【BIM機電設備】図解による技術応用のご紹介

建築業界の電気・機械設備設置工事では、空調換気設備の風系統（ダクト系統）のフランジ接続工法や、消防ポンプ室・冷凍機室・ポンプ室の配管系統におけるフランジ接続、クランプ接続の工法をBIM技術と組み合わせて、工場でのプレハブ加工と現場でのライン方式による設置を実現すれば、工事の品質、施工コスト、作業効率などの面で質的な飛躍を遂げることができる。

それでは、実例に基づいて、BIM技術を活用してダクトや配管をプレハブ加工し設置する方法を見てみよう！                    
         
BIM技術を活用したダクト・配管の工場プレハブ加工には、どのような利点があるのか？         
1. 管路配置の最適化

管路の総合配置案を提示して干渉（衝突）箇所を解消し、「誤り・漏れ・干渉・欠落」といった問題を解決する。同時に、各管路の走向、高さ（レベル）、管継手や弁などの位置を合理的に調整し、総合管路のレイアウトを全体として最適化することで、より整然として美観に優れ、設置しやすく、操作もしやすいものにできる。

         
2. 施工品質の確保

工場プレハブ加工は、固定された場所で集中的にライン生産化・標準化を進める方式であり、現場の作業スペース、同時並行施工、材料などの環境要素による制約や妨害を受けないため、品質管理プロセスを確実に掌握することができる。          
BIMモデルの構築、管路配置案の最適化から、プレハブ加工用管部品の情報データに至る全プロセスを高い精度で管理し、それに先進的な接続工法を組み合わせることで、施工品質を効果的に管理・確保できる。

         
3. 作業効率の向上とコスト削減

BIM技術に基づく情報化・スマート化管理により情報共有が可能になり、工事の進捗状況をより効果的にリアルタイムで把握できる。また、コスト予測分析やコスト差異の是正を精確に行い、コスト管理を実施できる。         
BIMモデルでは、材料の分類や必要数量などの情報を精確に集計できるため、材料の調達やプレハブ加工時の裁断計画などに便宜をもたらす。         
人件費・材料費が節約される。プレハブ加工の人員は比較的固定され、材料も集中的に管理されるため、品質・進捗・管理面の調整と統制が容易になる。現場設置の人員は少なく、設置工程も簡単で手軽であり、まさに「多く、速く、良く、節約」を実現し、コストを削減すると同時に効率も高めた。         
         
4. 施工管理に有利

工場でのプレハブ加工と現場での設置という方式では、プレハブ加工工場で集中的に秩序ある施工と安全管理が行われるため、安全事故を引き起こす不確定要素が減少し、現場の施工廃棄物も60%削減される。          
現場設置に必要なのはトルクレンチ、チェーンブロック、足場だけで、施工の段取りが容易である。複雑な電源ケーブルや切断機、溶接機、酸素・アセチレンボンベなどを用意する必要がなく、施工管理の複雑さが軽減され、漏電や火災の危険性も排除される。         
設置工程はさらにプログラム化・標準化され、より簡単で明瞭、かつ便利になり、長時間に及ぶ高強度の高所作業を避けることができるため、生産安全事故の発生確率が低減する。         
         
BIM技術によるダクト・配管のプレハブ加工・設置への応用を実例で解説          
一、BIMに基づくダクトのプレハブ加工          
· 設計図面の把握          
         
· 現場計測で建築構造モデルを照合          
         
· MEP各専門分野のBIMモデルの構築          
         
· 管路の干渉チェックと調整・最適化          
         
· 支持・吊架部材の追加          
         
· 部材の分割と部材加工図の作成          
         
         
· 部材加工明細表の作成          
         
· プレハブ加工後の現場組み立て          
         
二、BIMに基づく配管のプレハブ加工フロー

ある工事における管路設置の施工フロー：設計2D図面の把握→3D測定器による建物寸法の取得→建物3Dモデルデータの取り込み・修正→BIMモデリングによる管路配置の最適化→BIMモデリングによる図面化（設計調整後の2D図面）→モデルの分割・管部品データの抽出・分解図の作成→プレハブ加工工場への引き渡し→到着時の検収→現場での墨出し→ポンプ本体の設置→支持・吊架の設置→主管路の管部品・弁の設置→分岐管路の管部品・弁の設置→管部品の固定→メーター等の付属機器の設置→表示ラベルの貼付→水圧試験→検査・検収→資料の整理          
· 地下階冷凍機室モデル          
         
· 地下階消防ポンプ室モデル          
         
· BIMモデルの3Dウォークスルー確認          
         
· BIMモデル分解図          
         
         
         
· 材料明細表の作成と工場への引き渡し          
         
         
· 工場プレハブ加工後の現場設置          

         

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