WORKS

Vol.14

設計技術

Excel連携BIMシステム

2020/07/30

BIMをより身近なものにする。

BIM (Building Information Modeling)は、意匠、構造、設備など建築がもつあらゆる情報を総合的に付帯させた建築モデリングデータです。設計から施工後の運用管理まで一元化した情報を利活用するという将来的な目的があります。意匠や施工では形と素材の情報で可視化し、イメージの共有を図る上で寄与していますが、設備、構造などの動的な解析や、分野を超えたコラボレーションにはまだ大きな課題が残っています。解析、計算、積算などのソフトウェアや分野間の情報共有方法がまだまだ不十分なのです。これを解決するために、すでにさまざまなプロセスで使用されていて誰もが知るソフトウェアであるExcelをデータの中間媒体として使用する、実用的なシステムを開発しています。

汎用ソフトExcelを核とした情報体系(三菱地所設計のBIM活用ポリシー)

BIMの課題はソフトウェアどうしの情報共有

BIMを完遂した建築は構造、仕上げ、素材、設備など建築を成立させるあらゆる情報を保持しているため、設計の各種プロセス、その後の施工、運用管理に至るまで、一連の流れでデータ化したワークフローが可能になります。しかし現状のBIMはモデリングシステムとしての性格が強く、ディテールの精緻なグラフィックを描くなどの意匠や干渉確認といった施工のシーンでは活用が進んでいるものの、特に環境・設備設計、構造設計などの動的な解析に使うにはまだ不完全であることは否めません。その要因は、モデリングソフトと解析ソフトの間の情報仕様がかみ合っていないことにあります。結局その都度、解析ソフトの中でモデルを手作業でつくり直しているのが現状で、BIMと呼べるワークフローにはなっていないのです。

BIMがもっているデータの特性

BIMのデータは構造化されていることが特徴です。たとえばエアコンなどの設備は、空調設備に属するといった大きな情報からサイズなど固有の情報を、ひとつずつ独立してもちます。全ての情報が変数として構造化されていることで、例えば形が同じ設備でも性能の違いでシリーズとして整理し一括して情報化したり、逆に複雑な3Dモデルの中でアイデンティティをもたせたりできます。また建築の微細なディテールは細かな凹凸があり、処理に膨大な時間がかかるため、気流解析のような大局的な性状を捉えたいものには不都合です。しかしBIMの構造化された情報には、精緻な形状データのほか、実は簡素な形状を抽出できるデータも存在します。構造化された情報自体は複雑かつ膨大で、そのまま扱うのは非効率です。特性をうまく利用して、必要な情報を抽出し共有する仕組みを考えなくてはなりません。

デザインスキーム

BIMの垣根を取り払うExcelの利活用システム

これらの課題は、複雑で膨大な情報とそれを扱うことができる特別なソフトウェアを要するものと大きな誤解を招きました。私たちはこの課題と誤解を解消するために、ExcelをBIMとして併存させるシステムを構築しています。本来、情報の媒体は何でもいいはずです。その中でも私たちがExcelを選択した理由は大きく次の3点です。

●業務ツールとしてのニーズが高い
Excelは私たちの設計業務でも活用するシーンが多く、面積などの集計や換気などの技術計算、積算作業など必ずと言っていいほど使用しています。そのニーズの高さ故、大多数の人がExcelなら使用できるはずです。

●Excelのインポート/エクスポート機能
Excelにはcsvやxmlといったデータの入出力機能が組み込まれています。そしていわゆる「BIM対応」ではないソフトウェアでも、そういったデータの入出力機能が備わっているものが多く、Excelがそれらの架け橋として機能します。

●多様な情報を見える化することで開発や設計スピードを加速できる
ソフトウェアどうしを直接連携させる一番大きな問題点はデータフォーマットです。お互いのフォーマットが異なる場合、その構造を解読しなければ先に進めません。そこで一旦共通フォーマットとして3Dモデルから連携に必要な情報をExcelでシンプルな形に見える化し、共有することでコンカレントな開発が実現します。従来の設計プロセスで使用していた計算書やBIMモデリング技術への適合も容易となり設計プロセスを改善し、並行して共同開発した気流解析システムを組み合わせることで、これまで一日以上かけていたワークフローが飛躍的に短縮されることが確認されました。

BIM活用ポリシーを踏まえた設計の高速化技術開発

BIMワークフローのデモ動画[2分30秒]

Excel連携BIMシステム
開発|株式会社三菱地所設計