特集

米国における建築積算の動向

B IM の積算への影響の最新事情
芝浦工業大学工学部
建築工学科准教授

木 本 健 二日本における建築積算と BIM に関する技術開1

はじめに発・研究事例として，曽根ら（2004）は BIM を用いて設計段階ごとに主要な工事数量を算出しな

2009年10月24日〜11月１日にか け て，BIM へ

がら，建物全体のコストを把握し，予算対応するの取り組みの現状を把握するために米国を訪問しことができることを実証している。今井・木本た。本報では特に，ワシント ン D.C.で の Gen-（2009）はラーメン架構の RC 造建物を対象とし

eral Services Administration（GSA/連 邦 調 達て構造躯体の効率的なモデリング手法，そして在庁）および Associated General Contractors of

来工法や PCa（プレキャスト）工法など主要な，Faithful＋America（AGCA/米国建設業協会）

いくつかの工法を BIM で記述して数量概算し，Gould（建設コンサルタント），そしてボストンコスト比での R.S.Means（ミーンズ社）へのインタビュ

ルでは，鉄骨部材製造を行うファブリケータは３ーをもとに，米国における BIM 適用の現状，建次元の BIM データから鋼板を直接加工すること築設計や積算業務の変化，これからの課題についを実現しており，建築設備を専門とする環境エンて報告する。

ジニアリング企業は数量拾いや建築構造躯体との日本の B IM 活用の現状調査報告の前に，日本の状況について整理してできることを実証している。実務レベ干渉確認に BIM を活用している。
日本における B IM 普及の阻害要因おきたい。2009年は，日本の建築業界において研究や技術開発が進む一方，日本の建築業界にBuilding Information Modeling（BIM ）が広くおいて BIM が急速に普及しているかというとそ認知されるようになった年でもあった。BIM は，うでもない。筆者が主査を務める委員会，日本建３次元のオブジェクトを用いて建物形状や構成部

築学会建築生産情報化小委員会が2009年12月に主材をモデリングする手法であるが，単なる建物記催したシンポジウム「建築生産における BIM 」

述に留まらず，建築構成部材などを表現している

では，BIM への先端的な取り組み事例を紹介すオブジェクトに属性情報を付加し，それらの情報る一方で，日本国内での BIM の普及阻害要因にを積極的に活用することをねらいとしている。活

ついて分析した結果も報告している。課題は，①

用例として環境や設備のシミュレーションや効率発注者のメリットが不明確，②施工者のメリット的な数量積算などがすでに技術的には実現可能でが不明確，③ BIM ツールの課題，④ BIM モデあることが指摘されている。

ル標準化の課題，⑤業界としての課題，⑥企業内

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の課題，に集約されている。具体的には以下の通びコストマネジメント業務への影響について報告りである。

する。

①日本国内では発注者が BIM の適用を要望す

G S A をとりまく社会的背景と課題るプロジェクト事例はまだない。建築プロジェク

GSA では予算を要求し，議会にて確保する。

トにおいて発注者の要望は重要であり，BIM 普その予算を用いて建物を新築したり，あるいは既及の大きな推進役となりうるが，現状では発注者存の建物を修繕したりしている。中には非常に古が BIM 適用の有効性を判断できていない。

く100年も200年も経っている建物もある。このよ②鉄骨ファブリケータのように製造に関わってうに予算に基づいて建築行為が進められるが，現いる専門工事業者の中には BIM に取り組んでい実には数年も経っているのにまだ着工もしていなる企業が既に成果を公表している一方，ゼネコンいものもある。その間，経済が大きく変動したの取り組みはいまだ技術開発もしくはパイロットり，セキュリティすなわち安全上の問題が強く求プロジェクトへの取り組みという段階である。日

められるようになるなど建築行為をとりまく社会本には設計施工調達方式や総合図という仕組みが環境が変化したり，建築コストにも影響が出たりあり，BIM で指摘されている効果は既に実現しする。このようなことがないようにマネジメントているとの指摘もある。

するのが GSA の役目でもある。GSA ╱ PBS の③ BIM ツールが持つ課題として，導入および維持コストの高さや技術習得に要する労力を指摘で事業規模はおおよそ13億ドルから17億ドルの間で，新築と修繕が含まれる。

きる。これらは国内外を問わず課題と考えられる。

GSA には２つの建築業務があり，一つは新し④様々な専門家が一時的に組織を編成するプロ

い空間，場所を建築すること，つまり新築し賃貸

ジェクト型の建築生産では，BIM モデルの標準する事業，もう一つはライフサイクルの視点から化は重要であり，プロジェクトに参加する設計それら資産を評価しマネジメントすることであ者・施工者・資材メーカー等の間で BIM モデルる。これらの業務遂行において，GSA が直面しや BIM ツールを統一することが望ましい。ている問題が３つある。まず，建築コストは一般⑤業界の課題ならびに⑥企業内の課題として，的に経済的な要因の影響を受けやすく，変動する企業の枠を超えた取り組みや貢献，また，技術や経済状況に適切に対応しなければならない。次ノウハウの蓄積方法を確立する必要があるが，そに，ここ10年ほど，特にセキュリティ，安全上のれらの価値が認識されていない。

