以下の文章は「工程数字BIM绘图」からの転載である

•プロジェクトの重点・難点：

河川に面し海に近く、湧水量が多い：本プロジェクトの東側は万泉河まで約50mで、地下水位が高い（-3.71m）。基礎スラブ下の捨てコンクリート底の標高は-7.2mであり、地下室完成後は長期間にわたり富水環境に置かれるため、掘削基坑の降水と地下室の防水が重点となる。

プレキャスト部材の協同管理：本プロジェクトのプレハブ率は50%を超えており、プレキャスト部材の型割り・配置、埋設物の先行設置、複数専門分野にわたる協同詳細設計、ならびに生産工期の管理・統制、輸送・据付の組織化が、プロジェクトの協同管理の重点となる。

曲面カーテンウォールの特異な造形：異形曲面カーテンウォールは、先行設置する埋込金物の位置を正確に管理することが強く求められる。外壁曲面のアーチ状造形を滑らかで連続性のあるものに仕上げることが、本プロジェクト施工の重点かつ難点である。

多専門分野の協同詳細設計：主体構造、二次構造、設備工事、カーテンウォール工事、内装仕上げ工事など複数専門分野の協同詳細設計により、品質管理上のリスクを低減し、手戻りを回避して施工効率を高めることが重点である。

多主体間の調整・組織管理：病院プロジェクトは専門性が高く、関与する専門分野が多く、交錯する作業面が広いため、専門分野間の調整・組織化にかかるコストが高い。専門分野間のインターフェース区分、協同・連携、各参画主体の合理的な組織・調整が、工事を順調に進めるための鍵となる要素である。

•ソフトウェア連携

本工事ではBIM技術を導入しており、採用した関連ソフトウェアは以下のとおり：

Revit：BIMモデリングの主担当	Magicad：設備系統管線統合、支持・吊架の計算
广联达（Glodon）施工BIMソフトウェア：現場配置、レンガ割付、足場の詳細設計など	Tekla：鉄骨構造の詳細設計
Navisworks：モデルの軽量化、干渉チェック	Lumion：レンダリング、シーンのウォークスルーアニメーションなど

  

 

•BIM技術の全体ルート    

•図面照査会

BIMモデルの構築により施工図を照査し、施工上の問題を事前に解決した。現在までに変更図面は計7セット（施工図4版、内装仕上げ図3版）を作成し、問題報告書は累計246件（うち建築・土木問題184件、設備問題62件）を出力した。

例示：    

1#車庫のスロープ出入口では、梁下面とスロープ版との距離が小さすぎ、正常な使用機能に影響を与えるため、3次元空間設計により、この箇所の2本の梁を上反り処理して梁下面と版下面を面一に揃えることを提案した。

排水の建物外への取出し高さは-1.5m、床スラブ高さは-1.2m、スラブ厚は0.4mであり、先行設置するスリーブが頂版と重なっている。屋外配管網の標高に基づき、排水管スリーブの高さを版下面から200mm下げて、配管と床スラブの干渉を回避した。    

地下室の消防水槽内の吸水ピットと消防の建物外取出し配管がフーチング（承台）と干渉するため、協同最適化により、吸水ピットと消防配管を1600mm下方へ移動させて干渉を回避した。

•現場配置の設定ポイント

①環状道路の幅員4.5m、出入口2か所、消防通路の有効幅員は4m超；

②危険源を分析し、開口縁部の防護手すりを設置；

③原材料置場、鉄筋加工場、鉄筋成品置場を配置し、二次運搬を削減；

④配電盤の設置位置を定め、仮設電力ケーブルの長さを削減；    

•補助方案の詳細化

1、本工事の地盤は砂質土層であり、河川に面し海に近い（万泉河までの最短距離は約75m）。湧水量が多く、地下水位の標高は0.79～1.59m（相対標高-6.41～-7.21m）。掘削基坑の降水設計方案は、基坑周辺へのラルセン鋼矢板による止水壁1列＋φ500大口径の超深井戸（管井）による降水構造を採用し、この2つの対策によって降水の目的を達成する。BIM技術による可視化シミュレーションを活用して施工を支援する。

   

2、本プロジェクトのすべての仮設道路は幅8mの複車線とした。施工現場の各工程が秩序正しく進むよう、地下車庫の土工事（掘削）方案を合理的に策定した。施工効率を高めるため、車庫をA、B、C、Dの4つのブロックに分割し、外縁部から中心に向かって掘削を進める。また、地下施工段階では後打ち帯工法を採用し、A、C、B、Dのブロック順に交互に施工する。

3、施工ニーズを満たすため、現場に7020形フラットトップタワークレーンを3台配置し、100%のカバレッジを実現した。タワークレーンの搬送効率を大幅に向上させるとともに、タワークレーン用防衝突装置を追加装備し、安全施工を確保している。タワークレーン連動の散水装置が現場の粉塵を効果的に抑制する。

