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【建設業界必見】BIMの導入によるメリットと建設業界における今後の課題と成功事例

インターネットの普及によりIT化が進む中、建設業界で注目を集めているのが「BIM」をご存じでしょうか。

建設業界におけるIT化は「CAD」によるコンピュータ上での設計が主流とされていましたが「CAD」に代わる技術として「BIM」が注目を集めてきています。

今回は「BIM」についての説明と導入による今後の課題、また導入した成功事例について解説します。

BIMとは

始めにBIMとは、「Building(建物を) Information(情報で) Modeling(形成する)」という意味で、建物をコンピューター上の3D空間で構築し、企画・設計・施工・維持管理に関する情報を一元化して活用する手法のことをいいます。

従来の3D CADを想像する方もいるかもしれませんが、大きく異なります。3D CADはデザインや設計といった情報を表すためのツールでしたが、多くの3Dモデルはまず2次元の図面で設計されたのちに3Dで作成するという流れでした。ですが、BIMは最初から3D空間で設計を行います。ここで作成された3Dモデルには2次元の図面の情報も含まれており、どこかの情報を一つ修正すると、すべての情報が連動して修正される仕組みになっています。

図面の情報だけでなく、建具などの品番やメーカー、価格といった情報もBIMの3Dモデルには全て含まれており、それが「情報を一元化して活用する」ということを意味しています。
(BIMとCADの違いを画像を作成してわかりやすく載せる)

BIMを使った働き方改革への取り組み

BIMが建設にもたらす効率化により設計や施工における必要な労力やミスが減少し、結果として建設に必要なコストが下がれば、建設需要の増加や、建設業者の収益改善が見込めます。また、BIMは新たな技術として若い設計者や技術者の活躍の場を広げ、雇用の活性化につながることも期待できます。

昨今、建設業では、就業者の高齢化が進み、技能を受け継ぐ若手の不足から、日本の建設技術水準が低下してしまう恐れも懸念されております。同時にマンション等の施工不良なども大きく報道で取り上げられ重大な社会問題になっているのが現状ですBIMの導入によりこれらの建設技術水準低下の問題や施工不良問題に歯止めをかけることも期待されています。

国内ではBIM導入に向けた課題は大きく、普及までの時間もまだまだかかる可能性が否定できません。しかしながら、今後10年、20年先、建設業では業界を支えるツールとしてBIMが幅広く普及し大きな働き方改革の一歩として活躍することが期待されています。

BIMが可能にすること

BIMは、設計、施工から、維持管理まで、建物におけるさまざまな場面で、BIMモデルに記憶された情報を活用、共有、管理させる為、建築物の品質や性能を向上させ、業務効率を改善し、建築ビジネスに変革をもたらします。

例として下記にまとめました。

・各種シミュレーションをスムーズに行い、設計初期段階での検討を容易にし、建築設計の品質、性能を向上し、無駄なコストを減らします。
・ビジュアライズにより施工主や、事業者間のコミュニケーションを円滑にし、意思決定を迅速にします。
・無駄な資材や発注や歩留まりが改善されます。
・人的ミスが少なくなります。

企画から設計、施工、そして維持管理まで。建物全般でBIMの導入が可能です。BIMの3次元モデルは、建築のライフサイクル全般で活用することで大きなメリットを発揮しますが、一方でワークフローの一部で採用する場合でも、従来の業務効率を大きく改善でき建設業界の人手不足、長時間労働が改善できホワイト企業化が可能になります。

BIMを導入するメhリット

BIMを使用することで得られるメリットについて解説します。

①設計初期から各種シミュレーションを行うことが可能になる

BIMでは、設計、施工の初期段階からシミュレーションが可能になります。これまでは図面を引いてから、各関係部署に図面を渡してシミュレーションを行うという流れが一般的でした。しかし、BIMではそうした手間や予算も削減することができます。

BIMでは3Dモデル作成段階から、各種情報も同時にデータ化されていくため、3Dモデルを作成すると同時に各種シミュレーションを行うことが可能です。設計初期の段階に建物の課題を事前に把握・修正できます。

また、建築モデルで入力したものはソフトウェア上ですべてカウントされるため、躯体などの数量を把握できる点もメリットです。単価さえ分かれば、おおよその工事金額を見積もることができます。

②設計・管理の効率化が可能になる

BIMには設計に関するあらゆる情報が入力され、それらが全て連動している状態になります。そのため、一つの不具合から生じた変更点に関係する全てを、BIMで自動修正、管理することが可能になります。

これまでは手作業で各種図面やデータの修正をし、建築部材の変更による予算や工程の変更も検討し直さなくてはなりませんでした。しかしBIMでは、変更後に起こる全てのデータを自動修正、一括管理できるため、大幅な手間や時間の削減ができます。そのため設計、管理の効率化にも繋がります。

③クライアントへのプレゼンテーションも容易になる

設計・施工をする側だけでなく、建築を依頼する施主側にとっても3Dモデルが作成されるということはイメージのしやすさに繋がります。

これまではまず2次元の図面で設計されたのちに3Dモデルや模型が作成されていたため、3Dで確認するには時間が必要でしたが、BIMであれば早い段階でイメージを共有することができるため打ち合わせなど大いに時間削減が可能になります。

