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書籍版「建設ITガイド」に掲載した特集記事のバックナンバーです。

施工BIMの今 -戸田建設のBIM-

2017年7月28日

 

はじめに

今回のテーマである施工BIMの本題に入る前に、当社におけるBIMの位置付けについて話をしたい。
 
当社は現在、会社全体として「フロントローディング」による生産性向上の取り組みを進めている。この取り組みを実現するために必要なものとして、①ワークフローの全体最適化、②そのワークフローを実行可能にするための体制と役割分担、③全体を取りまとめるマネジメント思考(統合マネジメント思考)、④BIMの活用、を挙げている。
 
当社はBIMをワークフローと密接に関係する、生産性向上のための一つの要素として捉えている。具体的にはプロジェクトの客先要件とリスクの見える化を行い、スケジュールおよびタスク(作業/業務内容)管理により課題を先行して解決するためのツール、またこれらのリスクや課題などの情報を統合するプラットフォームとして捉えている。
 
 

施工BIMの考え方/進め方

当社が考える施工BIMは、着工前に生産設計や施工側でフロントローディングを実践し、その中でいかにBIMを利用するかである。これを「プレコンストラクション」と称しているが、具体的な進め方は、まずプロジェクトの客先要件とリスク、特性からBIMの利用目的を特定する。次に生産設計視点による設計図のチェックを行うことによって、リスクを洗い出すとともにタスクを整理し、そのタスクの内容に基づいたBIMモデルを構築する。そして、これらの流れの中で抽出された課題を、BIMモデル中心の打合せによって調整や解決を図っていくという流れである。この進め方は2D図面の質疑により、繰り返し訂正を行う従来の流れよりも、作図のロスタイムやロスコストを抑えることが可能と考えている(図- 1、2、3)。
 

図-1 プレコンストラクションにおける生産設計ワークフロー




 
 

図-2 BIMモデルの流れと成果物




 
 

図-3 モデル中心の打合せ(BIMマネジメント会議)の様子




 
 

プレコンストラクションの取り組み内容

①生産設計業務のフロントローディング
 
当社は従来の2D作図先行による訂正を繰り返し行う課題解決の進め方からBIMと2Dを併用した課題を先行して解決する進め方に転換することを進めている。従来の2Dに加えて、設計内容や課題の見える化にBIMの3D情報を活用する進め方である。この方法を実施した事例では、関係者に対して分かりやすく伝わり、回答のスピード化につながった(図-4)。
 

図-4 課題の見える化の一例




 
 
また課題を「課題シート」という形でまとめている(図- 5)。
 

図-5 課題シートの例




 
 
ビジュアル的に見やすく、伝わりやすいものにし、経過や回答状況も併せて記すことで履歴管理のドキュメントとしても活用している。
 
次に取り組む体制だが、初動期支援を行うためのフロントローディング推進体制の構築を進めている。参画時期が従来と変わって前倒しとなってくるため、生産設計リソースの割り当てや役割の分化が必要である(図-6)。
 

図-6 生産設計のフロントローディング体制とその参画時期




 
 
現状は各部門への役割の割り当てやタスク工程の策定を推進部門であるBIMCM室が担っている。来期から本社以外の支店にも同様な推進部門を展開する予定である。
 
また設備のBIMモデル統合による調整の早期化や早期の課題解決を図るべく、専門工事会社との協働も進めている。図-7は従来2Dにて重ね合わせを行っていたものをBIMモデルによる統合確認を行うことで、課題解決のスピード化につながった事例である。
 

図-7 設備施工図と建築モデルの統合確認




 
 
このような取り組みの中で、設備会社を始め、さまざまな専門工事会社との連携を開始しており、製作図作成も視野に入れている。また施工図に関しても、現状はBIMから下図として出力し、2Dにて仕上げる流れで進めているが、将来的にはBIMモデルから直接施工図の作成ができるような手法の検討も行っている。
 
 
②施工計画のフロントローディング
 
施工計画の取り組みとして、生産設計や技術、工事の視点による施工上の課題を抽出するためにBIMモデルを利用している。これは2Dによる事前検討資料では気が付かない課題を3Dでより詳細に検討を行うためであり、施工計画におけるステップ図の作成も行っている(図- 8)。
 

図-8 仮設計画の検証




 
 

施工部門におけるBIM対応力およびマネジメント教育の強化

プレコンストラクションをより推進していくために施工部門のBIM対応力やマネジメント教育を強化することも重要である。4つの取り組みについて紹介する。
 
①BIM利用環境の整備
 
生産設計や施工側で利用できるBIMのネットワークライセンス環境を昨年末までに整備した。ハード環境に関しては、今期中に現場社員に対してVDI環境(BI Mをサーバー側で稼働し、画面をPCに転送する仕組み)を整備する予定である。
 
