建築や土木の現場では、設計から施工、維持管理までの情報をデジタル化し、業務の効率化や品質向上につなげる取り組みが進んでいます。その中でも注目されているのが、BIMとCIMです。
BIMとCIMは、建築分野と土木分野でそれぞれ発展してきた情報活用の考え方です。ただし、現在の国土交通省のBIM/CIMは、建設事業で扱う情報をデジタル化し、調査・測量・設計・施工・維持管理の各段階で受発注者が活用・共有する一体的な枠組みとして位置付けられています。
実務では、BIMとCIMのどちらを導入すべきか判断できない、建築と土木が関係するプロジェクトでどのように使い分ければよいかわからない、といった課題もあります。また、3次元モデルを作成すること自体が目的になり、実際の設計や施工、維持管理に十分活用できていないケースも考えられます。
重要なのは、BIMとCIMを単純に別々の技術として捉えるのではなく、対象となる施設や業務の目的に応じて適切に使い分けることです。両者の共通点と違いを理解すれば、設計段階の合意形成や施工時の情報共有、完成後の点検・維持管理まで、幅広い業務に活用できます。
この記事では、BIMとCIMの基本的な違いを整理したうえで、建築・土木の業務別に適した使い分け方を6つ紹介します。導入時の判断基準や運用上の注意点も解説するため、BIM/CIMの活用を検討している設計者、施工管理者、測量担当者、発注者の方は参考にしてください。
BIMとCIMの違い
現在のBIM/CIMは、3次元モデルだけを扱うものではなく、建設事業で扱う情報を目的に応じて統合管理・共有する考え方です。情報共有には、3次元形状データと属性情報からなる3次元モデルのほか、点群データ、GISデータ、2次元図面、報告書などの参照資料も用いられます。
BIMはBuilding Information Modelingの略称で、建築物を対象とした情報管理の仕組みです。建物の形状を3次元で表現するだけでなく、壁、床、柱、梁、窓、扉、設備などの部材に、それぞれの寸法や材質、仕様、性能などの情報を関連付けます。
例えば、オフィスビルの設計でBIMを活用する場合、建物全体の形状に加え、各階の間取り、部屋の用途、構造部材、空調設備、給排水設備などをモデル上で管理できます。これにより、設計者や施工担当者が同じ建物情報を参照しながら業務を進められます。
一方、CIMはConstruction Information Modeling/Managementの略称として、主に土木分野で発展してきた概念です。道路、橋梁、トンネル、河川、ダム、造成地などの社会インフラを対象に、3次元モデルと各種情報を組み合わせて事業全体を管理します。
CIMでは、構造物そのものだけでなく、周囲の地形、地質、地下埋設物、既設構造物、施工条件なども重要な情報になります。例えば道路建設では、現況地形と計画道路のモデルを重ね合わせることで、切土や盛土の範囲、周辺構造物との位置関係、施工上の課題などを確認できます。
両者の違いを理解するうえでは、BIMが建築分野、CIMが土木分野を中心に発展してきた経緯を押さえることが役立ちます。ただし、現在のBIM/CIMは建設事業全体の情報活用を対象とするため、建築物か土木構造物かだけで機械的に区分できるものではありません。
現在の建設分野では、BIMとCIMを分野ごとに独立した仕組みとして扱うのではなく、BIM/CIMとして一体的に活用する考え方が採られています。調査、測量、設計、施工、維持管理の各段階で得られる情報を、3次元モデルや点群、GIS、参照資料などを通じて共有・連携し、建設事業全体の生産性向上につなげます。
したがって、BIMとCIMの違いは、単純に使用するソフトウェアやモデルの形式によって決まるものではありません。対象物の特性や管理したい情報、プロジェクトの目的によって使い分けることが重要です。
BIM/CIMに共通する考え方
BIM/CIMでは、3次元モデルを含む各種デジタルデータを目的に応じて整理し、関係者間で共有することで、建設プロジェクトの各段階における情報の分断を減らすことを目的としています。
従来の建設業務では、平面図、立面図、断面図、仕様書、数量計算書など、異なる資料を組み合わせて対象物の状態を把握する必要がありました。設計変更が発生すると、関連する図面や資料をそれぞれ修正しなければならず、資料間に不整合が生じる可能性もありました。
