BIMモデリングの手順:建築設計から運用まで押さえておきたい実務の流れ

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BIM モデリング

BIMモデリングは建物の3次元形状を作成するだけでなく、部材の仕様や数量、コスト情報まで統合管理する建築プロセスの中核技術です。しかし、準備不足のまま着手すると、手戻りやデータ連携の問題が頻発します。設計から施工、維持管理まで一貫して活用するには、プロジェクト開始前の要件整理からモデル構築、検証、納品までの各フェーズで適切な手順を踏む必要があります。

BIMモデリング前に準備すべき事項

モデリング作業を効率的に進めるには、着手前に目的や仕様を明確にする必要があります。BIM活用目的が曖昧だと無駄な作業が増大します。ソフトウェアやテンプレートの統一基準を事前に整備すれば、データ連携がスムーズになり手戻りを防げます。

プロジェクトのBIM導入目的を明確化

BIMモデリングを始める前に、設計効率化や施工手戻り削減など具体的な導入目的を定めます。目的が不明確なまま着手すると工数だけが増大します。発注者や設計者、施工者が共通認識を持てるよう、プロジェクト開始時にBIM活用のゴールを文書化し関係者全員で共有します。

EIR・BEPなど必要要件と仕様を整理

EIRは発注者がBIMモデルに求める情報の種類や精度を示し、BEPは受注者が応える作業手順やツール、責任分担を定めた文書です。EIRでモデルの用途や納品形式を明示すれば無駄な作業を避けられます。BEPで情報管理ルールを統一します。

ソフト・テンプレート等の統一基準整備

プロジェクトメンバー間でBIMソフトウェアのバージョンやテンプレート、ライブラリを統一すれば、データの互換性が保たれモデル統合時のトラブルを防げます。部材の命名規則や属性情報の入力項目をテンプレート化すれば、作業の標準化が進み品質のばらつきを抑えられます。

モデル範囲・LOD・納品形式を初期設計

モデリングの範囲は敷地全体か建物本体のみか、外構や設備配管まで含めるかを明確にします。LODは設計段階ごとにモデルの詳細度を定義する指標です。納品形式はネイティブファイルに加えIFCやPDF図面など、必要とする形式を事前に確認し契約書や仕様書に明記します。

基本モデリング構築フェーズ

建築設計 CAD 男性

準備が整った後、実際にBIMモデルを作成する基本構築フェーズに入ります。建物全体のボリュームを作成し、主要な構造要素を配置します。各分野が並行して作業を進める際は、モデルを定期的に統合し整合性を確認しながら進めます。

ボリューム作成から主要要素を配置する

モデリングの最初のステップは、建物全体の外形ボリュームを作成し階高や平面寸法を確定させます。次に柱、梁、壁、床を配置し建物の骨格を形成します。主要要素の配置が完了すれば、関係者とのデザインレビューや法規チェックを実施し大きな方針を固めてから詳細モデリングへ移行します。

意匠・構造・設備の手順と連携ポイント

意匠モデルは建物の外観や内装を中心に作成し、構造モデルは柱や梁を配置します。設備モデルは空調ダクトや配管を設計し、意匠・構造モデルとの整合性を確認しながら進めます。各分野が独立して進めると干渉や不整合が発見される恐れがあるため、週次や月次で統合モデルを作成し確認します。

重なりや開口設定等の基本ミスに注意

モデリング初期段階でよくある失敗は、壁と柱が重なる、開口部の高さが天井に干渉する、設備配管が梁を貫通できない位置に配置されるといった基本的な不整合です。BIMソフトウェアの干渉チェック機能に加え目視でも確認し早期に修正します。開口部は建具の種類やサイズを正確に設定します。

材料・仕様など属性付与と図面準備

BIMモデルの強みは形状情報だけでなく、部材ごとに材料名、仕様、メーカー品番、コストなどの属性情報を付与できる点にあります。属性情報が不足すると後工程での数量算出や見積作成ができなくなります。モデリングと並行して図面を自動生成し、図面表現や寸法記入のルールを整備します。

モデル整合性・検証フェーズ:干渉チェック・数量算出・図面出力

基本モデリング完了後、モデルの整合性を検証し設計意図通りに構築されているか確認します。各モデルを統合し干渉箇所をチェックすれば施工段階での手戻りを大幅に削減できます。モデルから数量やコスト情報を抽出し見積や工程計画に活用します。

