特集

B IM

特 集
BIM
（Building Information M odeling）

近年の急速な情報技術の進展は，建築生産プロセス全般に大きな影響を与えつつあります。
国土交通省では，CALS／EC アクションプログラムの素案において，３次元データの活用による調査・計画・設計・施工・管理を通じて利用できる電子データの利活用を重点分野の一つとすることを明らかにしています。
今回特集のテーマとして取り上げる BIM は，３次元の建物情報を中核とし，プロジェクトに伴う大量の情報について標準化を図り，集約し，必要に応じて抽出する建築情報活用手法であり，わが国でも設計・施工等の段階での普及が今後加速することが予想されます。
本特集は，BIM の概念をはじめ，BIM 実現のための IFC ソフ
トウェア，海外における BIM の取り組み，わが国の設計事務所，建
設企業における最新の取り組みなどについてそれぞれ紹介します。

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建築コスト研究2009 S P R ING

B IM を実現する標準データモデル IFC
およびその国際的な活用動向
セコム株式会社
IS 研究所 基礎技術ディビジョンビルディングテクノロジーグループ

足 達 嘉 信1

B IM の概念と B IM を支える IFC の概要

⑴ はじめに用化が進んできている。BIM においては，計画，設計，施工，さらに竣工後の維持管理等，建物ライフサイクル全般において３次元建物情報モデル
データが活用され，設計者のみならず，発注者，

建物のライフサイクルにおける３次元化技術のコンサルタント，維持管理者，不動産会社など

活 用 が，BIM （Building Information M odel-

様々なステークホルダーが３次元建物モデルと関ing）と呼ばれる手法により，海外の各地域で実わりあう（図１）。

図１

B IM データの活用イメージ

IFC は 非 営 利 な 国 際 組 織 IAI（International

タモデルの標準である。BIM によって作成されAlliance for Interoperability）が策定・普及活

たモデルデータをソフトウェアアプリケーション動を行ってきた３次元建物情報オブジェクトデー

間で共有する際の標準データモデル，データ交換
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特集

B IM

フォーマットとして位置付けることが出来る。
IAI が発足した1996年以降，以下に示すように
IFC は数々のリリースを経て，2005年には ISO/PAS 16739（Publicly Available Specification）となった。2008年春には正式な国際標準（IS，International Standard）を目指すための NWI（New Work Item）作業が開始さ れ て お り，
2010年〜2011年 に は 正 式 に IS と な る 予 定 で ある。
・ IFC Release 1.0（1997年１月）
・ IFC Release 1.5（1997年12月）改良版
・ IFC Release 1.5.1（1998年７月）改良版

図２ IFC による３次元建物モデル表現の例

・ IFC Release 2.0（1999年 ４ 月）実 証 実 験
本格化る。IFC ではこれを壁，スラブ等で区切られた・ IFC 2x（2000年10月）改良版

空間として定義し，IfcSpace というオブジェク

・ IFC 2x2（2003年 ５ 月）ス コ ー プ 拡 大（設トによって，「部屋」という概念を表現する（図

備・構造）

２）
。

・ ISO/PAS 16739 for IFC 2x Platform（2005年10月）
・ IFC 2x4（2008年秋）スコープ拡大（GIS，
形状表現拡張等）
・ IS 化 NWI 開 始（2008年 春）IFC 2x4ベ ース

部屋オブジェクト（IfcSpace）には，部屋 空
間の３次元形状，名称，種別，面積，体積，空調に関する情報等を関連付けることが出来る。部屋を囲んでいる壁は IfcWall オブジェクトとして表現され，３次元および２次元形状，種別，面積，
体積，材質層等の属性が関連付けられている。まIFC Release 2.0以降，北欧が中心となり発注

た IFCの定義では，これらの壁は空間境界（ Ifc者，設計者，建設会社等が参加する IFC を活用

RelSpaceBoundary）に よ り IfcSpace と ど の 面

したデータ連携実証実験が多く行われてきておで接しているかの情報や，他の建物要素との接続

り，2007年を境に実プロジェクトへの適用が開始

情報，壁にある開口部分との包含関係の情報も保されている。

持している。上図において，窓，ドア等のオブジ⑵ IFC が定義している建物情報モデルの概要

ェクトは，その親にあたる壁との関係，部屋とのソフトウェアアプリケーションが建物情報モデ

関係性を持つので，部屋と部屋がどのドアで接続

ルデータに対して何らかの処理を行う際には，建されているか，という情報を取得することが出来物の様々な部位の幾何形状，部材の種類，材質，る。このような建物の様々な部位の属性や，空間寸法等の属性をコンピュータが理解する形でデー

的な配置，部材同士の接続関係が IFC で表現さタ化することが必須となる。たとえば，建物のあれることにより，構造計算，避難経路計算，空調る空間の用途に関しての法規チェックを行う場

熱負荷計算，積算等を行うことが可能となってい合，該当する部屋という単位の情報が必要である。

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建築コスト研究2009 S P R ING

IFC で定義されている主要な情報には以下のようなものがある。

・幾何形状 （2D，3D）
・コスト情報（単価，積算）・建築プロジェクト情報・工程（4D：3D＋時間）

・建物要素（壁，ドア，窓，屋根，階段等）

・関係者情報（プロジェクトメンバー，組織，・建物要素間の接続・包含関係（開口，ゾーン等）

連絡先住所等）・指示書（設計変更，購入指示等）

・空間構造（敷地，建物，階，部屋等）（図３）

・資産台帳・在庫

・設備機器（空調機，ポンプ，建物制御システ

・保守履歴・配置管理（FM ）ム，センサー等）

・分類・外部ライブラリへの参照

・通り芯

図３

2

IFC の空間構造（敷地，建物，階，部屋等）

B IM 実現のための
IFC ソフトウェア⑴ IFC の ビ ュ ー 定 義 と 適 合 認 証（C ertifi-

ユーザが必要としているデータ連携への要求分
析，業務プロセスにおけるデータフローの分析
等 を プ ロ セ ス マ ッ プ，Exchange Requirements，Functional Parts と い っ た 手 法 で 定

catio n）

義する。

IFC によって BIM データ連携を 実 施 す る 場

M VD (M odel View Definition):

