BIM運用の進化：個別案件から組織全体へ｜深堀り取材【毎月更新】

建築BIM加速化事業にともない、BIMやDX化への注目および実施速度が本格化しています。第22回は、「BIM運用の進化：個別案件から組織全体へ」について解説します。

個別案件・単独のBIM運用から組織全体・ワークフローを跨った運用へと進化するBIM

BIMの導入を急進させる動きが顕著となっている。2025年から開始されるのが建築確認申請におけるBIM図面審査とそれに続くBIMデータ審査だ。国土交通省公開の資料にあるように、BIM図面審査とBIMデータ審査の際に提出を求められるのがBIMソフトから出力されるPDF図面である。それらPDF図面は、BIMソフトの優位性を活かして平・立・断面図間の整合性が確保されている。この資料には明示的には書かれていないが、図面間の整合性がとれたPDF図面が前提となれば、2次元CAD図面は受け付けられず、BIMは必須となり、BIMへの移行は避けて通れない。

BIMの運用面でも進化がみられる。個別の案件、単独のBIMソフトごとのBIM運用は自明となりつつあり、組織全体、ワークフローを跨った運用が志向されている。本稿では、長谷工が配管BIMモデルを自動作成することで生産性を70%アップした事例と熊谷組がCADデータからBIMモデルを生成するシステムを開発した事例を報告する。

CADデータから必要な情報を取得＋構造化されたCSVデータを出力してBIMモデルを生成

熊谷組では、燈(文京区小石川)と協働してCADデータからBIMモデルを生成するシステム「CABTrans」を開発し、運用を開始した。

「CABTrans」は、大別して2つのモジュールから構成される。それらは燈社が開発したCADデータから必要な情報を取得し、構造化されたCSVデータを出力するモジュール「D-CSV」及び熊谷組が担当したCSVを読み込み、CSVからRhino-Grasshopper※を経由してArchicad上にBIMモデルを生成するモジュールである。

※Rhino-Grasshopper ：Grasshopperは、Rhinoceros上で動作するビジュアルプログラミング言語。 大量なシミュレーションが可能で、従来の発想方法では不可能だったアイデア領域の拡大、効率化、意思決定を迅速に行うことができる。

図面からAIで柱・梁・基礎・杭の位置情報及び断面情報を取得＋CSVファイル形式で出力

「D-CSV」は、一般的なブラウザ上で稼働し、図面に対して範囲・レイヤーなどを指定することでAIによって柱・梁・基礎・杭の位置情報及び断面情報を取得し、CSVファイル形式で出力する。加えて生成したCSVファイルをGrasshopperで構築したアルゴリズムにより処理することで、鉄骨及びRC構造フレーム部分をBIMソフト「Archicad」上に生成することができる。現状では、構造図CADデータからの構造部分BIMデータの変換にのみ対応している。

これによって従来のモデル全体の作成時間の内、20～30%程度を削減することが期待できると共に、モデル作成までのリードタイム短縮によって早期のBIM対応が可能となる。　　

今後は、実案件への適用を通じて効果を測定、意匠図も含めた対応図面種類の拡充、読み取り精度の向上を行う。合わせてGrasshopperをDynamo※による処理に置き換えることでBIM ソフト「Revit」への対応も検討していく。

※Dynamo：Revit上で動作するビジュアルプログラミングツール

設計図から人力でBIMモデルを生成する作業の自動化で時間短縮＋モデル品質の向上実現

熊谷組では、2021年から施工請負金額5億円以上の新築建設工事案件について全ての案件で原則として施工BIM活用を行っている。具体的には、対象の全案件において「基本モデル」として簡易的なBIMモデルを作成し、モデルを修正・追記しながら施工検討を行っている。そのため、年間数十件の新規BIMモデルを作成することとなり、その多くは設計図を参照しながら人力で行っている現状がある。

それらの作業を自動化することによって、作業時間短縮によるコストダウン、鉄筋情報などモデルへの情報入力範囲の増大によるモデル品質の向上、作成時期の前倒しによるフロントローディングの加速を目的に「D-CSV」を開発した。

建物BIM データから配管のルーティングを行い「Rebro」の3次元BIM モデルを自動作成

長谷工コーポレーションでは、カワト T.P.C(山口県岩国市)、KICONIA WORKS(東京都渋谷区)と協働してBIM データを活用したマンションの「給水給湯配管の自動設計システム」を開発し、4月より東京地区から先行して導入、将来的に全案件での導入を目指している。

従来までは、マンション住戸の間取り図から人手を介して給水給湯の配管ルートを設定した上で3次元BIM モデルを構築していた。「給水給湯配管の自動設計システム」では、図にあるように、建物のBIM データから必要な情報を抽出し、給水給湯の配管のルーティングを行い、BIMソフト「Rebro」の3次元BIM モデル作成を自動で行う。

これによって設計品質の向上と共に、現状と比較して約70％の生産性向上を図ることができる。加えて配管の見積作成や部材発注に使用する2次元の図面作成を3次元モデルの自動設計に置き換えることによって建設現場における業務フローの改善も期待できる。

設計品質と生産性向上を目指して給水給湯・排水・排気ダクト一貫の配管自動設計システムを開発

今後は、排水管・排気ダクトを加えた給水給湯・排水・排気ダクト一貫の配管自動設計システムを開発することで、更なる設計品質と生産性向上を目指していく。長谷工グループでは、将来の成長に向けた取り組みとして DXの具現化に向けた投資を進めており、マンション事業全体での生産性向上と働き方改革を実現していく。

建設業界は、2024年4月に適用が開始された「働き方改革関連法」による時間外労働の上限規制など、「2024 年問題」への対応を求められている。これらの課題に対処すべく 2020年よりカワト T.P.C.及びKICONIA WORKS と連携を開始、両社の技術に長谷工版BIMデータを援用し、更に3次元配管のルールを加えることで、「給水給湯配管の自動設計システム」の開発を実現した。