施工BIMを理解するために必要な3つのポイントとは

2020.06.17

投稿者: 定蛇

施工BIMを理解するために必要な3つのポイントとは
この記事を読むと以下の3つのことがわかります。

①施工BIMとは
②施工BIMを活用するメリット
③施工BIMを導入するために必要なもの

施工BIMとは

施工BIMとは、施工段階で使用するBIMのことを言います。
BIMはBuilding Information Modeling(ビルディングインフォメーションモデリング)の略で、「BIM」は一般的には「ビム」と読みます。

BIMはコンピュータ上で3次元の設計をすることができ、特に大規模な建造物の設計に使用されます。
3DCADでも3次元の設計が可能ですが、3DCADでは線や曲線のデータを単に3Dオブジェクトにしたもので、情報としては手書きの図面とそれほど大きな違いはありません。

これに対してBIMモデルは、柱や壁、建具、部屋などのオブジェクトに寸法や材質、空間などの属性情報が含まれています。
これを活用することにより、例えば、鉄筋を選択すると鉄骨の種類や大きさ、重量などの情報を集計することができます。
これにより、建物全体の鉄骨重量を算出することが可能です。

このBIMは企画設計段階から活用していくことが多いのですが、特に建物を施工する段階でBIMを使うことを施工BIMと呼んでいます。
次のセクションでは施工段階でBIMを使うメリットについて説明します。

施工BIMを活用するメリット

BIMは企画・設計から利用されることが多く、設計のみにBIMを使い、ここから各種の図面を起こして施工に移るパターンもよく見られます。
しかし、施工段階においてもBIMを使うことで以下のようなメリットがあります。

発注者と設計者のコンセンサスの形成

コンセンサスとは合意のことです。BIMを活用すると、3次元モデルを様々な角度から見ることができたり、断面を必要な場所で切り取ったりなど、形状の理解が容易になります。
従来でもパースやCGを使って3次元モデルを表現する手法がありましたが、BIMを使うことによりさらに自由度の高い3次元モデルを画面上に描画することができます。
またパースやCGに比べ、修正が容易でかつ迅速に行うことが出来、修正箇所がすぐに画面上に反映されるのも大きな特徴です。
ソフトウェアによってはBIMモデル内を「ウォークスルー」できる機能を持つものもあり、VRヘッドセットを付けて「建物内を歩く」ことができます。
発注者は建築のプロでない場合も少なくありません。
そのため図面だけでは説明しきれない、理解しきれない部分をよりリアリティをもって体験していただくことで、両者のコンセンサスを形成するツールとして活用できます。

施工関係者間のコンセンサスの形成

大規模な建造物であるほど、基礎や柱、梁などが複雑になります。複雑な形状の納まりを平面図や断面図などの2次元図面で検討するのは大変な工数になります。
BIMでは建物の形状や部位が忠実に再現されており、さらに属性情報も含まれているため、様々な方向から検討することができます。
これにより、関係者間の検討工数が削減され、問題点の抽出が迅速になります。
また、BIMソフトウェアはクラウドにデータを保存することが出来ることも特徴です。
そのため、プロジェクトルームに関係者が集まるのではなく、テレワークで関係者間のコンセンサスの形成を図ることも可能です。
なお、データの扱いについては、関係各社の情報セキュリティポリシーに従うことも大切です。

施工手順の立案、検討、および施工計画への活用

施工計画を立案するときにもBIMを活用することができます。
施工手順をアニメーションにして手順の確認をする、足場や揚重機の安全性を検討するなどに活用することができます。
作成したアニメーションはタブレット端末で現場作業員に見てもらうなどの活用も進んでいます。

施工BIM活用のさらなるメリット

BIMには部材に寸法や材質などの属性情報が含まれているため、建造物に使用しているコンクリートや鉄筋、壁、床などの数量を自動的に計算する機能があります。この機能を活用すると現場での工数軽減につながります。