問題が重要になってきている。そして，建物施設これらの課題について検討することが，日本における BIM 活用につながると考えられる。のエネルギー消費量に関する問題，具体的には建物で使用されるエネルギーをどのように有効に使うか，十分な検討が求められるようになっている。

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発注者における B IM 活用

B IM を用いて何に取り組んでいるか
これまで GSA では建物のエネルギー消費量やこ こ で は，米 国 の 公 的 な 発 注 者 組 織 で あ る

セキュリティ，LCC については，これまでも検GSA の取り組みについて整理し，その積算およ討 を 行 い，設 計 そ し て 施 工 し て い た が 最 近 は35

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米国における建築積算の動向

BIM を用いることにより，エネルギーの消費量求事項である。２番目は空間に対するプログラムの予測，セキュリティの検討，経済変動の予測なの確認事項であり，設計初期段階ですべての空間ど，より詳細な検討を実施し，設計に反映できるデータを確認する。連邦政府にとって空間は新築ようになっている。BIM によって事前検討を十するにしても賃貸するにしても鍵となる重要な建分に行えるようになり，結果として高い性能の建築要素である。そして他の国家機関：National物を設計できるように，また設計と実態の乖離をInstitute of Standards and Technology（NIST）小さくできるようになった。

や The National Institute of Building Sciences

次に積算業務に関しては，BIM を用いること（NIS）と協力して３次元イメージの作成段階，により正確な数量を拾えるようになった。BIM

４次元段階，エネルギー性能やセキュリティの確で積算を行って原材料を調達した場合，無駄がな認，と進む仕組みとなっている。

く，必要な分だけ購入できるように改善されてい改修工事における３次元スキャナーの活用る。さらに今日，建築プロジェクトはますます複GSA では改修工事の重要性が高まっており，雑，大規模化しており，非常に早い時期にものを合理的かつ効率的な設計および施工が求められる調達して保管しなければならないこともあるが，ようになっている。シカゴにある連邦政府施設のそのようなリスクを低減できると考えている。

改修プロジェクトでは，建物を使いながら修繕をB IM に関する業界標準の確立行った事例がある。３次元レーザースキャナーをGSA では，パイロ ッ ト プ ロ グ ラ ム を 通 し て用いて既存建物を解析し，どこをどのように修繕BIM が成功したかどうか，BIM がどのような効していけばよいかを検討した。３次元データをも果を持っているかを分析し，その結果を国家戦略とに３次元の BIM を立ち上げ，内装および外装へ展開することを考えている。の４次元モデリングへと展開していく。３次元スBIM の活用と普及にとって一番大事なことはキャナーは BIM にとって今や重要な関係にあInteroperability，相互運用可能なオープンな業る。従来のような実績データを用いてコストを予界標準を構築すること，すべての関係者，発注者測し，どのような修繕を行うのかを考えるのではもコンサルタントも含む関係者全員が相互運用可なく，３次元スキャナーを用いて構築した建物モ能な環境を構築することである。GSA はソフトデルを用いて設計を行い，工事を計画することにウエア開発会社と協力して BIM のための業界プ

よって，コスト予測の精度を上げることができラットフォームの提供に取り組んでいる。さらる。に，他国で同様な取り組みをしている組織，多く

IP D による生産設計の実現

はヨーロッパの国の組織であるが，彼らと協力しBIM の活用を考える時，発注者，設計者，施てグローバルな業界標準の構築をめざしている。

工者がプロジェクトの早 い 段 階 か ら 協 力 す る

米国は世界標準の構築に非常に積極的である。

Integrated Project Delivery（IPD）の考え方がGSA は BIM ガイドシリーズを公表している。

重要になる。関係者および各種業務を統合し，コシリーズは１から７まであり，４つは既出であラボレーションを実現することがねらいである。

る。最初は全体概要，GSA の BIM に対する要

その結果，より早い設計段階での取り組みが多く

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なる（図１参照）。IPD は設計と施工を結びつけ

ただし，公共工事の場合，Federal Acquisitionる有効な仕組みであり，施工者が BIM に取り組Regulation（FAR）に基づいて入札を行う必要

