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2020年7月28日
はじめに現状、各社においてBuilding Information Modeling(BIM)を用いて作図、シミュレーション、コストなどさまざまな用途に上手く活用する方法を模索している段階である(図-1、図-2)。 そもそも設計手順がBIMの課題?!日建設計だけの問題とは限らないが、これまでのBIMは、各部門内の狭い範囲で最適化を図ってきたといってもよい。部門ごとに適したBIMソフトを選択して使い続けることで、部門内の標準化を図り、それぞれのBIMソフトの特長を生かした効率的な設計を可能にしてきた。 一例を挙げると、基本設計作成段階では意匠がプランを作る際に機械室・シャフトなどの面積を整理する必要があるが、基本設計段階でその回答を出すには、階高、天高、梁伏、床下げレベルなどの情報を踏まえ、納まりなど検討し回答するが、入手できるものは一部BIMがあったとしても、多くは手書き図面などメモでの情報伝達といった2次元でのワークフローを踏襲した部門間の連携を行っている。さらにそうしたメモ書きの情報が出てくるのは基本設計中盤~後半になりがちであるが、設備が欲しいのは初期~中盤である(図-4)。 こうした現状を認識しつつ、意匠・構造・設備が密に連携できる総合設計事務所の強みをBIMと融合させられていない点が課題であった。 コンカレントエンジニアリングへ設計手順の在り方が課題とするなか、2019年以降のいくつかのプロジェクトではこの課題を乗り越えるような取り組みが進められるようになってきた。 Revitを使った「i」前項では、意匠・構造・設備が早い段階から連携するコンカレントエンジニアリングのツールとしてRevitを使った取り組み例を紹介したが、部門間連携の潤滑油としては非常に有効であったが、設備の作図ツールとしては一切使っていない。 (1)データ受領方法 a)タイプA b)タイプB1、B2 (2)データ連携による便利機能 この機能により、梁下500mmを切る場所は納まり上リスクがある場所と考え、BIMによる納まり対象場所が絞れるため、従来手書きで断面図を書いて検討に比べ、よりスピーディーに、効率的に納まり検討を行うことができた。 (3)データ連携を活用するには 「i」から技術計算へこれまで意匠・構造・設備がデータ連携を進めることを書いてきたが、みんなで苦労したけど、その先に設備は何をしたいのか?と聞かれることがあるが、答えは「技術計算」に尽きる。 おわりに今回紹介した病院におけるBIM取り組み事例は、これまで多くのBIM取り組み紹介では作図という視点が多かったが本稿では作図については紹介していない。私自身3次元による作図は10年以上前から取り組んできたが、ずっと感じていたのは、BIMによる恩恵が大きいのは作図より情報、すなわち「i」をコントロールすることではないかと。 株式会社 日建設計 エンジニアリング部門 設備設計グループ 浅川 卓也
吉永 修
建設ITガイド 2020 特集2「建築BIMの”今”と”将来像”」 ![]() |
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2020年7月22日
はじめに生産性向上を目的としたBIM実装は、国土交通省の建築BIM推進会議での成果創設に見られるように大きな加速を見せている。日本の人口構成や生産人口の減少により、これまでの手法では品質を維持して施工を進めていくことが不可能であるといわれている。われわれ建設業が扱うものは、一品一様同じ条件がない。それを一定の期限と品質を確保して取り組まなくてはならない。BIM環境でいかに業務に価値をつくっていくか、BIMでどのようなメリットをつくり出していくか…が問われている。 見様見真似だが、配管図を描くことを教わり、施工に必要なポイントを検討して、一緒に仕事をする仲間と検討結果を共有することを教わった。図面を描く場面と同時進行で、設計段階で表現されるシステムの「在りよう」を現す設計図作成手法から、実際に配管工事をお願いする技術者が現場という制限のある空間と時間で配管を吊りこむまでに必要な情報「やりよう」の違いを現地現物の配管を目の前に体感し、その情報の質と粒度の違いを体で理解した。 凹凸の重ね合わせが配管加工に必要な長さを決定する。私の先輩が描く確かな施工情報が詰まった図面は、表記こそ控えめながら配管加工に必要な情報が内包されていた。その証拠に、実際に加工する職人さん達が図面を渡された後「段取りが良くて仕事がはかどる図面だ」と言っていたことを思い起こす。あの図面が大きな信頼と安心で効率の良い作業化を実現していたのである。 建築データ連携を語る上で、規約や業務フローを整備する際に、施工計画や品質管理に携わる職能が発信する施工情報に、確実な情報を込めることができる社会を確立することが技術継承も含めた次世代へのBIM連携ではないかと思っている。 