IT用語集 2023/10/06

BIMとは？わかりやすく10分で解説

BIM（Building Information Modeling）とは？

「BIM（Building Information Modeling）」とは、建築・エンジニアリング・建設業界で、設計・施工・運用・メンテナンスまでの情報を一元管理し、関係者間で共有するためのプロセス／手法の総称です。本記事では、BIMの特徴やメリット・デメリット、活用例、今後の展望までを整理します。

定義と機能

BIMは「コンピュータ上に作成した主に3次元の形状情報に加え、室等の名称・面積、材料・部材の仕様・性能、仕上げ等、建築物の属性情報を併せ持つ建築物情報モデルを構築するもの」と定義されます（BIM標準ガイドライン、国土交通省）。BIMを用いれば、建築物の設計・施工・運用・メンテナンスなど、ライフサイクル全体を通じた情報共有と管理が可能になります。

BIMの中心となる機能は、3Dモデル（BIMモデル）の生成と、モデルにひもづく属性情報の管理です。一般的な3Dモデリングツールと異なり、材料の種類、数量、コスト、仕様など、建設に必要な情報をモデルに統合し、参照・更新できます。

BIMの特徴

BIMの大きな特徴は、視覚化した建築物の3Dモデルに、工程（4D）・費用（5D）・維持管理やサステナビリティなど（6D）を含めた多面的な情報を付加できる点です。

また、BIMで扱う情報は関係者（建築家・エンジニア・施工者・運用者など）で共有できるため、プロジェクト全体の効率が上がり、意思決定のスピードも上がります。結果として、手戻りの削減、品質の向上、リスク低減などが期待できます。

さらに、ライフサイクル全体を見通した計画が立てやすくなるため、早い段階で課題を見つけて対処しやすくなります。後工程での変更コストや調整時間を抑えられる点も、BIMが評価される理由の一つです。

BIMの歴史・背景

BIMの歴史と背景を知ることで、BIMがなぜ重要なのか、そして建築業界にどのような影響を及ぼしているかを理解しやすくなります。ここでは、BIMが登場した背景と、進化の流れを簡単に見ていきましょう。

BIMの登場背景

BIMの登場背景としてよく挙げられるのが、建築プロジェクトの複雑化と、情報管理の難しさです。図面ベースの設計では、形状や構造に加えて、電気・設備・配管などの情報も同時に管理する必要があり、情報の整合性を保つだけでも大きな負担になります。規模が大きいほど関係者も増え、管理対象も増え、情報のズレが発生しやすくなります。

これに対してBIMは、3Dモデルに必要な属性情報を付加し、関係者間で共有することで、建築物の全体像を把握しながら、情報を一元管理できるようにしました。設計意図をより正確に伝えられるだけでなく、プロジェクトを効率よく進める土台にもなります。

BIMの進化

BIMの発達は、情報技術（IT）の進歩とともに加速しました。初期は3Dモデリングが中心でしたが、現在では工程を加えた4D、コストを加えた5D、維持管理や環境性能などを含めた拡張（6D）へと発展しています。

さらに近年はクラウド技術の発展により、複数の関係者がリアルタイムでBIMデータにアクセスし、同じ情報を参照しながら協働しやすくなりました。設計者・施工者・発注者・運用者などが同一の情報基盤を持てることで、効果がより発揮されやすくなっています。

このように、BIMはこの20年ほどで大きく進化しており、情報管理のスタンダードの一つになりつつあります。今後も技術・制度の両面で変化が続く領域です。

BIMの役割と活用例

BIMは建築、設備、土木など建設業界全般で利用されていますが、ここでは建築分野に焦点を当て、役割と具体的な活用例を見ていきます。

建築分野でのBIMの利用

BIMの最大の特徴は、3Dモデルで建物を可視化し、情報を共有できる点です。計画から設計・施工・運用・メンテナンスまで、ライフサイクル全体で同じ情報を参照しやすくなります。

また、構造や配管、電気設備まで詳細にモデル化できるため、施工前に干渉チェックや工程検討などのシミュレーションが可能です。これにより、設計上の不整合や手戻りを減らし、業務効率や品質の向上につながります。

事例：BIMを活用した建物プロジェクト

具体例として、空港や病院などの大規模プロジェクトでは、設計・施工・運用の情報を統合する目的でBIMが活用されることがあります。関係者が同じ情報を参照できるため、設計調整が進めやすくなり、施工段階での課題や遅延リスクの低減が期待できます。

運用フェーズでも、設備情報や保全履歴などをモデルと紐付けられれば、点検・修繕の判断がしやすくなり、維持管理の効率化や長期的な運用コストの抑制につながります。

このようにBIMは、可視化と情報共有を軸に、設計者・施工者・運用者それぞれの意思決定を支える仕組みとして活用されています。

BIMのメリット・デメリット

BIMは建設プロセスの効率化に寄与する一方、導入・運用のハードルもあります。ここではメリットとデメリットを整理します。

BIMのメリット

第1のメリットは、3D情報を含む建物情報を一元管理できる点です。設計変更や施工の進捗に応じて情報を更新・共有しやすく、情報の齟齬や誤解を減らし、業務の効率化につながります。

