瀋陽ムーグアン生態畜産養殖基地：21万3,800㎡の鉄骨構造牛舎複合施設が、プレファブ工法、ライフサイクルコスト、防火対策、腐食制御をいかに両立させたか

瀋陽ムーグアン生態畜産養殖基地：21万3,800㎡の鉄骨構造牛舎複合施設が両立させたもの

プレファブ工法、ライフサイクルコスト、防火性能、腐食対策

本プロジェクトの業界的価値は、鋼構造の牛舎を一括して納入することだけにとどまらず、プレファブ建築に関する政策、農業施設特有の湿潤・腐食性環境、寒冷地における風雪荷重、屋上太陽光発電との接続インターフェース、大規模調達といった要素を、単一の工事範囲に統合した点にあります。 海外のバイヤーにとって応用可能な教訓は、特定の断面寸法や見積もり金額をそのまま模倣することではなく、「設計根拠→製造品質→輸送・据付→性能検収→運用・保守責任」のトレーサビリティのある連携体制を構築することです。

Ⅰ．政策背景：プレファブ化およびグリーン建材が「調達・評価・トレーサビリティ」の段階へと進んでいます

「国際的なプレハブ建築物のシェア要件」という概念は、世界規模で一律に適用される強制的な割合とは解釈してはなりません。各国・各地域の政策目標、建築物の分類、統計上の母数、および執行体制はそれぞれ異なります。 比較可能なのは、政策手段そのものであり、ある国の割合をそのまま他国のプロジェクトに直接適用することではありません。

中国の第14次五カ年計画（住宅・都市農村開発分野）では、次のように報告されています。 2020年の新規都市建設延床面積に占めるプレハブ建築物の割合は20.5％であった 。また、2025年までに、関連する国家計画では、年間の新規都市建設延床面積に占めるプレハブ建築物の割合を 30％とする目標が設定されています これはマクロレベルの開発目標であり、すべての工業施設、畜産施設、あるいは海外プロジェクトが同一のプレファブ比率手法を採用しなければならないという意味ではありません。エンジニアリング調達においては、グリーン建築材料に関する政策の方がより直接的な影響を与えます。2022年11月以降、財政部、住房和城郷建設部、工業情報化部は、グリーン建築材料を支援する政府調達政策の適用範囲を48の都市および地区に拡大しました。この政策では、2025年までに政府資金による建設プロジェクトへの完全な適用を求めており、プロジェクトの立案、入札、契約、施工監理、および完了検収の各段階で、グリーン建築およびグリーン材料に関する要件を組み込むよう定めています。

国際的には、シンガポールでは2014年11月以降、政府土地売却制度（Government Land Sales Programme）で売却された敷地における特定の非ランド・タイプ住宅開発について、プレファブリケーテッド・プレフィニッシュド・ボリュメトリック・コンストラクション（PPVC）の採用が義務付けられています。その施工性フレームワークは、建物ごとに一律の割合を定めるのではなく、プロジェクト規模による適用要件、評価スコアリング、およびDfMA（Design for Manufacture and Assembly）の選択肢を通じてプレファブリケーションを推進しています。英国の『建設プレイブック（Construction Playbook）』では、モダン・メソッズ・オブ・コンストラクション（MMC）、設計におけるプラットフォーム型アプローチ、および標準化された部材を公共工事の調達・実施ガイドラインに組み込んでいます。また、MMCは、単なる目的としてではなく、各プロジェクトへの適合性と成果に基づいて評価すべきであると明記しています。

II．業界の現状：工場・施設・超超高層ビルにおいて技術的適合性は高いが、「市場シェア」には明確な統計的根拠が必要

鋼構造は、工場・倉庫、スポーツ施設および展示施設、超高層建築物において、明確な技術的適合性を有しています。ただし、公的な統計データは、床面積、プロジェクト件数、鋼材消費量、構造形式などの異なる基準で分類されることが多く、分母が一貫していません。