②BIM基本操作教育の実施
 
生産設計課や設備課、技術課、工事課に対してBIMの基本操作教育を行い、その上で推進部門であるBIMCM室にて、実務としての施工計画や施工管理におけるBIMの活用方法の研修を必要に応じて行っている。
 
③スターターBIMモデルの供給
 
上記2項目により、環境が整い、操作スキルが身についても、実際に自分が担当する案件でBIMモデルを利用しなければ本当の意味でのフロントローディングの部門展開は進まないと考えている。そこでスターターBIMモデルと称する、躯体モデルをベースとしたモデルを各作業所へ供給することで、日常的にBIMモデルが活用できる環境の整備を始めている。
 
④PM(プロジェクトマネジメント)教育
 
フロントローディングを進めていく上での協業作業を取りまとめることができる中心的な人材を育成するためにPM教育を行っている。対象者はフロントローディングの推進担当者やプレコンストラクション案件のプロジェクトマネージャ、生産設計課員、現場工務などである。この教育を行うことでゼネコン内部に根付く部門間の縦割りの考え方が少なくなることを期待している。
 
 

最後に

ここまで「施工BIMの今」として話を進めてきたが、途中、アウトプットとしての成果物や社内の体制、専門工事会社との体制など今後に向けた話も行ってきた。
 
今後はフロントローディングによる社内改革の動きを会社全体へより迅速に進めていくため、推進部門としてのBIM-CM室主導から各支店主導へ移行していきたいと考えている。
 
 
 

戸田建設株式会社 建築本部BIM-CM室 北川 剛司



 
 
【出典】


建設ITガイド 2017
特集2「BIMによる生産性向上」



 
 



施工BIMの今 -竹中工務店における設計施工のメリットを生かした施工BIM-

2017年7月18日

 

はじめに

竹中工務店における施工BIM事例の第1号は、1988 年竣工のドーム建築であり、大規模な屋根を精緻に施工するため、3次元データで光波測量機を制御した事例である。当初は、このように特殊な施工条件へ対応する手段としての活用が主であったが、近年は、条件に関わらず広く施工BIMに取り組んでいる。特に設計施工案件のメリットをより生かす手段として、施工段階におけるゼネコン・専門工事会社の調整等での活用が進んでおり、本報では事例と、実施するための基盤整備状況を紹介する。
 
 

施工BI Mの事例(1)専門工事会社連携によるBIMモデル合意

当社では、「BIMモデル合意」と呼ばれる手法を活用した事例が多い。BIMモデル合意とは、日建連「施工BIMのスタイル」1)で定義された表現で、異工種間調整をゼネコンと専門工事会社がそれぞれ作成したBIMモデルの重ね合せによって実施することである。従来、打合せのためだけに作成していた2次元図面の削減や、課題の早期解決といった効果が期待できる。
 
当社におけるBIMモデル合意の運用としては、作業所に社内外関係者が集まり、重ね合せたBIMモデルをプロジェクター等で表示しながら、その場で課題解決する、もしくはビューア上で記録する打合せ(以下、重ね合せ会という)を定期的に開催する方法が多い。特に、設計施工案件では、設計段階から施工関係者を交えた重ね合せ会を実施し、生産情報を早期に反映させていくことで、課題解決の効率化を図っている。重ね合せ会の様子を図-1に、レポートの例を図-2に示す。
 

図-1 作業所における重ね合せ会の様子




 
 

図-2 ビューア上で作成する課題レポート




 
 
現状、BIM対応が可能な専門工事会社は鉄骨・設備・鉄骨階段・ELV・外部建具が主であり、その他の工種については当社が2次元の製作図を取りまとめ、適切にBIMモデルへ反映していく。重ね合せ会では、データマネジメントを行う担当者自身が課題抽出・解決を行う必要があるため、作業所の施工図担当者が務めると、うまく運用できているケースが多い。活用事例では、躯体と空調設備との重ね合せによるスリーブ調整における事例が多く、関係者全てでメリットが得られている取り組みである。例えば図-3のように、RCモデル上で梁貫通可能な範囲を視覚的に自動表示させることで、調整作業が大幅に効率化されている。
 

図-3 RC梁貫通箇所の検討例




 
 
さらに、自社開発の鉄筋BI Mツール「RCS」を活用し、鉄筋専門工事会社と連携した加工図・加工帳作成の取り組みも始まっている(図-4)。
 

図-4 自社開発の鉄筋BIM ツール「RCS」を活用した施工BIM




 
 

