピットといいます）を計画したり、また部屋全体を２重床（フリーアクセスフロア）にして、ケーブルが自由に行き来出来るように計画します。

ピットでもフリーアクセスフロアでも、盤を取り付ける場合、地震が起きても盤が倒れないように後うちアンカー等で盤をしっかり固定します。また、固定する場合に鋼材等で架台を作り、よりしっかりと据付け出来るように設計します。

後うちアンカーのサイズや本数によって、どの位の地震に耐えられるか計算します（耐震計算）。
また、架台の鋼材サイズや脚プレート厚さ等で架台に十分な強度があるか計算します（強度計算）。

地震後に、建物や機械設備・電気設備が壊れていなければ、また運転を再開することが出来ます。
そのため十分な耐震強度を備えた電気設備を設計することが、私達の仕事となります。

＊耐震設計基準は、下記の図書に準拠しています。

「建築設備耐震設計・施工指針（日本建築センター）」
「電気設備工事必携（日本下水道事業団）」

この様に安全にまた安心して電気機器等を使っていただくために電気設計は大切です。
設計根拠やお客様のご要望をお聞きしてどの様な工事設計を進めていくかを考えながらより良い電気設備を作っていくお客様のお手伝いをしたいと考えています。

弊社の仕事に、いつもご理解およびご賛同をしていただき、ありがとうございます。

さて、（電気編）２回目の掲載になります。

電気には、電路区分として「高圧」、「低圧」があることを前回ご紹介しましたが、他に電路区分ではありませんが「計装」というジャンルがあります。

「計装」？という普段聞きなれない言葉ですが、これが結構重要な分野であります。

従来、機械や目視で測定していたものを電気信号に変換して計測するというものです。

例えば、水位（水の溜まった高さ）を測る場合、従来は目盛板を壁に取り付けて、人間が目盛を読んでいました。

これは家庭に置き換えれば、バスタブにお湯を入れていて、ちょうど良い高さまでお湯が溜まったのを確認して蛇口を閉めるという行為につながります。

この水位を『水位計』等で、常時水位を監視したり、『電極』等で、ある水位になると電気のスイッチが入り信号が発信されて、この水位になったんだなと分かり水等が入るのを止めたり、また水等を流したりという作業に入ります。

水位を電気信号に替える装置または装置を含めた電気回路を「計装」設備といいます。

人や機械（機械式のものもある）が行っていたことを電気が代わってやってくれるので、人間が寝ている間でも水等を止めたり、流したり出来るのです。

どうでしょう。皆様が気づいていないところで結構活躍していると思いませんか？

電気なので、遠くに信号を送ったり、分けたりできます。

そうすると、水位等を監視室で確認出来たり、運転する人や点検する人も見ることが出来るしまた自宅での確認も可能です。

水位の他にも、『圧力』、『温度』、『流量』、『風量』、『濁度』、『PH』等、様々なところで活躍し、人々の生活を支えています。

これらの「計装」品を倒れないように、しっかりと取付られるような架台を設計したり適切な配線が出来るような図面を作るのが電気工事設計の仕事です。

この様に安全にまた安心して計装機器等を使っていただくために電気設計は大切です。
設計根拠やお客様のご要望をお聞きしてどの様な工事設計を進めていくかを考えながらより良い電気設備を作っていくお客様のお手伝いをしたいと考えています。

弊社の仕事に、いつもご理解およびご賛同をしていただき、ありがとうございます。

この技術コラムを時々ご覧になっている方々に朗報です。

弊社は、今まで配管関係のプラント設計や構造解析の仕事を続けてきましたが、これからは電気関係（工事設計）の仕事にも手を広げようと考えています。

そこで、これからこのコラムに６回にわたり（電気編）を掲載していこうと思います。

お楽しみ下さい。

ではまず身近なところから電気のおさらいをしたいと思います。

住宅地には電力関係会社からの電気が来ています。

電力柱　→　交流 6600V（AC6600V）に上げた（下げた）の電圧の電気が流れています。

これは電路の区分として「高圧」といいます。（交流600V超、直流750V超）

↓

電力柱の柱上変圧器（トランス）で、交流200V/100Vに電圧を下げて、各家庭に給電されます。これは電路の区分として「低圧」といいます。

↓

家庭の電力量メーターを通り、分電盤（ブレーカ・漏電遮断器を内蔵）を通り

↓

コンセントや電灯に流れて行き、洗濯機やドライヤー・電子レンジ等を動かします。

これが、ビルやプラント設備等になるとたくさんの水を汲み上げたり、風を吹かせたりして、高い電圧（AC200V → AC400V）が必要になり、また電流もたくさん流れます。

