建築物の確認審査における電子申請対応とBIM応用の可能性

平成２５年度建築研究所講演会

建築物の確認審査における電子申請対応とBIM応用の可能性

独立行政法人 建築研究所
建築生産研究グループ 主任研究員 武藤正樹
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建築物の確認審査における電子申請対応とBIM応用の可能性

平成２５年度建築研究所講演会

はじめに
BIMは先進国のみならず、広くの建築の設計・施工で活用されつつあり、BIMのさらなる普及を国家レベルで取り組む国々が増えている。
む国々が増えている
さらに、建築の設計・施工だけではなく、建築物の技術基準への適合確認業務の合理化にBIMや電子申請を導入することの期待が高い。現在、シンガポールを始め幾つかの国では、BIMを絡めた電子申請制度がすでに始まっている。
建築研究所では、平成24年度から平成26年度にかけて、建築物の技術基準への適合確認におけるBIM技術応用の検討を行っている。今回は、BIMを取り巻く海外の近況の紹介と、研究課題の中間的な検討結果について紹介する。
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BIM(Building Information Modeling)とは・ ３次元CADにより仮想的な建物を作りつつ、部位・部品などの具体の情報もまとめて取り扱う手法取り扱う手法。
・ 建物のライフサイクル全体で用いる情報を、電子的に作成・保持、運用していく事が可能。
・ 施工段階における検討事項を設計段階への検討へと「フを設計段階の検討 と フロントローディング（前倒し検討）」することによる生産性向上のツールとして活用。
・ 蓄積された情報は、設計～施工～供用時に活用可能。

建築物の確認審査における電子申請対応とBIM応用の可能性

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BIM(Building Information Modeling)とは・ 建築物の要素として蓄積されることにより、壁・柱・梁等の建物構成要素と、材質・性能・コスト情報等の属性情報を統合化したデータベースが構築される。
・ 相互関連性が確保されるため、一部変更した際に、関連する部分への変更の反映が即座になされれ、データ間の整合性確保が容易である。

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海外におけるBIM利用の近況について
公共調達でのBIM利用が進む国や、BIM導入途上の各国の様子について、BIM&IDDS国際セミナー（2013/11/1開催）で紹介された。
れた• フィンランドや米国のような、公共調達等でBIMの利用が進んでいる国では、BIM利用のさらなる普及に向けた意識調査を行う、IPD(インテグレーテッド･プロジェクト･デリバリー),Lean Construction, サプライチェーン等を統合化する「IDDS(=Integrated Design and Delivery Solutions)」の取組が各主体で進みつつあり 主体間における全体最適化の検討各主体で進みつつあり、主体間における全体最適化の検討が進んでいる事が紹介された。
• アラブ首長国連邦のような、BIM技術を導入しつつある国では、海外への依存度が高いBIM技術の導入に当たり、国内の建設慣行への対応を模索している事が紹介された。

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海外におけるBIM利用の近況について
シンガポール、韓国のように、確認審査分野でBIMの利用が進む各国の状況について、現地調査や開発担当者等へのヒアリング調査を実施している 今後も継続的に調査する予定であるング調査を実施している。今後も継続的に調査する予定である。
（建研海外事例調査より）– シンガポール：2013年7月から、20,000㎡以上の建築工事について、建築確認のため、BIMモデルの提出を義務化した。（9月現地訪問調査、後述）– 韓国：電子申請確認システムであるSEUMTER（セウムト）に対応したBIMによる自動確認審査システムを現在開発中であり、これらを統合した次世代電子申請確認システムU‐SEUMTER（U‐セウムト）として整備中とのこと。（11月ヒアリング調査、2月現地訪問調査）
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我が国の確認申請の例
申請者

審査者

設計図面と確認内容の情報
高さ、道路幅員・・・

配置図
各階平面図

各室の用途、床面積・・・

断面図

居室の天井高さ・・・

CAD

仕上表

建築士(申請代理)○○××㊞

令129条規定部分・・・

建築士の押印が必要
申請図書間で稀に不一致（不整合）がおきる。

紙図書による審査

申請様式（帳票）
確認申請書

設計概要、設計者・・・○○××㊞

建築主の押印が必要
申請図書の保存

建築主(申請者)

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確認済証

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背景１• 平成１９年の法改正で、15 年間の確認申請図書及び書類の保存が義務付け（設計事務所、特定行政庁 指定確認検査機関）
庁、指定確認検査機関）
隘路① 図書保存の合理化

設計事務所・施工会社では、一般的にはＣＡＤが利用されている。確認申請は紙媒体を基本に行われ、図書の保存が課題。
• 確認申請から確認済証の交付、確認申請図書及び書類の保存を電子化すれば、コストや手間の低減につながる