BIM/CIMでは、3次元モデルに形状や属性情報を関連付けるだけでなく、点群データ、GISデータ、2次元図面、報告書などの参照資料も含めて、目的に応じたデータを組み合わせて管理します。例えば、構造物の寸法を変更した場合、モデルだけでなく関連する図面や数量資料などの更新要否を確認し、情報間の整合を保ちます。ただし、すべての資料が自動的に正しく更新されるわけではないため、出力内容や図面との整合確認は必要です。
もう一つの共通点は、関係者間の合意形成に活用できることです。2次元図面だけでは立体的な形状や空間の関係を把握しにくい場合がありますが、3次元モデルを使えば、完成形状や周辺環境との位置関係を視覚的に確認できます。
例えば、建築物の内部に設備配管を配置する場合、平面図だけでは上下方向の干渉を把握しにくいことがあります。BIMモデルで各設備の位置関係を確認すれば、設計段階で問題を発見しやすくなります。
土木工事でも同様です。道路や橋梁の計画を現況地形と重ね合わせれば、周辺地形との関係や構造物の配置を立体的に把握できます。施工前に関係者が完成形状を共有することで、認識の違いによる手戻りを抑えることにつながります。
さらに、BIM/CIMは設計段階だけでなく、施工や維持管理にも活用できます。設計時に作成したモデルを施工段階に引き継ぎ、施工結果や変更内容を反映し、完成後の点検や修繕に利用するという流れです。
ただし、各段階で必要な情報は異なります。設計では形状や性能、施工では施工手順や仮設条件、維持管理では点検履歴や修繕履歴などが重要になります。そのため、最初からすべての情報をモデルに含めるのではなく、利用目的に応じて必要な情報を選択することが大切です。
BIM/CIMを導入する際は、3次元モデルを作成することだけを目標にせず、どの業務のどの課題を改善するのかを明確にする必要があります。
使い分け方1：建築物の設計・意匠・設備調整にはBIM
建築物の設計段階では、BIMを活用する方法が適しています。建物の外観や内部空間、構造、設備などを一つの3次元モデルに統合することで、設計内容の確認や関係者間の調整を効率化できるためです。
建築設計では、意匠設計、構造設計、設備設計など、複数の専門分野が関係します。それぞれの担当者が個別に図面を作成していると、設計変更が発生した際に情報の更新が遅れたり、部材や設備の配置に不整合が生じたりする可能性があります。
例えば、建物の天井裏に空調ダクトや給排水管、電気設備などを配置する場合、それぞれの設備が必要な空間を確保できるか確認しなければなりません。2次元図面では高さ方向の位置関係が分かりにくいこともありますが、BIMモデルを使えば立体的に配置を確認できます。
特に、設備配管と梁が交差する部分や、機器の設置スペースが限られる場所では、設計段階で干渉の可能性を把握することが重要です。問題を早い段階で発見できれば、施工開始後に配管経路や部材配置を変更する事態を減らせます。
また、BIMは建物の意匠を検討する場合にも活用できます。外観、開口部、階高、室内空間などを3次元で確認することで、設計者だけでなく発注者や施設管理者も完成イメージを共有しやすくなります。
例えば、複数階の商業施設を設計する場合、平面図だけでは吹き抜けや共用空間の広がりを把握しにくいことがあります。3次元モデルを利用すれば、各階のつながりや視線の抜け方、設備スペースなどを確認しながら設計を進められます。
さらに、BIMモデルに部材の種類や数量、仕様などの属性情報を設定しておけば、設計変更に伴う数量や仕様の確認にも役立ちます。部材情報を一元的に扱うことで、設計資料の整理や積算に必要な情報の抽出を支援できます。
ただし、モデルに含まれる情報の精度や詳細度は、設計段階によって異なります。基本設計では建物全体の構成や主要な寸法を中心に整理し、実施設計では部材や設備の具体的な仕様を反映するなど、段階に応じた作成範囲を設定することが重要です。
建築物の設計でBIMを使う際は、意匠、構造、設備の各担当者が同じモデルをどのように利用するのかを事前に決めておく必要があります。担当分野ごとのモデルを統合する場合は、座標や基準階、部材の分類、更新ルールなどを統一することで、情報の不整合を防ぎやすくなります。
このように、建築物の設計では、建物内部の空間や部材、設備の関係を詳細に管理できるBIMが適しています。
使い分け方2：建築施工の工程・干渉確認にはBIM