合，対象となる業務プロセス，データ連携の内容

IDM によって記述されたデータ連携の内容

や関連する IFC の部分を特定する必要がある。

を，IFC のどの部分が対応するかを定義する。

それらを記述するため次に紹介する IDM ，MVD

一般的なデータ連携の単位と，特定の IFC スという仕様記述方法が IAI において統一したフキーマを基にしたビュー定義としてまとめられォーマット，表記方法として提案されている。

ている。

IDM (Information Delivery M anual):
IFC ソフトウェア開発の前段階において，

以下のような MVD のビュー定義が IAI で作成されている。
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特集

B IM

・ Coordination：設計段階における一般的な
BIM ツール間のデータ連携
・法規チェック：意匠 CAD ・自動法規チェックシステム間のデータ連携
・意匠・構造：意匠 CAD ・構造 CAD 間のデータ連携

・ ALLPLAN（Nemetschek）… 建築 CAD
・ ArchiCAD （Graphisoft / Nemetschek）… 建築 CAD
・ DDS‑CAD（DATA DESIGN SYSTEM ）… 設備 CAD
・ Bentley Architecture （ Bentley Sys-

・構造・構造解析：構造 CAD ・構造解析ツー
ル間のデータ連携
・意匠・積算：意匠 CAD ・積算ツール間のデータ連携tems）… 建築 CAD
・ Solibri Model Checker（Solibri）… BIM
モデルチェッカー
・ Tekla Structures （Tekla）… 構造 CAD・意匠・エネルギー：意匠 CAD ・熱負荷計
算・ LCC ツール等のデータ連携⑵ IFC ソフトウェア適合認証

・ VectorWorks （ Nemetschek）… 建 築
CAD（ ：国内で購入可能）

IAI による IFC 適合認証（Certification）は，また，以下は IFC に対応しているフリーウェ

IFC 対応ソフトウェアの IFC データ連携品質のアの例である。それぞれ，URL からダウンロー

向上，ソフトウェアベンダーと建設業のエンドユ

ドして使用することができる。

ーザに対する IFC データ連携機能の啓蒙・フィ・ IFC2SKP（ SECOM ）… Google Sketch

ードバック等の活性化を目的に行われている。現

Up のプラグイン

在，Coordination ビューに対する IFC 適合認証

http://www.ohyeahcad.com/ifc2skp/

ワークショップが主に３次元 建 築 CAD，構 造

index.php

CAD，建物エネルギー分析ツール，モデルチェ

・ DDS Viewer（ DATA DESIGN SYS-

ッカー等のソフトウェアベンダーにより活発に行TEM ）… ３次元ビューワ（図４）

われている。

http://lists.dds.no/mailman/listinfo/ifcvi-⑶ IFC 対応ソフトウェア

ewer/

BIM データの標準仕様として IFC をサポートするソフトウェアは国際的に増えており，国内でも様々な IFC 対応ソフトウェアを利用することが出来るようになってきた。以下は，IFC 適合認証を取得している市販ソフトウェアの例である。
・ Active3d（Archimen Group）… Web 対
応 FM システム・ AutoCAD Architecture （ Autodesk）…
建築 CAD・ Autodesk Revit Architecture （ Autodesk）… 建築 CAD
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建築コスト研究2009 S P R ING

図４ IFC ビューワ例（D D S Viewer）

・ Solibri Model Viewer … ３次元ビューワ
http://www.solibri.com/
こ の 他 に も，IFC の 情 報 サ イ ト で あ る IFC
Wiki には，IFC 適合認証を取得した市販ソフト
ウェアやフリーウェアの情報がアップされている。

3は，ヘルシンキ工科大学（HUT : Helsinki University of Technology）の既存建物に多目的ホール，コンピュータセンター等の施設を増築することであった。
Alvar Aalto の設計による既存建物の景観との整合，バリアフリー，投資意思決定に必要な各海外における B IM の
取り組み

⑴ 背景

種シミュレーション，施工計画検討等を，IFCを活用した BIM データ連携により短期間で実施することがこの実証プロジェクトのテーマである。プロジェクトメンバーは，施設の発注者・オ

2000年以降，IFC を活用した BIM 実証実験がーナーである Senate Properties 社の他，建設会

世界各地において増加してきており，この数年で社，設計事務所，構造設計，設備設計，また研究

実プロジェクトへの適用も始まってきている。

チームとして米国のスタンフォード大学の CIFE

2000年に BIM のデータモデルとして完成形とな（Center for Integrated Facility Engineering）

った IFC 2x バージョンが公開され，データモデ

研究所，フィンランド国立技術研究所（VTT）

ル標準の開発という段階から実用化，普及促進の等から構成され，資金的にはフィンランド科学技

フェーズに移ってきたことが IFC 実証実験増加術庁（TEKES）が支援をしていた。この実証プの一つの要因である。

ロジェクトにおいて，3D 建築 CAD から出力さまた，海外においても近年，建設産業の生産性れた IFC データを中心にして，様々な異業種ソが他産業と比 して低下傾向であること，施主・フトウェア間のデータ連携が試された（図５）。

発注者からのコスト・工期短縮の圧力が高まってホール空間 の 空 調 や 照 明 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン，いること，環境問題対策への抜本的な対応等，

LCC（Life Cycle Cost）や環境負荷分析，4D（3

様々な課題に直面しつつあり，ICT 活用の要と

D＋時間）シミュレーションによる施工計画検して BIM が注目されてきていることも，最近の討，仮想現実（VR）によるユーザの設計案検討

IFC 活用機運の背景にあると考えられる。ここ

等，現在の BIM データ連携の原型をこの実証実では，IFC を活用したパイオニア的な BIM 実証

験に見ることが出来る。この実証実験プロジェク

実験であり，今日の BIM データ連携の雛形を作トの成果から，設計初期段階における各種分析・り上げたフィンランドの HUT600プロジェクト，

シミュレーションにより，発注者の意思決定の効

また，その後に続いた発注者・オーナーによる率化，投資判断リスクの低減に効果があったこと

IFC 活用へとつながる動きの概要を紹介する。

が HUT600プロジェクトの報告書に記されている。

⑵ IFC 実証実験の HUT600 プロジェクト⑶ 発注者による IFC 活用へ

これは 2000年から２年間にかけてフィンラン

IFC を活用した BIM 実証実験によって，建築ドで行われた，BIM 活用のパイオニア的な実証プロセスのフロントローディングや設計初期段階

プロジェクトの例である。当時はまだ BIM といにおける様々な意思決定に対するシミュレーショ

う 言 葉 は な く，PM 4D 手 法（Product Model 4ンが可能となり，投資判断，リスク回避等が可能

D）と呼ばれていた。このプロジェクトの目的となることが証明されてきた。
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特集