施工BIMの事例(2)BIMモデル承認の取り組み

先端的な取り組みとしては、合意だけでなく、承認までBIMモデル上で行う「BIMモデル承認」にも取り組んでいる。対象は鉄骨承認が多く、鉄骨モデルのプロパティに確認記録を残すツールを活用する等、エビデンスの残し方に工夫をしている。BIMモデル承認を実施することで、体裁が細かく決められている2次元承認図が不要となり、ファブの作図労力・ゼネコンのチェック工数が削減される。ただし、関係者間での確認や、工場における鉄骨製作、現場での施工では2次元図面が必要となる。それらでは、鉄骨製作のために工場で必ず作成される単品図を使っている。省略した承認用の詳細図と、製作用の単品図の違いは、図-5に示す通り、通り心や寄り・下がり寸法の記載有無等が主である。これらは製作上必要ないが、ゼネコン承認のためだけにファブが手間をかけて作成しているものである。
 

図-5 省略する承認用詳細図と、必ず作成される製作用単品図の違い




 
 
このように、BIMによって省略できるもの、できないものを事前に仕分けすることで、施工BIMによる効果をより享受できる。
 
なお、BIMモデル合意・承認におけるポイントは、BIMモデルの信頼性に尽きる。2次元図面が正になってしまうと、BIMモデルでの合意内容に意味がなくなってしまうためである。信頼性確保のためには、作業所長のリーダーシップが不可欠となる。途中で2次元図面を作成せず、プロジェクトとしてBIMモデル合意に取り組む体制、雰囲気作りが重要である。
 
 

施工BIMの事例(3)図面・モデル支給を実現する施工BIM

設計施工のメリットのひとつは、先述した通り、設計段階から早期に生産情報を盛り込むことができる点である。また、BIMモデル合意の効果として、2次元よりも早期に課題抽出・解決が可能となる点がある。この2点が組み合さることで、納まり調整のみに留まらず、ゼネコン・専門工事会社の作業範囲・責任範囲を、より合理的に変革することが可能となってきている。具体的な例として、他製作物との取り合いまで調整した製作図基図、もしくはそのまま製作可能なレベルのBIMモデルまでを当社が責任を負って作成し、工場へ支給する取り組みを始めている。
 
図-6に、鉄骨製作を題材に、従来と新手法の違いを示す。
 

図-6 従来手法と新手法の責任範囲の違い




 
 
従来は、製作図作成と他製作物調整が並行して発生するため、ファブがモデル・図面の変更修正作業で多大な工数を要していた。そこで、当社ではBIMモデル合意によって早期に附帯鉄骨との取り合いを確定させることで、ファブへ変更のないモデル・図面を支給する取り組みを始めている。
 
適用対象として、S造の大規模曲面屋根、および「燃エンウッド」という木材の柱部材で実施した際に支給したBIMモデルと製作図の例を図-7、8に示す。
 

図-7 屋根鉄骨部材の支給モデルとパネル図

図-8 燃エンウッド部材の支給モデルと加工図




 
 
特に、S造の大規模曲面屋根の事例では、BIMモデルからのCAM連動が可能な鋼材メーカーと連携することで、1次加工までの作図手間を最小限に削減した鋼材を、当社からファブに支給する取り組みまで実施している。
 
 

推進体制と基盤整備

先述のような施工BIMの取り組みを始め、当社では全社的にBIMを推進していく方針である。2015 年7月に「BI M 推進チーム」(2016 年12 月現在)という本社の推進組織が発足するとともに、設計・施工両職能の専任社員も配備した。具体的な基盤整備施策として、(1)ハード(2)ソフト(3)教育の3点を挙げる。(1)(2)では作業所への64bitPC配備、作業所ファイルサーバーのクラウド化、BIMモデルの部品整備、ソフトウェア開発等を実施している。(3)では施工BIMで先進的に取り組んでいる全国の作業所長同士の交流会を企画するなど、プロジェクトをマネジメントする人材の育成、ノウハウの展開を図っている。
 
 

今後の展開と期待

本報ではゼネコン・専門工事会社の調整における施工BIMを中心に、設計施工のメリットを生かした事例を紹介した。今後は、施工BIMの効果をさらに享受するためにも、業界全体へ施工BIMを広めるためにも、BIM対応が可能な専門工事会社・工種が増加することに期待している。
 
他産業では、製造業を中心にICT技術が鍵となってIoT・Industry4.0と言われるものづくり革新が進んでいる。同じように、建設業ではBIMが鍵となり、ものづくりの仕組み自体を変革する、産業革命につながる可能性を秘めていると言っても過言ではないだろう。当社の施工BIMが、その一助となれば幸いである。
 
参考文献
1)日本建設業連合会:「施工BIMのスタイル施工段階における元請と専門工事会社の連携手引き2014」、2014.1
 
 
 

株式会社 竹中工務店 BIM推進室 主任 生産担当 染谷 俊介



 
 
【出典】


建設ITガイド 2017
特集2「BIMによる生産性向上」



 
 



施工BIMの今 -鹿島建設の施工BIM-

2017年7月14日

 

