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IT化が進む昨今、建設業界で「BIM（ビム）」というシステムに注目が集まっています。BIMは3Dによる設計のため、初期段階から完成イメージを掴みやすかったり、内容を変更しても関連するデータが自動で修正されたりと、作業の効率化やコストの削減に最適です。
この記事では、BIMについて詳しい概要や活用方法などについて解説します。3D CADとの違いや活用メリットなどについても解説しているので、ぜひ参考にしてください。
「BIM」とは
BIMとは「Building Information Modeling」を略した用語で、3Dモデルをベースに、建物の設計をするソフトウェアを指し、IT化の進む建設業界で導入が進んでいる技術です。
二次元の図面よりも視覚的に分かりやすく、完成した状態をイメージしやすいのが特徴です。変更や修正があった場合には、関連する図面や立体データに反映されるため、サイズの相違や仕上がりの違和感にも気づきやすく、正確な設計に役立ちます。
BIMが注目される背景
建設業界では、少子高齢化や労働人口の減少の影響で人手不足が深刻化しており、企業だけでなく国もさまざまな対策を行っています。BIMは、その一環として国土交通省が推進しているソフトウェアです。
BIMの導入により、少人数で設計にあたっている企業や属人化が進む企業における課題解決が期待できます。
「BIM」と「3D CAD」の違い
BIMが推進される以前は、CADや3D CADを活用する企業が主流でした。ここからは、BIMと3D CADの相違点について詳しく解説します。
図面の作成方法
3D CADで図面を作る場合、まずは平面、断面、立面などの2次元図面を作成します。3次元図面は、先に作成した2次元図面を組み立てて設計されるのが一般的で、3Dから2次元図面を起こすことはできません。
一方BIMでは、先に3Dモデルで部材ごとの図面を作成します。2次元図面が必要な場合には、3Dモデルから水平または垂直の断面図を切り出し、2次元図面として出力します。
3Dモデルと図面の連動性
3D CADでは、仮に3D化した際に修正点が見つかった場合、該当箇所を手作業で修正しなければ、2次元図面に反映できません。
しかしBIMの場合は、3Dモデルから2次元図面を作成するため、３Dモデルに変更があったとしても自動で反映されます。そのため、修正漏れの心配がないほか、図面設計の工数削減が実現できます。
データベース機能の有無
3D CADは、建物の構成要素となる情報が複数の2次元図面に連携しているため、データベースとしての活用は困難でした。
一方BIMで設計された3Dデータには、部材や各種情報を直接関連付けられるため、設計した建物が建設された後、維持管理などの運用段階のデータベースとしても活用できます。建設後の運用に活用するデータを別途作成する必要がなく、設計業務の効率化に最適です。
BIMデータの活用例
BIMを活用した設計データを効果的に活用する例について、以下で3つ紹介します。
施設や建造物の安全性を確認する
BIMで3Dデータを作成すれば、建設前に建設予定の建物が安全かどうか確認できます。複数の建造物を建設する場合、干渉する部分や危険な部分を把握できるため、修正や改善が可能です。
設計における問題点をあらかじめ確認できるため、建設時に対策ができるほか、安全性の高い建築物の設計が可能となります。
周辺環境のシミュレートをする
BIMでは、建設予定の建物や施設だけなく、建設予定地の周辺環境も想定して設計が可能です。時間によって変わる日当たりの様子や周辺からの見え方なども確認できます。
実際に建設を始めて確認すると、修正の手間やコスト、時間がかかってしまいます。BIMデータは事前に周辺環境に合わせた設計ができるため、より効率的に建設の計画が立てられるでしょう。
プロモーションの一環として使う
BIMで設計した3Dデータを用いれば、建設予定の施設の雰囲気や詳細が視覚的にわかり、イメージしやすくなります。
そのため、建物を販売する際の広告や宣伝などプロモーションの一環として、建物の3Dデータを活用できます。
BIMデータを活用する4つのメリット
BIMデータは、建設業界におけるあらゆるシーンで活用でき、企業にとってさまざまなメリットが期待できます。ここからは、BIMデータの活用で期待できる4つのメリットについて解説します。
1. 情報共有がしやすくなる
BIMの3Dデータであれば、建設業従事者以外の人でも理解しやすく、情報共有が容易になります。従来主流であった二次元の図面は、専門知識やノウハウがないと読み取るのが難しく、建設業従事者以外の関係者への情報共有がしづらいという課題がありました。
しかし、BIMで3Dデータとして設計すれば、視覚的に情報を把握しやすくなるため、関係者への情報共有が円滑になります。
2. 早い段階でシミュレーションを行える
BIMデータを活用すれば、各種シミュレーションを建設前に実施できます。2次元図面の場合、安全性のチェックや外観のチェックなどのシミュレーションが建設中や建設後になってしまい、変更や修正に手間やコストがかかっていました。
BIMデータを用いれば、あらゆる場面を想定して事前に確認・予防ができます。
3. コストの削減に繋がる
BIMでは3Dデータでの設計になるため、サイズ感や部品の組み合わせの良し悪しが分かりやすくなります。実際に建設してみたら、用意していた資材が合わず無駄になるなどの事態が避けられるため、コスト削減に繋がります。
その他にも、作業の効率化によって作業時間の短縮や人件費削減も期待できるため、企業にとっては大きなメリットです。
4. 完成後にもデータを流用できる
BIMデータは、部材ごとや全体に各種情報を付与できるため、建物の完成後にも活用できます。維持や管理などの建物の運用を始め、各部材に耐用年数などの情報を付与しておけば、改装やリニューアルの検討にも活用可能です。
また、建物のPRや広告などに、視覚的にわかりやすいデータとして流用できるのもメリットです。
BIMを使った作業の流れ
ここからは、BIMを活用して設計作業をする流れについて、4ステップで解説します。
1. 3Dモデルを構築する
BIMを使って、建物の構造に必要となる部品や家具などを組み合わせ、3Dモデルを構築します。部品ごとのサイズや重さ、素材、規格、単価などをデータとして登録しておけば、紐づけも可能です。
部品ごとの情報など、細かい情報の付与ができていれば、今後の設計や施工管理、メンテナンスにも役立つ3Dモデルを構築できます。
2. ビューを作成する
構築した3Dモデルを基に、2次元図面として平面図や立体図、配置図などを作成します。BIMで作成した各図面は、3Dモデルと紐づけられるため、3Dモデルを編集・修正すると自動で図面にも反映されます。
3. 集計表を作成する
作成した各図面を基にして、集計表を作成します。建物の全体の面積や場所ごとの面積、部品の数量などを集計しておきましょう。
各図面と同じく、BIMデータの変更・修正は自動で連携されるため、集計表の訂正は不要で効率的です。
4. 設計図面を作成する
3Dモデルから切り出した各図面や集計表を参考に、設計図面を作ります。図面枠用シートに必要なデータを張り付けてまとめ、仕上げ表などを作成して出力しましょう。
BIMで設計図面を作成しておけば、施工に必要な図面の作成も効率的にでき、関連会社との情報共有も迅速に行えます。
まとめ
BIMは、建設業の設計段階において便利で効率的なシステムです。3Dモデルの活用による分かりやすい設計図の作成は、自社の品質向上だけでなく、関連会社との円滑な情報共有にも役立ちます。本記事で紹介したメリットや活用方法などを参考に、ぜひ導入を検討してください。
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