•杭長の集計

設計要求により、杭体は第4層の中砂層へ10m以上進入させなければならない。従来方式で杭長を集計すると精度が低いため、地質調査資料と地質調査のばらつき状況から地質モデルを構築し、杭基礎モデルと組み合わせて、杭底部が中砂層へ10m進入する底部標高を正確に集計し、それにより杭体長を確定する。これによって工事数量の管理を容易にし、施工を合理的に組織化できる。    

          

•レンガ胎膜型枠の詳細設計

従来の基礎レンガ胎膜型枠の代わりにプレキャストセメント板を採用し、フーチング（承台）の側型枠として使用する。レンガ積みやモルタル塗りが不要となるため、施工効率を大幅に向上できる。また、プレキャスト板胎膜の使用は多大な人件費を節約でき、従来のレンガ胎膜では15人以上の連続積上げが必要なところ、板胎膜は約5人の作業員の連続据付で済むため、従来のレンガ胎膜と比べて工期を約半分に短縮できる。    

•型枠・足場の詳細設計

規範の要求に従って足場および型枠モデルを設定し、現場施工を指導する。同時に、転用資材および各部材の加工材料リストを迅速に抽出し、3次元の技術説明会（技術交底）に活用する。施工進捗に応じて搬入資材の時期・数量および転用バッチを合理的に調整し、精確な管理・統制を実現する。

BIM型枠・足場ソフトウェアを利用し、型枠支保工の精細なモデリングと組立て方案の分析・照査を行い、科学的で合理的な型枠支保工施工方案を導出する。最後に計算書を書き出し、型枠支保工の工事数量を集計して、プロジェクト施工に技術的支援を提供する。    

•梁・柱接合部の詳細設計

医技棟および入院棟の多くの箇所で、梁・柱接合部の鉄筋配置が密で錯綜しており、多数の干渉が存在する。梁・柱接合部モデルを精確に構築し、梁主筋の位置を基準として柱主筋の配置位置をシミュレーションする。柱主筋の配置を詳細設計することで干渉問題を解決し、施工現場の便宜を図る。    

•合成スラブの詳細設計・配置

合成スラブモデルの詳細設計・配置を行い、一つひとつ番号を付与する。後工程での二次開孔を避けるため、各専門システムと連携して先行設置孔を統一的に位置決めし、加工工場と連携した標準化生産を進めるとともに、QRコードによる情報追跡を採用する。

本プロジェクトでは、合成スラブの生産加工図を合計約5000枚以上出力した。

•間仕切り板の詳細設計

採用するプレキャスト間仕切り板の規格は600*3000と600*2700とし、壁高は標準板とカット板の2枚を組み合わせて構成する。隣接する間仕切り板の継目は300mmずらして配置する。

窓・扉開口部の両側の縦板は扉と同高さとし、上方の間仕切り板は横板を縦板の上に全幅で載せる方式とすることで、縦板の角部を何度も切断することを避け、横板の上にも縦板を配置して施工を容易にする；    

配置計画を完成させ、現場審査で問題がないことを確認した後、施工図を合計365枚出力した。うち平面図20枚、断面・納まり詳細図345枚である。    

•カーテンウォール埋込金物の詳細設計

モデル内にカーテンウォールのプレキャスト埋込金物とカーテンウォール縦枠を配置したところ、41か所の問題が発見された。例えば、埋込金物と構造主体との干渉、埋込金物位置の標高の誤り、埋込金物の節点断面図と構造外壁詳細図との不一致、カーテンウォール縦枠と埋込金物との位置ずれなどである。設計側と協議し、3次元空間で埋込金物の位置を調整して図面を直接出力することで、2次元平面設計の欠陥を回避した。   

•アルミ板の詳細設計

カーテンウォール外装アルミ板の詳細設計を行い、埋込金物の位置をさらに調整する。3次元でカーテンウォールの設計効果を直感的にプレビューし、目地ずれや割付の不均一などの問題を調整して、カーテンウォール工事の一発合格を確保する。    

•内装仕上げタイル割付の詳細設計

BIM技術の3次元可視化の特徴を活用し、階段室の内装仕上げタイルの割付を行う。踊場と階段の踏面のタイル目地が中央に来るか、通し目地になるようにタイル寸法を確定し、竣工後の美観を確保する。同時に材料の無駄を避け、施工効率を高める。    