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背景２
・耐震偽装事件以降の確認審査の厳格化に伴い、審査過程における設計内容の変更が難しくなった。
査過程における設計内容の変更が難しくなった隘路② 整合性の確保

確認検査機関では申請図書の記載内容について、いわゆる「事前相談」など、整合性の確認に相当の労力を払い、審査期間が長引く現状を払、審 期間 長
現状申請に係る記載内容の整合性確保につながる対策が必要
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研究の背景と目的
建築確認審査における隘路隘路① 図書保存の合理化
図書保存期間が15年に延長され、保管に係る負担が増大

隘路② 整合性の確保
審査の厳格化にともない、提出図書の整合性確認に相当の労力がかかり、の整合性確認に相当の労力がかかり審査期間の延長につながる現実

建築物の設計施工<BIM/IFC> <申請図書・添付図書>
におけるBIMの普及諸元を一元化したデータとして取り扱うことで、整合性の担保が期待される

設計施工部門で活用が進む技術を行政部門へ波及させる可能性を探るため、建築物の技術基準への適合確認における電子申請・BIM技術の応用を検討

・建築確認のみならず、各種基準への適用を踏まえる。
・技術的な検討であり、電子申請等が直ちに実現することを直接の目的としない。10

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開発ステップとは
検査機関

設計図面と確認内容の情報

従前の方法

設計者

高さ 、道路幅員・・・

配置図
各階平面図

各室の用途、床面積・・・

断面図

居室の天井高さ ・・・

仕上表

CAD

令129条規定部分・・・○○××㊞

図面イ メージ
PDF
DXF等

XML等

図面イ メージ

確認内容データ

押印記名に代わる
電 署名
電子署名

BIM

属性情報の与え方
ビ ューの定義

設計物のデータ構造の検討＝プ ロダクトモデル（IFC/IFD）検討

モ デルデータ
IFC他（ 一元データ）

イ メージ＋確認内容
による審査

ステップ３

3D建物モデルイ メージによる審査
ステップ２

整合性確保策

ステップ１

PDF

CAD

電子申請による受 領書式 ・ワー クフロー

他行政分野で の活用例

紙図書による審査

モ デル（一元データ）
1
ビ ューワ
による審査

審査における情報利用プ ロセスの検討＝プ ロセスモデル（IDM/MVD）検討

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開発ステップの詳細
隘路への対応ス
テップ

１

段階の目標とやり取りされる
電子図書●紙図書の電子化
紙図書のイメージ必要となる要素技術等

・図書イメージデータに対応した電子署名（多重署名、長期署名）
・電子申請等に対応した業務規程（図書の引受、閲覧手順等）

凡例○：隘路解消に寄与◎：隘路解消に大きく寄与

①
図書保存

②
整合性確保

○‐

（ステップ１に加え）・データファイルに対応した電子署名（多重署名、長期署名）◎
・図書イメージと確認内容データ間の整合性確保方法（ステップ１に加え）・モデルデータに対応した電子署名（多重署名、（高度な審査への対応）
長期署名）・審査に必要な設計情報のモデルへの収蔵方法
３◎
BIM利用を想定した （IFC/IFD)
一元化データ・審査に必要なビューの定義と審査用ビューワ（IDM/MVD)●データ化による審査の簡便化
２ 紙図書のイメージ＋
確認内容のデータ
確認内容のデタ●整合性が確保された審査○◎

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研究で対象とする建築物
FY
2012

開発ステップの設定と、対象とする建築物の類型の選定

建築物全般を対象に検討
FY
2013

FY
2014

電子申請等の技術による建築物の技術基準への適合確認プ
ロトシステムの仕様設計

電子申請等の技術による建築物の技術基準への適合確認プ
ロトシステム試作と仕様の決定

Targets: ONLY small wooden houses

建築基準法のいわゆる4号建築物（2階建て木造戸建）を主対象

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なぜ4号建築が対象となるか？
理由1：他の類型と比べて、構造確認が簡素で、申請のプロセスモデルを検討する上で、最適と考えられるため。

(Source: “Introduction to the Building Standard Law” / The Building Center of Japan <www.bcj.or.jp>)

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なぜ4号建築が対象となるか？
理由２：4号建築物の申請件数が、確認件数の7割強を占め、研究成果の波及が大きいと考えられるため。
450000100%42590040000039772540800990%39728080%39050935000036607570%

30000060%

25000050%

Cat. I, II and III

Cat. IV
200000Cat. I, II and III

40%

Cat. IV

30%
150000100000181638165424141593152021152250157727

20%
10%

50000

0%

0FY2007 FY2008 FY2009 FY2010 FY2011 FY2012

最近の建築物の確認件数の推移 (2007年度-2012年度)(Source: MILT < http://www.mlit.go.jp/jutakukentiku/build/jutakukentiku_house_fr_000032.html >)建築物の確認審査における電子申請対応とBIM応用の可能性