はじめに

当社の施工部門では、現在、全現場にて施工BIM導入を目指して展開中である。当社の施工BIMでは、着工前に設計図をベースとした「基本モデル」と活用目的に合わせて基本モデルに情報を追加した「詳細モデル」の2段階でモデルを作成している。この基本モデルは、複数の海外モデリング会社を活用したグローバルなモデリング体制にて実施している。こうしたモデリング体制を実現する上で、クラウド上の共有サーバーである「GlobalBIM®」を構築した(図-1)。
 

図-1




 
 
このメリットとしては、複数オペレーターのコンカレントな分業によるモデリング期間の短縮とモデルデータの一括管理、情報セキュリティの確保が挙げられる。現在は、「Gl obal BI M®」上のみ使用可能なARCHICADライセンスを提供し、BIMソフトを持たない専門工事会社でも、モデルの閲覧および追加・修正が可能となった。
 
作成した基本モデルは、現場ごとの活用目的に応じて、必要な情報を追加し、業務効率化を図っている(図- 2)。
 

図-2




 
 
その活用方法は、工事の条件に応じてさまざまである。中でも、BIMを用いた施工計画は、多くの現場で取り組まれており、定番化している。その他、建築設備間の総合調整や発注者・設計者との合意形成も多くの現場で実施している。また、BIMからの施工図作成に取り組む現場も増えており、着実に施工BIMが現場業務に定着しつつある。
 
 

施工計画での活用事例

施工計画におけるBIM活用の目的は、「施工計画のPDCAを早く、正確に回す」ことで生産性と品質を向上することにある。入手後直ちに設計図ベースの基本モデルを作成、これに構台や足場など仮設計画をモデル化した「施工計画モデル」を利用し、計画の精度を高めている。
 
図-3は、大規模超短工期の生産施設における施工BIM事例である。
 

図-3




 
 
初期検討では、モデル上に最適なクレーンの選定・配置、隣接工区との工事調整などを行い、大きな施工順序を決定し、また、掘削土量の把握や建方工区単位の部材ピース数をBIMモデルから集計することで、計画でのPDCAを回し、最適な工程・工区割などを素早く検討できた。
 
初期検討での施工方針決定後は、さらに詳細な施工ステップをモデルにより可視化しながら計画を進めた。複数工区を同時施工する工程であったため、クレーンなどの配置計画に加え、各工区間の動線およびヤードの確保をモデル化しつつ詳細検討している。さらに、詳細な作業手順・仮設を可視化することで安全面での不備がないかも確認している。
 
それぞれのフェーズでは、作成した「施工計画モデル」を常に現場事務所内、専門工事会社と共有し確認することが重要である。本事例でも、施工時の手戻りがないように全員が容易にイメージを共有でき、手順の改善を図る具体的な意見も出やすくなった。また、作成したステップを朝礼看板などに掲示することで、結果的に、翌日の段取りが良くなり工程の前倒しが可能となった事例も見られる(図-4)。
 

図-4




 
 
施工計画にBIMを活用する場合、モデリングの時間をいかに短縮し、反対に考え検討する時間を確保できるかが重要である。当社では、より簡易にモデル化できるよう仮設材のライブラリを整備している(図-5)。
 

図-5




 
 
このライブラリでは単に絵として配置するだけでなく、モデル内で各種の検討ができるような機能を盛り込んでいる。例えば、クレーンについては揚重姿勢に応じた定格荷重を表示することで、クレーンの配置検討や機種選定を効率化している。足場については、マウス操作による効率的なモデリングが可能である。
 
 

BIM施工図

施工計画BIMに加え、ARCHICADを利用したBIM施工図の作成事例も増加している。作成する施工図も、躯体図や平面詳細図、天井伏図、展開図などに加え、総合仮設計画図、配筋納まり図、掘削計画図などの施工計画図など多岐に渡っている。図-6は、掘削計画図をBIMから作成した事例である。
 

図-6




 
 
ここでは、躯体モデルを利用することで掘削範囲を自動作図するアドオンを開発し利用している。複雑な掘削形状も簡易にモデリング可能で、掘削計画図の作図手間を大きく低減可能である。今後は、さらに表現を工夫し作図効率を上げたBIM施工図として展開していく計画である。
 
 

ITツールとの連携

近年、VRツールなど最新IT技術が手頃に活用できるようになってきており、今後活用がより一般化すると考えられる。当社でも発注者や設計者との合意形成に、積極的にVRツールや3Dプリンターの活用を進めている。特にVRツールは、より直感的に空間を理解する上で有効なツールである(図- 7)。
 

図-7




 
 

