BIMの普及に伴う建築プロジェクト全体への影響について

公共建築月間コスト研記念講演会・研究発表会

BIMの普及に伴う建築プロジェクト全体への影響について＜講演会②＞

早稲田大学理工学術院創造理工学部建築学科

講師（専任）

石田航星

1 人口減少社会と生産性向上
我が国の建設業においては、建設業従事者の減少に伴う労働者不足もあり、生産性向上の必要性が盛んに述べられている。職業毎の従事者数が把握できる国勢調査によれば、建設業に関連する多くの職種において労働者数の減少が確認できる。
図１に示すように建築工事や土木工事に関係する
多くの工種が含まれる建設・土木作業従事者数は、

図１

建設業に関係する労働者数の推移注１）

図２

建設業に関係する労働者数の増減数注１）

最も多かった平成７年の308万人から205万人まで減少している。図２は最も直近に実施された国勢調査である2015年の結果と2010年、2005年における調査結果と比較し、増減率をパーセンテージで示した図である。図２に示すように建設業のうち、建設・土木作業従事者や電気工事従事者、建設機械の運転に関する従事者など現場作業に関係する多くの職業において従事者の減少が続いていることが確認できる。一方で建築技術者はこの10年で見ても労働者数の減少に歯止めがかかっている。また、参考として建築物の運用に関係する職業であるビルやマンションの管理人数やビルの清掃員数も図１及び図２に示している。建築技術者
注1）職業毎の従事者数については国勢調査 時系列データ、「人口の労働力状態、就業者の産業・職業７）」の「第９表 職業（小分類）、従業上の地位（７区分）、男女別15歳以上就業者数－全国（昭和60年～平成27年）」を基に作成している。なお、平成２年から平成27年までの間に職業分類自体に変更があったため、国勢調査実施年毎の職業の定義を読み、集計し直している。図１及び図２における職種毎の集計方法を以下に示す。
建設・土木作業従事者：平成２～ 17年では「建設作業者」を用いている。
電気工事従事者：平成２～ 17年では「電気作業者」のうち、「発電員、変電員」を除いた人数を用いている。
建設機械運転従事者：平成22、27年では「クレーン・ウインチ運転従事者」と「建設・さく井機械運転従事者」の合計を、平成２～ 17年では「クレーン・ウインチ運転作業者」と「建設機械運転作業者」の合計を用いている。
ビル・マンション管理人：すべての年で「マンション・アパート・下宿・寄宿舎・寮管理人」と「ビル管理人」の合計を用いている。
ビル・建物清掃員：平成22、27年はビル・建物清掃員の人数を用いている。これ以前は、「清掃員」でまとめられており、ビル清掃以外の清
掃員との区別がつかないため、データなしとした。

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公共建築月間

コスト研記念講演会・研究発表会

や施設管理人、ビル清掃員の従事者数は、工事に値の定義が難しい。そのため、建築分野における関係する職業と比較するとあまり減少していない

生産性研究では物的労働生産性の方が用いられることが確認できる。

ことが多い。
この労働生産性を向上させることを目的として

２ 建設業の生産量と生産性

BIMや建設ロボットなどへ設備投資を行うことが多いように思われる。ただ、このような設備投資

前述のように、建設業における労働者数の減少により生産に関与する人数を減少させる試みは、は特に工事に関係する職種において深刻化してい資本の投入量とトレード・オフになっている可能る。建築物や土木構造物そのものの生産に参加す性がある。例えば、部材の揚重を100％人力にる現場作業者の減少傾向は、日本国内における建頼った荷揚げから、工事用エレベータを用いた作

設産業の生産力減少に直結する。ただ、人口減少

業に変更した場合、部材の揚重に参加する作業者時代にある我が国において労働者数の減少に歯止数が減少するため労働生産性は向上するが、資機めをかけること自体、難しい。そのため、このよ