む価値は IPD の実現にあるといっても良い。

があり，IPD のような仕組みを考える場合，公AGCA も当初は BIM に対して懐疑的であったが，現在は BIM 普及を積極的に推進している。

平な機会をどのようにして確保するかという課題がある。

プロジェクトコストへの影響力

設計変更に伴うコスト増

活動
好ましい設計プロセス

設計前検討

概略設計 詳細設計

旧来の設計プロセス

施工図書作成調達 契約管理操業時間

図１ B IM 適用による設計プロセスの変化

3

コストコンサルタント
における B IM 活用

BIM を LITTLE BIM と呼んで区分している。
B IM の設計プロセスへの影響
BIM の一番大きな影響は設計プロセス，手順

Faithful＋Gould は米国のコストマネジメントの変化にある。これまでは文書類を作り，仕様書コンサルタント会社である。GSA のプロジェクトを作り，という手順で設計内容を積み上げてきにも関わっ て お り，Value Engineering（VE）た。BIM では参照可能なデータベースやライブにも積極的である。インタビューに対応された

ラリからデータを引用し，モデルを構築し，視覚Dellʼlsola 氏は，BIM の活用方法が重要であると化し，最後に文書類を作成するという手順になる考えている。BIM は簡単という見解もあるが，（図２参照）。

Dellʼlsola 氏はそうは考えていない。BIM では手プロセスの最初のデータとモデル，これが重要続きや使い方について皆で討議することが大事でな部分になっている。特にデータから得られる情あり，BIM という技術ではなく，それをどのよ報が重要である。積算の場合も従来，作成されたうに使うかが大事であると考えている。

文書から業務が始まっていた。BIM を使って積ちなみに，建物や施設のライフサイクル全般を算する場合は前述の通り，データを用いてモデル対象とする BIM を BIG BIM と呼び，建物や施を構築し，その情報をもとに行う。これまでの手設 の 設 計，そ の イ メ ー ジ を 作 り 上 げ る 範 囲 の順とは全く異なる。
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米国における建築積算の動向

モデル

様々な視点

文書･書類

参照データ･書庫

図２ B IM におけるモデリングプロセス

BIM 適用により設計業務がより共同的，協力計者はどのようにしてコンクリートを打設する的なものになる。決定がより早い段階でなされるか，どのように運搬するかについては考えないようになる。それがまた更に手続きを進める。従が，施工者は考えなければならない。そして積算

来の進め方では，たとえば詳細設計へ進む段階に者はどのような手順で施工するかまで考えて積算記述すべきことなど，それぞれの段階で記述内容しなければならない。たとえば掘削工事や型枠工がかなり確立していた。一方，BIM ではかなり事，仮設工事，資材搬送などは重要な仕事である

早 い 段 階 で 記 述 す る よ う に な る。Integratedが，従来，設計図書には記述されない。BIM モ

Project Delivery（IPD）と表現されるコラボレ

デルでは施工プロセスとして記述することができーションが重要になり，関係者および業務が統合る。同様に，たとえばスプリンクラーや電気シスされるようになる。結果として，VE も設計プロセ

テムは設計で検討するのではなく，実際に施工すスの早い段階で行い，より高い成果を上げている。

るときにどこを通すかを考える。BIM は設計段

B IM の積算への影響階でそれらを検討することが可能である。

BIM による積算業務への効果として，まず積設計業務も従来は実施設計である後半に業務量算精度の向上があり，次に効率化を指摘できる。

が集中していたが，BIM によって早い段階に移そし て 設計上の検討を行うときに，コスト情報を行している。結果として初期段階でコスト予測を参照しながら検討，そして決定することができるできるようになっており，BIM 効果といえる。

ようになる。たとえば，３千万ドルのプロジェク

一方，設計者はかなり具体的なオブジェクトをトにおいてどのくらい積算に時間がかかったかを記述しなければならない。たとえば天井の場合，分析した事例では，数量拾いに約31%，153時間幅に奥行きを乗じてその面積を計算する。それにかかっている。BIM を用いれば特に数量拾いに単価をかけて全体のコストを計算する。次に照明関しては大幅に，50%以上は低減できる。

はいくつ付けるか，同様に単価を乗じてコストを積算の観点では，積算結果そのものよりも，オ計算する。要するに要素を積み上げて計算する方ブジェクトから積算する仕組みが大事である。設法である。BIM を用いて，同じことがより簡単

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に可能になる。

ソフトウエアをマクロ BIM ソフトウエアと呼Intellig ent As s emblyび，詳細設計段階で用いるソフトウエアをミクロ

数量を一つ一つ積み上げる積算方法は，多くのBIM ソフトウエアと呼んでいる（図３参照）。米モデルを構築しなければならず，モデリングに多国におけるミクロ BIM ソフトウエアとしては，大な労力を必要とする。また，繰り返し利用可能