おわりに

2010 年より、施工部門を中心にBIMを展開し、特に、事前の綿密な検討によるリスクの回避と関係者間での合意形成力の向上に効果を挙げてきた。BIMのメリットを理解し、活用目的とモデリング内容を上手くコントロールしている現場も増加している。今後、ステップアップした施工BIMを展開するためには、現場におけるBIMマネージャの存在が必須となってくる。当社では、施工系社員のBIM教育として、若年層へはARCHICADの基本操作教育、中堅社員へは自現場のモデルを使った施工計画研修を開催している。特に、自現場のモデルを使った施工計画研修は、操作習得の上で非常に有効である。
 
今後は、施工段階において、専門工事会社とのデータ連携の輪を広げ、施工BIMによる業務効率・生産性向上を推進していく。また、設計や維持管理などとも情報連携することで建築生産プロセスの合理化、生産性向上へとつなげていく。
 

図-8




 
 

図-9




 
 

鹿島建設株式会社 建築管理本部 BIM推進室 Gr長 安井 好広
課長 吉田 知洋



 
 
【出典】


建設ITガイド 2017
特集2「BIMによる生産性向上」



 
 



BIMによる積算業務の実運用へ向けて-その課題と今後の展望について-

2017年7月10日

 

BIM連携積算の現状

まず、最初は筆者の知る限りにおいてBIMによる積算連携の現状から話を始めたいと思う(※BI Mによる積算連携を以降「BIM連携積算」と呼ぶ)。
 
実は、この誌面でBIM連携積算のことを述べる機会を得たのは二度目である。前回は、5年前の2012年であった。その折には、弊社がBIM連携積算システムの開発に至った経緯やIFC連携を中心にそのメリットや作業効率のUP、さらに最も重要なこととして積算業務のルーチンワークが大幅に減る可能性について述べた。
 
現在でもこれらが実現できれば、さまざまな恩恵が積算技術者にもたらされると確信している。また、今後も社をあげてBIM連携積算の条件整備に取り組んでいく気持ちは今でも全く変化はないが、当初考えていたスピードよりもかなり進展が遅いと感じている。以降、これらに関係する原因や課題点および解決策の提案など思うところを述べてみたいと思う。しかしながら、当然異なる考え方を持たれている方々もおられると思うが、あくまでも筆者個人の見解であることを前置きする。
 
 

BIM連携積算を積算業界や積算技術者から見た場合

・積算事務所の場合
 
積算事務所に勤められている技術者の方々や経営側の立場の方々にとって、多くの割合で現状の積算業務のあり方がベストだと思っている方はいないと思う。それは、積算業界の黎明期から今でも変わらず、紙の図面を見ながらコツコツとひらいを行い内訳書を作成し値入をして業務が完成する。この流れは積算システムの進歩はあれども、半世紀以上なんら変わっていない。
 
弊社も積算業務の売り上げが全体の65 ~ 70%を占める積算事務所であるが、最近の新入社員の諸君は大学で4年間建築を学んできた若者や、大学院を経て入社してくれる若者もいる。
 
彼ら彼女らが最初に建築コスト部に配属されて行う作業は、例えばRC積算を担当した場合、紙図面の躯体断面リストを見ながら、「D-25 10 本」と、まるでトレースするようにキーボードを叩いて転写入力することが作業の大半になる。こういう単純作業は積算業務の宿命と言われればそれまでだが、日々の業務の随所に同様な作業が存在する。
 
筆者はこの作業自体が悪いと言うわけではないが、将来を見据えて継続的に優秀な若手技術者を積算業界に取り込むためには、あまりにも今まで工夫がなかったと先輩諸氏に言われても致し方ないのではないか・・と強く感じている。
 
前述の問題を解決する一つの手段が、BIM連携積算であることは間違いないと思うが、さまざまな課題点などがあり、なかなか実務では利用できていない。
 
・建設会社の積算部や見積部の場合
 
インハウスで積算をしている建設会社では、積算事務所と同様な問題点や課題点があると思われるが、最近は外部に積算業務を依頼することが圧倒的に多いので、そのような会社の大多数では、外注先の積算数量の精度さえ良ければ、Excel表計算のようなシステムであろうが、BIM連携であろうがどちらでも良いわけである。これは致し方ないことではあるが、積算業務を外注している場合、BIM連携積算のメリットと言えば積算期間の短縮や外注費の低減が主な内容となる。視点を変えて自社設計の場合などの設計データ有効活用や連携積算ではケアレスミスが発生しにくいなどのメリットは、現実にはなかなか論じられることはない。
 
 

BIM連携積算実運用への課題点とメリット

以下に実運用へ移行していくための主な課題点を列記する。
 
(課題点)
 
・外的な要因
 
①BIMによるデータの提供が少ない
(紙図面かPDFが圧倒的に多い)
②BIMデータが入手できても不備な内容が多い
(BIMデータの入力不足や紙図面との間に差異がある)
③発注側の見積部や積算部などがBIM連携積算に否定的
(使えるところから使う発想がない・使えないところだけ指摘する)
 