材への投資が同時に行われるため資本生産性は低

うな環境におかれた建設産業では、生産量（額）下する。

を維持するために労働生産性を向上させることがこのような資本や労働など投入量と生産量（あ必要となる。この労働生産性は分子に付加価値額

るいは生産額）の関係性を示す手法については古を用いる付加価値労働生産性と、分子に生産したくから研究がなされてきた。本稿では、代表的な物品自体の量を用いる物的労働生産性の２種類存生産関数としてCobb-Douglas型生産関数３） を用在する。

いて解説を行う。Cobb-Douglas型生産関数は以下の式により定義される。
１）○付加価値労働生産性

付加価値労働生産性 ＝

output（付加価値額 ）input（労働投入量 ）○物的労働生産性１）

物的労働生産性 ＝output（生産量 ）input（労働投入量 ）○Cobb-Douglas型生産関数 :y＝AKβ Lβ ,kl

K：資本投入量L : 労働投入量

βk：資本分配率

βl：労働分配率

A : 全要素生産性

ただし、βk＋βl＝１※労働投入量：労働者数×労働時間

建設業における付加価値や建築物の生産量がなお、建築工事においては、工事現場によってCobb-Douglas型生産関数で示されるように、投従事している労働者の労働時間や労働日数が異な入される労働量や資本量により決定されるのであるため、労働投入量は（労働者数）×（労働時

れば、労働者が不足する環境下で完全週休２日制間）を用いることが望ましいと考えられる。

導入を実施した場合、建設産業における労働投入

建築工事の効率の分析においてよく用いられる
２）

量が大きく減少するため、何も対応策を施さないに示される

限り、建設業が供給してきた財の生産量が減少す

手法は概ね物的労働生産性を想定している。建築

ることになる。一方で、多くの産業において完全工事は多くの工種の共同作業により一つの建築物

週休２日制が導入されている日本社会において、が生産されるため、ある作業における生産性の計

建設分野における完全週休２日制への移行が遅れ測を行う場合、その作業により生産された付加価

ると有望な新規入職者が他産業へ流れていく可能

日本建築学会の作業能率測定指針

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BIMの普及に伴う建築プロジェクト全体への影響について性が高く、建設産業の持続性の観点からも完全週

継続的にキーワードとして用いられてきた概念で休２日制の導入は非常に重要である。このようにある一方で、「ロボット」に関する研究は建築分

労働者数の減少と労働時間の削減に同時に対処す

野においては1980年代以降に研究が公表されるよることが求められる我が国の建設産業においてうになっていることが確認できる。BIMは2000年

は、Cobb-Douglas型生産関数を想定した場合、代後半に我が国に紹介され始めた技術であるた

労働力の減少を補うための建設機械やソフトウェ

め、2010年代に入ってから急速に注目された技術アへの投資を断続的に行う資本投下を実施し、労であることが確認できるが、同時期に「生産性」

働生産性の向上による生産量の維持がまずは重要に関する論文・記事数も大きく上昇していることな課題であると考えられる。

も確認できる。

また、投入される労働量と資本量の増加分以上に生産量を増加させることを目指すことも重要である。Cobb-Douglas型生産関数を仮定した場合、この時に必要になる要素が前掲の式の係数である
Aが変化することである。一般にこの係数Aは現存技術の生産性３）を表し、「全要素生産性」と呼ばれる。The OECD Innovation Strategy ４）によれば、OECD加盟国の生産性の向上の大きな要因
としてイノベーションが挙げられている。なお、同資料によれば、1995年から2006年までのOECD

図３

建築学会における論文数・記事数の推移注２）

諸国では、無形資産への投資と全要素生産性の成長が労働生産性の成長の３分の２から４分の３を占めている４） と推定されている。そしてこの全要素生産性の向上にはイノベーションが重要な役割を果たすと考えられる。

４ イノベーションの種類５）
ところで、このイノベーションとは、本来どのような概念なのかを確認しておきたい。

３ 建築産業における技術開発の動向

イノベーションに関する統計調査の国際標準である「Oslo Manual ６）（オスロ・マニュアル）」に建築産業が持続的に発展していくための一つのよれば、イノベーションには、新製品（新サービ手段として、技術開発が重要であることは明らかス）開発を目指すプロダクト・イノベーションとである。建築産業における技術開発の動向を確認

