建築系ソリューション

清水建設関東支店の BIM 活用
第 2 回 基本設計と詳細設計

Revit Architecture による迅速な提案で受注を優位に

BIM (ビルディング・インフォメーション・モデリング)のトータルな活用により建設フェーズ全体の業務プロセスを大幅に改善し、生産性向上を目指した清水建設関東支店は、Autodesk Revit Architecture を中心に意匠、構造、設備の BIM モデルを活用した施主への提案が功を奏し、事務所ビルの受注に成功しました。その後、BIM モデルにはタイル目地や設備の吊りボルトなどの情報が加えられ、さらに詳細な設計へと進んでいきました。

清水建設関東支店
生産支援部 部長
藤咲 雅巳 氏


Navisworks で BIM 総合図を作成
受注前から Autodesk Revit Architecture や Autodesk Revit Structure などで意匠や構造の BIM モデルを作成して建物の用途に最適な構造形式を検討し、構造フレームとの干渉を事前に避けた設備モデルを作成することにより、清水建設関東支店は、施主に対して説得力のあるプレゼンテーションを行うことができました。

当初、すべて鉄筋コンクリート造にするプランを提案していました。BIM モデルによるプレゼンテーションで施主に説明したところ、ロビーの柱がじゃまになることが分かりました。BIM の可視化効果により、図面では分かりにくい設計内容が施主に理解してもらえたのです。

そこで鉄筋コンクリート造に一部、鉄骨造を組み合わせることにより、柱をなくしました。構造や設備の計画も施工レベルで取り組みました。その結果、工事の受注へと進んだのです。

受注後の作業は、さらに詳細な BIM モデルへと造り込んでいきました。建物の意匠・構造・設備等の相互調整は、従来、施工段階で「総合図」として行っていました。BIM では各々の BIM データを読み込めて同時表現できる Autodesk Navisworks により干渉検証等できます。設計後の受注の場合はこの方法もありますが、ここでは設計前より取り組んでいるので、干渉を事前に避ける BIM モデルを前提としています。詳細設計はデータが繋がるというよりは、膨らむというイメージです。 

▲ 他の設備ツールの 3 次元モデルデータも合体させて干渉チェックを行うとともに総合調整を行った



タイル割、天井割の目地とサッシ、設備を連動
干渉のない BIM モデルが出来上がると、同時に建築確認申請や施工に向けた詳細な設計を目的別に進めていきました。この段階では、意匠と設備の設計を密接に連携させました。開口部のサッシや空調吹き出し口、照明などの設備の取り付け位置は、タイルや天井割付の目地に合わせる必要があるからです。

そこで BIM モデルにもタイルや天井の目地情報や、天井の吊りボルトも入力し、割付の変更に伴うサッシや設備の設計と連動するようにしました。その作業は Revit Architecture で BIM モデルを作成するときに使う 3 次元 CAD 部品「ファミリ」を工夫することで簡単に行えるようにしました。

「例えば、タイルにからめたサッシファミリを作る方法があります。今回は外部参照レベルで干渉を防いだ設備設計を行いましたが、設備ツールとして Revit MEP を導入すると、目地と設備の位置を連動させることもできるでしょう」と藤咲氏は説明します。

▲ タイル割や天井割の目地と、サッシや設備の位置を連動させることでモデルは施工レベルになる


このことは設計段階で空調ダクトや配管などの位置をしっかり決めておくこととなり、天井板や設備の吊りボルトの位置も確定し、手戻り施工による品質の低下も防げました。変更に備えて余分なボルトを埋め込んでおいたり、鉄骨梁の貫通穴を多めに開けておいたりといった無駄もなくなります。今回の設計では、貫通部に埋め込むスリーブなどの種類ごとの数も正確に自動集計することができました。

BIM モデルから整合性のとれた各種図面を作成

詳細部分まで干渉のない整合性のとれた BIM モデルが出来上がると、建築確認申請や施工に向けて目的に合わせた各種図面の元を自動的に作成できます。

今回のプロジェクトでは、1 つの BIM モデルから建築確認申請図や意匠、構造、施工図などを、使用目的に合わせた図面を「アウトプットする」という感覚で作っていきました。そのため、Revit は図面のパイロット役でした。Revit 上では図面が連動しているので、設計を一部修正した場合も、すべての図面に自動的に反映されます。

また、同じ BIM モデルからは図面のほか建築や設備の積算に使う数量集計表を BIM モデルにインプットされている「属性情報」から Revit Architecture の自動集計機能で作成しました。窓周りの詳細パース、内装の色を検討するカラースキムなどもアウトプットすることも可能でした。


▲ 1 つの BIM モデルから、Revit Architecture で使用目的に応じた各種の図面、パース、カラースキムなどを作成するパイロット役となった


▲ 図面から自動集計機能で建築、設備積算用データも作れる



セキュリティーを確保しながら海外とコラボも
1 つの BIM モデルには、建物の設計、施工に関するノウハウがぎっしりと詰まっています。そのため、これまでの図面とは違ってモデリング作業などを気軽に外注することができず、かえって作業効率が下がってしまうのではという心配をする人もいます。

藤咲氏は BIM による設計の外注について、明確な考え方を持っています。「意匠、構造、設備の要素をBIMでモデリングしていく作業は、海外の設計会社に外注することは可能です。大体のモデルができた後の調整は日本の技術者が行うことで、精度は高まります。コストや技術のノウハウが属性情報などに入力された部材のファミリは企業秘密なので、海外では “ダミー” の部品を入れてモデリングしてもらい、日本で本物のファミリに置換する方法や別データをひも付けする方法もあります」(藤咲氏)。

BIM による設計は、属性情報という隠れた情報を上手に使いこなすことで、セキュリティーを確保しながら設計効率を高めていくことも可能になります。

次回はいよいよ BIM モデルによって行った「造り込み型設計」が施工段階でどのような効果を上げたのかを紹介します。そして竣工時の BIM モデルを生かして、保全段階でのストックビジネスの可能性についても展望します。
(了)