鹿島建設の施工BIM

捻じれた屋根躯体のＢＩＭによる施工合理化

鹿島建設

山田 和臣

工事概要
受注方式 設計施工分離
建設地 東京都
主要用途 学校
設計期間 ー
工事期間 2019年3月～2020年11月
階数

地上3階、地下2階

主体構造 RC造
敷地面積 137,088.40m2
建築面積 1,293.37m2
延床面積 4,879.39m2
備考

設備工事別途2

本日の発表内容
1. 取組みの概要
 作業体制、使用ツール
 取組みの方針
2. 課題解決のためのBIM活用
 工事の特徴
 取組みの具体事例
3. まとめ 効果、成功要因

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作業体制
活用方針 現場所長
アイディア 現場監督職員
マネージ 工事課長
メント BIMマネージャー（非常駐）
モデラ― 施工図員：1名（現場常駐）
BIMコンサル：2名（非常駐）
連携先 解析ソフト開発
測量機械販売3Dプリンター製作
元請BIM推進部門
他
別途設備工事も
備考
BIMに対応5使用したBIMツール
ArchicadArchicad

Solibri

Solibri

Rhinoceros

解析ソフト；
パーティクルワークス

型枠展開図

雨水排水CG動画

Archicad
SmartCON Planner
施工ステップ動画

Archicad

Archicad

SmartCON
Planner

Solibri
REVIT

LUMION
自動計測器

BIM360Layout6

取組みの概要
2019年
種目

3月

14月

25月

36月

47月

58月

69月

7
10月

811月

912月

2020年
101月

112月

12
3月

134月

145月

/

156月

16
7月

178月

18
9月

1910月

11月

全体工期＝19ヵ月■取組着手時期■
3か月目～
BIMモデリング

屋根躯体

7ヵ月目～
型枠展開図
VR、AR活用雨水解析
10か月目～
自動計測器
14か月目～
捻じれた屋根工事

7取組みの概要（ワークフロー）
全体工期＝19ヵ月■取組完了時期■
3～6か月目BIMモデリング
7～12ヵ月目
型枠展開図
VR、AR活用
雨水解析
10～13か月目
自動計測器
14～15カ月目
捻じれた屋根工事

8

現場におけるBIM取り組み方針
特殊な建物形状を構築するにあたり、下記①②③の目的で、既存のＩＣＴ（情報通信技術）を活用し、ＢＩＭと連動させた建物構築体系を試みる。
①設計者や協力会社との合意形成の迅速化②業務効率化（現場作業の手間減、省人化）③出来形管理（品質向上）、数量算出

9本日の発表内容
1. 取組みの概要
 作業体制、使用ツール
 取組みの方針
2. 課題解決のためのBIM活用
 工事の特徴
 取組みの具体事例
3. まとめ 効果、成功要因

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課題解決のためのBIM活用４ステップ
STEP1【躯体形状の簡素化】

3Dモデルによる施工を考えた躯体形状の検討⇒（目標）検討時間の短縮、見える化

STEP2【加工への展開】
STEP3【伝達方法】

3D施工図から2D施工図の出力⇒（目標）2次元図面作成・修正時間の短縮
施工に必要な情報の伝達手法の検討⇒（目標）効果的、効率的な情報伝達

STEP4【出来形管理】

現場と図面の照合、検査の自動化と遠隔化⇒(目標)精度管理業務の労務軽減、時間短縮

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工事の特徴鉄骨下地+ウッドデッキ/梁ＲＣ打放塗装仕上

屋根構成詳細12

工事の特徴大梁は南北に一定勾配/小梁は放射状一定レベル

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課題解決のためのBIM活用４ステップ
STEP1【躯体形状の簡素化】