•医療専用室の詳細設計    

本プロジェクトのA、Bブロックにおける設備管線の詳細設計総面積は8.3万平方メートル、大型設備機械室は11室である。このうち地下車庫と医技棟は専項管線が多く、通常の設備管線に加えて大量の医用専項系統があり、管線が密集して配置スペースが狭く、管線は最大8層に達する。仕上げ層の納まりポイントが多く、吊天井の高さ要求も高い。さらにスマート化病院の実現のため、モデル精度と管綜（管線統合）の難度が高く、施工調整も難しい。BIMモデルを利用して管線の統合配置の最適化を行い、BIM施工図を作成することで、各配管を調和・整然と配置し、工期を効果的に短縮して手戻りを回避し、全体の施工品質を高める。    

•有効高さ（净高）分析

内装仕上げ図が確定する前に、Aブロックの内装吊天井が必要なすべてのエリアについて管線統合配置の詳細設計を行い、各廊下および機能エリアの有効高さ分析を実施して有効高さ分析図を作成する。配置結果を発注者と内装設計者に技術説明会（交底）で共有し、各設計機関と協同して内装仕上げ設計図を完成させる。    

医技棟4階のクリーン空調機械室の外側廊下を例にとると、4階の階高は4.2m、最大梁高は0.75m、廊下幅は2.1mで、このエリアには降板（床下げ）があり、その高さは0.2m、梁下の有効高さはわずか3.4mである。また、このエリアの内装吊天井の高さ要求は2.75mである。このエリアを初期配置したところ、配管底部の有効高さはわずか1.95mであったため、発注者および設計と協議し、管綜配置の詳細設計を進め、排煙風管と排風風管を室内部に移設するとともに、風管の断面寸法と枝管ルートを変更した。最適化後、廊下の配管底標高は2.9mとなり、内装吊天井の要求を満たした。BIM技術による精確なモデリングで管線の据付位置と標高を確定し、内装吊天井の要求を満たしつつ施工進捗を加速し、施工コストを削減した。    

•支持・吊架の受力解析

本プロジェクトは配管が多く、支持・吊架の受力状況の解析が特に重要である。BIM技術を活用し、設計規範を参考にして、地下車庫および地上主体部の管線統合支持・吊架の選定と配置について方案設計を行い、規範および荷重解析の状況に基づいて、支持・吊架配置方案の安全性と合理性を確保する。

統合支持・吊架による施工を採用し、整然と配置された統合支持・吊架で従来形式の支持・吊架に取って代わることで、支持・吊架の数量を減らし、管線のルートをより明確・明瞭にする。同時に、統合支持・吊架の詳細設計では「1架1図」方式を採用し、モデル上で統合支持・吊架の位置と形式を精確に位置決めするとともに、異なる形式の統合支持架の受力解析を行い、各統合支持架の断面について管線の位置決め、管線情報、支持架位置、支持架型式の注記を行い、支持架の加工および据付精度の正確性を確保する。本プロジェクトでは支持・吊架の断面図を合計1249個作成した。    

   

•鉛直方向の配置

BIM技術の3次元可視化の特徴を活用し、水道メーターやバルブの据付位置、配管保温の厚さなどの要素を考慮して、Aブロックのすべての管井について管綜配置を行う。同時に、Aブロックの電気シャフト（電井）内の鉛直ケーブルラック、配電盤、母線の位置を配置し、配電盤の据付高さと位置を確定して、最適方案を現場施工向けに作成した。これにより据付進捗を大幅に向上させ、施工工期を短縮し、コストを節約した。管井および電気シャフトの図面を合計13枚作成した。    

•構造体の先行設置孔

干渉チェックの結果に基づいて管線配置を調整・最適化し、モデル内で管線の据付位置を直感的かつ正確に位置決めして、構造体の先行設置孔を再検証する。

本プロジェクトの地下室では、先行設置孔の平面図を2枚、先行設置孔の断面図を24枚作成し、スリーブ（套管）は合計221個である。 

構造体先行設置孔の断面注記図

構造体先行設置孔の平面注記図

•設備室：

機械室の詳細設計については、主体構造の施工前にBIM技術を活用して本プロジェクトの11室の機械室設備の位置決めを行い、同時に集水ピット、排水溝、バルブ・計器の据付間隔を最適化・調整した。点検スペース、据付スペース、施工検収規範の要求を満たすとともに、機械室のウォークスルーアニメーションにより機械室の最適化効果を没入的に体験して最終方案を確定し、機械室全体の見栄えを高めた。    

•設備図面出力：

本プロジェクトはBIMモデルに基づき、現場の管線据付および管綜詳細設計業務を支援する。設備工事は、暖房換気空調、給排水、電気、消防、クリーン（浄化）工事、医療ガス、気送管システム（気動物流）などの専門分野を網羅する。管綜詳細設計の完了後、モデルを精細に図面化して現場施工に適用する。

本プロジェクトのAブロックでは、平面図および断面図を合計183枚作成した。    

管井図面出力

断面図面出力

          

END

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