建築物の施工段階では、BIMを施工計画や工程管理、施工品質の確認に活用できます。設計段階で作成したモデルを施工段階に引き継ぐことで、完成形状だけでなく、施工手順や作業範囲、部材の配置などを立体的に検討できるためです。
建築工事では、基礎工事、躯体工事、外装工事、内装工事、設備工事など、さまざまな工程が関係します。それぞれの作業には順序や施工条件があり、複数の工種が同じ場所で作業することもあります。
例えば、鉄骨部材の組み立てと設備配管の設置を同時期に進める場合、作業場所が重複したり、資材の搬入経路が競合したりする可能性があります。BIMモデルを使って作業範囲や設備配置を確認すれば、工程上の問題を事前に把握しやすくなります。
また、3次元モデルと工程情報を組み合わせることで、時間の経過に応じた施工状況を視覚化できます。これにより、どの時期にどの部材を施工するのか、どの範囲で仮設設備が必要になるのかといった計画を検討できます。
仮設足場や揚重設備、資材置き場などの配置検討にも役立ちます。建物の周囲に十分な作業スペースがあるか、資材搬入時に周辺設備と干渉しないかなどを確認することで、現場条件に応じた施工計画を立てやすくなります。
施工管理では、設計モデルと実際の施工状況を比較する使い方もあります。例えば、施工後の部材配置や設備の設置位置を確認し、設計内容との差異を把握します。必要に応じて現場で取得した測量データや写真を組み合わせれば、モデルだけでは分からない実際の状況を記録できます。
一方で、設計モデルをそのまま施工モデルとして利用できるとは限りません。施工時には、施工順序や組み立て方法、仮設構造物、資材搬入条件など、設計段階では十分に表現されていない情報が必要になる場合があります。
そのため、施工段階で追加すべき情報を整理し、現場担当者が必要な範囲を更新することが大切です。設計変更があった場合も、変更前後のモデルや図面の関係を明確にし、古い情報が現場に残らないように管理する必要があります。
建築施工におけるBIMの役割は、単に完成形状を表示することではありません。工程、施工手順、設備配置、資材搬入、作業空間などの情報を組み合わせ、施工前の問題発見と現場での情報共有を支援することにあります。
使い分け方3：道路・河川・造成など地形を扱う業務にはCIM
道路、河川、造成など、広い範囲の地形を扱う土木業務では、土木分野で発展してきたCIMの考え方を含むBIM/CIMの活用が有効です。これらの業務では、構造物の形状だけでなく、周辺地形や地盤条件、既設施設との位置関係が設計や施工に大きく影響するためです。
例えば、道路建設では、計画路線に沿った現況地形を3次元で把握し、道路の計画高や幅員、法面形状などを検討します。現況地形モデルと計画道路のモデルを重ね合わせることで、切土や盛土が必要な範囲を立体的に確認できます。
従来の断面図による検討では、測線ごとに断面を作成し、その結果を基に土量を算出する方法が用いられてきました。CIMを活用すれば、地形全体を3次元で表現し、計画形状との差分を確認することで、土工範囲や数量を検討しやすくなります。
ただし、土量算出の精度は、元となる地形データの精度や密度、地表面の表現方法、計算条件などに左右されます。3次元モデルを作成しただけで、実際の施工数量と一致するわけではありません。測量時点や地形の変化、土量の算出条件を確認することが重要です。
河川工事でもCIMは有効です。河川の現況地形や堤防、護岸、河床、周辺施設などをモデル化することで、計画断面や構造物の配置を立体的に検討できます。
例えば、堤防の改修工事では、既設堤防と計画堤防の形状を比較し、法面の勾配や天端の高さ、周辺地形との接続状況などを確認できます。複数の施工区間を統合して管理すれば、工事範囲全体の形状や施工上の課題を把握しやすくなります。
造成工事では、現況地盤と計画地盤の比較が重要になります。造成後の地盤高や法面、道路、排水施設などを3次元で表現することで、地形の改変範囲や周辺施設との関係を確認できます。
また、地質や地下埋設物などの情報を組み合わせることで、地表面だけでは分からない施工条件を整理できます。ただし、地質モデルはボーリング調査など限られた地点の情報から推定する場合があるため、実際の地盤状況を完全に表現するものではありません。調査位置や推定範囲、情報の確度を区別して管理する必要があります。