第2のメリットは、コストとスケジュール管理の精度向上です。モデルに工程やコストの情報をひも付けることで、工期計画やコスト予測を具体化しやすくなります。

第3のメリットは、設計エラーの早期発見です。3Dモデル上で干渉や不整合を事前に把握できれば、現場でのトラブルを最小限に抑えられます。

BIMのデメリット

第1のデメリットは、導入初期のコストと教育負担です。ソフトウェア導入や運用設計、操作習得が必要になり、時間と費用がかかります。

第2のデメリットは、情報管理・セキュリティ上の配慮が必要になる点です。プロジェクト情報が集約されるほど、アクセス権限設計や共有範囲、外部連携のルール整備が重要になります。

第3のデメリットは、既存建物への適用の難しさです。新築は設計段階からBIMを前提にできますが、既存建物では、正確な情報を収集してモデル化することが負担になる場合があります。

メリットとデメリットを踏まえ、目的と体制に合った範囲から段階的に導入することが、BIM活用を進めるうえで現実的です。

BIMと他のバーチャルデザイン手法の比較

建築設計や情報モデリングの分野には、目的に応じてさまざまな手法があります。ここではBIMと、代表的な手法としてCAD、3Dプリンティングを比較します。

CADとの比較

まず、BIMとCADの違いを見てみましょう。CAD（Computer-Aided Design）は、建築設計や製品設計などで使われるコンピュータ支援設計で、2D図面の作成や3Dモデルの作成に利用されます。

一方、BIMは“情報”を“モデル”に統合する考え方であり、3Dの形状情報に加えて、工程やコスト、仕様などの属性情報を扱う点が特徴です。建物全体のモデルと関連情報を一か所にまとめ、設計から施工、維持管理まで一貫して管理できることが強みです。

このため、BIMは視覚表現だけでなく、施工性や運用を見据えた検討（干渉チェック、数量算出、工程検討など）にもつなげやすい、と整理できます。

3Dプリンティングとの比較

次に、BIMと3Dプリンティングの違いです。3Dプリンティングは、デジタルモデルを基に物理的なオブジェクトを積層造形で作る技術で、主に試作（プロトタイピング）や小ロット製造で使われます。

3Dプリンティングは形状の理解や試作スピードに強みがある一方、BIMはモデルに情報を統合することで、設計変更に応じたコスト・工程・資源などの検討を支えます。目的（何を最適化したいか）に応じて、適切な手法を選ぶことが重要です。

BIMの現状と未来

ここでは、近年のBIMの動向と、今後の展望について掘り下げます。

日本におけるBIMの現状

日本でのBIM活用は、設計・施工の現場を中心に着実に増えています。大手企業では、複数プロジェクトでの導入が進み、見積もり作成や図面間の整合確認などの工程を効率化している例もあります。

一方で、業界全体で見ると導入が進んでいない企業もあり、特に中小規模では導入コストやスキル育成が課題になりやすい状況です。

BIMの未来の展望

BIMはAIやIoTと組み合わせることで、より実務に直結した活用が広がる可能性があります。たとえば、設備稼働データを運用・保全に反映するなど、ライフサイクル支援の高度化が期待されています。

また、データ共有と連携を可能にする「オープンBIM」の考え方が広がれば、ソフトウェア間の互換性が高まり、協働のしやすさや品質の底上げにつながる可能性があります。

BIM普及に向けた課題と解決策

BIM普及の課題として、まず導入コストがあります。ソフトウェアのライセンス費用に加え、教育・トレーニングのコストも必要になり、体制づくりが負担になることがあります。

また、BIMは導入しただけで効果が出るものではなく、業務プロセスの見直しや、社内外の役割分担・運用ルールの整備が欠かせません。人材育成や教育機会の整備も重要な論点です。

解決策の一つとして、制度・施策の活用が挙げられます。補助制度などを利用できる場合は、ライセンス費用や人件費の負担を軽減できる可能性があります。

加えて、BIMが「建設業界だけの道具」ではなく、社会全体の効率性や持続可能性に関わる基盤であるという認識を広げていくことも重要です。

BIM関連ソフトウェアとスキル

BIMに関係するソフトウェアや必要スキルは多岐にわたります。ここでは代表的なソフトウェアと、需要が高いスキルを紹介します。

代表的なBIMソフトウェア

代表的なBIM関連ソフトウェアとして、AutodeskのRevit、GraphisoftのArchiCAD、Bentley SystemsのMicroStationなどが挙げられます。AutodeskのRevitは建築・構造・設備など幅広い領域を扱えるのが特長で、世界的に広く利用されています。

GraphisoftのArchiCADは、直感的な設計と視覚化機能を備えており、建築家やデザイナーから支持されています。BentleyのMicroStationはインフラ系の大規模プロジェクトで採用されることが多く、高度なモデリングと図面作成機能が強みです。