• 工場・倉庫： ポータルフレーム、鋼骨ラーメン、トラスは、大スパン化、迅速な外皮施工、設備配置、将来的な増築などに対応可能です。「高い普及率」という表現は、業界における総合的な判断であり、単一の公式数値ではありません。あらゆる割合を示す際には、対象となるサンプル、地域、年度、建物種別を明記する必要があります。

• 施設（スポーツ・展示施設など）： スタジアム、展示センター、空港ターミナルなどの大スパン屋根には、自重軽減、スパン長、形状制御といった観点から、鋼製トラス、空間トラス、グリッドシェルなど、さまざまな空間構造が頻繁に採用されます。これは単に鋼材使用量を最大化するためではなく、機能的・構造的な要請によるものです。各プロジェクトのスパン長、屋根構成、用途は多様であり、単一の割合で概括することはできません。

• 超高層建築物： 横方向の剛性、変形能力、施工速度、および有効床面積のバランスを図るため、鋼構造・鉄筋コンクリート複合構造（ハイブリッド構造）がより多く採用されています。2015年にCTBUHが発表した中国の超高層建築に関する技術論文では、中国国内で250メートルを超える建物のうち、2018年までに約90％が鋼構造・鉄筋コンクリート複合構造を採用すると予測されました。これは特定のサンプルに基づく歴史的な予測であり、現在の世界全体におけるシェアを示すものではありません。

コア技術の進展により、調達のロジックも変化しています。BIMおよびパラメトリック設計を活用すれば、グリッド、構造部材、接合部、MEP（機械・電気・設備）インターフェースの調整をより早期に実施できます。DfMA（製造・組立を前提とした設計）では、繰り返し配置されるベイ（構造単位）、標準化された接合部、および組立手順が設計段階から取り入れられます。CNC切断、自動溶接前合わせ・溶接、3Dスキャン、QRコードによるトレーサビリティ導入により、ロット間の一貫性が向上します。また、取り外し可能なボルト接合やマテリアル・パスポート（材料履歴書）によって、将来的な改修・延長・部品の再利用が可能となる環境が整います。世界鋼鉄協会（World Steel Association）は、モジュラー鋼構造および取り外し可能な接合方式が、材料の物理的特性、部品の使用履歴、品質管理の連鎖が確実に追跡可能である限り、迅速な適応と再利用を支えることができると指摘しています。

III．プロジェクト規模からエンジニアリング・パフォーマンスへ：ムグアン基地から導き出された4つの技術的判断

1．大スパンと反復単位は効率を高めるが、同時にロットリスクも拡大させる

35基の標準化された牛舎および2基の隔離用牛舎により、設計の再利用、一括切断、流動ラインによる製造が可能になります。鋼構造は比較的軽量であり、現場での湿式作業が少なく済むため、建物の立ち上げおよび外装工事の工期短縮に貢献します。しかし 接合部の誤り、穴位置のずれ、塗装漏れといった単一の欠陥が、複数の建物に同一の形で繰り返される可能性があります 。したがって、標準化とは単に「同一部品の使用」を意味するだけではなく、設計凍結時点の明確化、初品検査、試組立手順、部品の符号化、納入明細書、現地調査の管理ポイント、変更承認プロセスなども含む必要があります。

2．寒冷地では、屋根設計において積雪・風圧・たまり水・太陽光発電設備を一体として考慮しなければなりません

本プロジェクトは瀋陽市に位置しています。構造設計では、プロジェクト承認時に適用される規範および現地の気象・地震パラメーターに基づき、積雪荷重、風荷重、地震力およびそれらの荷重組み合わせを決定しなければなりません。サプライヤーが保有する経験値や「中国東北部の典型的なパラメーター」を代用してはいけません。 構造審査には、太陽光発電モジュールおよびその支持構造の自重、点検・保守時の荷重、風による上向き引き抜き力、吹きだまりによる積雪、排水障害、屋上貫通部、および防火区画が含まれる必要があります。