道路、河川、造成などの土木業務では、地形や地盤、構造物の位置関係を広域的に扱うため、土木分野で発展してきたCIMの考え方を活用できます。
使い分け方4：橋梁・トンネルなど土木構造物の設計・施工にはCIM
橋梁、トンネル、ダム、擁壁などの土木構造物を対象とする業務では、土木分野で発展してきたCIMの考え方を含むBIM/CIMを活用し、構造物の形状や施工条件を管理する方法が有効です。
これらの構造物は、単独の部材だけでなく、周辺地形や既設構造物、地盤条件、施工設備などとの関係が重要になります。そのため、構造物の3次元モデルと現況地形や地質情報を組み合わせて検討することが有効です。
橋梁の設計では、橋脚、橋台、主桁、床版などの構造部材を3次元で表現し、部材同士の位置関係や周辺地形との関係を確認できます。橋梁の架設位置や高さ、道路との接続状況なども立体的に把握できます。
例えば、河川を横断する橋梁を建設する場合、橋脚の位置や高さだけでなく、河川区域、堤防、河床、周辺道路などとの関係を確認しなければなりません。CIMモデルにこれらの情報を統合することで、設計内容を関係者間で共有しやすくなります。
トンネル工事では、地形や地質、地層構造、地下水などの情報が重要になります。地質モデルとトンネルの計画線形を組み合わせれば、施工区間ごとの地盤条件を把握し、設計や施工計画の検討に役立てられます。
ただし、地下の地質情報は調査地点以外では推定を含むため、モデル上で滑らかに表示されていても、地盤状況が一様であるとは限りません。実際の掘削時に得られた情報を反映し、必要に応じてモデルを更新することが重要です。
また、ダムや大規模擁壁などの構造物では、完成形状だけでなく、施工段階ごとの構造や仮設条件を検討することもあります。例えば、施工中の掘削範囲や仮設道路、資材搬入経路などをモデル化すれば、施工時の空間的な制約を確認できます。
橋梁の架設計画では、部材の搬入経路や組み立て順序、重機の配置なども重要な検討項目です。3次元モデルを活用することで、構造物と施工設備の位置関係を確認し、作業空間の不足や干渉の可能性を事前に把握しやすくなります。
完成後の維持管理でも、CIMモデルは役立ちます。橋梁の部材情報や点検対象箇所をモデルと関連付けておけば、点検履歴や補修履歴を整理するための基盤として利用できます。
土木構造物では、地形や地盤、構造物、施工条件を一体的に管理する必要があるため、土木分野で発展してきたCIMの考え方が役立ちます。特に、構造物の規模が大きく、複数の工種や専門分野が関係するプロジェクトでは、3次元モデルや関連データを活用するメリットがあります。
使い分け方5：建築・土木が混在するプロジェクトではBIM/CIMを連携
建築物と土木構造物の両方が関係するプロジェクトでは、BIMとCIMを別々に扱うのではなく、必要に応じて連携させる方法が適しています。
代表的な例として、駅周辺の再開発、交通施設、複合施設、工場、物流施設、大規模な公共施設などが挙げられます。これらのプロジェクトでは、建物本体だけでなく、道路、橋梁、造成地、上下水道、外構、地下構造物なども関係します。
例えば、駅舎の新設工事では、建物の設計にBIMを使用し、駅前広場や接続道路、周辺地形の検討にCIMを使用することが考えられます。両方のモデルを統合すれば、建物と道路の接続位置や高さ、歩行者動線、周辺構造物との干渉などを確認できます。
また、大規模な工場の建設では、建屋の内部空間や設備の配置をBIMで管理し、敷地全体の造成、構内道路、排水施設、地下埋設物などをCIMで管理する方法があります。
このようなプロジェクトで重要になるのが、モデル同士の位置関係を正しく合わせることです。
建築分野では、建物を扱いやすくするためにローカル座標を使用することがあります。一方、土木分野では、公共座標系や測量成果に基づく座標を使用することが一般的です。そのため、両方のモデルを統合するときには、座標系や基準点、単位、標高基準などを確認する必要があります。
例えば、建物モデルの原点と敷地測量の基準点が異なる場合、単純にモデルを重ねるだけでは正しい位置に配置できません。平行移動、回転、縮尺などの変換条件を確認し、共通の座標基準に合わせる必要があります。
高さについても注意が必要です。建築モデルで使用している階高や基準レベルと、土木測量で使用する標高は、同じ数値であっても基準が異なる可能性があります。標高の基準やモデルの基準階を確認し、上下方向の位置関係を正しく合わせることが大切です。