生産コストの低下を目指すプロセス・イノベー

するために日本建築学会が発行する論文集や雑誌

ションや、流通方法全体の革新を目指すものなどに掲載された記事の件数の推移を集計し、図３とに分けられる。具体的にはイノベーションは以下してまとめている。
このデータは、建築プロジェクトにおける生産性向上に関係する技術開発の動向を把握するために「生産性」「BIM」「工業化」「ロボット」の四つのキーワードが含まれる記事・論文を調べ、件数を発行年毎に示している。「工業化」は戦後、

注2）論文検索用のWebサイトCiNiiにおける検索結果を基に集計している。検索方法としては、四つの用語をそれぞれ検索語として入力し、同時に出版者を「日本建築学会」に限定している。
その上で、検索結果をTSV形式で出力し、エクセル上で集計した。なお、全く同一の論文が別の項目として検索件数に含まれる例があり、筆者が論文タイトル、著者、掲載誌、掲載時期を確認し、重複していると思われる記事の名寄せを行っている。

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コスト研記念講演会・研究発表会のように、まず大きく二つに分類されている。なお、原文は英語であるので、いずれも筆者が意訳したものである。
プロダクト・イノベーション：

５ 設業におけるビジネス・プロセス
建の見直し

オスロ・マニュアルにおける定義にもあるよう

プロダクト・イノベーションとは、新製品（もに、建築産業において生産性向上を実現していく

しくは新サービス）や、以前のものとは大きく異ときには、プロダクト・イノベーションと並んでなるような改良を施した製品（やサービス）を市でビジネス・プロセス・イノベーションが重要に場に導入することを指す。

なると考えられる。特に建築プロジェクトのプロ
セスに大きな変化をもたらすBIMの導入により、

ビジネス・プロセス・イノベーション：

生産性向上を目指す際には、従来からある建築プ

ビジネス・プロセス・イノベーションは新たなロジェクトの実施方法の一部にBIMを導入するのビジネス・プロセスや改善されたビジネス・プロ

ではなく、建築プロジェクトの実施方法をBIMを

セスを企業に導入することを指す。改善されたビ始めとした新技術を前提としたものに組み替えてジネス・プロセスとは一つ以上の業務（business

いくことが重要になると考えられる。

functions）がそれまで実施してきたプロセスか

ところで、建築産業におけるビジネス・プロセ

ら大きく異なるような変化を含むことを指す。

ス・イノベーションを起こす際に生じる大きな課
題として複数企業間での連携が必須である点が挙そして、2018年版のオスロ・マニュアルにおいげられる。このことを説明するために、設計施工ては、ビジネス・プロセス・イノベーションは、

分離発注方式においてBIMを中心に据えたプロ

更に以下の六つの小分類が設定されている。

ジェクト実施方法を仮定し説明していきたい。

⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹

製品（サービス）の生産に関するもの

設計施工分離発注方式においては、まず設計者

Production of goods or servicesを選定し、実施設計が完了した後、工事入札によ

流通と物流に関するもの

り施工者の選定が行われる。ただ、施工者の選定

Distribution and logistics

後も、元請となったゼネコンが、設計者の作成しマーケティングや販売手法に関するもの

た設計図書に従い、施工図などの工事を実行する

Marketing and sales

ための図面を作成していく。また、元請になりた

ICT技術に関するもの

い建設会社は工事入札時にある程度、下請としてInformation and communication systems

参加する協力会社の目処はつけるものの、実際の組織やマネジメントに関するもの

契約は工事進捗に合わせながら専門工事会社や機Administration and Management

器や建材を製造するメーカーを選定していくこと

製品とビジネス・プロセスの開発に関するもが一般的である。ただ、この方式では図４に示すのように建築プロジェクトに参画する主要な事業者

Product and business process developmentが確定し、プロジェクトへの主要な参加者が確定するまで長い時間を要することになる。
この図４に示すようなプロセスは、BIM導入のメリットを打ち消すデメリットを発生させる可能性がある。BIMデータの作成では建築物の３次元18