電流をたくさん流すためには、ケーブル（電線）の断面積を大きくする必要があります（太くなる）。

ケーブルを太くする他に、ケーブルが長いと電圧降下（電圧が少しずつ下がってくる）や短絡電流（短絡事故の時に大量の電流が流れる）を考慮して適正な太さを設計する必要があります。

この様に安全にまた安心して電気機器等を使っていただくために電気設計は大切です。

設計根拠やお客様のご要望をお聞きしてどの様な工事設計を進めていくかを考えながらより良い電気設備を作っていくお手伝いをしたいと考えています。

ＥＳをいざ書き出してみると工事期間、製作期間と他社・他課との調整もあり、分からないことも多く、なかなかスケジュールを引けなくなってしまいますが、必要項目を抜き出して、納期遅れを発生させない様に業務を行う上で最も重要となるのが、ＥＳであります。

今回は私が引き継いだ案件のＥＳを再考してみました。

ツールはofficeツールのMicrosoft Projectを使用して、必要項目をサマリー、タスクに書き出し、どの項目がどこまで進んでいるかを一覧し、終わっていない項目がどれぐらいあり、どれほどの期間で終わるかを考慮しつつ、業務完了日に向けて、バーチャート形式で書き出すことが出来ます。

引き継いだ案件では担当者のＥＳが無い状態で業務が進んでいた為、私自身何をいつまでに終わらせるかを把握出来ず、その場その場の対応で時間がかかり、また後戻りと繰り返していましたが、今回スケジュールを可視化し、終わっていない項目をいつまでに終わらせるかを全体的に把握出来た為、残りの業務を効率良く行い、また項目によって後戻りしない様、設計業務を進めていきたいと思います。

今回は基本的な重量算出表を載せたいと思います。

質量は鋼種によって若干の差異がありますので、使用の際は、使用者本人にてご確認ください。

→　ジグの重量.xls

業務中、この二つの違いは何？と思ったものをまとめました。

1) 長穴ときり穴

きり穴→通常の丸い穴
長穴→普通の丸い穴を伸ばしたもの。現場状況の正確な数値がわからないときに調整がきくので便利

2) ケミカルアンカーとメタルアンカーの違い
メタルアンカー→ボルトを打ち込むだけのもの

ケミカルアンカー→先端を斜めにカットしたボルトを接着材の入ったカプセルに打ち込んだもの

業務中沢山の用語が出てきますが一つ一つ調べて業務に生かしていきたいと思います。

現在、図面を2Dから3Dへ入力を行っています。

それを元に現場の状態と干渉チェックし、設計するうえでの検討にあてられるようにするのが目的です。

その作業においてとりまとめを任せてもらいましたが同時に大変なこともありました。

まず人に指示をし、仕事をふる大変さを知りました。

他の人に仕事を振る前にまず自分が理解しどのように伝えるか考えなければなりません。

最終的な目的を伝え、なぜその業務を行うか伝えることから始めました。

いつもなら個人の仕事をしていくだけでしたが、 とりまとめとなると3D入力以外の仕事と兼ね合い、状況把握、現在の進捗状況で納期が間に合うか、など予想以上に考えなければならないことがありました。

その中で慣れてない部分が多く同じ仕事をしている方々に沢山バックアップして頂きました。

仕事をふる力をつけたり私個人の力をつけていかなければならないと改めて勉強になりました。

今回感じた気持ちを忘れずまたチャンスを与えて頂けるよう精進していきます。

（例）ファクシミリ送信フローチャート

主にプログラムを作成するときに用いられる事の多い、「フローチャート」ですが、日々の業務にも大いに活用しましょう。メリットとして以下の点が考えられます。

業務の流れを視覚化することのメリット

• 文字だけの表記より、条件により作業内容が変わる時（条件分岐）などが理解しやすい。
• フローチャートを作成しながら、手順を分析をすることにより、無理、無駄、ムラの発見につながる。
  →業務改善、コストダウンへつながる。
• 他者も理解しやすいのでマニュアルなどに活用可能。技術、情報の共有→技術力の向上

