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建設資材データベーストップ > 特集記事資料館 > 建設ITガイド > お客さま要件に対応する施工会社のBIM−BIMによる価値創造 施工会社に求められるBIM運用とBIM納品−

 

はじめに

図-1 データセンターのBIMモデル




 
今回紹介をさせていただくデータセンターは建設プロジェクト体制としてIPD(Integrated Project Delivery)の適用がなされている。IPDは建設プロジェクトに関わる利害関係者が問題と課題を共有し、早期の課題解決を実現する協業形態である。施設構成に占める設備比率が大きく、建物機能を発揮するための搬送設備・管路が繊密に張り巡らされており調整に多くの労力が必要とされる工事であり、設備施工会社の役割として施工計画の中でモノ決めを的確に実施することと、BIMデータ引き渡し納品を求められていた。
 
BIMというテクノロジーの広がりにより、プレーヤーとして業務の中で一定の役割を果たしてきた設備施工会社の職能や担当範囲がBIM業務フローによって、期待される役回りが変化していく。
 
 

BIM実施計画の策定

プロジェクトの概要

プロジェクトの概要とBIM導入の目的を表-1, 2に示す。本プロジェクトの用途であるデータセンターとは、建物内部に設置されるサーバー等のICT機器を運用することに特化した建物であり、それらの機器の動作環境を保証するスペース、耐荷重、空調容量、電源容量といった建築の仕様や設備装置の性能諸元が密接に関連する建物である。また、設備比率が大きく運用保守者の要求や課題を早期に共有し、建設前に解決することが求められる。発注者、建築生産者、建物運用保守者によるIPD体制の効果が発揮されるプロジェクトである。
 

表-1 プロジェクト概要

表-2 BIM導入の目的




 

BIM実施計画の概要

本プロジェクトのIPD体制では工事受注が決定した直後にBIM分科会という組織を発足させ(図-2)、工事着工時にBIM実施計画書(BIM ExecutionPl an、以下BEP)の策定に取り組んだ。表-3は、本プロジェクトで策定したBEPの項目である。共通の目標設定をBEPに定義し、関係者に周知されている。
 

図-2 BIM分科会の位置付け



表-3 BIM実施計画書の項目




 
例えばBEPの中では、竣工後のBIMの活用を目的にした仮想運営と竣工BIMモデルについて定義している。竣工BIMモデルについてはLOD(Level Of Development)の定義を明確にしている。さらに部屋名称や設備機器の命名規則を発注者側のルールによって決定し、BEP策定時に盛り込んでいる。命名規則の決定で施工者側が施工図を作成する時点で建物運用側が求める属性情報を入力するのに一貫したルールを継続的に共有することができる。この時に同時に発注者側の建物保守管理用データベースとの連携を想定して、データ型、文字数(桁数)を定義している。
 
BIMはさまざまなアプリケーションの機能の上で与えられた入力情報をプログラムにより成果を生み出す。成果は再度アプリケーションにつなげることや、判断の基準情報としてつなげていくことができる。
 
 

BIM実施計画に基づくBIMの運営

施工段階でのモノ決めにBIMを活用するプロセスもBEPの中で定義している。図-3は総合図調整でBIMを活用するフローを表現したものである。BEPの構築に携わる職能役割には設備知識、経験を持つキャラクターが配置されることが有用な場面がある。
 

図-3 BIMを活用した総合図調整プロセス




 
BEPは着工時に策定した計画書であり、運用していくにつれ、想定した内容と実態がずれてくることがある。本プロジェクトではBIM分科会がBEPを評価する仕組みを提案して逐次補正していく機会を設けており、それを見直し評価と称し、毎月1回の頻度で見直し評価会議を開催している。図-4は本プロジェクトでのBEPの評価サイクルを示しているが、BIMを実践した上で実態に見合ったスケジュール調整やプロセスの改善などを検討し、総合定例会の場で周知した。
 

図-4 BEPの評価サイクル




 
発注者にとっては、IPD体制でBIMが活用されると、建築施工に関する専門的な知識が少なくても進行中のBIMを見て内容の理解を図ることができる。BIMの最も有用とされる見えることによる納まりの確認と完成形のイメージの共有である。
 
見えるを有効なものとするために2つの道がある
・見たい情報が準備されている。与えられる。
・見たい情報がビューア等の統合ツールで共有できる環境、発注者自らBIMにアクセスし、選択、表示操作を行い情報に到達する。
 
2つの道をしっかり準備してプロジェクトの進行状況や問題点を迅速に共有できる。われわれ設備施工者にとっては、計画の確定が施工品質に与える影響は大きい。従前の2次元施工図承認のフローに比較して今回施主を交えたモノ決めIPD体制における ①設計の整合、②設計概念を3次元に配置、③関係者との空間調整のためのBIM統合、をBIM運営として繰り返す活動を継続した、施設使用者目線での評価としての意思決定を促すため、業務フローにBIMデータ提供のタイミングとLODを合わせる、設定の事前準備のため、IFC経由でNAVISWORKSに統合されたモデルが、意のままに選択表示が容易になるように、作図段階の設備専用CAD側の設定を決定しておくことが肝要である。標準化されたデータが共有されることでIPD体制に参加する発注者の積極的な参加を加速させ、円滑な意思決定を誘導する立ち回りがBIMプレーヤーに必要である。
 
