BIM（ビム）とは？建築ビジネスでの活用法と3つのメリットを紹介
この記事を見ている皆様は建築･建築業を営んでおり、プロジェクトを効率よく、正確に、そして安全に進めたいと考えていると思います。 しかし、従来の設計手法では、時間とコストがかかることがあります。 より正確で効率的、かつ安全な建築物の設計を簡単に行える方法を想像してください。BIM（ビルディング・インフォメーション・モデリング）には、以下のような利点があります。
構造向けBIM活用法
2021.08.22
BIMwork
構造設計におけるBIMの活用法をご存じですか？建築物の安全性を確保するために重要となる構造設計ですが、BIMとの関連性について理解していない方もいるはずです。これからの建設業界ではBIMソフトウェアの活用がキーポイントとなるため、建設業界にかかわるなら絶対に知っておきましょう。
そこで本記事では、構造設計の基礎概要、構造設計のBIM活用事例を解説します。最後までご覧になることで、構造設計とBIMの理解が深まりイメージが明確になるはずです。
そもそも構造設計とは？
BIMの活用事例を解説する前に「構造設計」の基礎について解説します。構造設計とは、建築物の安全性を確保するための土台や骨組みを設計することです。積雪や地震などで建物が壊れないように柱や梁の性能、形状、配置などを決定します。
この構造設計は人々の命に関わる設計であるため仕事でのミスが許されません。そのため、専用のソフトウェアでシミュレーションを何度も行い、建築物の構造を慎重に設計する必要があるのです。
なお、構造設計はプロジェクトにおける中盤から終盤にかけて実施することが多く、意匠設計を決定したあと、その情報に沿って設計していきます。また、建築設計には「構造設計」と「意匠設計」のほかにも、「設備設計」という設計方法があります。それぞれの設計方法を駆使することで、理想の建築物を設計していきます。
構造設計のBIM活用事例3つ
ここまで、構造設計の基礎概要について解説しました。続いて構造設計のBIM活用事例を3つみていきましょう。BIMと構造設計をより深く理解できるはずです。
事務所：5階建て CLT＋鉄骨ハイブリッド構造
構造設計のBIM活用事例1つ目として、5階建て事務所の設計方法を解説していきます。この建築物は、林業関係の団体が入居するテナントオフィスです。兵庫県産材のCLTを壁と床に利用するプロジェクトとなっており、BIMソフトウェアによって構造設計が行われました。
BIMソフトウェアは建築計画や施工計画、工事施工の各フェーズで使用されており、プロジェクトにおける構造・意匠・設備データそれぞれをBIMで作成しています。また、施工手順と建材の干渉チェックもBIMが用いられました。ほかにも、建築計画と構造計画における整合性の確認や、構造体に設ける貫通孔などの開口位置確認に活用されています。
上記のように、BIMを用いて建築物のデータを3次元化したことにより、スムーズな共有で不整合をなくし、生産性の高いプロジェクトを実現できました。なお、BIMと組み合わせた分野は構造分野だけではなく、意匠分野・施工分野・調達分野・加工分野など、あらゆる分野でBIMが活用されました。
オリンピック施設（仮設）：1階 木造
構造設計のBIM活用事例2つ目は、東京五輪・パラリンピックで利用される施設の設計です。このプロジェクトでは北海道から九州まで、全国63自治体で伐採された木材が使用されました。これら提供木材を利用するにあたり、約4万本・1,300立米を超える木材管理をBIMで行われました。
（出典 梓設計 https://www.azusasekkei.co.jp/team/6/）
建築物で利用される部材1つひとつに自治体名が記されており、BIMモデル中に管理属性として産地が入力され、設計から施工、その後の再利用ができるようモデル化されました。また、構造分野に関しては意匠モデルから解析された線分を抽出し、デザイン変更のたびに構造確認が行われたのです。
なお、この建築物におけるBIM活用メリットは、BIMモデルによる3次元データを作成したことで、発注・加工・供給をスムーズな流れで実現したことです。しかし、プロジェクト進行にあたって多くの工場と連携を取ったため、BIMのファイル形式を利用できない工場がなかにはありました。BIMを最大限活用できなかったという課題が残ったものの、プロジェクト全体の活性化を達成しました。
空港施設：2階 木造・RC
最後に、空港施設における構造設計のBIM活用事例をみていきましょう。このプロジェクトは宮古島から伊良部大橋でつながる沖縄県離島で行われたものであり、構造設計を含む一部の分野でBIMが活用されました。
BIMソフトウェアをとおして自然通風や防風林配置をシミュレーションし、快適性を追求したターミナル計画を実行しました。基本設計はBIMとCADを用いて構造・意匠・設備が行われ、大屋根のCLT梁などはBIMで定義しています。
しかし、本プロジェクトではいくつかの問題点が浮上しました。スケジュールや設計検討の変更などは、BIMでは追いつかなくなったのです。また、プロジェクトにかかわる施工業者のほとんどがBIMに対する知見を持っていなかったため、途中から従来の方法で図面作成や調達・加工が行われました。
（出典 三菱地所 鹿島建設 ヒルトン https://kansai-sanpo.com/hilton-miyakojima/）
まとめ
本記事では、構造設計の基礎概要、構造設計のBIM活用事例を解説しました。
構造設計とは、建築物の安全性を確保するための土台や骨組みを設計することであり、建物が壊れないように柱や梁の性能、形状、配置などを決定します。この構造設計をBIMソフトウェア上で行うことで、業務の効率化やトラブルの防止につながります。ぜひ本記事で解説した活用事例を参考にして、BIMと構造設計を深くまで理解しましょう。