フローチャートの作成には、自分で使うだけならもちろん手書きで十分ですが、マニュアル等では、日頃使い慣れている「エクセル」を使うと便利です。

エクセルでフローチャートをきれい描くには、セルを方眼紙状にすると良いです。（画像はExcel2007）

1. セルを方眼紙状にする

幅、高さとも21ピクセル程度にすると、印刷時に1セルが、ほぼ5mmの方眼紙になります。

2. グリッドを使う

図形またはオブジェクトをグリッドの最も近い交点に配置するには、[枠線に合わせる] をクリックします。

3. フローチャートを記入

ツールバーの「挿入」→「図形」→「フローチャート」で記入していく。

複雑な手順は、フローチャートを小分けにして作成するとよいでしょう。フローチャート作りに時間をかけすぎないように、道具の一つとして割り切って考えましょう。

参考：フローチャート記号

自分のみで使うフローチャートならば、自分のみ分かり易ければよいと思いますが、他者にも渡すのであれば、やはりルールに従っておきましょう。

各記号と用途を列記してみました。

フローチャート記号（抜粋）

	端子 フローチャートの始まりと終わりを表わす。
	処理 計算、代入などの処理を表わす。
	判断 条件による分岐を表わす。 分岐のときは「Yes」「No」をはっきり明示する。
	サブルーチン 定義済みの処理を表わす。
	表示 モニタなどへの結果表示を表わす。
	入出力 ファイルへの入出力を表わす。
	ページ内結合子 フローチャートをページ内で二列以上にするときに使う。
	ページ外結合子 フローチャートを別ページと綱が得るときに使う。

前回に引き続き溶接記号に関する記事です。

現場溶接記号（図1,図2）の旗の向きは、基線 の「右」から矢を出す場合、左右どちらの向きになるのだろうか・・・と迷ったことはありませんか？

JIS Z 3021（溶接記号）を確認すると、基線の左から矢が引き出されている場合のみの記載（図3）しかありません。

結論からいうと、一般的に現場溶接記号の旗の向きは、基線の右から矢を出す場合も左から矢を出す場合も「右向き」が慣例となっているようです。

というわけで、基線 の「右」から矢を出す場合、図2の旗の向きになるようです。

理由としては、すみ肉溶接記号（図4）と同じ解釈（そういう形であるということ）となるようです。（例えば、数字や文字を通常は反転させたり上下に書かないのと同じように）

JIS Z 3021（溶接記号）の基本になっているISO2553での現場溶接記号の記載例が図5しか無いことで、旗の向きは常に右向き表記になるとも考えられているようです。

ちなみにAWS（American Welding Society）での現場溶接記号の旗の向きは、図6に示すとおり、矢印と反対向きになるようです。

同じ旗記号ですが、考え方がISOとAWSでは異なるのですね。

溶接する方法は色々ありますが、今回はJISのすみ肉溶接について説明します。

片側連続溶接、片側断続溶接、両側脚長６ｍｍ
↓
溶接長さ５０ｍｍ
溶接数３
ピッチ２５０ｍｍ の場合

この場合の溶接記号の記載方法は、

と、なります。

すみ肉溶接の記号 が、基線の下側に記載してあるので、溶接する側が矢の側又は手前側ということが分かります。

表示が、基線の上側、下側で溶接部が違ってくるので、記号表示は十分注意しなければなりません。

国際単位系(SI)は、世界中で使われる標準の単位系です。日本でもJISで使い方が規定されています。

基本的事項をまとめてみました。

定義というのは難解なものですが、「そんなものだ」ととらえておけばよいのではないでしょうか？

問題：

次の３つ長さの単位のうちSI単位に定められているのはどれでしょう？

(1).

ｍ （メートル）

(2).

尺 （シャク）

(3).

