大規模病院プロジェクトにおけるBIM全ライフサイクル活用事例の鑑賞！

以下の記事はBIM学社より。

本稿では、紹興市母子保健院（紹興市小児病院）建設プロジェクトを例に、BIM技術の建築ライフサイクル全体における応用状況を紹介する：

          

         
プロジェクト概要

          

紹興市母子保健院は、紹興市で最も主要な民生プロジェクトの一つであり、建設プロセスは複雑で情報量が多く、業務の取り合い（インターフェース）も多い。このため、BIMコンサルティングチームは 「一流の設計、一流の建設、一流の運営」という戦略を掲げ、情報化の実践経験と国内外の成熟した技術に基づいて、本プロジェクト向けの一連の情報化サービスソリューションを構築した。

          

BIMの情報のトレーサビリティ（追跡可能性）、共有性、透明性という特長を活かし、工事のライフサイクル全体を貫いて、スマート（製造）建設とデジタル化された病院管理プラットフォームにサービスを提供する。母子保健院プロジェクトのライフサイクル全体は、企画段階、設計段階、生産段階、施工段階、維持管理段階からなる。

              

          

         
企画段階

              

母子保健院プロジェクトは、完全な協調目標計画と実行体系を構築し、プロジェクトのBIM実施計画を策定して、施工段階がいずれも『建築情報モデル応用統一基準』の精度要求を満たすことを保証する。

          

プロジェクト実施用のテンプレートファイルを策定し、BIMモデルの標準化された受け渡し、モデル応用および成果物納品の一貫性と連続性を実現する。モデリングの最適化の過程で、各専門分野は問題を発見すると随時記録し、追跡可能な文書をまとめることで、プロジェクト関係者がいつでも閲覧できるようにする。

   

企画段階でBIMモデルを構築し、各関係者のデータ媒体として機能させることで、プロジェクトの周辺環境と全体の位置づけを表す。BIMデータモデルを用いて環境の各種指標・パラメータ分析を行い、建築の位置と形態の決定に信頼できる技術的支援を提供するとともに、後期設計での調整や反復修正を回避し、業務効率と設計品質を高める。

              

          

BIMにより、計画建物のパラメトリックモデリングを行い、同縮尺でレンダリングして、建物がさまざまな周辺環境のもとで異なる効果を示す様子を表示し、プロジェクトの意思決定者が計画建物の実現可能性を直感的に判断できるようにする。

              

         
設計段階

          

BIM技術は、専門的で抽象的な二次元の建築表現を分かりやすくし、三次元化して直感的に示すことで、専門の設計者や発注者などの非専門家も、プロジェクトの要求が満たされているかをより明確に把握でき、プロジェクトの意思決定をより正確なものにする。

          

          

プロジェクトの設計段階におけるBIM応用はモデル構築を基盤としており、設計・施工図の不合理箇所や設計上の問題を合計162箇所発見し、BIMコンサルティングレポートをとりまとめた。

          

BIM技術は地下空間の計画を支援し、プログラミングソフトウェアを利用して有効高さ（クリアハイト）解析プログラムを作成し、地下駐車場の分析を行うことで、発生し得るさまざまな問題を十分に洗い出し、事前に合理的な計画を進め、地下空間の利用率を最大限に高める。

              

              

プロジェクト設計段階におけるBIM技術の応用成果は、BIM＋情報プラットフォームにアップロードして統合し、プロジェクト関係者各社と情報を共有することで、効率的な情報連携と業務の受け渡しを実現し、全体の効率が向上し、プロジェクトライフサイクル全体の協調作業が実現された。

          

          

         
生産段階

              

鉄骨構造の詳細設計（柱脚、埋込み金物、柱の突合せ継手、梁-梁継手、梁-柱継手の詳細寸法、溶接開先寸法、ボルト配置の詳細設計、合理的な部材分割などを含む）を行い、対応する工事数量集計リストを直接書き出して、工場でのプレハブ製作を指導する。詳細設計後のモデルの詳細度はLOD400~LOD500である。