世界中で建築配管技術者が扱っているRevit MEPのジェネリックファミリで構成されたモデルをAUTODESK FABRICATION ESTMEPで作った部材データと連携することで、より加工手間がかからない確実な施工情報を提供できると思い、手法と効果を以下に記載する。 世界中の配管施工に必要なものは共有できるCADからBIMへ環境が変わった際、MEPの技術者がどの部分を活用すれば働く仲間の効率化を実現できるか、何に着目するか、最先端のRevit MEPを実際に活用しながらワークフローを示す。 配管は流体をA点からB点へ搬送することを目的としたシステムである。設計者は、何を目的にした流体を運ぶか、空調システムか加湿のシステムか、またどのような種類の流体を使うか、水、冷媒ガス、蒸気なのか、搬送にかかる環境に耐えうるか、内部圧力に耐えうる材料か、耐候性は確保できるか…という設計の情報である「在りよう」を設定する。 施工の技術者は施工の実現性という「やりよう」を表現するために、技術検討を施し、施工情報にデータの質を高める。 経路の特定や固定箇所の特定支持の方法は同じものは存在しない。建築情報の中で整合性を確保しながら、建築空間で施工が実現可能なレベルまで情報を高めるための作業に労力の多くを費やす。現在のできうる役割はここまでであるといわれたBIM情報を、ちょっとした操作を加えることで効率化が得られる情報となると考え、配管加工に欠かせない情報として切断長さを算出できないかと考えた。 かつてベテラン技術者が脳内で構築した接続情報を用いて、当時図面情報に込められた「思いやりのひと手間情報」を「役に立つ」「欲しくなる」「誰もが扱える」根拠としてBIMによる配管加工情報に込めることができないか。業務プロセスで実現するために「どうやって」「誰が何を準備して」を具体的にした事例を紹介する 業務フロー役割、データフロー配管の管路確定までのフロー整合性確保までは現行と同様である。BIMの見える化成果で調整意思決定の効率化が図られていることは周知のことである。 ②ITMをRevitプロジェクトへ導入する ③配管加工を必要な部位を特定し、配管の仕様にサイズ・継手との相関関係をカタログ化した情報を持ったITMという部材データベースを付与する いったん作ったデータを共有することでブラッシュアップを図り、仲間を増やしていける。部材を共有する企業がITMの提供を開始している。 データベースが確定すれば、何につなげるか誰に見てもらえるか、どう評価してもらえるかの作業に移る。パイプの加工はまず切断から開始される。 ITMで構築された部材の組み合わせから、外形寸法で表記された「管⇔芯」の記載寸法のみならず、BIMモデルの情報が継手の位置関係を仕様通り、施工要領通りに再現し、そこから切り出されるカッティングレングス切断長さが確かな施工情報として表記され、配管工事の仲間である加工する技術者へ届けられる。 カッティングレングスが確かであれば、開先加工、螺子切加工、フランジ接合におけるフランジ面からのセットバック寸法値を加味した数字が届けられる。 従前は、わずかではあるが異なる接続点情報を人の勘や記憶に頼ることで、配管加工の最初の作業である寸法マーキングいわゆるケガキにおいて、不確かな情報で加工を始めてしまうことがあったであろう。 今回紹介するITM情報を連携させることで、配管切断というたった一つの工程ではあるが、BIMとリアルを確実に結びつけ、FABRICATIONに必ず伴う切断作業を効率化できるのである。 プラント配管ではスプール図面という表記を用いて加工に必要な部材仕様・接続情報・切断・溶接ギャップを一枚の図面に表現していた。経験を積んだ技術者の成果である。 しかしながら図面という絵を、加工に必要な姿に高める過程に、技術力といわれる「情報を組み合わせるテクニック」を確かな成果に発展させる技術者が少なくなってきている。たかが配管カッティングレングスではあるが、特記仕様に沿った、部材と部材の組み合わせから生じる情報をRevitから簡単に得られるメリットは大きいのではないか。実際の現場450φの配管ジェネリックモデルで作業して空間調整まで終了した段階でFABRICATIONにした際見出された改善が必要な部位を以下に示す。 金額は明示しないが、この不整合を現場で発見した場合いかほどの労力がかかることだろうか。運搬・仮設足場・試験等一カ所の溶接手直しという範囲では解決ができないかもしれない。 ムーブメント●ITMを増やしていく仲間 接続情報を伴う部材情報はバルブ等の製造者でもビジネスチャンスになるとの動きがある。一部の製造者はカタログ値を無償で配信している。 ユーザーグループでは、AUTODESK社との協業でJISのITMを整備して、順次Revitに同梱する計画がある。 ●ダクト製作 ダクト工事に関わる板取り情報にも同様な動きが見られる。外形のみのダクトモデルをCADMEPのFABRICATION ITMをつなげることで、ダクト切断プラズマカッターとダイレクト連携を図り、現状は一部材ずつ手入力で行っているダクト切断情報の入力手間の削減を計画している。シェアの大きい製造機メーカーである株式会社フカガワとのコラボレーションを実現したいと考えている。 ●配管自動切断機・配管フランジ溶接機 前述のカッティングレングスをマーキングする作業は、人間がスケールを携え、マーキングして切断箇所に配管をセットしている。オーストラリアの事例では配管カットマシンにデータが連携しており、人の入力を介さないで配管の加工を行うことを実現している。製造工作機のソフト面を更新することで、自動切断・開先加工・フランジ位置決めもできるのではないかと期待している。 働く仲間に情報連携オーストラリアの配管溶接工と呼ばれる職業の平均年収は2千万円程と聞いたことがある。オーストラリアの設備工事における必要な情報を発展させる取り組み、言い換えるならば「BIM活用」は先進的で学ぶべきことが多いとMEP AUSという設備技術者の会議に参加した友人から聞いた。 新菱冷熱工業株式会社 技術統括本部 BIMセンター 専任課長 谷内 秀敬
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2020年7月17日
はじめに建築生産において、「設計」と「施工」は求める成果が違うことからBIMモデルを【つなぐ】ことは難しい、といわれてきた。 設計から施工へデータを【つなぐ】意匠設計では、室内からの景観検証やファザードのデザインスタディ、内装検討等にBIMモデルが活用されている。施工に【つなぐ】ことを考慮すると、同時に構造設計・設備設計がBIMで足並みをそろえることが重要となる。 施工~元請けから専門工事会社へデータを【つなぐ】「構造BIMモデル」は、鉄骨造の場合そのまま仮設計画や鉄骨建方計画、躯体工事計画のベースモデルとなる。かつ実施設計の段階で計画に着手できるというメリットがある。
【つなぐ】を可能にするBIMツールBIMに対する一番の意識変化は、現場で施工管理技術者自らがタイムリーにBIMモデルを扱いたいというニーズの高まりである。 おわりに【つなぐ】ことによる効果設計から施工へ 東急建設株式会社 建築事業本部 技術統括部 BIM推進部 プロダクトデザイングループ グループリーダー 吉村 知郎
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2020年7月16日
情報化生産の取り組み開始数年前に、施工部門でのBIM活用の検討を始めた頃、BIMの3次元のモデルがあるのに、成果物として2次元の躯体施工図を作成することに疑問がありました。その当時、BIMは情報を保持できるのに躯体施工図であまり活用できていなく、職長は躯体施工図の情報を読み取り、加工帳ソフトに手入力しているという実態があったからです。 情報伝達媒体の変化情報伝達媒体の変化は過去にも起きています。私が入社した30年前は、手書きで躯体施工図を描き、職長が手計算で加工帳を書いていました。その後、手書きの躯体施工図がCADに変わり、また、その数年後、パソコンで作業する加工帳ソフトが登場しました。 各工事の情報伝達手法化鉄筋工事では、構造計算書などからのデータと設備電気からのスリーブ情報で統合BIMモデルを作成します。その中から鉄筋情報だけを加工帳ソフトに直接データを送る仕組みを構築しています。 作業所所員への情報伝達手法躯体作業関係者に詳細情報を伝達するために、3Dモデルから画像を切り出した図や、3DPDFで回転しながら閲覧できる情報媒体を提供しましたが、難解な部位についてはBIMモデルから3Dプリンターで出力した模型が一番正確に情報伝達することができました。 情報システムの運用システムの運用検証を行うと発注者・設計者からの変更要望や施工上の納まり検討などで、日々BIMモデルが進化しており、情報のインプット・アウトプットのズレが情報化生産の大きな課題となることが分かりました。例えば、アウトプットしたデータで施工図情報を発信した後に、施工図情報に変更を必要とする情報がインプットされた場合、BIMモデルは新しい情報で更新されますが、一度アウトプットした情報とはリンクできません。その後にBIMモデルからのデータで情報化生産した製品と施工図とで相違があり干渉問題が発生してしまいます。 スマート デジタルファブリケーション運用については非常に難しく時間のかかる課題ではありますが、現在はICT、IoTやAIなどの技術の進歩でインダストリー4.0と言われている第四次の産業革命時代です。生産工程のデジタル化、自動化、見える化、バーチャル化を進め、AIやロボット、3Dプリンターなどを活用したスマート デジタルファブリケーションを目指しています。 株式会社 長谷工コーポレーション 建設部門 建設BIM推進部 部長 原 英文