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プロダクトモデルの検討
以下の作業を行った。
1. BIMオーサリングソフトウェアを使用した、実際の確認申請図書を作成する手順を調査することにより、確認内容情報の格納方法について調査した。
2 木造建築物のBIMモデルを作成し、モデルの互
2.
木造建築物のBIMモデルを作成し モデルの互換性に関して調査した。

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確認内容情報の格納方法の調査• BIMソフトウェアのいくつかについて、設計者（申請者）向けの モデル作成方法 申請図書の作成方法者）向けの、モデル作成方法、申請図書の作成方法について、「ガイドライン」と称したものが、ソフトウェアベンダにより準備されている。
• これらのガイドラインは、ソフトウェアの固有の機能を駆使して 確認申請上 必要十分な形式出力を得を駆使して、確認申請上、必要十分な形式出力を得るために作られたものである。

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確認内容情報の格納方法の調査
BIMオーサリングソフトウェアを使用して、建築プロジェクトに関係するデータを格納し、申請図書として出力(Source: Graphisoft Japan<http://www.graphisoft.co.jp/ >)18

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確認内容情報の格納方法の調査

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2D図面機能による寸法線の編集、そして引き出しライン・ラベルおよび平面図への出力(Source: Graphisoft Japan<http://www.graphisoft.co.jp/ >)19

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確認内容情報の格納方法の調査
3D建物モデルにリンクされた前面道路と道路斜線が出力された断面図(Source: Graphisoft Japan <http://www.graphisoft.co.jp/ >)20

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確認内容情報の格納方法の調査のまとめ•（調査の事例について、）BIMオーサリングソフトウェ
アによって、確認申請図書に記述する情報は、プロジェクト情報として格納されるか、2D図面機能によってクト情報として格納されるか 2D図面機能によ て管理されるか、3D建物モデル・オブジェクトとリンクして格納される。
•しかしながら、これらの情報は、ソフトウェアネイティブののフォーマットで保存されるため、IFCのような、標準トで保存されるため IFCのような 標準化された情報として取り扱いうる保証がない。

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確認内容情報の格納方法の調査のまとめ•BIMオーサリングソフトウェアがIFCフォーマットを介して建物モデルの情報を入出力する機能が不十分であるので、IFCによるモデルの互換性は現段階で不十分である。
•確認審査でBIMモデルを取り扱うためには、 BIMオーサリングソフトウェアの機能に依存しない、確認審査に必要なIFCを定義し、 ソフトベンダーに対して、当該ソフトウェアから情報を十分に出力し得るよう要請してゆくことが重要である。
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プロセスモデルの検討•国内の確認審査の電子化検討や、海外の先進事例から、確認審査業務における電子署名、BIMデータの取り扱い方法を整理 検討する。
扱い方法を整理・検討する。
•検討は、学識者、設計事務所、ハウスメーカー、ゼネコン、ソフトウェアベンダ、確認審査機関からなる、WG,研究コンソーシアムを組織して検討を行う。

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現在の進捗について•海外先進事例として、シンガポール政府、韓国政府の電子申請（e-submission）の調査を実施した。
•プロトタイプシステムの構成について検討を行い、開発対象物の構成と求められる機能について整理を行った。

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シンガポール政府等調査•日程：2013/9/12-16•訪問先：シンガポール政府建築建設局（BCA）在シンガポ ル日系企業（4社）
在シンガポール日系企業（4社）•目的：BIMを用いた電子申請による確認審査業務（eplan check)におけるBIMデータ提出義務化に関する状況等のヒアリングと、利用者側からみた環境変化等のヒアリング。

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シンガポール政府等調査•シンガポールは、我が国と異なり、都市利用の規制、建築単体の規制の所管が分かれる。
‐都市規制（容積率）はURA‐単体規制（構造安全等）はBCAが所管•e-Submissionガイドライン（意匠版）が、BCAから発行されている。

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シンガポール政府等調査• 各官署で電子申請で求めるデータフォーマットが異なる。
URA→BIMオーサリングソフトのNativeFormat（Revit→BIMオ
サリングソフトのNativeFormat（Revit, ArchiCAD）※GFA（Gloss Floor Area：容積率)の計算に利用
BCA、その他の官署→BIMオーサリングソフトから出力される、 ３Dモデル表現を内包する、２D図面（DWG, PDF）
※３Dモデルは、参照用として、２D図面による審査を基本としている。（3Dモデルによる審査は難しい）