ｙｄ（ヤード）

答えはページの下にあります。

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単位の大きさを表す記号

	記号	読み	大きさ
	E	エクサ(exa)	1018
	P	ペタ(peta)	1015
	T	テラ(tera)	1012
	G	ギガ(giga)	109
	M	メガ(mega)	106
	k	キロ(kilo)	103
	h	ヘクト(hecto)	102
	da	デカ(deca)	10
	d	デシ(deci)	10-1
	c	センチ(senti)	10-2
	m	ミリ(milli)	10-3
	μ	マイクロ(micro)	10-6
	n	ナノ(nano)	10-9
	p	ピコ(pico)	10-12
	f	エフェムト(femto)	10-15
	a	アト(atto)	10-18

単位の大きさを表す記号をまとめてみました。

使用する場面によって頻繁に出てくるものとそうでないものがありますが、"E"（エクサ）や"ｆ"( フェムト）など見ることはありませんね。

問題：

次の３つの組み合わせで正しいのはどれでしょう？

(1).

E > c > n

(2).

T > da > k

(3).

m > G > h

答えはページの下にあります。

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これまでは当社で作成した、建築設備設計関連図面の一部を並べてみました。

• 公共施設排水配管設備
• 地域センター給排水配管図
• 電源盤配線図
• 動力配線図
• 設備概略図
• 砂防ダム断面図
• 水泳プール給排水設備
• トイレ廻り給排水設備図（詳細）
• 空調機械室配置図
• 工場設備配管図
• 特別養護老人ホーム給排水設備図
• 医療施設給排水設備図

建築物を建てる時にまずは建築物の解析用の図面をもとに、柱や杭、鉄筋の強度が十分かどうかを、いろいろな数値を専用のソフトに入力して結果をはじき出し、コンピューターが算出数値を問題ないと判断すれば施工用の図面を作ります。

私の仕事は、その施工用図面を書くことです。

この文を書くにあたり思い出したのですが数年前に、耐震偽造がありました。どういった図面ができて、計算をして、どういった数値が出て施工まで行われたのか、この業界に入ったせいか気になります。

今、使われている解析ソフトを開発した人は、作業の効率アップや正確性、安全のために作ったはずなのに不正に使われ、どうおもったのか。

どの職種でも、コンピューターなしには仕事にならない時代ですが、どんな便利で正確な機械が出来ても、それを操作する人が間違った使い方をすれば、意味の無いことだと思いました。

設計とは、人が住んだり仕事をしたりする建物を作るわけで、安全である事が第一だと思いますし、実際に施工する方が図面を見て、間違いや理解できないもののない図面を作るのが、基本的な事だと感じます。

まだまだ、難しい事もありますが、設計という職種の意味を自覚して技術向上に努められたらと思います。

先日、平面図と矢視図を元にアイソメ図を手描きしていた。

順調に作図していたのだが、ある図を見て、手がピタッと止まってしまった。

それは、南から北へ走っていたパイプが東へ向きを変えると同時に斜めに下がり、東に走っている図だった。

アイソメでどう表現すればいいのか途端にわからなくなってしまったのだ。

それだけではない。

曲りに取付けられているエルボは９０°なのか？４５°なのか？

手元にあるペンを組み合わせてみるが、図と一致しているのか自信がない。

案の定、間違っていた。

入社して３ヶ月の私に理解できるようにと事務用クリップを伸ばして説明してくれたのだが、書類を整理するために使われるクリップが見事に混乱した頭をクリアにしてくれた。

新しい仕事をするたびに思うのだが、未知のことを知るとともにあやふやな理解でしかなかったことに気づかされる。

失敗と気づきの積み重ねを 大切にしながら、今日もクリップを伸ばし、日々進化を目指しています。

当たり前のことですが、仕事上の「ミス」を無くすのは会社にとって大きな使命であると思います。

- 間違いのない設計（商品）をお客様に提供し、代価をいただく -

この当然のことを遂行するために日々努力しているわけです。

当社でも、設計、製図、要領書、仕様書の文書作成など業務のほとんどをコンピュータで行うようになって１０年以上になります。いまやコンピュータを使わない仕事は考えられません。

間違いのない設計をするには、時間がかかりますが、納期も守らなければなりませんし、儲けも少なくなります。

やはり、コンピュータに任せられること、人間でしかできないことを見極めるために、業務の手順、内容を分析し、日々工夫を凝らすしか方法はなさそうです。

コンピュータを使って作られた図面や書類は、一見なんだか正しいように見えてしまうものです。まして、モニタ上では一部分しか確認ができず、正確なチェックは不可能です。

「ペーパーレス」「省資源」とはかけ離れた話です。しかし、少しでも間違いを無くすには、「最後は紙上で確認（チェック）」は必須です。