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BIMの普及に伴う建築プロジェクト全体への影響について

図４

設計施工分離型における参加企業の選定プロセスのイメージ形状に加えて、属性情報も付加しながらデータを確定した状態を作るには、設計者、元請、専門工

作り込んでいく必要がある。更に、従来２次元で事会社、メーカーなどの各社間で実施する設計案

設計した図面を３次元化することにより、これまの調整を行うことが必要である。

で形状情報が入力されていない部材・部品のデー

この設計の確定作業を円滑に進めるには専門工タ作成が発生しやすい。また、２次元図面の重ね事会社や機器を納品するメーカーを確定すること

合わせでは気がつかなかったような設計上の不整が必要になるため、BIMデータ作成を考えれば、合が３次元化により早期に発見できる可能性もあ建築プロジェクトの体制が早期に確定することがるが、設計の不整合の修正は設計の詳細度が高け望ましい。また、建築物の複雑化に伴い、専門工

れば高いほど、手間がかかるものになりやすい。

事会社やメーカーの知識やノウハウが非常に重要

特に建築物の生産は建築プロジェクトに参加するとなっている。そのため、BIMデータを介して多設計者と専門技術者間のすり合わせが必要となる

くの専門家が自らの専門知識を提供できる協業体

ため、意思決定を行える設計者と技術者の参加が制を築くことでこれから新築される建築物そのも重要となる。このように、現状では２次元製図にのの質を向上させる点でも、プロジェクト体制を比べてBIMデータの作成には大きな手間がかかる

早期に確定させることのメリットは大きいと考えと考えられるため、設計変更による手戻りを必要られる。

最小限に留めることが重要である。ただ、設計が

図５

このようにBIMを始めとした新技術の導入にお早期に建築プロジェクトの体制を決定する選定プロセスのイメージ

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コスト研記念講演会・研究発表会

いては、BIMデータ作成の自動化技術や、BIMと固有の形態を有しており、入札・契約方式のみな連動する建設ロボットなどの新技術の開発そのもらず、建築プロジェクトに参画するプレーヤーののも重要であるが、同時に新たな技術が効果を発役割や、費用の精算方式なども各国で大きく異揮できる環境を構築していくことも重要である。

なった様相を示している。これは、本誌において

ただし、この新たな技術が効果を発揮できる環境もしばしば取り上げられている。

を建築プロジェクトにおいて実現しようとする場

一方でBIMの導入は、日本だけでなく世界各国

合、プロジェクトに参画する複数企業間での業務で積極的に試みられているが、BIMの導入においプロセスの見直しが求められることになり、建築て利用されるソフトウェアやデータ作成の概念は産業全体における取組みとして推進していくこと

ISO 19650やIFCのように国際規格も存在するこが求められる。

とから、ある程度の共通性が存在する。そのため、日本における建築プロジェクトの実施方法と６ 海外における事例収集の重要性について異なる仕組みを有する国や地域におけるBIMの導

これまで示したように、建設産業全体の生産性整理することで、我が国における建築産業全体のを向上させるためには、プロダクト・イノベー

生産性向上に貢献し得る重要な知見が多く存在しションだけでなく、ビジネス・プロセス・イノベーていると考えられる。

入事例や、BIM等の導入時における問題点を収集・ションについても継続的に投資を行い、変革を進このような背景を踏まえ、筆者らは、BIMの導

めていくことが求められる。ただ、建築物の生産入に積極的な諸外国における導入事例の収集のたでは、新築プロジェクト毎に、参加する企業を募

めに、海外調査を実施している。本稿では2019年

る方式でプロジェクトが運営されるため、同一組８月に実施した台湾調査における結果を一部紹介

織内において建築プロジェクトの実施方法を改善する。

していくことに限界が存在する。
そのため、もしBIMの導入を契機として建築プ
ロジェクトにおいて、ビジネス・プロセスの改善

７ 台湾におけるBIMの導入状況についてを実施しようとすると、自ずと我が国の建設産業

台湾においてもBIMは盛んに導入されており、において一般的に実施されている入札・契約方式

公共工事においても公的発注者の側から強くBIMから見直していくことが必要になると考えられの導入が求められている。一方で、我が国のようる。ただ、BIMなどの新技術を前提とした建築プな設計と施工を同一の企業が受注するような入ロジェクトのあり方を検討し、実際に入札・契約

