建築におけるBIMとはどんなもの?

BIMは、Building Information Modelingの略であり、建築物の設計図面だけでなく建築物に関わるさまざまな情報を一元的に管理する方式です。コンピュータ上に実際の建築物の立体モデルを構築して、各パーツの仕上げやコスト、あるいは管理情報を付加します。

こうした工程を経て、管理情報とオブジェクトの集合体として構築した立体モデルが、BIMモデルです。各パーツには形状やサイズに加え、素材や工程などさまざまな要素を加えることができます。

建築物の設計から施工、維持管理にいたるまでBIMモデルを活用すると、全工程の一元的な管理が可能になります。

BIMは3D CADとどう違うのか?

3D CADは2次元の設計データから3Dのモデリングをおこない、立体図形を生成するソフトウェアです。

3D CADで作成した設計図面は各パーツの形状と寸法を表したもので、図面上に材料や仕上げのデータなどを注釈として表示できます。施工担当部門が図面をもとに指示書を作成することになりますが、施工上の問題があるときは設計工程まで戻ってすべての図面を修正する必要が生じます。

BIMの場合は3次元で設計をおこない、各部の材料や仕上げに必要なデータも属性として付加して一元的に管理することが可能です。さらに、作成した3Dデータをもとに設計図面や指示書類をほぼ自動的に出力することができます。

修正や変更が必要なときも、BIMデータを変更することですべてのデータを自動的に変更できるので、工程間や部門間でデータの齟齬が生じません。

BIMと3D CADそれぞれの得失はどんなところか

BIMは画期的なワークフローであり、業務の効率アップを始めとしたメリットが数多くありますが、導入が難しく、必ずしも良いことばかりではありません。

BIMの効果を最大限に発揮するためには、業務に関わるすべての部門や企業で同じシステムを導入することが必要です。BIMか3D CADの導入を検討するときは、両方の得失をしっかりと把握して総合的に判断しましょう。

BIMはワークフローの効率化ができる

3D CADシステムは設計ツールであり、建築物の設計図面を作成するソフトウェアです。3D CADも立体モデルで設計をおこないますが、2次元の設計図面から3次元のデータを生成します。建築プロジェクトをすすめるには、平面図以外にも、立面図や断面図などを作成する複数の工程が必要です。

一方、BIMは設計の段階で、関連するすべての情報を立体モデルに含むことができます。コンピュータ上に建築物を構築し、もととなるBIMモデルから必要な図面や文書を出力することが可能です。

煩雑な展開作業が不要で、設計変更があっても自動で関連図面や文書を修正できます。無駄な労力を省き、効率的に作業をすすめられるのがBIMの大きなメリットです。

BIMはデータが連動しているので修正ミスがない

建築作業は設計図面をもとにさまざまな作業が展開します。必要な資材の種類と量のリストアップや、構造計算、設計図面から各部への展開など、作業に関連する文書や図面の作成が数多くあります。

作業中に変更が生じたときは、作成した図面や文書のすべてを正確に変更しなければなりません。しかし、設計変更時には作業上のミスが発生しやすく、修正漏れや誤修正が起こりがちです。

一方、BIMを導入している場合は、設計当初からコンピュータ上に構築したBIMモデルで、すべてのデータを一元的に管理しています。設計変更が生じたときは、BIMモデルを修正すると関連図面や文書のすべてが自動的に修正できるので、ミスが発生しません。

3D CADは導入のハードルが低い

BIMは設計ツールだけでなく、データ管理などさまざまなツールが統合されたシステムですが、一般的な3D CADツールに比べると高価です。さらに、BIMモデルにデータを統合するためには、データの管理方法をBIMに統一する必要があり、ワークフロー全体を見直すコストが生じます。

3D CADは純粋な設計ツールのため、出力図面の形式さえ気をつければ、ツールを扱える技術者さえいれば導入できます。導入費用もBIMに比べると安価で、操作を習得するための研修も短期間ですみます。

3D CADはポピュラーなので協業が楽

建築プロジェクトは規模が大きくなると、複数の企業による協業が必要です。3D CADは建築業界においても普及がすすんでいて、多くの企業がすでに導入しています。3D CADに導入可能な拡張ツールは数多くありますが、ほとんどのツールが出力データの形式に互換性を持っています。

一方、BIMでデータを共有するためには、プロジェクトに参加する各社が同等のレベルでBIMモデルを構築しなければなりません。BIMを導入していない企業と協業する場合、共有可能なデータはCADデータのレベルにとどまり、BIMのメリットを享受することはできません。

人気のBIMソフトはどんなものがある

BIMソフトは大手3D CADベンダーやBIM専業ベンダーが、さまざまな特徴を持った製品をリリースしています。以下に、国内外のベンダーが販売している4製品を紹介します。

Revit

「Revit」は、3D CADツールで世界トップシェアのAutodeskが提供するBIMソフトウェアです。設計作業中は、常に立体データの整合性を保持したり、よく使う作業を自動化するなど、立体モデルならではの機能を提供しています。

設計データから、コンポーネントやマテリアルの集計表なども作成できます。異なる専門分野の作業者が、作成したモデルを共有しながら共同作業をすすめることも可能です。

ARCHICAD

ハンガリーに本拠を構えるGRAPHISOFT SEが開発したBIMソフトウェアが「ARCHICAD」です。コンピュータ上で3次元モデルの建築物を構築する、バーチャルビルディングコンセプトという考え方をいち早く提唱した企業として有名です。

感覚的に操作しやすいユーザーインターフェースを採用しており、短期間で使い方を覚えることで設計作業の効率がアップします。コンセプトのボリュームモデルから完全なBIMモデルにいたるまで、あらゆる段階のモデルを作成できます。

VectorWorks Architect

日本でもよく知られている3D CADのVectorWorksのBIM対応版が「VectorWorks Architect」です。

3D CADをベースとして、オブジェクトへの付加情報の追加機能や、デザイン途上での可視化機能、データ管理機能、Revitとの連携機能などを強化しています。3D CAD版のVectorWorksユーザーであれば、違和感なくBIM対応版へ移行しやすいです。

Rebro

株式会社NYKシステムズが開発、販売するBIM対応建築設備CADソフトが「Rebro」です。建築物そのものの作図が可能で、内部の設備や配管などの設計、施工がしやすいのが特長です。

3次元設備モデルから平面、断面図などが常に連動していて、配管の勾配を高精度に再現します。設備の設計では壁や天井、ドアなどの距離や配管の勾配が重要なパラメーターになっており、Rebroは一部の設備データに変更が生じても常に整合性を維持します。さらにRevitやARCHICADとの連携も可能です。

まとめ

BIMはコンピュータ上に目的の建築物の立体モデルを構築し、建設や保守にかかるデータを統合して一元的に管理するシステムです。BIMは設計の企画段階から立体モデルを構築し、平面図や立面図などの設計図面を自動的に生成できます。

材料や仕上げなどの建設に必要なデータを一元的に管理しているため、一部の工程で情報を変更すると、修正が必要な図面や文書を自動的に変更します。BIMの導入によって業務の効率化が図れるとともに、修正ミスを始めとした人為的なトラブルが防止できます。

一方で購入費用が高く、ワークフロー全体を見直す必要があることから、導入のハードルが高いのが欠点です。市場では3D CADの最大手であるAutodesk社を始めとした数多くの企業の製品が投入されており、大手ゼネコンを中心に導入がすすみつつあります。

(画像はPixabayより)