さらに、モデルの詳細度を統一することも重要です。建物の内部設備まで詳細に表現されたBIMモデルと、敷地全体を大まかに表現したCIMモデルを統合する場合、両者の情報量には差があります。
すべてのモデルを同じ詳細度にする必要はありませんが、統合して確認したい対象については、必要な形状や属性情報を事前に定めておく必要があります。
モデルを連携させる際には、データ形式や更新方法、管理担当者も決めておきましょう。建築側で設計変更が発生した場合に、どのタイミングで土木側の統合モデルへ反映するのかを明確にしておけば、古いモデルを使った検討を防ぎやすくなります。
建築と土木の両方が関係するプロジェクトでは、どちらか一方の仕組みに統一するのではなく、各分野に適したBIMとCIMを連携させることが効果的です。
使い分け方6：維持管理・点検・更新では目的に応じてBIM/CIMを選ぶ
建物や土木構造物の完成後に行う維持管理や点検では、施設の種類だけでなく、管理する情報や業務目的に応じてBIM/CIMのデータやモデルを組み合わせます。
建物の維持管理では、BIMを活用して建物内部の設備や部材に関する情報を整理できます。建物の構造、部屋の用途、設備機器の設置場所、配管経路などをモデル上で確認できるため、点検や修繕の対象を把握しやすくなります。
例えば、空調設備の点検を行う場合、BIMモデルに設備の設置位置や仕様、管理番号などが関連付けられていれば、対象機器を探す際の参考になります。修理や交換を行った場合には、その履歴を設備情報に関連付けて管理する方法もあります。
また、建物の改修工事では、既存の建物モデルを活用することで、改修対象の位置や周辺設備との関係を確認できます。新しい設備を設置する場合も、既存の空間や構造部材との干渉を検討しやすくなります。
一方、道路、橋梁、トンネル、河川施設などの社会インフラの維持管理では、土木分野で発展してきたCIMの手法を活用できます。これらの施設では、構造物の位置や形状に加え、周辺地形や点検対象箇所、補修履歴などの情報が重要になるためです。
例えば、橋梁の点検では、橋脚、橋台、主桁、床版などの構造部材を3次元モデル上で管理し、点検箇所や変状の位置を関連付けることが考えられます。ひび割れや腐食、変形などの情報を記録すれば、過去の点検結果との比較にも役立ちます。
道路の維持管理では、路線や道路構造物の位置をモデル化し、舗装の損傷や排水施設の状態、補修履歴などを整理できます。広い範囲に分布する施設を一元的に管理する際にも、3次元モデルを基盤とした情報整理が有効です。
ただし、維持管理で使用するモデルには、設計時の情報と完成時の実際の状態を区別して記録する必要があります。設計モデルが存在していても、施工中の変更や現場での調整が反映されていなければ、完成後の施設の状態と一致しない可能性があります。
そのため、施工段階で実際の完成形状や変更内容を確認し、維持管理に必要な情報を引き継ぐことが重要です。点検や修繕によって施設の状態が変化した場合も、必要に応じてモデルや関連情報を更新します。
さらに、維持管理の担当者が使いやすい情報構成にすることも大切です。設計時に必要だった詳細な情報が、維持管理時にもすべて必要とは限りません。点検対象、設備仕様、修繕履歴、位置情報など、実際の管理業務で参照する情報を優先して整理しましょう。
このように、維持管理では建物で発展してきたBIM、社会インフラで発展してきたCIMの情報管理手法が参考になりますが、実際には管理する情報や業務目的に応じて、両者の考え方や関連資料を組み合わせることが重要です。
業務に合うBIM/CIMを選ぶ判断基準
BIMとCIMを使い分ける際には、対象物だけでなく、業務の目的や必要な情報、プロジェクトの進め方を考慮する必要があります。
建物の内部空間や部材、設備を中心に扱う業務では、建築分野で発展したBIMの手法が参考になります。一方、道路や河川、地形、地質、橋梁などを中心に扱う業務では、土木分野で発展したCIMの手法が参考になります。ただし、現在のBIM/CIMは一体的な枠組みであり、対象物だけで機械的に分けず、業務目的に応じて必要なモデル、データ、参照資料を組み合わせます。
ただし、対象物だけで機械的に判断するのは適切ではありません。例えば、建物の敷地造成や外構工事では土木分野の情報が重要になります。また、道路に付属する建築施設では、建物内部の設備や空間を詳細に管理する必要がある場合もあります。