札・契約方式がほとんど存在しないと言われてお方式の見直しを行った建築プロジェクトを実施す

り、建築プロジェクトの実施方法が大きく異なる

ることはかなりの難事である。また、建築プロ様相を示していると考えられる。

ジェクトの実施方法を大きく改善した場合の効果

そこで、建築コスト管理システム研究所の支援と問題点を収集するためには一定数の導入事例がにより、台湾における現地調査を実施している。

必要となり、業界全体での協力体制が重要にな

現地調査の概要については、本誌P.25以降にある。

る遠藤らによる報告を参考にしていただきたい。

ここで海外に目を向けてみると、我が国の建築

本稿では、現地調査を踏まえ、我が国における産業においても重要な知見が存在すると考えられBIMの利用においても参考になる事例として「地る。建築プロジェクトの実施方法は各国において方自治体によるBIMの強力な推進」、「確認申請の20

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BIMの普及に伴う建築プロジェクト全体への影響について

電子化」「BIMに関する契約書式」の三つについなお、今回の現地調査において確認した約款ではて紹介を行いたい。

工事本体の契約とは別に結ばれる、BIMのための

台湾においてBIMを強力に推進している団体と契約となっていた。また、工事段階において工事して台北市や新北市などの大規模自治体が挙げらの元請企業に対してBIMモデルの作成を依頼するれる。現地企業へのヒアリングにおいてBIMに関約款に加えて、公共工事において竣工BIMとしてする先進的な取組みの担い手としてよく名前が挙

どのようなデータを作成するか示した指針に関す

がった自治体である新北市では、BIMを始めとしる資料も確認できた。

たICT技術と建設産業をどのように融合、発展

例えば、「BIMモデルの作成に関する約款（元さ せ て い く か、 そ の 方 法 に 関 し て ま と め た請用）」と呼ばれるものは、以下の五つの章で構「BIM4.0８）

雲端作業整合平台 （BIM4.0：クラ成されていた。

ウド上での共同作業のためのプラットフォーム）」が公表されている。この資料においてはBIMデー

BIMモデルの作成に関する約款（元請用）タによる電子確認申請や、有効面積などの「設計１．全体目標条件の確認方法の数式化と標準化（數值化與標準

２．BIMデータの作成基準
総価請負もしくは分離発注方式における化資料呈現）」などが示されるだけでなく、BIMとGISの統合など建設分野全体の電子化をどのように描いているのかという将来像に関するイメー

BIMデータの作成基準
３．BIMの作成段階と各段階における作成内容

ジが示されている点に特徴がある。確認申請業務

⑴

第１段階

工事前段階

等の効率化などの行政内部における事務手続きの

⑵

第２段階

工事初期段階のBIMデータの作成と製図資料との統合

省力化の範囲に留まらず、建設産業の情報化の将来像に関して明確なビジョンが大規模な地方自治

⑶

第３段階

築と修正方法体内部に存在している点については興味深い事例
であると感じる。
また、確認申請の電子化についてはいくつかの自治体において運用が開始されていることが確認

施工レベルのBIMデータの構

⑷

第４段階

竣工後のBIMデータと確認

４．知的財産権
５．BIM作成に関する費用の精算方法できた。例えば台北市においては、Web上で確認申請の審査状況を確認できるWebサービスが９）

この約款では、工事前の準備段階において作業運用されている 。この仕組みでは、申請者や建実施計画（BIM Execution Plan, BEP）の作成を

築規模、設計者などに加えて、行政内部で審査に受 注 者 側 が 求 め ら れ る だ け で な く、 発 注 者 と関与する担当者名と審査段階が確認できるように