・内的な要因
 
①BIMに関する知識が不足している
(特にベテランは新しいことにチャレンジしにくい)
②BIM連携積算に対応できるシステム環境がない
(ハードとソフト双方・経済的な理由)
③経営陣など上層部の意志が統一できていない
④BIM担当スタッフに権限がない
(経営陣などからバックアップがない)
⑤設計部門と見積や積算部門の連携が取れていない
(特に自社設計の場合、設計情報を有効活用する視点に欠ける)
 
上記以外にも、現実には多くの課題点があると思うが、全てではなくとも主たる何点かが解決・改善できれば、BIM連携積算にはかなりのメリットがある。ただ、立場立場で感ずるメリットには見方が分かれる部分もあると思うが、大きな目で積算業務や積算技術者を捉えた場合、以下のようなメリットが挙げられる。
 
(メリット)
 
①ルーチンワークが激減する
(かなりの効率化が可能になる)
②ケアレスミスがセーブできる
③時代に即した新たな手法により、若手技術者を取り込む可能性が高まる
④特に概算には有効なツールとなる=多段階の概算も行いやすい
(フロントローディングによるコストコントロールが可能となる)
⑤積算技術者が関連した他部門へトライできるチャンスが増える=業務の効率化により新たな時間が生まれる
(コストマネジメント・CM・FM)
 
 

BIM連携積算でよくあるモデリングの問題点

以降、実務でよく見られるモデリングの問題点など実例をもとにいくつか挙げてみる。
 
・代用入力
 
この言葉は造語かもしれないが、本来使用すべきオブジェクトに他の内容を入力している場合のことで、まだまだ実務ではよく見受けられる。例えば、梁のオブジェクトにカーテンボックスやノンスリップを入力している例などが挙げられる。これは、なにも積算連携だけではなく、モデルチェックツールを活用する干渉チェックなど他のシステムと連携する場合にも大きな障害となり得る。
 
BIMツールの操作などに慣れるまでは大変だと思われるが、モデリングの結果だけ見ていると、代用入力があっても、あたかも設計意図にそって自動的に判断し修正されるか、入力不足は自動的に補完されると思われている…としか考えられないモデリングも散見される。
 
BIMモデルが外見上さえ表現できていれば良いとの考えで入力すれば、後々予期せぬ不具合が発生する。また、最も大きな問題点は、せっかくのBIMモデルが、他のシステムとの連携などで活用できなくなることがある。全てのモデリングを完璧にとまでは言わないが、主要な一部の内容だけでも注意して入力してもらえれば、設計データの有効活用の観点からも、また本来のBIM連携の観点からも、かなりの改善がはかれるものと思われる。これら代用入力のよくある事例を以下に示す。
 

(代用入力:例)




 



 
以上の内容などで代用入力の回避方法は、そんなに手間がかかるものではない。一例をあげれば要素分類を連携未対応で登録するなどの手法で簡単に回避できる。これらの回避方法はBIMツールごとで若干差異はあるが、代表的な回避方法を以下に示す。
 



 
 
しかしながら、設計側に積算連携などのために余分な負荷が出ることは避けなければならないので、弊社では最小限の約束ごとを取りまとめたものを事前に作成してお示ししている。これらをモデリングの開始前に説明して注意してもらえれば、かなりの割合で連携の不備が解消できる。
 
次に、これらの注意点を取りまとめた事前摺合せシートを紹介する。
 
・BIM連携積算事前摺合せシート
 
以下に示すBIM連携積算事前摺合せシートの例は、積算業務で最も処理時間がかかる内部仕上積算を対象に取りまとめたものである。モデリングの全てに対して属性情報など設定方法の約束事を決めるのは難しい面もあり、重要な内容から優先度を付けて提案している。下記の摺合せシートで、ランクAAとランクAに関しては、積算連携などにとっても重要な内容となるので、モデリングの際に必ず入力してもらいたい項目である。
 
下記に関して再度補足しておくが、これらの約束事はなにも積算連携だけを考えた場合のことではなく、他のシステムとの連携も含めてBIMツールで作成された設計データをいかに有効に活用できるかという観点から取りまとめた内容となっている。確かに欲を言えば、ランクBやランクCまで入力できていれば自動積算にかなり近づいてくるが、設計者(モデラー)側にかなり負荷が増えることとなる。
 



 
 

ダイレクトリンク機能について

冒頭に述べたが、弊社ではこれまでBIM連携積算システムを開発するに当たり、国際標準の「IFC」に対応できることを前提として開発してきた。確かに「IFC」は、国際的に一定の規約で定められた中間ファイルを使うので、デファクト・スタンダードとなり得る連携手法ではあるが、日本で開発されたものではないので、日本の建設生産にとって全てが使いやすいものではない。
 