モデルの「整合性」を保つためのチェック方法

整合性チェックでは、各モデルを統合し部材同士が干渉していないか、開口部の位置が正しいか確認します。BIMソフトウェアのクラッシュ検出機能を使えば配管と梁の干渉などを自動抽出できます。検出された問題は優先度を付けて修正し、定期的に統合モデルを更新しながらプロジェクト全体の整合性を維持します。

モデルから数量・コスト・スケジュール情報を抽出する手順と活用ポイント

BIMモデルには部材の寸法や数量が含まれるため、コンクリート量や鉄筋量などを自動で集計できます。集計した数量データを積算ソフトと連携させれば概算工事費を算出し予算管理に役立ちます。モデルに工程情報を紐付ける4D-BIM機能を使えば施工ステップごとの進捗を可視化し工期短縮につなげられます。

図面化・断面抽出・仕上げ表作成のコツ

BIMモデルから平面図、立面図、断面図を自動生成する際は、縮尺や表示レベル、寸法記入ルールを事前に設定します。断面図は切断位置を変更すれば即座に更新されます。仕上げ表は部屋ごとの仕上げ材をモデルから抽出し一覧表にまとめます。モデルと図面が連動するため仕上げ変更があれば表も自動更新されます。

品質管理とレビュー承認フローを設計

モデルの品質を保つには定期的なレビュー会議を開催し、設計意図や法規適合性、コスト目標を満たしているか確認します。レビューではモデルを3次元で表示しながら関係者全員で問題点を共有しその場で修正方針を決定します。承認フローではバージョン管理を徹底し誰がいつ何を変更したか記録します。

モデリング活用フェーズ:施工・運用・維持管理へ展開

BIMモデルは設計段階だけでなく、施工や竣工後の運用・維持管理フェーズでも継続的に活用できます。施工段階ではモデルを基に施工図を作成し施工手順や仮設計画を検討します。竣工後は設備機器の配置や仕様情報をモデルに記録し定期点検や修繕計画に活かします。

施工段階でのBIMモデル活用

施工者は設計段階で作成されたBIMモデルを受け取り施工図や製作図を作成します。モデルには配筋の詳細や設備機器の納まりが含まれるため施工手順を事前にシミュレーションし作業の効率化や安全性向上につなげられます。モデルと工程表を連携させる4D-BIMを使えば資材搬入のタイミングや仮設足場の配置計画を最適化できます。

竣工引き渡し後、運用・維持管理フェーズでモデルを活かす方法

竣工後のBIMモデルには設備機器のメーカー品番、設置日、保証期間、点検履歴などを記録しファシリティマネジメントに活用します。定期点検の際はモデルで設備の位置を確認し点検結果をデータベースに蓄積します。故障や不具合が発生した場合もモデルから該当機器の仕様や配管経路を即座に参照でき迅速な対応が可能です。

モデル更新・改修・リノベーション時に使える流用設計のポイント

既存建物のBIMモデルが保管されていれば、改修やリノベーション時に新たな測量や図面作成を省略できます。既存モデルを基に改修計画を立案し新旧の部材を色分け表示すれば工事範囲を明確にできます。竣工時のモデルが最新状態でない場合は現地調査や3次元スキャンで現況を把握しモデルを修正します。

モデリングデータの保管・アクセス・共有の体制を整える

BIMモデルは建物の資産情報であり長期間にわたって保管・管理する必要があります。クラウドストレージを活用すれば関係者が必要な時に最新モデルへアクセスできデータの紛失や重複を防げます。アクセス権限を設定し閲覧のみ可能なユーザーと編集可能なユーザーを分けます。データ形式はIFCなどのオープンフォーマットも併用します。

設計・営業視点で押さえるBIMモデリングの提案・契約仕様

PC BIM

BIMモデリングを受注する際、設計者や営業担当者は発注者に対してモデリングの手順や成果物を明確に説明し契約書や仕様書に反映させる必要があります。モデリング範囲やLOD、納品形式を具体的に示しデータ交換ルールや著作権・使用権の扱いを明記します。