          

          

BIMモデルをデジタル加工設備と連動させて、プレハブ鉄骨部材を製造し、それによって精度と品質を高める。

              

          

         
施工段階

          

BIMモデルに基づいて施工図の詳細設計を行い、各専門分野・各系統の設計を一つに統合することで、専門間・系統間の干渉と衝突が明確になる。従来の二次元CAD設計と比べても調整が速く、施工前に修正・調整を完了できるため、設計上の紛争を減らし、施工進度を速め、無駄を削減できる。

              

          

配管・配線の統合詳細設計を通じて、施工現場の状況に合わせて空間の有効高さを合理的に活用し、吊り天井の高さも徹底的に最適化する。例えば下図のとおり、通路では最適化前の吊り天井高さが2.45mだったのに対し、詳細設計後は2.9mとなり、配管の配置がより合理的になり、使用感や見た目の体験が大幅に向上した。

              

          

BIMモデルにより内装設計の有効高さが実現可能かどうかを再検証し、事前にプロジェクト関係者各社へタイムリーに警告するとともに、比較的正確な内装のレベル（高さ）データを提供する。

          

BIM＋プラットフォームのWeb版軽量モデルにより、オンライン・オフラインを問わず同時に施工説明を行うことができ、プロジェクト関係者各社も軽量モデルを通じて修正意見を提出できるため、施工中の手戻りの発生を減らすことができる。

              

          

詳細設計後のBIMモデルは情報プラットフォームを通じて軽量モデルの情報を公開し、施工チームはモバイル端末やPCでいつでも確認できることから、正確な施工と施工効率の向上が可能になる。

          

チームはフロアごと・エリアごとに、配管・配線統合の最適化案、および支持・吊り金物の平面図・断面図・三次元の納まり詳細図を作成する。現場の施工担当者は納品された図面に基づいて支持・吊り金物を製作し、設備の配管・配線の据付工事を完了させる。プロジェクトでは交差部の最適化を合計132箇所実施し、1箇所当たり約5,000元の撤去・改造費用として換算すると、約66万元の撤去・改造費用を節約できた。

              

          

BIM応用モデルに基づいて施工チームへ可視化された施工説明を行い、施工の手戻り量を減らし、施工効率と進度を高める。例えば、現場での試算によると、設備機械室1室の工期は、BIM応用により、従来2か月だった工期が約半分に短縮され、業務効率と施工進度が大幅に向上した。

              

          

BIM応用モデルにより施工進度の可視化シミュレーションを行い、意思決定者が工程スケジュールを把握し、進度上の不足を事前に把握して調整・フォローアップできるようにする。施工チームは施工プロセスを直感的に体感し、意思決定者の意図を明確に理解できる。

          

施工進度計画をBIM情報モデルに組み込み、空間情報と時間情報を一つの可視化された4Dモデルに統合することで、建築全体の施工プロセスを直感的かつ正確に反映する。プロジェクトの主要施工の管理方法、施工計画が均衡しているか、全体計画や現場配置が合理的か、工程順序が正しいかを事前に予知できる。

              

          

         
維持管理段階

          

BIMモデルに基づいて後期の仕上げ効果のレンダリングを行い、より現実に近い完成予想図（パース）を得る。異なる案を比較することで、発注者が内装案の選定問題を迅速に解決できるよう支援し、内装業者の施工効率を高める。BIMの三次元モデルの表現によって、病院スタッフもより最適化された案を提案でき、これから展開される医療業務に利便性をもたらす。

              

          

         
おわりに

          

紹興市母子保健院はBIM技術を建設のライフサイクル全体に導入し、建築業界の計画・設計・施工・維持管理の科学技術水準を高め、建設業の全面的な情報化と現代化を促進するものであり、大きな応用価値と広い応用の見通しを持つ。    

          

          

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