特に情報量がかなり膨らみやすい特徴があり、連携する個々のシステムにとっては、それぞれで必要となる情報を選別するだけでも、相当の時間と労力を要することになる。
 
弊社は、「IFC」を否定する気は毛頭ないが、使用者が負荷を感じることなくスムーズに運用するには、どういう方法が良いか検討を重ねてきた。その結果として、それぞれのBIMツールと弊社の積算システムを直接連携(ダイレクトリンク)させることにより、大幅な時間短縮と連携精度の向上を実現することができた。以降、その概要を示す。
 
{なお、現状のダイレクトリンク機能は、ARCHICADおよびRevitと対応している}
 



 



 
 

今後の展望について

前述した課題点にもあるように、BIM連携積算で活用できるBIMデータを入手できる機会がまだまだ少ないので、現時点で積算事務所や積算技術者が感じるBIM連携積算に取り組む必要性はさほど大きなものではない。しかしながら、今後は干渉チェックや施工管理に使用するなど多方面での使用事例がどんどん増えてくるのは確実である。それに伴い、実務でもBIMデータが入手できる機会が増えてくるものと思われる。
 
海外の事例を見ても、規模の大きなプロジェクトは必ずと言っていいほど、BIMが利用されている。筆者や弊社の社員が参加する機会を得たいくつかの積算関係の国際会議でも、東南アジアの拠点都市では、QS(クオンティティー・サーベイヤー)が、BI Mに関して高い関心を持ち、積極的に利用している。また、いくつかの国や地域では、BIMライブラリーの構築など利用環境の整備を進めている。実務での利用がまだの国や地域でも、実運用に向けた取り組みが盛んである。
 
以下は、筆者の強い願望であるが、数量や単価情報を持っているBIM連携積算システムを積算技術者が有効利用すれば、これまでの積算業務のノウハウを生かしつつ業務の領域を広げることが可能だと考えている。現状の数量積算中心の積算業務では、なかなか明るい展望が見えてこない中で、BIM連携積算は積算事務所や積算技術者にとって、将来に向けて新たな可能性やビジネスチャンスをもたらしてくれると確信している。
 
 
 

株式会社 日積サーベイ 代表取締役 生島 宣幸

 
 
 
【出典】


建設ITガイド 2017
特集2「BIMによる生産性向上」



 
 



施工BIMの今 -高砂熱学工業 施工を変革するBIMの構築に向けて-

2017年7月4日

 

当社の情報化推進の経緯

日本で2009年に「BIM元年」と認識されてから、建設業界の設計、施工、保守運用の各段階でBIMの活用が進んでいる。各段階で使われ方はさまざまだが、当社のように設備工事を主力事業とする会社では、特に施工段階において活用範囲が多い。20世紀の初頭に建物に機械空調設備が導入された頃から、施工の源となるドキュメントは手計算の技術計算書であり、手書きの施工図であった。当社では、ワークステーションやPCが建設会社の母店だけでなく、現場に普及し始めた1980年代半ば頃から、現在の「BIM」という言葉がない時代に、それと同様なコンセプトで技術計算書や施工図を手作業から変革させるための自動計算ツールとCADの開発に取り組んできた。1990年代前半には、当社の施工する物件のほぼ全てにおいて設備CADが導入され、現在は(株)ダイテック社製のCADWe’ll Tfasを使用している。技術計算は静圧、揚程、消音計算のほぼ100%を自社開発ソフトで行っており、その他熱負荷計算、気流・温湿度シミュレーションは自社開発と市販汎用ソフトを合わせて利用している。
 

図-1 手書き図面とCAD図面

図-2 手計算とPCソフト計算




 
 

設備工事会社のBIMとは

設備工事会社の主な業務は、「設計図書の情報を基に、施工図や技術計算の作成を通じて施工内容を確定し、施工計画を立案する。この計画を基に施工管理を行い、最適な設備を提供する」ことである。課題としては、工期中の設計条件の変更対応のために、施工関連図書の修正や客先承認に時間がかかり、施工がスムーズに進まないことなどが挙げられる。従ってこれらの業務にBIMを活用する目的は、第1に顧客に対する説明力を向上することによってタイムリーな合意形成を行うこと、第2に現場での設計施工段階におけるBIMモデルの情報連携度を高めることにより、品質と業務効率を向上させること、第3に竣工引渡しの後の運用段階で活用できるモデルを提供することである。特に、施工の源となり、多くの情報量を持つ施工図=CADデータとの連携が重点課題となる。
 
 