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シンガポール政府等調査• 審査後のアーカイブは、２D図面のイメージを、マイクロフイルムに出力し、永年保存。
シンガポ ル
シンガポールe-submissionの特徴の特徴
・確認審査の申請図書等をデータとして受領しても、データとして長期保存を行わない。
・3Dモデルは
3Dモデルは、あくまで参照用で、2次元表現の「図面審査」
あくまで参照用で 2次元表現の「図面審査」が基本となっている。
→開発ステップの「ステップ２」と「ステップ３」の中間位の28
技術と評価できる。

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シンガポール政府等調査
なお残る、整合性の問題
URA

申請者（QP)BIM NativeN ti

整合性の担保はあるか？

BIM Native
2D 出力

BCA

整合性の担保はあるか？

統合化されたDWG/PDF
3D 出力

また、シンガポールでは、段階的な建築確認を認めており、それぞれの確認時期の整合の確保をどう担保しているか興味があるところ。 29

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プロトタイプシステムの検討• BIMモデルを閲覧して建築確認審査を行うことは、現時点では困難。
• シンガポールe-submissionの2Dを基本とした3Dモデルの扱い方は、現実に即した考え方であり、参考とする。
→開発ステップのレベル２～３の技術開発を狙う• 建研で検討する電子申請は、図書保存の電子化と、整合性確保の隘路解消が目的であるので、シンガポールe性確保の隘路解消が目的であるので、シンガポルesubmissionに足りない技術を実装させる。
• また、将来、BIMモデルを直接建築確認審査できるような、Viewerの開発がされることを期待し、確認審査用BIMモデルの定義を検討する。
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BIMモデルの閲覧による審査がなぜ困難なのか？
モデルのオブジェクト
では表現できない、寸法線などの要素が、審査図面には必須。

BIM MODEL

BIMモデルを解釈して、審査用図面のイメージを表現する高機能のViewerが必要となるが、第1段階としては、審査用2次元表現をモデルに統合する方法を考える。

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3Dモデルと2D図面の整合性確保の方法
申請用データ

CAD

整合性は大丈夫？
BIM

同時に展開

申請用データ

整合性OK!
BIM

１つのBIMモデルを用いた、BIMファイル作成手順を整備

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3Dモデルと2D図面の整合性確保の方法
CAD

表示の例

BIM

作成ソフトウェア：ABC-BIMpro.v17
モデルデータファイル名：teishutu-1
作成日時：20YY.MM.DD
最終修正日時：20yy.mm.dd
TRIP-CODE：◆WBRXcNtpf.

法律で求める2D図面○○邸 新築工事
1階 平面詳細図作成ソフトウェア：ABC‐BIMpro.v17
モデルデータファイル名：teishutu‐1
作成日時：20YY.MM.DD
最終修正日時：20yy.mm.dd
TRIP‐CODE：◆WBRXcNtpf.

統合化された1つのBIMモデルから、1度に生成されたことを示す表示(From One Model at Once)
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申請図書の電子ファイルによる長期保存
シンガポールe-submission

マイクロフイルム

電子図書保存

申請図書データ（IFC
申請図書デタ（IFC, XVL,XVL
3D-PDF+XML…）

PDF長期署名（PAdES)

申請図書データを、PDF（ISO-32000s）の添付ファイル（Trailer)として統合化し、そのファイルに長期署名を添付することにより、少なくとも15年間の署名の有効性を確保する。

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確認申請BIMモデルの定義の考え方

Contents of Data

Data Format

3D ModelIFC（2x4 or 2x3）

2D DrawingDi

U ifi d to 3D M
UnifiedModeld lbby IFC 2D objects
bj

Scanned Documents

PDF (unified IFC if possible)

Traceability Data

XML35

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プロトタイプシステムのイメージ
IFC, XVL, 3D-PDF+XML…
CAD

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開発要素①
審査用BIMモデルの定義
配置図
各階平面図
断面図
仕上表

BIM

○○
○○××㊞
㊞

平面図、仕様、性能評価にかかる審査内容と、審査過程における、変更点、修正指示、追記等
開発要素②
開発要素③
開発要素④
提出用ファイル作成
エクステンション/
アドイン‐帳票
帳票‐2D画面‐3Dモデル‐チェック機能

審査ASP

審査ツール‐電子署名+XML+PDF
PDF‐ワークフロー‐コミュニケーション‐履歴保存‐チェック機能‐ビューワ+帳票
帳票+2D図面イメージ+3Dモデル+差分抽出‐エディター+アノテーション
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今後の進め方・確認審査用BIMモデルのドラフトは、近日中に、プロトシステムの初期リリースは 2014 5頃をプロトシステムの初期リリースは、2014.5頃を、それぞれ目標に作業を推進する。
・その後の進捗については、研究集会、所外講演等の機会にタイムリーに発表予定。

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ご清聴ありがとうございました。

© Building Research Institutehttp://www.kenken.go.jp/
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