3. 家畜飼育環境における腐食対策は、「防錆塗装を2回塗布する」などの単純な措置ではなく、まず環境分類から着手すべきです。

牛舎内の湿度、アンモニア、洗浄・消毒用化学薬品、温度差による結露、堆肥処理作業などの条件により、柱脚部、パーリンの継手部、ボルト周辺、溶接部、傷ついた箇所などが腐食の重点監視部位となる。ISO 12944シリーズでは、腐食性環境、基材状態、および所望の耐久性に応じて防食塗装システムを選定することを要求している[8]。調達仕様書には、少なくとも環境分類の根拠、基材および金属被覆の種類、表面処理等級、プライマー／中間塗料／上塗り塗料の組み合わせ、目標乾燥膜厚、エッジ部のストライプ塗装、現場での補修手順、検査方法、および運用・保守における再検査間隔を明記する必要がある。

4．防火戦略は機能的ゾーニングに従うものであり、すべての建物に単一の耐火対策を一律に適用してはならない

牛舎、隔離舎、飼料加工・貯蔵エリア、電気室、太陽光発電用インバータ区域では、火災負荷および人・家畜の避難条件が異なります。鋼材は高温になると強度および剛性を低下させるため、耐火設計は建物の用途、耐火等級、構造的重要性、および関係当局の要求事項に基づき、構造部材の耐火被覆、区画化、防火間隔、火災検知、自動消火、排煙、非常用電源の遮断などを総合的に考慮して行う必要があります。 飼料加工工程において可燃性粉塵が発生する場合は、粉塵火災および爆発リスクも併せて特定する必要があります。膨張型またはその他の耐火被覆の必要な厚さは、断面係数、所要耐火時間、および認証済み製品システムから算出しなければなりません。

IV．業界における3つの課題：調達判断にコスト、標準化、耐火対策、腐食制御を組み込む

課題点1：ライフサイクルコストをトン単価または平方メートル単価で置き換えること

単価は、構造用鋼材の調達において最も比較しやすい数値ですが、範囲（スコープ）の境界を見落としやすいのも事実です。見積書には、接合部の詳細設計、接合プレート、高張力ボルト、塗装、外装材、梱包ラック、海上輸送費、現場での揚重作業、検査、税金、技術サービスなどが含まれていたり、含まれていなかったりします。 最も低い見積額が真正に比較可能となるのは、設計基準、材料等級、塗装仕様、納入範囲、受入基準がすべて同一の場合のみです。 ムグアン基地のような複数建物からなるプロジェクトでは、構造体、外皮、MEP（機械・電気・設備）との連携、輸送および据付、品質文書、運用・保守（O&M）といった項目ごとにコストを分解し、設計凍結後に変更を厳格に管理するという、より合理的なアプローチが求められます。

課題点2：標準化が不十分であること――あるいは、逆に過剰な標準化

標準化が不十分だと、部材サイズの種類が増えすぎ、接続部の設計が繰り返し行われ、金型の頻繁な変更が必要となり、スペアパーツの管理も困難になります。一方、過剰な標準化は、建物の方位、換気、設備配置、地域ごとの吹雪の影響、伸縮継手、将来的な増築といった要素を無視することにつながります。「プラットフォーム＋バリエーション」方式が推奨されます。すなわち、グリッドモジュール、主要部材のファミリー、接続インターフェース、外装部品の詳細を標準化しつつ、機能的・環境的な違いに対応するためのパラメトリックな調整を柔軟に許容するものです。

課題3：防火および腐食対策の要件が契約の終盤まで先送りされ、性能確認が事実上不可能になる

契約書に「国家基準を遵守すること」とのみ記載され、適用される規格の版数、環境区分、耐火性能目標値、検査頻度、責任範囲が明示されていない場合、メーカー、塗装下請業者、施工業者がそれぞれ異なる解釈を行う可能性があります。海外プロジェクトでは、さらに現地の建築基準、各国付録、第三者認証、および行政機関の承認も関与します。 性能要件は、提出可能な文書へと具体化する必要があります。具体的には、計算書、材料証明書、溶接手順書（WPS）／溶接手順資格試験報告書（PQR）、溶接作業者の資格証明、非破壊検査（NDT）計画、塗装データシート、検査記録、部品トレーサビリティ計画、設置マニュアル、保守計画などです。