Autodesk の Revit Architecutre が最も広く使わなオブジェクトをライブラリとして用意しても，れ て い る。他 に Bentley Architectureや Archiライブラリの量が膨大となり，それを管理するこCAD がある。とが難しくなる。たとえばドアのデータベースの積算ソフトウエア と し て は Timberline，US場合，タイプごと，サイズごとに用意すると全体

Cost Success，BSD Cost Link，CATO などがで２万点は超えてしまう。パラメトリックなモデ用いられている。ちなみに，CATO は英国製のリング手法を援用することにより，せいぜい300

ソ フ ト ウ エ ア で あ り，米 国 で 使 用 す る た め にから400ぐらいに集約することが可能となる。こFaithful＋Gould はいろいろ手を加えている。コのような，より合理的な概算が可能な仕組みが求ストコンサルタントは発注者の要望に基づいて積められており，Intelligent Assemblyと呼んでい算ソフトウエアを使用しており，様々な対応が求るが，この構築は米国でも課題として認識されてめられる。

いる。

通常，積算ソフトウエアは BIM Enabler ソフ

B IM と積算ソフトウエア

トウエアを介して BIM ソフトウエアと連動させ設計初期段階に用いる BIM ソフトウエアとしる。BIM Enabler ソ フ ト ウ エ ア と し て Navis-て D‑Profiler があり，ミーンズ社のデータを取り込んで概算する機能を持っている。このような

設計前検討

構想設計

概略設計

works などがある。
積算ソフトウエアの使用はまだまだ一部の人に

詳細設計

入札文書作成契約管理/

図３ マクロ╱ミクロ B IM と積算ソフトウエア
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米国における建築積算の動向限定されているが，もっと安価になり，操作が簡がある。プロジェクトの初期段階から参画すると便になることで普及すると Dellʼlsola 氏は述べていう試みは，ゼネコンのビジネスモデルの変革にいる。実際，普及しつつあると述べている。

つながるものである。設計プロセスの変革といB IM における積算上の課題

い，BIM の影響は相当に大きい。

BIM を用いて積算業務を行うには，まずは基BIM ツールの持つ課題については米国でも日準や規格の整理が必要である。そして BIM をそ本でも共通のものといえる。ただし，私見ではあれに合致させることが重要である。基準や規格がるが BIM ツールに限らず，積算ソフトウエアでなければ混乱するだけである。

も他のソフトウエアでも，米国におけるソフトウ設計レベルにおいて対応しなければならないこ

エアの活用は日本より積極的であると感じる。まとがある。たとえば６インチの壁に電気ボックス

た，GSA における BIM モデルの世界標準確立を設ける設計を行っている場合に，壁の仕様を４への努力についても相当な意欲を感じる。

インチに設計変更した場合，当然，電気ボックス

これらの報告はすべてインタビュー調査に基づの仕様も４インチ仕様に変更しなければならなくものであり，実務や実際の BIM システムを検い。このような対応が必要になる。

証したわけではない。また，Dellʼlsola 氏は BIM

BIM モデルと設計の違いも指摘できる。BIMの有効性を説明する一方で，BIM 適用は容易でモデルを用いて各種文書を作成できるが，これらはないこと，様々な工夫と苦労をしていることもは BIM モデルに基づいた内容であり，ときに設率直に述べておられた。それらを考慮しても，計意図に合致しない不正確な内容となる。設計者

GSA や AGCA を始めとして多くの建築業界関係が意図する正確な属性を持ったモデルを作るには者が BIM に極めて積極的であったのは良い意味大変な工夫と労力を必要とし，米国でも現在のとで驚きであり，刺激となった。

ころ実現していない。モデリングはデザインとは異なるというのが現状である。

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まとめ

米国における調査報告内容を冒頭の課題に即して考察する。BIM の適用はより性能の高い建物を設計，施工することにつながったり，設計と実態の乖離を小さくすることに貢献しており，これは長期的には建築主が最大の恩恵を受けることにつながると理解できる。また，米国におけるゼネコンの BIM への取り組みのねらいの一つに IPD

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参考文献>
1. 日本建築学会材料施工委員会建築生産情報化小委員会（2009），「建築生産における BIM 」，日本建築学会
2. 木本健二（2009），建設時評「BIM と建築生産」，建設物価，建設物価調査会
3. 曽根巨充ほか（2004），生産設計による数量算出とコストコントロールの可能性 生産設計における３次元 CADの利用について（その１），日本建築学会，第20回建築生
産シンポジウム論文集
4. 今井佑允，木本健二（2009），生産設計における３次元オブジェクト CAD の活用に関する研究 汎用的な方法論の構築と試行，日本建築学会，第25回建築生産シンポ
ジウム論文集注釈> 図１〜２は Faithful＋Gould 資料を，図３はミーンズ社資料をもとに作成しました。