BIMを導入する課題

BIMは建築土木業界では徐々に普及が進んでおり、一般社団法人日本建築士事務所協会連合会(以下、日事連)が2019年9月に発表した「建築士事務所のBIMとIT活用実態にかかわる調査結果について」によると、995の有効回答のうち「導入済みで活用中」と答えた事務所は17.1%、「導入済みだが未活用」は12.9%と合計30%の事業者がBIMを導入していることが明らかになった一方、BIMの導入を巡る課題も同調査から読み取れます。

上記からわかる通り全体的に職員が少ない事務所ほどBIMを導入できていない傾向が明らかになっています。

今後、BIMがさらに普及するためには、中小の設計事務所が抱えるBIMを導入する際の障壁を取り除く必要性があると考えられます。これらを踏まえて課題を用意いたしました。

そもそもBIMが日本ではあまり知られていない

アメリカなどでは主流になりつつあるBIMですが、日本では変化を嫌う文化、また日本の建設業界は古き良きアナログな業界で、BIMについてまだまだ知られていなくBIMを活用しなくてもまだまだ建設業界の需要がありますので導入の必要性が低いというのも理由の1つです。

しかしながら変化に対応できる企業だけが今後生き残っていくことができると予想されます。

導入コストが高い

BIMを導入するためには高額なソフトウェアに加えて、ハイスペックなハードウェアも必要です。このため、費用対効果を考慮しても導入するメリットがないと判断する中小企業も少なくないと考えられます。

BIMを使える人が社内にいない

BIMは従来の3DCADとは異なる技術なので、備わっている機能をフル活用できる人材はそれほど多くありません。そのような人材の確保や育成にかけるコストや時間を捻出できない中小企業にとって、BIMの魅力を理解していても導入のハードルは高いと考えられます。

BIMの導入による成功事例

ここからは実際にBIMの導入により成功した事例をまとめました。

①オービック御堂筋ビル(鹿島建設株式会社)

スーパーゼネコンの鹿島建設では、フルでBIMを導入した事例があります。大阪のビジネス街に建設しているオービック御堂筋ビルは、設計や施工だけでなく、維持管理まで一貫してBIMを活用しました。
鹿島建設はBIMの先進企業であるフィリピンAIDEA社に体験に行き、日本もBIMに取り組まなければと強く思っていたそうです。
地下2階地上25階という超高層ビルのオービック御堂筋ビルを任されたとき、BIMでやろうと決意しました。BIM戦略会議を開き、フェースごとに2次元データで情報を共有する“バトンタッチ方式”が主流だったものをBIMに移行するよう取り組んだのです。
協力会社も巻き込んでBIMモデルを作成するなど、大規模に取り組んでいます。設備や構造をはじめ配管同士の干渉チェックなどもBIMで作ったデータを基に行い、ほぼ計画通りに進行できました。
労働効果が高いのはもちろん、不要なゴミが出ないという想定外の結果も出ました。BIMで精度の高いシミュレーションを行っていたので、事前に工場でプレカットした部材もピッタリ適合したのです。測量ミスによるカットのやり直しがないので、エコにもつながっています。
参照:GRAPHISOFT 「ARCHICAD BIM事例レポート 特別インタビュー鹿島建設株式会社」

②BIM×ロボット(前田建設工業株式会社)

ゼネコンである前田建設工業株式会社は、2013年にBIM設計グループを立ち上げました。今では4つのチーム構成でBIMマネージャー指導の下、業務改善も行おうとしています。
前田建設工業株式会社がBIMに本格的に取り組んだのは、町役場の建設が最初です。住田町役場では町長のデザインイメージを忠実に再現する工程で、BIMが大きな成果を上げました。
3Dモデリング技術によって、建築のことを知らない人でも直感的に理解できるイメージ図を作りました。内部までデジタルデータで作成できたので、よりリアルにイメージできるのです。
結果として住田町役場は第57回BCSを受賞するという功績を残しました。またBIMの新しい取り組みとして、BIMソフトのデータ活用で部材のカットまで自動で行っています。3Dモデリングデータをそのまま工場に送り、ロボットが部材の加工を行います。まるで3Dプリンタのように扱えるようにしたことで、コスト削減が見込めるのです。
BIMに取り組んでいます。
参照:GRAPHISOFT 「ARCHICAD BIM事例レポート 特別インタビュー前田建設工業株式会社」

③BIMで施工現場が自分で施工図を起こす(東洋建設株式会社)

ゼネコンである東洋建設株式会社も、BIMに取り組んで効果を出しています。もともと3DCADは導入していましたが、主にプレゼンテーションで使う程度で建設工程で積極的に使ってはいませんでした。
BIMが必要な時代になったと感じてパッケージソフトを導入しましたが、東洋建設が施工で必要な情報がありません。そこで東洋建設が必要な情報を追加したことで、結果的に施工現場の人が自分たちで3Dモデリングによって図面を起こしたのです。
3Dモデリングが存在した意味は思っていたよりも大きく、干渉チェックの解消や工期削減で大きな効果を実感しています。
参照:BIMナビ 東洋建設株式会社様(ゼネコン事例)

建築業界の未来がかかるBIM

BIMは作図や施工管理に役立つさまざまなメリットがあり、業務効率化に大きく貢献するツールです。欧米を始め日本でもガイドラインが整備され、普及が進んでいます。BIMを扱うスキルは、これからの日本の建築業界でますます必須となってくるでしょう。

 

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