B IM

図５

HUT600 プロジェクトにおける IFC 活用例

このような BIM の効果が明らかになってきた

ジェクトで頻繁に見られるコストや工期のオーバ

2004年頃，建物オーナー・発注者を BIM に注目さーランに対しての課題解決を検討しており，オーせる２つの提言がアメリカで相次いで発表された。

ナー自らのリーダーシップによる協調的で統合的

１つ目は，2004年８月にアメリカの国立標準技（Integrated）な建設プロジェクトチームの立ち術 研 究 所（NIST：National Institute of Stan-

上げ，BIM によるオープンでタイムリーな情報

dards and Technology）が発表した報告書であ共有等が挙げられている（図６）。

る。この報告書の中で，建設プロジェクトにおけ⑷ アメリカの事例

る情報共有が不十分なために年158億ドル（約２近年，アメリカの建設業界において BIM に関兆円）がアメリカの資本設備産業において無駄なする認識が急激に広まってきている。具体的な動コストとなっており，その３分の２は建物のオーきとして挙げられるのは，2005年以降活発になっナーが負担しているとの調査結果が述べられていてきているアメリカ建築家協会（AIA）のインテる。それを改善するには，建設プロジェクト内のグ レ ー テ ッ ド プ ラ ク テ ィ ス（IP：Integrated

情報流通を促進してコミュニケーションを改善す

Practice）による建築設計プロセスの変革の動き

ること，使用されるソフトウェア間の相互運用性である。BIM により建築プロジェクトの情報を向上のために BIM の採用や中立なデータ形式が関係者全体で共有し，設計上の様々な意思決定や重要であることが指摘されており，BIM データ

シミュレーションを前倒し（フロントローディンの標準規格として IFC が紹介されている。

グ）で行い，環境性能やライフサイクルコストを２つ目は，アメリカの建物オーナーからなる建配慮した設計，手戻りや無駄なコストを低減し，設ユーザ円卓会議 CURT（Construction Users

品質を大幅に改善することを目指している。このRound Table）が発表した白書である。この白書

ような動きに先立つように，アメリカの大規模発の中では建物オーナーからの視点から，建設プロ

注者が BIM ‑IFC 活用を開始している。以下に10 建築コスト研究

2009 S P R ING

図６

NIS T 報告書（左）と C UR T 白書（右）GSA（連邦調達庁）および USCG（沿岸警備隊）

指摘する NIST の報告書や CURT の白書の発表の事例を紹介する。

等が挙げられる。

GSA（連邦調達庁）：

GSA が関わってきた BIM ‑IFC 実証プロジェ

連邦調達庁（GSA：General Services Admin-

クトは約50件程度に上る。実証プロジェクトの対

istration）は2003年に3D‑4D BIM 計画を発足さ象になったのは，連邦政府ビル，連邦裁判所，税せ，数々の BIM ‑IFC 実証実験を経て2007年度予

関施設等の連邦政府関連施設に関する改修工事や算からの発注案件から BIM ‑IFC 活用を発注条件

新築計画である。IFC によりデータ連携を行い，とすることを開始した。

空調・エネルギー・ LCC 等のシミュレーション

GSA は全米に存在する約8,300の連邦政府所有

プログラム，施工スケジュール計画を検証するた施設を管理する連邦政府機関であり，政府関連施

め BIM データに時間軸情報を加えて可視化する

設のライフサイクル全般にわたる調達業務に関わ

4D シミュレータ，部屋やゾーン計画が GSA やっている。また，約127億ドル（１兆４千億円）

ANSI‑BOMA 基準のガイドラインに合致していの年間予算を持つ発注者としての側面も持ちあわるかを自動的にチェックするモデルチェッカー，せている。

部 署 移 動 時 の 意 思 決 定 支 援 ツ ー ル，Google

GSA は，膨大な量の施設管理を効率化し，価Earth を用いた GIS（地理情報システム）情報

値を増大させるミッションを持ち，発注した建築との統合等，初期設計段階における様々な BIM

プロジェクトのコスト・工期のオーバーラン等の活用の検証を試みた（図７）。また，既存建物の課題を解決するためのソリューションとして，

BIM データ化を行うために，3D レーザースキャ

BIM を活用していく方針を決定した。BIM を採ンを活用したモデリング実験も行っている。

用する背景には，BIM ソフトウェアの普及，当USCG（沿岸警備隊）：

時北欧やシンガポールで行われていた IFC によア メ リ カ 沿 岸 警 備 隊（USCG：US Coast

る BIM データ連携実証実験の成果，地球温暖化

Guard）もまた1,600隻の艦艇，240機の航空機，への対策，建設業における課題や改善の方向性を

そして全米に 8,000以上の建物・港湾施設を持つ
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特集

B IM

図７

G S A の IFC 実証実験イメージ

建 物 オ ー ナ ー で あ る。 USCG は2002年 に情報，人や機材のリソース情報等が BIM データ

SFCAM （ Shore Facility Capital M anage-と GIS（地理情報システム）によって統合され，ment initiative）と呼ばれるチームを新たに設立

沿岸警備隊業務のロジスティクス，警備艇配置・し，沿岸警備隊業務の意思決定支援システムの構移動計画，施設のセキュリティ分析等が効率的に築と運用を開始した。この Web ベースの意思決行われることが可能となった（図８）。