次に、モデルを活用する業務段階を確認します。設計段階で形状や配置を検討したいのか、施工段階で作業手順や干渉を確認したいのか、維持管理段階で施設の状態を記録したいのかによって、必要な情報は異なります。
例えば、設計段階では構造物の形状や主要寸法が重要になりますが、施工段階では施工順序や仮設設備、資材搬入経路なども必要になります。維持管理段階では、点検箇所や修繕履歴、設備情報などを重視する必要があります。
また、発注者が指定する成果物やデータ形式も確認しなければなりません。BIM/CIMの活用が求められる業務では、対象範囲、モデルの詳細度、属性情報、納品形式などについて、契約図書や適用される基準、実施要領を確認することが重要です。
社内の技術体制も判断材料になります。BIM/CIMは3次元モデルを作成できれば十分というものではなく、モデルの管理や更新、データ連携、品質確認などの業務が発生します。設計者、施工管理者、測量担当者、情報管理担当者などの役割を整理し、誰がどの情報を管理するのか決めておく必要があります。
さらに、既存の図面や測量データをどのように活用するのかも検討しましょう。すでに2次元図面や点群データ、地形データなどが存在する場合、それらをすべて新しく作成するのではなく、利用可能なデータを整理してモデルに反映する方法があります。
特に、既存施設の改修や更新では、完成時の図面と実際の現況が異なることがあります。現況調査を行い、既存資料の正確性を確認したうえでモデル化することが重要です。
判断に迷う場合は、最初から大規模なモデルを構築するのではなく、対象範囲を限定した試行を行う方法もあります。例えば、建物全体ではなく設備が集中する一部分をBIMで管理する、道路全体ではなく特定の施工区間でCIMを活用するなど、効果を確認しやすい範囲から始めます。
その結果を基に、作業時間の削減、設計変更への対応、情報共有の円滑化、施工時の問題発見など、導入目的に対する効果を確認します。
最も重要なのは、BIMとCIMのどちらが優れているかを比較することではありません。プロジェクトの目的に対して、どちらの仕組みが必要な情報を扱いやすいかという視点で選択することです。
導入から運用までの進め方
BIM/CIMを実務に導入する際には、モデルの作成に着手する前に、利用目的と業務の進め方を整理することが重要です。目的が曖昧なまま作業を始めると、必要以上に詳細なモデルを作成したり、実務で利用しない情報を大量に管理したりする可能性があります。
最初に行うのは、現状の業務課題の整理です。設計変更のたびに図面の修正に時間がかかっているのか、施工時の干渉確認が不足しているのか、測量データと設計データの照合に手間がかかっているのかなど、改善したい問題を具体化します。
例えば、建築設計で設備配管と構造部材の干渉が頻繁に発生している場合は、設計段階での干渉確認を主な導入目的に設定できます。道路工事で現況地形と計画形状の比較に時間がかかっている場合は、地形モデルと土工形状モデルの活用を優先できます。
次に、モデルの作成範囲と詳細度を決めます。建物や土木構造物の全体を詳細にモデル化する必要があるとは限りません。業務上の課題を解決するために必要な範囲だけを対象にすることで、作成や更新の負担を抑えられます。
例えば、施工時の設備干渉を確認するのであれば、設備配管や構造部材の位置と寸法が重要になります。一方、完成イメージの共有が目的であれば、細かな部品情報よりも建物や構造物全体の形状が重要になる場合があります。
続いて、既存データを整理します。設計図面、測量成果、地形データ、点群データ、地質調査資料、施工記録など、モデルの作成に利用できる情報を確認します。
このとき、データの作成時期や座標系、単位、精度、更新履歴などを確認することが重要です。異なる時期や基準で作成されたデータを無条件に統合すると、位置や高さにずれが生じる可能性があります。
データの整理ができたら、モデル作成と情報付与を進めます。形状だけでなく、必要に応じて部材名称、寸法、材料、仕様、施工区分、管理番号などの属性情報を設定します。
さらに、モデルの確認方法や共有方法も決めておきましょう。モデルを作成する担当者だけが利用できる状態では、BIM/CIMの効果は限定的です。発注者、設計者、施工者、協力会社などが必要な情報を確認できる環境を整えることが重要です。