 

BIMによる仮想引き渡し(施設の運営および保守性を考慮して)

ここからは、本プロジェクトにおいて実施された、BIMによる仮想引き渡しについて報告する。
 
 

仮想引き渡しの定義

本プロジェクトにおけるBIM導入の目的は既に述べた通りであるが、制作されたBIMモデルの発注者にとっての利用目的は、以下の2点である。
 
・竣工時に建物が要求条件を満足していること
・竣工後に適正な施設運営・保守が実施できること(表-4)
 



 

仮想引き渡しの評価・確認項目

仮想引き渡しは、IPDの結果を評価するポイントと位置付けることができる。本プロジェクトにおける2回の仮想引き渡しでは、それぞれに評価と確認の項目が設定された。
 
1回目の仮想引き渡しは、空間的整合を確保した「納まり調整BI M」モデルを対象とし、竣工時の建物が発注者の要件を満たすものであるかを評価する(資料-1)。ここでの評価対象は主には形状であり、必要に応じて評価結果を設計変更にフィードバックし、建物仕様の確定を目的とする(資料-2)。これに対して、2回目の仮想引き渡しは、「仮想竣工BIM」モデルを対象とし、竣工後の具体的な施設運営・保守における業務プロセスが適正に遂行可能かの評価を目的とした。
 
 

資料-1 仮想引き渡しのフィードバック例




資料-2 仮想引き渡しのフィードバック例




 
これら仮想引き渡しを実施することにより、発注者による竣工前検査の仮想化による前倒しと、竣工前の施設運営・保守の方針および計画の評価・確認を実現することを目指したものである。
 
表-5および表-6は、本プロジェクトにおいて検討された具体的な仮想引き渡し時の確認項目(表-5)と、BIMモデルに付加すべき属性データ項目(表-6)である。仮想引き渡し時の確認内容については、施設運営・保守の業務プロセスを基にチェック項目と実施時期を設定した。属性データ項目については、主として施設運営・保守に必要となる項目を中心に設定を行った。
 

表-5 仮想引き渡し時の主な評価・確認項目




表-6 仮想引渡し時の主な評価・確認項目例




 
日本におけるBIM維持管理プロパティ項目は案件ごと都度策定されており、標準化の団体においてもテンプレートを準備してあるにとどまっていることが現状であり、多くの情報を正確に入力しBIMモデルとしての情報精度を維持し続けることが標準化の大きな課題である。機械設備担当の当社は機器記号をモデルオブジェクトと属性データを紐付けるKEYとして運用することを策定しExcel機器管理台帳上のプロパティをBIMモデルに一括付与するアプリケーションを準備して、情報の信憑性を高めることに努力した(図-5)。
 

図-5 Excel機器管理台帳




 

仮想引き渡し実施手順の検討

本プロジェクトでの仮想引き渡しの実施手順は、以下の通りである。
 
(1)1回目の仮想引き渡し実施手順
1回目の仮想引き渡しは、施設運営・保守性の評価・確認を実施し、チェック項目ごとに、ビューアによってBIMをウォークスルーによって参照し、目視および寸法測定等によって実施する。指摘箇所があった場合、位置や指摘事項の「チェックシート」を作成し、発注者と工事請負者で共有する(図-6)。
 

図-6 チェックシートによる指摘事項の共有




 
発注者や施設運営者は、設備増設・更改工事での機材や機器の搬出入時における適正な経路の確保、搬出入ルートが確保されているか等の確認を行うことで、竣工後に継続的に発生する更改・増設工事の運営性を評価する。運営・保守の視線から評価・確認を実施する。
 
(2)2回目の仮想引き渡し実施手順
2回目の仮想引き渡しでは、施設運営・保守における情報活用については、BIMからの属性データの抽出と運営・保守システムへのデータの受け渡しの手順を確認することとした。設定した運営・保守の業務フロー・シナリオに基づき、効率性や業務品質の観点から、施設運営と保守性を評価する。併せて、更改・増設工事による仕様変更の反映についても、業務プロセス評価の観点から、課題の抽出を試みることを予定した。
 
今後はデータが引き渡される方式、精度、オブジェクト属性を確認する手法の共有化が進むこととなる、いわゆるCDE(Common Data Environment)の発展が進むことで新たな手法が標準化されるであろう。人が手作業で評価・仕分けを行っているデータ交換の業務フローから、評価目的を業務フローで特定してクラウドデータに投入、APIにより成果のアウトプットを享受する業務フローにシフトしていくであろう。
 
一連の評価確認を行う上で評価・確認箇所の漏れの発生の抑止方法や、評価・確認項目とBIM表示仕様の標準化(ガイドライン化)、仮想引き渡しにおける評価・確認指標の定量化等を検討していく必要があるものと考えている。
 
 