定支援システムにより，沿岸警備隊の様々な施設

図８

US C G の B IM ・ G IS 統合例

こ の シ ス テ ム で は，USCG の 所 有 し て い る

様々なミッションを計画，実施する際に，効率的

様々な施設，船舶や，航海に必要な機材・人員等な意思決定が出来るようになっている。データ連の リ ソ ー ス 情 報 が 管 理 さ れ て お り，USCG の

携に IFC が活躍している。

12 建築コスト研究

2009 S P R ING

USACE（陸軍工兵隊）：
米国陸軍は全世界に大量の建物・施設を持ち，新規発注や既存建物の維持管理に非常に大きな労力を費やしている組織である。米国陸軍では戦略プ ロ グ ラ ム の 一 つ と し て MILCON（M ilitary
Construction）Transformation を進めており，
BIM を活用したライフサイクルコスト削減を計画している。陸軍工兵隊 （USACE：US Army
Cops of Engineers）の建築研究所はこの動きを受 け て，後 述 す る NBIMS に 準 拠 し た BIM ‑IFC の活用を米国陸軍の建築プロジェクトにおい て 進 め る 動 き を 見 せ て い る。2006年 10月 に

図９ NB IMS P art 1: Overview, P rinciples , and M etho do lo g ies

USACE は米国陸軍における BIM 活用ロードマップを公開し，以下のゴール設定を明らかにしてドラインを公開することを進めており，2007年12いる。

月にガイドラインの Part 1（図９）が正式に公・ゴール１：プロセス改善計測に使用する測定基準の確立開された。BIM によって生じる建物の情報を建物ライフサイクル全般に関係する様々なアプリケ

・ゴール２：2008年までに初期運用におけるーションソフトウェアで共有する重要性やその手BIM の可能性の確立

法，IFC によるデータ連携の仕組み等が記述さ

・ゴール３：2010年までにライフサイクルにおける相互運用の確立れている。
⑸ フィンランドの事例

・ ゴール４：2012年 ま で に NBIM S に 準 拠 しフィンランドは，IFC 標準化や実用化等で重た電子商取引（e‑Commerce）の要な役割を果たしてきている。1997年から 2002

全運用における能力の達成

年にかけてフィンランド国立技術研究所

・ ゴール５：2012年 ま で に NBIM S を 用 い た
資産管理および施設維持管理
NBIM S について：（VTT）が中心となって推進した VERA プログ
ラムにおいて，IFC 策定や IFC の基本ソフト，
モデルチェッカーやモデルサーバ等の開発等で

近 年 の 北 米 に お け る AIA の IP， GSA，様々な 成 果 を 挙 げ て き て い る。2003年 以 降，

USCG，USACE 等の BIM 活用の動きを受けて，SARA プログラムや Pro IT プロジェクト等にNIBS（National Institute of Building Science）

より，IFC の標準化から実用段階に移るためのでは，様々な BIM 活 用 の 動 き を 加 速 さ せ る た

数多くの IFC 活用実証プロジェクトが行われてめ，BIM 活 用 の 指 針 を 明 確 に す る た め にきた。

NBIMS（National BIM Standard）プロジェク

2007年 に は，大 手 不 動 産 管 理 会 社 Senate

トを立ち上げた。このプロジェクトでは，build-

Properties 社が，自ら発注する建築プロジェク

ing SM ART Alliance と名称を変更した IAI 北

トへの BIM ‑IFC 要求を開始した。Senate 社は

米支部が中心となって BIM 活用の全般的なガイ

発注者，建物オーナーとして建築プロジェクト初
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特集

B IM

期段階における投資コストやライフサイクルコス

フェースにおいても活用することを目指している

トを，BIM データを IFC 連携によって効率的に（図10）。

分析・シミュレーション実施，さらには維持管理

図10 S enate 社の B IM‑IFC 活用イメージ

Senate 社は，BIM ‑IFC 活用に関してのガイ・ Volume 7：Quantity take‑off（積算）

ドラインを発行しており，フィンランド語に次い・ Volume 8：Using models for visualiza-

で英語版を2007年末に公開した。ガイドラインはtion（CG 可視化）

９巻からなり，以下のような内容となっている。

・ Volume 9：Use of models in M EP anal-

・ Volume 1：General part （概要）ysis（ M EP 解 析：エ ネ ル ギ

・ Volume 2：M odeling of the starting sit-ー ・ LCC ・ LCA ・ CFD ・uation （背 景 説 明：GSA，北欧等の現状分析）・ Volume 3：Architectural design （建 築
意匠設計）・ Volume 4：M EP design （設 備（M EP）
設計）
・ Volume 5：Structural design （構 造 設
計）

VR 等）
⑹ デンマークの事例
デンマークにおいて，2001年にデンマーク国立放送局の建築プロジェクトにおいて IFC 実証実
験が行われ，それ以後，産業界・大学・行政等が継続して BIM 実用化を進めてきており，2007年
1 月からデンマークの公共工事においては BIM ‑IFC 活用が求められるようになった。

・ Volume 6：Quality assurance and merg-

デンマーク国立放送局の IFC 実証実験におい

ing of models（BIM データ品ては，部材集計の自動化，空調シミュレーショ

質管理）

ン，部材の干渉チェック等を行い，従来の幾何形

14 建築コスト研究

2009 S P R ING

状情報中心の２次元 CAD データ交換と比した

た，この成果を基に IFC 対応ソフトウェア導入

有益性を，より良い建材選択の機会増大，シミュ

ガイドライン開発が開始され，次に述べるデンマ

レーションによる他の選択肢・シナリオの即時評

ーク Digital Construction プロジェクトでそ の価検討の可能性等に見い出している（図11）。まガイドラインが活用されることになる。

図11 デンマーク国立放送局 IFC 実証実験イメージ

このようなデンマーク国内の実証実験を経て，ノルウェーの建設行政における建築計画審査のデンマーク政府の National Agency For Enter-

効率化を ICT 活用によって実現することを目指

prise And Construction（企業建設局）が進めてす ByggSok プロ ジ ェ ク ト が2000年 末 に 発 足 しいる建設分野の ICT 活用により効率化を目指す

た。ByggSok では建築計画審査プロセスの効率

Digital Construction プロジェクトが2007年１月

化を進めるため，GIS 情報，建築プロジェクトから正式に発足し，デンマーク国内の公共工事にDB，知識 DB，製品 DB 等を統合的に扱うこと

おいて BIM ‑IFC 活用推進が開始された。デンマが可能な以下のようなシステムの構築を進めていーク語の BIM 活用ガイド ラ イ ン が2006年 に 発る。