V．海外向けエンジニアおよび調達担当者が留意すべき8つのRFQ・入札評価項目

• 設計基準書類： プロジェクト所在地、用途、設計使用年限、重要度区分、採用する規格およびその版数、各国付録、風荷重・積雪荷重・地震荷重のパラメータ、熱作用、吊り荷重、太陽光発電（PV）設備による荷重。

• 構造範囲およびインターフェース： グリッド、スパン、ベイ間隔、軒高、屋根勾配、伸縮継手、基礎反力、MEP開口部、機器荷重、外装インターフェース、排水インターフェース。

• 材料およびトレーサビリティ： 鋼材の規格、衝撃靭性要求、材料証明書、熱処理番号によるトレーサビリティ、緊固具の規格、および代替材料の承認手続。

• 溶接および検査： 溶接施工要領書（WPS）／溶接施工要領書適合試験報告書（PQR）、溶接士資格、溶接品質レベル、非破壊検査（NDT）手法およびサンプリング率、寸法公差、初品検査／試組み要件。

• 腐食防止システム： 環境分類、表面処理、塗装／金属被覆システム、乾燥膜厚、エッジ補強、補修用材料、検査、および保守間隔。

• 防火・安全対策： 建築物のゾーニング、必要な耐火時間、防火保護システム、消火および排煙インターフェース、太陽光発電（PV）の遮断、粉塵爆発リスク、および非常避難経路。

• 梱包、輸送、および据付： 部材の識別、梱包順序、専用ラック、輸送寸法、現場保管、吊り上げ順序、仮設補剛、および据付け許容誤差。

• 引渡し書類および責任範囲： 計算書、工場図面、材料および検査報告書、実設モデル／図面、取扱説明書、予備部品、保証範囲、および欠陥修正の期限。

結論：「迅速施工」を「長期にわたる使用性」へと転換する

瀋陽ムグアン生態畜産基地のプレファブ鋼構造は、農業施設が複数の建物、反復単位、環境保護設備を統合・調整して設計・施工できる可能性を示しています。 しかし、プレファブ化が自動的に低コスト、低炭素、高耐久性を意味するわけではありません。 スケジュール上のアドバンテージが長期的な資産価値となるのは、標準化によって非効率なバリエーションが排除され、デジタル製造によって誤りが低減され、防火・防食に関する要件が検証可能な受入基準として明確化され、太陽光発電（PV）および機械・電気・設備（MEP）のインターフェースが設計段階で調整され、保守責任が契約書に明記される場合のみです。

技術エンジニアにとって最初の課題は、正確な設計根拠と機能的ゾーニングを確立することです。調達・サプライチェーン担当者にとっては、異なるサプライヤーが同一の技術的範囲内で見積もりを提出できるようにすることが鍵です。経営判断を担う者にとっては、評価の視点を初期購入価格にとどめず、工期の確実性、品質リスク、運用への支障、修理頻度、将来的な拡張性なども含めて総合的に検討する必要があります。 これは、鋼構造の倉庫・工場・畜舎など、その他の産業施設プロジェクトにおいて、ムーグァンプロジェクトから最も広く応用可能な教訓です。

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技術基準参照体系

GB 55006-2021『鋼構造一般規範』

GB 50009-2012『建築構造荷重規範』

GB 50011-2010『建築物耐震設計規範』

GB 50755-2012『鋼構造工事施工規範』

GB 50661-2011『鋼構造溶接規範』

GB 51249-2017『建築物鋼構造防火技術規範』

GB 14907-2018『鋼構造用防火塗料』