PCM（Professional Construction Management：

なっている。

專業營建管理）に対するBIMに関する教育訓練に

さらに、前出の新北市においては設計データをついての項目が含まれている点が特徴的である。

Webサイト上で提出することにより、確認申請

なお、ヒアリングにおける口頭での確認に留まっが実施できる仕組みの運用が開始されているようているが、新技術を建築工事において導入する際

10）

である 。
そして、現地企業において利用されているBIMに、発注者側への新技術のレクチャーを契約に含めることがしばしば行われているようである。

データ作成に関する約款や指針が存在することが分かり、代表的なものを入手することができた。

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コスト研記念講演会・研究発表会（参考文献）
1）宮川努，滝澤美帆『グラフィック

マクロ経済学』pp.372-

376，新世社，2011.6
２）日本建築学会『作業能率測定指針』1990.2

８ まとめ３）N.グレゴリー・マンキュー著，足立英之，地主敏樹，中谷武，

冒頭で述べたように、我が国においては建設業

柳川隆

翻訳『マンキュー

マクロ経済学I入門篇』p.83-87，

東洋経済新報社，2017.11

全体の生産性向上が重要な課題である。また、本４）The OECD Innovation Strategy, Getting a Head Start on

質的な生産性向上を実現するためには、新技術のinno/theoecdinnovationstrategygettingaheadstartontomorr
ow.htm，2019/10/20閲覧

開発やソフトウェアや人材への投資に加えて、ビジネス・プロセスの革新も重要なテーマであり得ることを述べた。特にBIMなどの新技術の導入効
果を最大限に発揮するためには建築生産に関わるプロセスも、変えていく必要がある。ただ、これまで建築物の生産のために営々と続けられてきた我が国の入札・契約方式を大きく変えることはリ
スクも伴うため、BIMにあったプロジェクト体制を考察する際に海外調査の重要性について述べた。
ここに紹介した台湾におけるBIMの導入状況
は、今回の調査で確認した範囲では、公共工事や大規模工事についてはかなり進んでいる印象を受けた。また、台湾における公的発注者の取組みにおいて、明確な技術ロードマップを保持し、公共分野におけるBIMの導入戦略を地方自治体も考えていることが窺えた。更に、発注者へのBIMに関する知識の教育方法もBIMデータ作成を契約に含
むなど、我が国においても参考になる事例がいく
つか確認できた。海外調査の詳細な内容について
は、情報を精査でき次第まとめて公表していきたい。

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建築コスト研究No.1082020.1

Tomorrow-Key findings, p.4，https://www.oecd.org/sti/５）石田航星「BIMを通じた建築産業の持続可能な発展のために必要なことに関する考察」『日本建築学会 施工BIMにおけるマ
ネ ジ メ ン ト 技 術 に 関 す る シ ン ポ ジ ウ ム 資 料 』pp.29-39，
2019.10６）OECD, Oslo Manual 2018 Guidelines for Collecting, Reportingand Using Data on Innovation, 4th Edition，https://www.
oecd.org/science/oslo-manual-2018-9789264304604-en.htm，2018.10
７）総務省統計局「国勢調査 時系列データ 人口の労働力状態
就 業 者 の 産 業・ 職 業 」https://www.e-stat.go.jp/stat-search/files?page＝1&layout＝datalist&touket＝00200521&tstat＝000001011777&cycle＝0&tcltcl1＝000001011807&result_page＝1，2019/10/20閲覧
８）新北市「BIM4.0 雲端作業整合平台-建造執照審查輔助查核系
統」p.9，http://203.66.45.230/files/file_pool/1/0i306306306613
550941/2018%E5%B9%B401%E6%9C%88%E6%8A%80%E8%A1%93%E5%B0%88%E5%AE%B6-new%20
taipei%20bim4.0.pdf，2019/11/25閲覧
９） 臺 北 市「 建 管 業 務 ｅ 辧 網 」http://tccmoapply.dba.tcg.gov.
tw:8080/tccmoatccm/maliapp/asp/asp01.do?node＝20181022092052018102#，2019/11/25閲覧
10）新北市「建築執照電腦輔助查核系統」https://www.bim.ntpc.
gov.tw/，2019/11/25閲覧