行，英語版も2007年後半に公開されている。
⑺ ノルウェーの事例

・ ByggSok Information：建築行政情報のポータルサイト。

ノルウェーでは building SM ART Norway

・ ByggSok Plan：ゾ ー ニ ン グ 計 画 申 請 を（IAI ノルウェーフォーラム）に産官学メンバ

GIS（地理情報システム）と IFC データをーが参加し，2003年以降，活発に BIM ‑IFC 活用

統合して情報化。

実証実験，建築計画審査システムへの IFC 活用
プロジェクトを進めてきている。

・ ByggSok Building：建築確認申請の電子化
システム。
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特集

B IM

今後シンガポールの e‑PlanCheck と類似した

院プロジェクトでは，2005年に行われたコントラ

IFC を活用した自動建築法規チェックシステム

クター入札時に IFC データが提出され，BIM がをサービスインする計画を進めている。

全面的に採用されている（図12）。

ノルウェーで現在進行中の Akershus 大学病

図12 大学病院プロジェクトにおける IFC 活用例

BIM により，設備との干渉チェック，2D 図面の自動生成，要求仕様と設計の整合性チェック等

最後に，BIM データを使った建築確認の自動化への取り組みを紹介する。

を行った。IFC による BIM データ連携により，モデルチェッカーとは，IFC データを読み込

モデルチェッカー，エネルギー消費シミュレーシ

み BIM データが含んでいる幾何形状・属性・関ョン，LCC シミュレーション，4D シミュレーシ

連等の情報を基に様々な検証をプログラム的に行ョン等が実施された。約5,500ある部屋に1,000種

うソフトウェアの総称である。あらかじめ組み込類に上る装備品が正しく設計図に配置されている

まれているチェックルールには，意匠・設備・構かをチェックするため，部屋オブジェクトの属性

造等のオブジェクト間干渉，避難経路，バリアフを活用して自動的にチェックするデータベースシ

リー等の様々な拡張可能なチェック機能が含まれステムが使われたが，これも BIM 採用の大きなている（図13）。モデルチェッカーによる自動チ効果である。また，竣工後の FM システムへのェック機能は BIM データの精度を高めるととも

データ連携も IFC を活用して行われる予定であに，定型的な建築基準や建築条件の不整合を削減る。これらの BIM 活用により，最終設計案におすることが可能となり，BIM プロセス効率化にいて30,000㎡の延べ床面積カットが実現され，建貢献するものと期待されている。

設コストおよび運用コストの大幅な削減，給排水

シンガポールの e‑PlanCheck システムはこの

管設計ミスの低減，２次元図面間の整合性向上等

ような機能を Web アプリケーションとして構築に大きな効果が得られたと報告されている。

したものである。

⑻ 建築確認の自動化の取り組み
16 建築コスト研究

2009 S P R ING

アメリカの ICC（International Code Coun-cil）は，2006年 か ら SMARTcodes と 呼 ば れ る

では複数のモデルチェッカーを用いて，ICC で

自動建築法規チェックシステム構築のための実証発行している建築基準がモデルチェッカー技術に

実験プロジェクトを開始した。このプロジェクトより有効に動作するかをテストしている。

図13 モデルチェッカー機能例

参考文献⑴

IAI international web site
http://www.iai‑international.org/⑵

IAI 日本支部ウェブサイト
http://www.iai‑japan.jp/⑶

IFC Wiki
http://www.ifcwiki.org/⑷

buildingSMART Forum 2008 Tokyo
講演資料 2008年４月（IAI 日本支部）⑸

IFCsvr ActiveX Component Forum

活用ガイド
http://www.senaatti.fi/document.asp?siteID =2&docID =588
⑻ アメリカ連邦調達局（GSA :General Services
Administration）
http://www.gsa.gov/bim⑼ NBIM S (National BIM Standard)
http://www.facilityinformationcouncil.org/
bim/index.php
デンマーク Digital Construction BIM 活用ガ
イドライン

forum/

http://www.bips.dk/Bips/M ain/M ainpage.

⑹

http://groups.yahoo.co.jp/group/ifcsvr ‑「建設業の国際標準活用動向 Vol.2」
IAI 日本支部⑺

フィンランド Senate Properties 社 BIM ‑IFC

htm
building SMART Norway
http://www.buildingsmart.no

17

特集

B IM

B IM の特性を生かした設計プロセス
改訂をめざして
安井建築設計事務所
情報・プレゼンテーション部

中 元 三 郎

1

はじめに

2

B IM と情報連鎖

BIM は2005年ごろに米国建築家協会（AIA）

BIM は欧米の建設プロジェクト遂行手法を基で関心をもたれたが，当時の米国設計者達はそれにして考案されたものであり，図１に示すようほど強い関心を示さなかった。

に，３次元建物モデルを情報共有の中核に置くた

2007年より大統領令に端を発したサスティナブ

め，3DCAD ツールの利用が前提となる。図１にルやグリーンビルに BIM が有効だと関心が高ま示すように，BIM サーク ル は 企 画 段 階 か ら 設り，米国の連邦調達庁（GSA）も国有施設のデ計・発注・施工・施設維持管理に至るまでの，いータを IFC 形式（３次元共通形式ファイル）で

わば建物情報活用ライフサイクルを示している。

竣工時に納品することを義務づけた。これが引き

建物プロジェクト情報はシームレスに活用・利用金となり，米国内では3DCAD を用いた BIM 利

されていくことが理想ではあるが，情報連携利用

用の関心が一気に高まった。しかし，日本の建築の少ない現在の日本では大変に難しい問題である。

業界での3DCAD への関心はそれほど高くなく，
現在も BIM の手法や実効性に疑問をもつ企業も少なくない。
2005年ごろからその動向に注目していた日本建築学会をはじめとして，日本建築家協会や建設業振興基金など，いくつかの団体で委員会が設置され，BIM 研究活動が近年活発化してきているのも事実であり，建築界の関心は着実に増大している。日本のメディアも，ここに来て BIM に関連した活用事例の増加に関心をもち，昨年末ごろより「BIM 元年」として，さまざまな特集記事が組まれつつある。

図１ B IM サークル
18 建築コスト研究

2009 S P R ING

また「業務形態や発注権限の異なる日本で，この扱い，その図形には属性が与えられている。オブ

ような業務連携が実現できるのか」という質問にジェクト図形はその属性が定義されると同時に振答えきれていないところも BIM の導入・実現をる舞いが付加され，壁には窓やドアの建具を配置妨げている一因でもあろう。