現場でのBIM活用

①建築・設備CADデータの重ね合わせによる干渉チェック
 
設備工事では、空調・衛生・電気設備で同じCADソフトを使う場合と異なるソフトを使う場合で方法は異なる。空・衛・電3 社がTfasを使用している場合は、データの重ね合わせだけで3社の干渉チェックをTfasの機能上で実施でき、多くの現場で取合い調整が日常的になされている。仮に3社が異なるソフトを使用する場合でも、IFCやBE-Bridge変換の精度が高まっており、設備間の調整は比較的よくできている。ただ現状では、建築の構造や内装のデータを受領できる場合は少く、この場合、設備CADの建築作図機能を用いて、建築の2次元データを設備CAD上に3 次元入力することによって表現する場合が多い。
 
建築設備全てが3 次元CADで作成されている場合はGRAPHISOFT社のSolibri等のモデル合成検証ソフトを使用して取合いを実施している現場もある。
 

図-3 干渉チェック




 
 
②3D表現によるメンテナンス確認、設備配置確認などの合意形成
 
建築設備は運用後のメンテナンスが必要で、特に機械室や天井内の機器や装置、弁類やダンパー類の点検や操作性が品質に大きく影響する。設備CADには3D表現だけでなく、動画作成などの機能が豊富で、顧客、特に施設管理に携わる方への説明には非常に効果が高い。さらに日常点検だけでなく将来の機器の入れ替えなどの更新計画に対しても納得度の高い説明資料を提供できる。
 

図-4 メンテナンス性の確認




 
 

BIMモデルと業務の連携

①BIMモデルを利用した技術計算
 
設備工事において、施工図と同様に重要な計画作業の一つが、機器選定や検収条件の確認のために行われる技術計算である。当社では1987年よりPCベースで利用できる静圧や揚程計算ソフトの開発をスタートさせ、その他設備施工に関するさまざまな自社開発ソフトも合わせ、現場での技術計算を行っている。これまでは施工図に描かれている部材などの情報を手入力してから、自動計算を行う方法が主流であったが、現在では設備CADベンダーの協力やBE-Bridge、IFCでの変換技術が進み、CADデータの部材や経路情報をダイレクトに読み込んで計算できるソフトを自社開発、展開している。ラインアップとしてダクト静圧、配管揚程計算の他、ダクトと配管の数量、配管の概算金額算出、排煙ダクトの漏洩量計算等がある。
 

図-5 自社開発技術計算ソフト




 
 
②3次元レーザースキャナの活用
 
これまで土木やプラント系の施設での利用が主であったが、建築分野でも適用が進んできた。建築設備は、15年から30年の間で更新・改修されるものが多く、十数年かけて部分改修する場合もある。改修を反映した施工図が完全に整備されている事例は少なく、新たな改修計画の初段階で必要となる現況図の作成のためには、手計測による現地調査が普通であった。
 
当社では、主に改修物件での施工図作成を目的として3Dレーザー計測を2007年に初めて試行した。当時は点群処理ソフトの機能やモデル化で課題が多かったが、スキャナとソフトの性能向上に合わせ、2013 年より本格的に取り組んでいる。
 
モデル化は、点群処理ソフトの円柱抽出機能から、配管属性を持つモデルに変換するソフトを自社開発し、モデル化作業の効率化を図っている。また、機械室だけでなく天井内設備の改修にも利用しており、支持材や他設備など、通常の施工図では反映されない構造物の容易な把握により、配管やダクトルーティングの精度が増した。またBIMモデルと点群データの組み合わせで作成した3D資料は、改修計画や作業説明に非常に有効となる。
 

図-6 3次元レーザー計測と配管変換ソフト




 
 
③VR技術との連携
 
ゲームの世界等で進化しているVR技術は、住設の分野では既に商業ベースで利用されている。業務用建物でも設備の機械室メンテルートやスペースの確認、室に取り付けられるスイッチ、センサー類、制気口の位置やデザインの合意形成への利用価値は高い。当社ではVRシステムを導入し、若手社員への施工図教育、特にメンテスペースの確認や施工計画のチェックのために使用している他、客先合意のためのプレゼンツールとしても展開している。
 

図-7 VRシステム




 
 

今後の展開

企画・設計、施工、運用・保守と、BIMは建設の全てのフェーズでの利用が期待されているが、施工面においてはまだまだ発展途上にある。BIMモデルと強固に連携して施工計画書類を自動作成できる機能を持つソフトウェアと、建設作業における施工管理IT利用とBIMを結びつけるツールの開発、すなわちBIM周辺の技術変革が、施工のあり方を変革できると考えている。施工会社はここに注力していくべきである。
 

図-8 BIMの情報連携




 
 

高砂熱学工業株式会社 技術本部 プロダクトイノベーションセンター BIM推進室
室長 山本 一郎 担当部長 今野 一富 メンバー 鈴木 崇浩、伊東 匠



 
 
【出典】


建設ITガイド 2017
特集2「BIMによる生産性向上」



 
 



 


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