また、デジタルモックアップ機能が搭載されているBIMソフトウェアを利用すれば、実際にモックアップを作製することなく建造物の検討をすることができます。外装の変更や天井裏など見えない部分を切り抜くこともコンピュータ設計ならではの機能です。

施工BIMを導入するために必要なもの

施工BIMを導入するために必要なものをまとめてみました。

BIMソフトウェア

まずはBIMソフトウェアを選定する必要があります。特に関係者間でデータを共有する場合はソフトウェアを共通にすることが望ましいでしょう。
・Revit
Autodesk社が提供しているBIMソフトウェアです。同社で提供しているAutoCADとの親和性も高くなっています。
・ARCHICAD
わかりやすい操作性と豊富なアドオン(機能拡張)が用意されています。
・J-BIM 施工図CAD
国産の施工に適したBIMソフトウェアです。
・GLOOBE
こちらも国産のBIMソフトウェアです。日本の設計思想に基づいた機能が豊富です。

コンピュータ環境

メインで使用するコンピュータは3Dモデリングがストレスなく行うことが出来るように、CPUやメモリ、グラフィックボードをできるだけ高性能のものにすると良いでしょう。
具体的には、CPUはXeonやiCore9、メモリは少なくても16GB以上、グラフィックボードはNVIDIAやAMDのものを用意すると快適にBIMソフトウェアを使用することができます。

ディスプレイはなるべく大型(24インチワイド)のものを2つ以上用意して、マルチディスプレイ環境にすると作業効率が向上します。

ローカルに保存するディスクもSSDを使用するとファイルアクセスが高速になります。また、BIMデータは容量も大きいので、512GB以上のディスクがあるとよいでしょう。

プレゼンテーションや打合せに使用するために、モバイルPCがあると便利です。
こちらもできるだけ高性能なものがあると便利です。

閲覧用としてタブレット端末があると現場で手軽に利用できます。見やすさを考えると10インチ以上の大きさが良いと思います。

また、データ共有のためにクラウドストレージを活用する機会が増えてきました。
DropboxやGoogleDriveなど、社内情報セキュリティを考慮しながら活用すると作業の効率化が図れます。

組織および人材

BIMソフトウェアと動作させる環境を整えただけではそれを活用することはできません。
用意したBIM環境を活用していくための組織づくりや人材育成が、施工BIMを成功させる鍵となります。

BIMソフトウェアを使いこなせるスキルを身につけることはもちろんですが、会社内で施工BIMを推進していくための組織づくりが重要です。

コスト試算

BIMを導入するためにかかるコストを試算し、それに見合う効果を出せるかを検討する必要があります。
このコストにはコンピュータ環境の整備費用はもちろん、人材確保やトレーニングの初期投資をはじめ、2年目以降にかかってくるコンピュータ環境の保守費用や人件費なども見積もる必要があります。

まとめ
1990年代、手書きの図面がCADに変わり、設計の世界が大きく変わりました。今BIMソフトウェアの登場でさらなる革新が始まっています。

ただ、現実問題としてBIMの普及率はそれほど高くないのが現状です。一般社団法人日本建設業連合会のアンケート調査(※1)によると、BIM導入の普及の阻害要因の1位は
「新しいソフトウェアを覚えるのが厄介、3DCADは敷居が高い」
だそうです。
それに対し「経営者の理解がない」の回答はほぼゼロというデータがあるので、実務側の理解が足りないのがBIM導入を阻害している要因になっているようです。

日々の業務で忙しく、新しいことを覚える余裕がないという意見もわかります。
しかしその忙しさが施工BIMを活用することで改善されるのであれば、新しいことにチャレンジすることはやりがいのあることではないでしょうか。

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参考URL
一般社団法人日本建設業連合会施工BIM（BIM専門部会）
https://www.nikkenren.com/kenchiku/bim.html

(※1)
https://www.nikkenren.com/kenchiku/bim_susume/pdf/bim_susume_report_03.pdf