できるが床には配置できないなどというように，
建築的に常識とされるような条件制限が加えられ

3三面図から想像する建物ている。
また，図形属性にはさまざまな関連情報を入力

3DCAD は従来の2DCAD と同じように平面図することができ，種類や材質，メーカーや耐久を入力しているように見えるが，それは入力方法

性，価格など，建築プロジェクトを遂行するのにの問題であり，実は建物立体モデルを作成して計必要なさまざまなデータを保持させることができ画を進めている。このため２次元設計のように平る。

面計画を一段落させて立面検討に入ったり，平こうした機能を利用すれば，あらかじめ自社図

面・立面を終えてから断面検討に入るなどのよう面用に作られたテンプレート（情報連携機能が組に，建物を三面図に分解して考えることがない。

み込まれた図表）を準備し，CAD ソフトが管理

設計者は３次元の建物を本来の発想・思考過程にする属性データベースと情報連携を図ることによ

基づく立体モデルによって設計を進めていくた

り，建具表や仕上表などを自動的に作成させるこめ，平面・立面・断面の各図面から建物を３次元とができる。これは図２に示すように，建物モデ的に想像する必要はない。また，契約や施工に必ル（DB）を中心にして建具表や図面類が連携し要な２次元図面は立体モデルから作り出されるこていることにほかならず，設計変更が生じて建物とになるので，各図面間の情報不整合（思い違い

モデルが修正されると同時に建具表の内容や個数や食い違い）が生じることもない。このため，三が DB と連動して自動的にリスト類が更新される

面図から立体形状を想像し，認識するという特別ことを表している。通常，設計者は図面とリストな教育訓練を受けていない建築主にも設計初期のの不整合をなくすため，設計図面を変更するごと段階から常に立体的に建物が示されることになにリスト類の修正を行うことになるが，このようり，計画中の建物形状や要求機能を容易に確認すに建物モデルとリスト類を情報連携させることることができる。

で，設計者は設計変更後のリストチェックに忙殺

4

オブジェクト指向型 3D C AD
による属性情報連携

こ の よ う な3DCAD は オ ブ ジ ェ ク ト 指 向 型

されることなく設計業務に専念できる。当社設計者へのヒアリング結果でも，こうしたストレスがなくなるだけでも業務的・精神的に非常に効果的であるとの回答を得ている。

3DCAD といわれ，建築物の構成材である壁や各室面積などについても同様のことが行える。

床，柱や梁などを全て立体的オブジェクト図形で3DCAD では空間ごとに属性定義が行えるため，
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特集

B IM

図２

B IM モデルと図面の関係

壁・床・天井など各室単位の面積集計を自動化す

開発検討段階にある。

ることができる。もちろん，壁内法や壁芯など面積算定方法も必要な形であらかじめ指示すること

5

設計プロセス改訂に向けてができるので，先の建具リストと同じように，計画変更などで図面と面積表との不整合が生じることはない。

設計者は建築主から与えられた設計与条件を基に設計業務を進めていくが，建築主はその計画がこうした数量算出機能を利用すれば，計画案に自己の望む施設計画であるかを確かめるために具対する概算コストをいち早く把握することもで体的な確認方法での設計情報提示を望む。建築主

き，比検討案と概予算を同時に建築主に提示すと設計者のトラブル原因の多くは，建築主の計画ることが可能となる。当社では，数量と概算コス

プロジェクトの理解不足によるものであるとの報

トの連結についてはさまざまな問題もあり，まだ告もある。

20 建築コスト研究

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図３

業務量の分析カーブ

設計者は計画初期の段階から，建築主に「なぜセスの改訂である。

この形になるのか」，「なぜこの方法を用いるの

設計プロセス改訂を考えるため，われわれは過か」など，多くの説明を行い建築主に内容確認し去の自社業務から工数分析を行った。業務量カーながら設計を進めているため，プロジェクトマネ

ブは欧米設計業務分析で示される IAI のカーブ

ジャーはデザイン決定の際に各専門技術者との連とは異なり，図３に示す「従来型」のように基本携を図り，力学的な要素や熱・音・光で代表され設計段階と実施設計段階に二つの業務量ピークがる計画原論的要素を加味して統一デザインの実現

生じるものであることが判明した。そこで，われを試みる訳であるが，内容は非常に複雑で専門的

われは基本段階でのデザイン検討を充実し，確実である。そのため検討過程は非専門家の建築主もな計画・設計とするため，基本設計期間を拡張し理解できるようビジュアルで平易な表現が必要でて前半と後半に分け，前半部分を従来検討手法もあり，数値はグラフ化され，検討比 も容易でな含めた「検討フェーズ」，後半は BIM 手法を用ければならない。計画動線の理解には CG アニメ

いた「組立てフェーズ」とする「改訂型」カーブ

ーションなども併用し，視覚による説明を多用を考案した。これにより基本設計段階ではデザイ

し，理解を助ける必要がある。

ンを含めた建物の必要要件を早期に決定し，実施

BIM の 導 入 ・ 採 用 は，図 １ に 示 し た よ う に

設計段階では創るための設計に傾注できる設計プ

BIM モデル（建物モデル DB）を中核に据え，ロセスを導き出した。このプロセスは実業務の中さまざまな設計フェーズで必要な解析ソフトと建で試行され，今その方向性と効果が確認されつつ物情報を結び，数値的裏づけを取りながら設計をある。

進めていくことができる。これは基本設計段階での未決定要素を最小限にし，数値検証されたデザ

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B IM の推進普及と教育イン決定が可能であることを示している。すなわ
ちフロントローディングの実現であり，設計プロ