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はじめに足場丸太の販売業を営む「杉孝商店」として1953年に創業した弊社は、60年を超える歴史を足場とともに歩んでまいりました。現在は仮設機材レンタルの専門会社として、建築・土木・橋梁・プラントなどのさまざまな分野で機材をご提供するとともに、設計や管理計画提案・安全教習等の安全ソフトも併せて提供しています。 BIM導入のきっかけ上記背景の下、当初は2Dでの作図をベースに数量を拾えるシステムが作れないかという考えもありましたが、作図者への負担が非常に多く、納期にも影響が出てしまうことより断念、引き続き模索する中で「BIM」に出会いました。作図で使用するソフトは変わりますが、3Dであれば数量が拾えるため、「数量算出するためのBIM足場モデル作成」に取り組むべく導入に至りました。具体的には、社内(営業所向け)にてBIM作図による数出し支援サービスを実施し、3Dパースと数量表を作成し提供することに取り組み、一年間で約100 件の足場BIMモデルを作成し、数量算出を行いました。 社内作図体制について弊社は1993年より技術課にて足場計画図の作成を開始しており、現在は設計課に名を変えて、10名にて2Dでの作図対応を行っています。作図以外の案件(計算書のみ、修正対応)含む内容になりますが、月に200件~250件の依頼を受けており、多くの案件を受けられる背景にはグループ会社であるSUGIKO-VNの存在があります(2013年設立、現在40名のスタッフにて運営)。作成内容としましては、88申請用資料一式作成(提出用図面、図面に付随する強度計算書、部材明細書等作成等)外部足場、型枠支保工、橋梁吊足場、イベント案件など自社で保有している商材(軽仮設材)全般の計画を行っています。 案件対応の実績2018年から本格的にBIMでの対応を開始し、現在までの対応実績件数としまして、2018年約45物件、2019年71物件の実績を重ねております。 1つ目の仮設計画見える化に関しては、足場BIMモデル納品時に「課題シート」という資料を活用し、足場モデル入れ込みする中での気付き(躯体と足場の干渉や、足場不足箇所、不具合等)を見える化し、代替案も合わせ提示することで作成した足場BIMモデルを活用いただける取り組みも合わせて行っております。その背景として、足場BIMモデルを現場で活用できない課題がありました。具体的には現場にてBIMを潤沢に扱える環境(現場にBIMソフトやハイスペックなPCの導入、BIMを扱える人材等)がないということです。そこで足場BIMモデルを使用したレビュー会や、課題シートでの投げかけを行うことで、現場での施工BIMの推進をサポートさせていただいております。まだ課題も多くありますが、実績を積んでいくことでより現場に根付いたサービスを目指し取り組んでおります。 2つ目のBIMを使用した搬入サポートに関しては、弊社で作成した足場BIMモデルを使用し、現場より指定いただいた範囲にて搬入単位での数量出しを実施、搬入時の数量出し作業(手拾いでの時間)の負担軽減や、事前に数量と総重量が分かるため、配車の手配への活用にも好評をいただいております。その他実行予算や、積算時の活用にも期待いただけているサービスとなります。さらなる手間削減として、弊社のWeb受注システムCOLAとの連携も進めており、この運用により、注文時にベースの足場資材数量が注文画面に表示され、最終の微調整にて注文作業をしていただける環境が整います(図-2) 今後の展開について以上の実績を重ねる中で、さらなるサービスの展開として次の事も進めています。①BIMモデルVR化→バーチャル安全点検、②時間軸の反映→足場の組み立てステップ作成、③3Dスキャン→点群データからモデル化の3点です。 最後に実際にお客様の声を頂きながら案件対応を進める中で感じるのは、BIMをただ使えば効率化できるわけではないということでした。現状上手くいかないことも多くありますが、「BIMを使う」という強い意志の下、諦めることなくお客様と一緒に進めていくことが、「足場BIM」のスタンダードになっていくと感じています。引き続き実績を積んでいくことや、新たな足場のBIMモデル活用(VR、ARや点群データとの連携等)も見据え、より良い現場支援を行っていきたいと考えております。今回の内容に関しまして、ご興味を持っていただけることがございましたら、お気軽にお問い合わせいただけましたら幸いです。 株式会社 杉孝 技術サポート部 部長 鎌田 健一
セールスエンジニアリング課 課長 三宅 祥子
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