また、モデルの更新ルールを決める必要があります。設計変更や施工内容の変更が発生した場合、誰がモデルを修正し、誰が確認し、どのデータを正式版として共有するのかを明確にします。
モデルの完成後は、実際の業務で活用しながら効果を検証します。作業時間や確認回数、設計変更の対応状況、現場で発生した手戻りなどを確認し、導入前と比較します。
運用を続ける中で、必要な属性情報やモデルの詳細度を見直すことも大切です。最初に決めた仕様が実務に合わない場合は、関係者間で協議し、改善していきます。
BIM/CIMの導入は、単に新しい技術を導入する取り組みではありません。情報の作成、共有、確認、更新という業務の流れを見直し、プロジェクト全体の情報管理を改善する取り組みとして進めることが重要です。
活用時に注意したいポイント
BIM/CIMを活用する際には、3次元モデルの見た目や情報量だけで品質を判断しないことが重要です。モデルの形状が精密に表現されていても、元データの精度や座標基準が適切でなければ、実際の設計や施工に利用できない可能性があります。
特に注意したいのが、座標系と標高基準の管理です。
建築分野では、建物の内部設計を扱いやすくするために、建物独自のローカル座標を使用することがあります。一方、土木分野では、現地測量や公共座標系に基づいて位置を管理する場合があります。
このようなデータを統合する場合、座標の原点、軸の方向、単位、回転角度、縮尺などを確認しなければなりません。座標変換の条件を誤ると、モデル全体の位置がずれ、現況地形や既設構造物との比較が正しくできなくなります。
高さについても、楕円体高と標高を混同しないことが重要です。GNSSなどで取得した位置情報と測量成果を組み合わせる場合は、使用する高さの基準やジオイドモデルなどを確認し、同じ基準に統一して扱う必要があります。
また、モデルの詳細度を過剰に高めないことも大切です。すべての部材や設備を細かく表現しようとすると、モデルの作成や更新に多くの時間がかかり、データ容量や操作性にも影響する場合があります。
例えば、施工時の干渉確認を目的とするモデルであれば、干渉の確認に必要な部材の形状や位置を正確に表現することが優先されます。部材表面の細かな装飾や、検討に関係しない小さな部品まで詳細に表現する必要はありません。
逆に、維持管理で設備の交換や修繕を行う場合は、対象設備の仕様や管理番号など、後から参照する情報が重要になることがあります。モデルの詳細度は、利用目的に合わせて設定する必要があります。
データ形式の互換性にも注意しましょう。異なる担当者や組織が別々の環境でモデルを作成する場合、データを受け渡したときに形状や属性情報が正しく引き継がれないことがあります。
そのため、プロジェクトの開始時点で使用するデータ形式や交換方法を決め、実際にデータを受け渡して問題がないか確認しておくことが重要です。形状だけが引き継がれ、部材の名称や属性情報が欠落してしまうような事態を防ぐ必要があります。
さらに、3次元モデルと2次元図面の整合性も確認しなければなりません。発注や施工、検査などで2次元図面を使用する場合、モデルと図面の内容に不整合があると、現場で誤った情報が使われる可能性があります。
設計変更を行った場合は、モデルと関連図面の双方を確認し、どの情報が最新なのかを明確にします。モデルの更新だけでなく、必要な成果物の更新や照査まで含めて管理することが重要です。
最後に、データを継続的に管理する体制を整える必要があります。担当者の異動や業務の引き継ぎによってモデルの更新が止まると、情報が古くなり、実際の施設の状態と一致しなくなる可能性があります。
モデルの作成担当者、更新担当者、承認者、共有先を明確にし、長期的に情報を維持できる運用ルールを整備しましょう。
現場の位置情報をBIM/CIM活用につなげる
BIM/CIMを実務で活用するには、設計段階で作成した3次元モデルだけでなく、実際の現場で取得する位置情報や測量データを組み合わせることも重要です。
設計モデルは計画された建物や構造物の形状を表していますが、現場では地形の変化や施工状況、既設構造物の状態など、設計時点では把握できなかった情報が発生する場合があります。
そのため、現場の状況を継続的に記録し、必要に応じてモデルと照合できる環境を整えることが重要です。