われわれは約20数年前に2DCAD を導入し，設
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特集

B IM

図４ B IM スキル習得のための社内研修

計製図業務の効率化に有効だと考えた。電算シス者を中心に図４に示すような教育研修を継続的に

テム関係者は製図板とドラフターを PC に変更す

行い，建物モデルから２次元図面を生成できる

るため，CAD システムの改良・開発を行い，設BIM 利用スキルの育成に努め，図２に示したよ

計製図作業効率の改善に努力した。それは製図道

うな基本設計図面や実施設計図面を３次元建物モ

具の改善・改良であったといえる。ところが，

デルから出力することが実施プロジェクトで実現

BIM の採用はプロセスの改訂であり，システムしつつある。

整備や CAD ソフトの購入だけで業務変革は起こらない。むしろ，設計者にとっては「新たに余計

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おわりに

な業務が増えるだけ」という被害者意識に等しい
受け取りとなり，普及は進まない。

理想的な BIM は，輻輳した業務関係を明快に

3DCAD は CG パースを描くためのツールと誤する。プロジェクト関係者は各々の立場で建設プ

解する設計者もあるが，４〜５章で述べたよう

ロジェクトに携わるのではなく，BIM の導入をに，プロジェクト情報を統合し，輻輳する業務関行い，建築主と設計者と施工者が協働し，良好な係を明快にするシステムであることを設計者が理社会資産である建築物を構築する体制が必要では解する必要がある。このため，当社では意匠設計ないかと考えている。

22 建築コスト研究

2009 S P R IN G

大成建設における B IM の取り組みについて
大成建設㈱設計本部テクニカルデザイングループ
プロジェクトリーダー

高 取 昭 浩1

情報共有のコア

BIM （Building Information Model）とは，コンピュータのメモリ空間に仮想建築を作り上げて，建設プロジェクトの情報を一元的に管理するものである。従来の二次元 CAD はもちろん，三次元 CAD やモデリングソフトとの違いは，BIMのＩ，つまり Information に象徴されている。

図１ B IM の情報は常に整合している

BIM を構築する部品は立方体や円柱といった無機質な幾何学図形ではなく，壁，ドア，窓といった建築専用部品である。この専用部品はその部

2

デジタルモデルの可用性

品にふさわしいプロパティ（固有性，特性）を保持しており，このプロパティを集計することで，三次元 CAD の普及により，自動車や電気産業

建設に関わる数量や情報を把握することができるを中心として，デジタルモデルでの情報交換が主ようになる。

流になってきている。デジタルモデルを導入する

さらにこの部品は自らの振る舞いを覚えている

多くの理由は「情報共有のスピード化」である。

ため，従来のモデリングソフトに比 して飛躍的

本来，立体的な物体の情報を複数の二次元図面にモデリングが容易になっている。また，この部（正面図，側面図，断面図など）で表現すること品はユーザーが容易に作成可能なため，デザイン

自体に無理があり，必ず情報の欠落，不整合が発の幅を大きく広げていくことができる。

生する。この欠落と不整合が全体の生産工程に及加えて大事なことは，そこから生産される図面

ぼす影響は甚大であり，情報の下流になればなるがリアルタイムですべて整合している，という事

ほど被害が増大する。多くの産業はこの情報のあ実である。整合がもたらす情報の信頼性はデータり方を改善することで，開発サイクルやコストをの可用性を広げるためにきわめて重要である。

下げることに成功してきた。この新しい情報共有
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特集

B IM

のコアがデジタルモデルである。デジタルモデルとができる。クライアントは設計者とある意味，の最も優れた点は「可用性」である。可用性とはほぼ対等な立場で情報交換をすることが可能だ。

データをいろいろな目的に転用することが容易である，ということだ。様々な解析，シミュレーションプログラムでデジタルモデルを活用すれば，そのモデルを製品化したときに起こりうる様々な現象を事前にチェックできるため，リスクとコストを低減することが可能になる。
建築の部品は単一マテリアルであることはまれであり，壁を例に挙げても，LGS，石膏ボード，
仕上材料と複数の素材が複雑に関係している。建図２ 誰にでもわかりやすい表現

築はこうした複雑な部品が無数に集まって構成されているため，デジタルモデル化は困難であるといわれてきた。しかし，近年のソフトウェア，ハ4

デジタル三次元設計図

ードウェアの進歩により，建築もデジタルモデル化が可能となってきた。

3

コミュニケーションツール

BIM が表現する建築の三次元形状の情報は，それ自体に建築を判りやすく伝える力があり，建築の情報交換において非常に不利な立場に立たされていたクライアントにとっては福音である。建
築図面を読みなれていないクライアントにとって，設計図とは保険の約款を解読すること以上に難解

図３ 設計図をどこからでも閲覧可能なものである。今までは，こうした「よくわから

BIM が従来の CG と異なるのは，それ自体がないもの」に基づいて契約を行わなければならな設計図書であり，視覚的な表現を得るために設計かった。そのため，打ち合わせにおいて「決定」

図とは別に作成されたものではない，という点でを下さなければならないときに非常に時間がかかある。BIM はデジタル三次元設計図なのだ。しる，あるいは決定そのものがなかなかできないとたがって，あらゆる部分を，いつでもどこでも閲いった状態になる。BIM を日常的に活用できれば，覧することが可能だ。任意の位置にカメラをおけクライアントはこうした不利な状態から脱するこばどこでも確認することができるし，その場で変24 建築コスト研究

2009 S P R ING

更結果を確認することも可能だ。
BIM を使いこなせば，設計者も自分の意見を伝えやすくなり，またクライアントの意思を把握しやすくなるため，無駄な検討を省くことができるようになる。

図４

従来にはない多彩な表現が可能に報を提出することができた。ここで気が付いたこ

5

B IM への取り組みとは，従来から使われてきた表現方法以上に，非常に多彩な手段で建築を表現することが容易であ

当社で BIM に取り組み始めたのは４年前のこるということだ。

とである。当時我々は，設計図データから数量情

また，このプロジェクトは，図のように切妻屋

報を取り出すこと，施工図を作成すること，の二根を持ったコテージが立ち並ぶリゾートホテルで点に注目していたが，二次元情報の不整合が問題あったが，最終段階で設計者が切妻屋根の角度をとなっていた。そこで不整合がないという点に着変更した。こうした従来の二次元 CAD では非常目し，BIM の導入を検討することとなった。

に対処困難な変更においても，BIM であればモ

実際のプロジェクトにおいて図面の不整合と並デルを修正するだけですべての図面を瞬時に変更

んで問題となっていたのが変更であり，そこにはすることができる。BIM は設計者自身にとってクライアントとのコミュニケーションエラーが山も大きなメリットがあると確信したプロジェクト積していると推測された。この問題も BIM を利であった。

