複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

WeChat連携 · 小纬 · 2025-02-12

以下の文章は、工程数字BIM绘图、著者

本プロジェクトのBIM技術実施報告です。参照・学習されたい場合は、文末の「原文を読む」をクリックしてください。

01

BIM実施体系

チーム体制の構築

当社のBIMセンターが技術支援を担い、プロジェクト総工程師がBIM実施の総責任者を務め、総請負側にBIM専任マネージャーを配置しました。その下には、超大規模プロジェクトのBIM実施経験が豊富な鉄骨構造、設備（MEP）、内装仕上げ、カーテンウォールなどの各専門のBIMチームを編成しています。

標準の制定

土木建築、MEP配管統合、鉄骨構造、内装仕上げなどの専門分野で正式にBIM業務を開始する前に、プロジェクトの「BIM詳細設計製図標準」「MEP配管統合BIMモデリング・納品標準」「鉄骨構造BIMモデリング・納品標準」「内装仕上げBIMモデリング・納品標準」「カーテンウォールBIMモデリング標準および納品要求」を策定しました。

統一したソフトウェアプラットフォーム、プロジェクト基準点、軸網・レベル、モデリング単位、各施工段階における詳細度（LOD）の要求、モデルファイルの管理・命名標準、配色標準、異なるモデリングソフトウェア間で統一されたIFC形式のデータ交換要求、詳細図面作成の要求などを明確化し、各専門分野が効率的にBIM業務を進められるようにしています。

フローの策定

プロジェクトの特徴に応じて標準化されたBIM運用フローを構築し、BIM施工応用や詳細設計などについて細かく取り決めました。フロー内の各作業に対して情報交換の要求と審査メカニズムを定め、各作業が秩序正しく効率的に進むことを確保しています。

ハードウェアの配置：

複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

02

BIM施工応用（一部抜粋）

2.1、鉄骨構造

本工事の鉄骨構造は主に地下階、劇場、中庭のキャノピーに配置されています。鉄骨の据付け最大高さは33m、最大スパンは53m、鉄骨の総使用鋼量は約3500t、部材数は5000件で、主要材質はQ355B、Q420Bです。

鉄骨構造の主な構造形式は「形鋼コンクリート合成構造＋斜めフレーム＋鋼網架（スペースフレーム）および吊り下げ付属構造＋空間単層・多曲面異形鋼網殻＋逆三角形空間双曲鋼トラス」で、部材の断面形式は主にH形鋼柱、H形鋼梁、鋼板耐震壁、箱形鋼柱、箱形鋼梁、双曲円管などです。

Teklaソフトウェアを用いて鉄骨構造の干渉チェックと接合部の最適化を行い、詳細設計モデルを細部調整して部材の詳細加工図を作成し、工場での部材製作と現場での部材据付けを指導します。同時に、形鋼柱と鉄筋の重ね継手部を最適化し、現場の実際の状況に応じて接合部方式（溶接接合部、貫通接合部、定着接合部）を選定することで、現場施工の品質を確保します。

複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

2.2、MEP配管統合（机电管综）

BIM技術によってプロジェクト全体に設備（MEP）各専門のモデルを構築し、客席ホール、舞台の網架、リハーサル室など、天井高に対する要求が高い部位について重点的な詳細設計分析を実施しました。各専門の配管類の統合レイアウト、干渉チェック、有効高さ分析を行い、各専門の配管の相対位置とレベルを調整することで、美観に優れ、必要な高さ要求を満たす配置を確保しています。

BIM詳細設計モデル

複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

詳細設計のプロセスと結果：

複雑な接合部、特に総合支持吊架の設置が必要な部位については、専用の設計分析を行い、総合支持吊架の方案を確定して検算を実施することで、工程が合理的かつ秩序正しく進み、製品の品質を最大限に確保します。

詳細設計前の複雑な接合部断面図

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総合支持吊架検算書

複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

詳細設計後の複雑な接合部断面図

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2.3、カーテンウォールBIM

2.3.1、曲面カーテンウォールの骨組み（龙骨）取付け施工方案シミュレーション

複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

2.3.2、3次元図面出力

本工事の外壁デザインは複雑で、従来の2次元図面による作図は手間と時間がかかり、表現も精確さに欠けます。カーテンウォール図面はBIMからCADへの変換によって作図され、干渉チェック後のモデルからBIMの3次元図面を抽出するため、より立体的に表現されます。

複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

2.3.3、施工工程の可視化技術説明（交底）

BIMの3次元可視化技術によって、各専門の標準システムの節点モデルと複雑システムの節点モデルを作成し、モデルによる可視化技術説明（交底）を実施します。

複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

2.3.4、カーテンウォールの曲面ガラス・アルミ板の材料取り

BIMのパラメトリック技術で規則性を見出し、曲面が漸次変化するカーテンウォール外皮と非標準の骨組みをグループ化して最適化し、プログラムを作成してレイアウト図と加工図を一括出力します。

2.3.5、カーテンウォールの3次元スキャン

3次元スキャンで得たモデルとカーテンウォールBIMモデルを比較し、躯体のずれを早期に発見して、カーテンウォールの精確な材料取りを支援します。

複雑な異形建築におけるBIM技術の中核的応用

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END

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Zhuwei建築テクノロジーは、総合設計最適化・BIMコンサルティング・プレハブ建築設計コンサルティングを専門とする新しいタイプの技術サービス企業です。大手設計院の技術中核、不動産企業の元上級管理職、BIMエンジニア、プレハブ建築エンジニアが集結し、建築工程の総合設計最適化と精密図面審査、BIMコンサルティングおよびMEP詳細設計、プレハブ設計コンサルティング・詳細化サービスを提供しています。

設計最適化コンサルティング：不動産開発企業の設計管理の延長・補完として、民用建築の総合設計コンサルティングと最適化に注力しています。「専門性が価値を創造し、サービスが品質を築く」の理念のもと、全プロセスまたはお客様指定の重要段階で設計の経済性・合理性・安全性を管理し、無駄なコストを削減しながら図面品質を大幅に向上させ、「コスト削減・効率向上」を実現します。

BIMコンサルティング：デジタル建設技術により、設計段階では設計者のミス削減と品質向上を支援し、施工段階では施工者のコスト削減と高品質なMEP設備施工計画を支援します。また、BIMモデルを運用段階の施設管理に活用し、主要ソフトウェアベンダーと協業して建築の運用管理を支援します。

プレキャスト設計コンサルティング：BIMプラットフォームによる全プロセス設計を採用し、RevitとTeklaでPC詳細設計を実施します。部材の空間パラメータと配筋はBIMモデル内で連動して修正・調整でき、見たままの成果が得られます。インダストリー4.0水準の出図、全鉄筋の切断寸法データの提供、IoT技術によるPC部材の生産・保管・輸送・設置支援サービスを提供します。

当社の専門家チームは大手設計院出身で、確かな技術力と二系統設計・最適化の豊富な経験を持ち、技術能力と管理能力は業界トップレベルです。

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