仮想引き渡しの実施効果と竣工BIMモデルの価値

BIM実施計画書の適時最適化/仮想引き渡しの効果

仮想引き渡しは施設運営の経験を生かした意見を出せる場でもある。仮想引き渡しの1回目(以下、仮想引き渡し1)では保守運用目線で設備機器搬出入ルートや日常点検ルートなどの検証を行い、そこでの指摘を設計にフィードバックした(表-7)。仮想引き渡し1では発注者から全部で100 項目近くの指摘や質問がフィードバックされたが、施工前に解決したことで竣工検査時に指摘されたであろう手戻り工事の削減に寄与できている。
 

表-7 仮想引渡し1の実施結果




 
100項目が竣工間際の設備工事における性能試験、調整用運転を行うであろうタイミングで顕在化されたことをイメージすれば、発注者の100項目のBIM確認の効果がいかにあったことか想像にたやすい。
 
仮想引き渡しの2回目(以下、仮想引き渡し2)はBIMの属性情報を発注者が保有するファシリティマネジメントデータベース(以下、FMDB)に引き継ぐことを目的として実施された(図-7)。
 

図-7 VHO2でのデータの流れ




 
今回納品した建物仕様マスター情報はお客さまの施設管理台帳に連携されることをBEPにて明確に指定されている。設備情報は設置で終息するわけではない。運用・運転により日々運転機器の状態情報としてもたらされるセンサー情報をBIM空間に配置して、日々蓄積される指示系実績系トランザクション情報を取り扱う場面まで進展することがイメージできる。
 
新たな価値に直結する環境の変化、建物運営に関するコスト分析へ対応する情報処理能力を備えるべく準備していくイメージを持って設備施工会社の職能の変化を予想していきたい。
 
 

仮想竣工と竣工BIM

仮想竣工はBIMモデル上で竣工させることと定義しているが、実際は完全一致とはならない。その原因として考えられるのはLODという詳細度・調整度の定義である。本プロジェクトのBIMはLOD350としているが、設備の吊りボルトや支持部材、電気のケーブル類は対象外としていた。定義したLODによる空間と実際の施工上発生した齟齬を挙げると、避雷針のケーブルはモデリング対象外であるために、図-8のようにBIMとの齟齬が少なからずあるため、最終的な竣工BIMモデルは施工者が建物の目視検査を行い、不整合箇所を現地に合わせる作業をしている。
 

図-8 (左)調整段階BIMモデル /(右)施工後現物




 
竣工引き渡しのためのBIM納品検査として、多数の検査会参加者がポイントを絞った形でBIMを評価するために、現地で立ち合い検査をする人にスマートフォンを中継カメラとして持たせ、双方向で会話が成り立つようにした。会議室では現地カメラ映像をプロジェクター1台に映し、別のプロジェクターには現地映像に映し出されるショットに合わせてオペレータがBIMを操作できるようにした(写真-1)。
 

写真-1 BIM納品検査会の様子




 
この検査手法により会議室からの要望に応じて現地とBIMを実測値で比較することができ、BIMの精度を確認していくことができている。空間構成上の形や納まり具合の確認のみならず、BIMモデルには属性として、配管の用途、系統、口径、材質が示され、現地映像との比較検証を実施したことで精度が担保された。
 
 

竣工BIMの価値

BIMが持っている価値を本当に生かすのはこれから建物を維持管理していく発注者が事業計画や運営管理の素材としてBIM情報をどのように活用するかによる。竣工BIMモデルの価値はFMDBの運用だけでなく、将来工事を計画する際に正確な情報を提供できる工事原本として運用できることにもある。BIM情報の信憑性を維持することが継続的な価値創造に必須のことであることは容易に理解できる。従前の慣習では印刷製本された竣工図書を納品することが、BIM納品となり、さらに情報の信用度を維持・保持し続けることに携わることの重責と建物運用情報に直結する仕様マスタ・センサー情報に関与することでBIMプレーヤーの役割が大きく変化していくことを予想している。
 
 

まとめ

データセンター建設工事におけるBIM導入は、BIM組織の運営・BIMマネジメントが重要な要素であったと考えている。IPDとして最初に構成されたBIM分科会が機能し、課題を解決しながら目的を達成できた。
 
仮想引き渡しの実施は発注者の思いに対し、設計と施工が応えたことであり、BIMモデル精度を成長させながら、建物を造ることにつながった。FMDBに入力していくべき大量の設備機器情報をBIMから継承できたことは、今後BIMにデータを集約していく業務が求められていくことを感じさせてくれる経験であった。
 
IPDやBIMマネジメントに関わるためには、業務目的・顧客の要件を理解してBIMで実現するための要件定義が要である(資料-3)。
 

資料-3 BIM要件




 
日本では初といわれるこの規模のIPD・BIMに参加させていただいたことと、多くの課題を共有し解決していった発注者様をはじめ協業いただいた設計事務所様、元請建設会社様、施工会社様に感謝申し上げます。
 
 
 

新菱冷熱工業株式会社 技術統括本部 BIMセンター 谷内 秀敬

 
 
 
【出典】


建設ITガイド 2019
特集2「進化するBIM」



 

 

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