例えば、土木工事では、施工前の現況地形を測量し、計画モデルとの位置関係を確認します。施工後には出来形を計測し、計画形状との差異を確認することで、施工結果の把握に役立てられます。
建築工事でも、基礎や躯体、設備などの施工位置を確認し、設計モデルとの整合性を検証する場面があります。現場で取得した写真や位置情報を記録しておけば、後から対象箇所を確認する際の参考になります。
こうした業務では、測量データの座標基準を統一することが重要です。現場で取得した位置情報とBIM/CIMモデルの座標が一致していなければ、正確な位置関係を確認できません。
また、写真を記録する場合には、撮影した場所だけでなく、撮影方向や対象物との関係も把握できるようにすると、施工状況や変状箇所を後から確認しやすくなります。
現場の位置情報や写真を効率的に管理する方法の一つとして、LRTK Phoneを活用することも考えられます。
LRTK PhoneはGNSS受信を担う端末であり、連携するアプリによって写真、位置、方位などの情報を記録できます。記録したデータはクラウドに保存・共有する運用が可能です。
例えば、土木工事の現場で施工状況を記録する際に、対象箇所の位置情報と写真を関連付けておけば、後から施工位置や撮影地点を確認するための資料として活用できます。
橋梁や道路などの点検業務でも、変状が確認された場所の位置と写真を記録しておくことで、点検結果の整理や関係者間の情報共有を支援できます。
ただし、現場で取得した位置情報をBIM/CIMモデルに利用する場合は、測位方式や衛星環境、測定条件、座標系などを確認する必要があります。取得した位置情報が、すべての測量や出来形管理にそのまま使用できるわけではありません。業務で求められる精度や検証方法に適合しているかを確認することが重要です。
また、LRTK Phoneによる位置情報や写真の記録は、BIM/CIMモデルそのものを自動的に作成する機能とは役割が異なります。現場で取得した情報を整理し、必要に応じてモデルや施工管理資料と組み合わせることで、現場とデジタルデータの連携を進められます。
BIM/CIMを効果的に活用するためには、設計段階で作成したモデルを現場の実態と切り離さず、測量や写真記録などによって得られる情報を適切に引き継ぐことが大切です。
まとめ
BIM/CIMは、建設事業で扱う情報をデジタル化し、調査・測量・設計・施工・維持管理の各段階で受発注者が共有・活用する一体的な考え方です。3次元モデルだけでなく、点群データ、GISデータ、2次元図面、報告書などの参照資料も、目的に応じて活用します。BIMは建築分野、CIMは土木分野を中心に発展してきた経緯があり、扱う対象や情報の重点には違いがあります。
実務では、建築物の設計や設備調整、建築施工の工程管理で、建築分野で発展したBIMの手法がよく用いられます。一方、道路や河川、造成などの地形を扱う業務、橋梁やトンネルなどの土木構造物の設計・施工では、土木分野で発展したCIMの手法がよく用いられます。ただし、これは主な活用領域の傾向であり、現在のBIM/CIMを建築用・土木用に厳密に分けるものではありません。
また、建築と土木が混在するプロジェクトでは、BIMとCIMを連携させることが重要です。維持管理や点検では、建物か社会インフラかという対象の違いに加え、管理する情報や業務目的に応じて適切なモデルを選択します。
導入時には、モデルを作成すること自体を目的にせず、解決したい業務課題を明確にする必要があります。座標系や標高基準、モデルの詳細度、属性情報、データ形式、更新ルールなどを事前に整理することで、設計から施工、維持管理までの情報連携を進めやすくなります。
さらに、BIM/CIMの活用効果を高めるには、現場で取得する測量データや写真、位置情報をモデルと関連付けることも重要です。設計段階の情報と実際の施工状況を照合できる環境を整えれば、現場の状況把握や情報共有、施工管理の効率化につながります。
現場の位置情報や写真の記録を効率化したい場合は、LRTK Phoneの活用も選択肢になります。GNSSによる位置情報の取得と、連携アプリによる写真・位置・方位の記録、クラウドでの保存・共有を組み合わせることで、現場で得た情報をデジタルデータとして管理しやすくなります。
BIMとCIMの違いを正しく理解し、建築・土木それぞれの業務に適した方法で活用することが、建設プロジェクト全体の生産性向上と品質確保につながります。