用することによって，ある程度解決できるのではないかと考えた。

6

多彩な表現

BIM を初めて実際のプロジェクトに適用したのはコンペ案件であった。実働時間はわずか10日であったが，BIM を活用することにより，短期間でムービーとカットパース30，図面と様々な情図５ モデルの変更がすべての図面に反映
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特集

B IM

図６は実際 の プ ロ ジ ェ ク ト で 設 備 設 計 者 が7

設備との取り合い

BIM を切断して作成した断面を出力し，手書きで検討を加えた様子である。この検討過程はデジ

BIM の大きな特徴に整合性が挙げられる。そタル化されているとはいえないかもしれないが，うであれば，当然意匠，構造，設備の情報すべて

BIM を現状に即した状態で活用した好例といえをモデリングして，干渉をチェックすることが求るのではないだろうか

められる。しかしながら，設計作業の現状を考察してみると，設備情報をモデリングするのは時間

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数量の算出

的に無理があるといわざるを得ない。そもそも設
備は建築（意匠と構造）が決まらない限りは作業

BIM の属性を集計すれば数量がつかめる，とに入ることはできないのであるから，締め切りぎいうことは容易に想像できるが，これも実際にはりぎりまで建築が決まらないことが一般的になっ

そう簡単にはいかない。最も問題となるのは「責てしまっている現状の設計プロセスの中で，モデ任の分解点」である。

リングを求めること自体に無理がある。

現実に設計と積算の間でやり取りされている情

そこで，我々は実際の設備設計作業を調べてみ

報は図面という二次元の紙の上に表現された情報た。その中でわかったことは，建築の情報は意匠であり，あくまでも図面が正となっている。例えと構造に分かれた上，不整合も多く非常にわかり

ば BIM において柱が複数重なってモデリングさにくい上，断面図が圧倒的に不足しているため，れていたとしても，そこから生成される図面情報

設備エンジニアは自ら複数の情報を統合して断面は正しく表現されている。しかし，数量を集計し図を作成し，検討に時間を費やしているというこ

た場合，柱は二重にカウントされることになる。

とだ。BIM を使えば，任意の断面をほぼ自動的

さらに現在の積算手法が紙情報を前提とした積に作成することができるし，構造体を透視して平算手法であることが問題であり，デジタル情報に

面図上に表示することも容易だ。

まったく対応できていない。こうした問題を解決するには時間がかかるが，当社ではアナログをデジタルがアシストするというスタイルでデジタル情報を活用し始めている。

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デジタイザショットの削減

BIM には部屋という部品がある。「部屋」は空間ボリュームと仕上の情報を保持している。加えて
図６ B IM を切断し設備収まりを検討した例
26 建築コスト研究

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その部屋を構成している部品を容易に把握することが可能だ。この点に着目し，BIM から以下の情変更するようなことでは，まず受け入れられな報をデジタルデータとして受け渡しを行っている。

い。そこで，施工図自体は2D‑CAD を用いて，①部屋領域の座標

今まで通りの表現のものを作成することとし，②領域の辺がどういった壁または柱に接してい

BIM からどういった情報を転送すれば最も効率

るか的かを調査した。その結果，③領域の辺に取り付いている建具情報①構造体の情報④仕上の情報②間仕切壁の位置と種別③建具の情報④部屋の情報といった核となる情報のみを受け渡すこととし，その他の詳細な情報は施工図作成者が自らの目で確認し，施工のノウハウを加味しながら作図を行っていくこととした。

図７ 部屋の領域座標と壁種別を出力

さらに，これらの属性情報を有効に引き継ぐために，2D‑CAD 上で稼動する建築専用オブジェ

以上の情報を数量の広いソフトに取り込むと，

クト「インテリシェイプ」を開発した。このインデジタイザショットを省略することができる。さテリシェイプは，壁，建具，柱などの建築部品がらに，その一辺一辺が RC の壁なのか，LGS のあり，BIM の部品の情報を余すことなく引き継壁なのかといった情報や，部屋名，仕上や下地のぐことができる。

情報を把握できるため，拾いにかかる手間をある程度削減することができる。
この情報はあくまでも在来手法の補助でしかな
いが，情報の正確性を図面と照合することで目で図８は BIM から出力された直後の状態で，これに手を加えることで最終的な施工図状態にまで持っていく。これにより40％以上の作図手間を削減することが可能になった。

見て確認できるため，受け入れられやすい方法として採用している。
また何よりも図面が整合しているという事実が数量拾いの工程で多大なメリットをもたらしていることは言うまでもないだろう。

10 施工図への展開
施工図も積算と同様，現状の作業方法を大幅に

図８ B IM から出力された直後
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特集

B IM

11 バーチャルリアリティ

12 終わりにBIM データをバーチャルリアリティのシステ

2D‑CAD が普及を始めて約15年が経過した。

ムに取り込むことで，建物が建つ前にその空間を今ではほとんどの設計者が2D‑CAD を利用して体験することが可能だ。当社の技術センターにあいる。残念ながら2D‑CAD は業務のあり方を変る VR システムは，「3D」「実際の質感」「リアルえるほどのパワーはなかった。2D‑CAD は戦前スケール」という三つの大きな特徴を持ってい

戦後から始まったと思われる，平面図，立面図，る。しかしながら，今までは設計図とは別にモデ

断面図といった二次元思考で建築をとらえる，とルを作成する必要があったため，コストと時間がいういびつな思考形態を断ち切ることはできず，かかっていた。BIM を使って設計を進めていれ

むしろその流れを加速して問題を複雑化してしまば，モデルデータ自体はあらかじめ存在しているった。

ため，手間無くバーチャル空間を作り上げること

BIM は設計のあり方，建築情報のあり方そのが可能になる。あるプロジェクトでは，仕上の材

ものを変革しようとしている。BIM の究極の目料を決めたり，空間の広がり感を握んだりしても的は図面をなくしてしまうことである。二次元図

らうために VR を利用した。

面という存在自体が建設プロセスを複雑化してしまっているのだ。二次元図面では，現在建設業界が抱えている様々な困難な課題を克服することはできない。デジタルモデルを核として，建設業を新たなステージに引き上げなければならないと考
えている。

図９

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バーチャルリアリティ2009 S P R ING