3Dモデルによる施工を考えた躯体形状の検討⇒（目標）検討時間の短縮、見える化

STEP2【加工への展開】
STEP3【伝達方法】

3D施工図から2D施工図の出力⇒（目標）2次元図面作成・修正時間の短縮
施工に必要な情報の伝達手法の検討⇒（目標）効果的、効率的な情報伝達

STEP4【出来形管理】

現場と図面の照合、検査の自動化と遠隔化⇒(目標)精度管理業務の労務軽減、時間短縮

15躯体形状の簡素化

検討前(設計形状）検討後(施工形状）16

躯体形状の簡素化

17躯体形状の簡素化
梁配筋の納まりも3Dモデルで検討

図-13 ３Dモデルによる配筋納まり検討

18躯体形状の簡素化
スラブ下の躯体形状を平らに変更

19

躯体形状の簡素化
コン天レベルは、試行錯誤を重ねた20

躯体形状の簡素化
ウッドデッキの下地鉄骨は、トラスからH鋼に変更

21

躯体形状の簡素化
雨水を粒状にしたプログラムを使用

22

躯体形状の簡素化

23躯体形状の簡素化
一部のドレインに雨水が集中する懸念があった24

躯体形状の簡素化
雨水を拾いやすくする改善を行った

25

課題解決のためのBIM活用４ステップ
STEP1【躯体形状の簡素化】

3Dモデルによる施工を考えた躯体形状の検討⇒（目標）検討時間の短縮、見える化

STEP2【加工への展開】
STEP3【伝達方法】

3D施工図から2D施工図の出力⇒（目標）2次元図面作成・修正時間の短縮
施工に必要な情報の伝達手法の検討⇒（目標）効果的、効率的な情報伝達

STEP4【出来形管理】

現場と図面の照合、検査の自動化と遠隔化⇒(目標)精度管理業務の労務軽減、時間短縮

26

加工への展開
BIMで作図の省力化

図-22 断面図の出力27加工への展開
機械的に書き換えることが出来れば、時間短縮に

28

加工への展開
型枠大工の加工図に活用され、拾いが省力化された30

加工への展開
型枠大工の加工図に活用され、拾いが省力化された31

課題解決のためのBIM活用４ステップ
STEP1【躯体形状の簡素化】

3Dモデルによる施工を考えた躯体形状の検討⇒（目標）検討時間の短縮、見える化

STEP2【加工への展開】
STEP3【伝達方法】

3D施工図から2D施工図の出力⇒（目標）2次元図面作成・修正時間の短縮
施工に必要な情報の伝達手法の検討⇒（目標）効果的、効率的な情報伝達

STEP4【出来形管理】

現場と図面の照合、検査の自動化と遠隔化⇒(目標)精度管理業務の労務軽減、時間短縮

32

伝達方法
3Dモデルからダイレクトに模型を製作した

33

伝達方法
ボリューム感を作業員に伝達する

34

伝達方法
物体を立体的に捉える、作り手が情報を共有

35

課題解決のためのBIM活用４ステップ
STEP1【躯体形状の簡素化】

3Dモデルによる施工を考えた躯体形状の検討⇒（目標）検討時間の短縮、見える化

STEP2【加工への展開】
STEP3【伝達方法】

3D施工図から2D施工図の出力⇒（目標）2次元図面作成・修正時間の短縮
施工に必要な情報の伝達手法の検討⇒（目標）効果的、効率的な情報伝達

STEP4【出来形管理】

現場と図面の照合、検査の自動化と遠隔化⇒(目標)精度管理業務の労務軽減、時間短縮

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出来形管理トータルステーションの自動計測技術を使用

37

出来形管理
業務効率は大幅に改善。完成物とＢＩＭの連動。

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本日の発表内容
1. 取組みの概要
 作業体制、使用ツール
 取組みの方針
2. 課題解決のためのBIM活用
 工事の特徴
 取組みの具体事例
3. まとめ 効果、成功要因

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成功要因と工夫点
施工ステップ動画

VRを利用した手摺仕様の検討

格子案

外部足場ＡＲ

ガラス案
竣工イメージに近い状態で確認が可能【成功要因】

デジタル上で完成した建物を、VRで体感したり、雨を降らせたり、施工順序を動画にすることで、施工時の心配事を可視化し、検証することができた。

雨水シミュレーションによる屋根勾配の確認

3Dプリンタによる模型作成【工夫した点】
屋根を外した状態

デジタルツインモデルをどのように使ってみるか、事前に計画したこと。

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次回改善点
施工ステップ動画

VRを利用した手摺仕様の検討

格子案

外部足場ＡＲ

ガラス案
竣工イメージに近い状態で確認が可能【成功要因】

デジタル上で完成した建物を、VRで体感したり、雨を降らせたり、施工順序を動画にすることで、施工時の心配事を可視化し、検証することができた。

雨水シミュレーションによる屋根勾配の確認

3Dプリンタによる模型作成【工夫した点】
デジタルツインモデルをどのように使ってみるか、事前に計画したこと。

屋根を外した状態【次回改善点】

風洞実験、空調シミュレーション、音響などの検証とリンクすること。実際に風や音の違いを体感できたら、画期的だと思う。

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成功要因と工夫点BIM躯体図

屋根部の配筋検討
BeforeAfter

斜め大梁と小梁の取り合いから小梁あばら筋を施工しやすい形状に変更

モデルから形状を切り出し
躯体図を作成躯体モデルを利用した型枠展開図の作成


躯体形状を自動展開するプログラムを作成
寸法も自動生成され、図面作成手間を軽減
型枠大工に作成した展開図を提供勾配屋根のスラブ厚確認

3次元計測による型枠精度管理【成功要因】
加工図作成にかかる手間を削減したことと、精度測定まで同じBIMデータを使うことができたこと。

360度
プリズム

【工夫した点】

展開

場所によって異なるスラブ厚を自動算出

３Dモデルの各頂点を測量機を用いて現地へ投影し、型枠の建込精度をUP

BIMから直接デジタルデータを連携することで、情報伝達のエラーを防止することを目的としたこと。

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次回改善点BIM躯体図

屋根部の配筋検討
BeforeAfter

斜め大梁と小梁の取り合いから小梁あばら筋を施工しやすい形状に変更

モデルから形状を切り出し
躯体図を作成躯体モデルを利用した型枠展開図の作成


躯体形状を自動展開するプログラムを作成
寸法も自動生成され、図面作成手間を軽減
型枠大工に作成した展開図を提供

勾配屋根のスラブ厚確認

3次元計測による型枠精度管理【成功要因】
加工図作成にかかる手間を削減したことと、精度測定まで同じBIMデータを使うことができたこと。

360度
プリズム

【工夫した点】

展開

場所によって異なるスラブ厚を自動算出

３Dモデルの各頂点を測量機を用いて現地へ投影し、型枠の建込精度をUP【次回改善点】

BIMから直接デジタルデータを連携することで、情報伝達のエラーを防止することを目的としたこと。
自動測量技術とBIMとのデータ連携を、簡易かつ安価にすること。

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おわりに様々な現場でＢＩＭ活用に取り組む必要がある

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