クライアントにモデリング手順を説明するためのキーメッセージ

発注者にBIMモデリングの価値を伝える際は、設計の可視化、手戻り削減、維持管理の効率化といった具体的なメリットを強調します。3次元モデルで完成イメージを共有できるため設計段階での意思決定が迅速になります。モデリング手順を図解し準備・構築・検証・活用の各フェーズで何を実施するか発注者が理解しやすい形で説明します。

モデリング範囲・費用・納期の契約化

契約書にはモデリングの対象範囲、LODの水準、成果物の形式を明記します。モデリング費用は従来の2次元設計費に対して1.2〜1.5倍程度が目安ですが、プロジェクトの規模や複雑さによって変動します。納期はモデル作成期間に加え統合・検証・修正の時間を考慮し余裕を持った設定にします。

納品形式やデータ交換ルール明記の理由

BIMモデルの納品形式が契約書に明記されていないと発注者が期待する成果物と実際の納品物に齟齬が生じます。ネイティブファイルに加えIFC形式でのデータ提供、PDF図面、数量表、パース画像など必要な成果物を列挙します。データ交換ルールではファイル命名規則や座標系の設定を規定し受け渡し後のトラブルを防ぎます。

仕様書・テンプレートの提案資料活用

BIMモデリングの仕様書やテンプレートを提案資料として用意すれば発注者は成果物のイメージを具体的に把握できます。仕様書にはモデルの作成ルール、属性情報の項目、図面表現の基準などを記載し品質の標準化を図ります。提案段階でサンプルモデルや過去の実績を提示すれば発注者の信頼を獲得しやすくなります。

モデリングで避けたい失敗と実務で使えるチェックリスト

BIMモデリングの失敗事例を知り同じ過ちを繰り返さないための対策を講じます。モデル範囲を過大に設定しすぎて工数が膨らむ、属性情報の登録が不十分で数量算出や図面作成に支障が出るといった問題は多くのプロジェクトで共通して発生しています。

モデル範囲の過大設定・目的が曖昧で手戻りが発生した事例

プロジェクトの初期段階でBIMの活用目的が明確でなかったため設計者が必要以上に詳細なモデルを作成し工数が当初見積の2倍に膨らんだ事例があります。外構の細かな植栽や家具まで3次元モデル化したものの施工者や発注者はそこまでの情報を必要としておらず無駄な作業となりました。モデル範囲とLODは適切に設定します。

属性情報登録が不十分で数量・図面・メンテナンスに支障が出たケース

BIMモデルに形状情報しか入力せず材料名や仕様、メーカー品番などの属性情報を省略したため数量算出や見積作成が手作業になりかえって効率が悪化した事例があります。竣工後の維持管理で設備機器の情報が不足し点検や修繕の際に現地調査が必要になるなどBIMの利点が活かせませんでした。属性情報はモデリングと同時に登録します。

ソフト/テンプレートの統一未実施によりデータ連携トラブルケース

意匠・構造・設備の各担当者が異なるBIMソフトを使用しかつデータ交換ルールを事前に決めていなかったためモデル統合時に部材が欠落したり座標がずれたりするトラブルが頻発しました。IFC形式でのデータ交換を試みたものの属性情報の一部が失われ再入力の手間が発生しました。プロジェクト開始前にソフトやテンプレートを統一します。

設定した手順を反復できるようにするチェックリスト

モデリング手順を標準化し次のプロジェクトでも同じ品質を維持するにはチェックリストが有効です。プロジェクト開始時にはBIM実行計画の作成、ソフト・テンプレートの統一、モデル範囲とLODの確定を確認します。モデリング中は週次で統合モデルを作成し干渉チェックと属性情報の登録状況をレビューします。

まとめ

BIMモデリングは準備、構築、検証、活用の各フェーズで適切な手順を踏めば、設計から維持管理まで一貫した情報管理が実現できます。プロジェクト開始前に目的や仕様を明確化し、ソフトやテンプレートを統一すれば、手戻りやデータ連携のトラブルを防げます。モデルから数量やコスト情報を抽出し、施工や運用フェーズで継続的に活用すれば、建物のライフサイクル全体で生産性が向上します。失敗事例から学び、チェックリストで手順を標準化すれば、次のプロジェクトでも同じ品質を維持できます。

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