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建設業におけるBIMとは?導入効果と課題を徹底解説

「BIMって導入が難しそう…」ということはありませんか?

建設業界でBIMの導入を検討しているものの、「ソフトが高い」「社内で使いこなせるか不安」などの悩みを抱えている方は少なくありません。

そこで、今回は建設業におけるBIMとは何か、そして導入の効果や普及しにくい理由について解説します。

この記事を読めば設備設計BIMの活用メリットや導入時の課題、国の支援制度まで幅広く理解できるので、ぜひ最後まで読んで学んでください。

BIMとは?建設業界で注目される理由

建築・建設業界においてBIMは、従来の設計手法からの大きな変革をもたらす技術として注目されています。

ここでは、BIMとは何かや2D CADとの違い、そして建設業界での導入背景について解説します。

BIM(Building Information Modeling)の定義

BIM(Building Information Modeling)とは、「建築情報モデル」と訳されるもので、建築物の形状や空間情報に加えて、構造・設備・仕上げ・コスト・スケジュールといった多様な情報を3次元モデルに一元的に集約して管理する手法です。

これにより、建築物のライフサイクル(設計、施工、維持管理)を通じて、情報の共有・連携を高精度で行うことが可能になります。

従来の建設プロジェクトでは、意匠設計、構造設計、設備設計などが個別に進行し、図面の整合性の確認や情報共有に大きな手間がかかっていました。

しかし、BIMを導入することで、それらすべての情報を3D空間上で統合的に管理できるため、設計初期から関係者間でのイメージ共有が可能となり、業務の効率化と高品質化が実現できます。

また、近年では公共事業においてBIM/CIMの原則適用が進められており、国土交通省もその普及を積極的に支援しています。

2D CADとの違いとメリット

従来の2D CAD(コンピュータ支援設計)は、平面図・立面図・断面図といった2次元の図面を作成するものであり、情報は図面上に分散して管理されていました。

そのため、ひとつの設計変更を行うと、関連する図面すべてを手動で修正する必要があり、手間とミスが発生しやすい環境でした。

一方、BIMは3Dモデル上にすべての情報を集約して管理するため、ある部分に修正を加えた場合でも、それがモデル全体に即座に反映されます。

また、構造や設備といった要素が3D上で可視化されることで、干渉チェックや施工前のシミュレーションが可能になり、施工ミスの防止にもつながります。

以下に、2D CADとBIMの主な違いをまとめた表を示します。

項目 2D CAD BIM
設計方式 2次元図面による設計 3次元モデルによる設計
情報管理 図面ごとに情報分散 モデル内に情報集約
修正の手間 手動で複数図面を修正 モデル修正で全体に自動反映
干渉チェック 目視または手動で確認 ソフト上で自動確認可能
設備設計との連携 図面間で整合性を確認 設備設計BIMで一元管理が可能

このように、BIMは設計・施工プロセスにおける情報の一貫性を確保するだけでなく、各種関係者の業務を効率化し、建設プロジェクト全体の最適化に貢献します。

建築・建設業界でのBIMの位置づけと可能性

建設業界においてBIMは、生産性向上と労働力不足への対応策として重要な技術と位置づけられています。

少子高齢化が進む中、建設現場の人手不足は深刻化しており、効率的な設計・施工を実現するためのテクノロジー導入が急務です。

BIMはそうした課題に対するソリューションとして、業界全体で注目を集めています。

特に、設備設計BIMの活用により、配管や空調・電気といった設備の配置を可視化・自動最適化できるため、施工段階での手戻りが大幅に削減されます。

また、維持管理フェーズにおいても、3Dモデルを基にしたメンテナンス情報の一元化が可能になり、施設管理の高度化にもつながります。

さらに、公共事業ではBIM導入が原則化されつつあり、大規模なプロジェクトや民間施設においてもBIMの導入が標準となる流れが加速しています。

今後は中小企業においても、国の補助金制度や人材育成支援を活用しながらBIM導入を検討することが求められていくでしょう。

 

建設業におけるBIMの主な活用領域

BIMは、意匠・構造・設備の各設計分野だけでなく、施工や維持管理まで幅広く活用されます。

ここでは、具体的な活用場面とそのメリットについて解説します。

意匠設計・構造設計・設備設計BIMへの応用

建設業におけるBIMの代表的な活用領域は、意匠設計・構造設計・設備設計の3分野です。

従来、これらの設計は2D CADをベースに個別に進められてきましたが、BIMを用いることで各設計フェーズが一元化され、相互の整合性が担保しやすくなります。

意匠設計では、3Dモデルを通じて空間構成やデザインの意図を直感的に伝えられるため、クライアントとのイメージ共有が容易になります。

構造設計では、構造体の配置や荷重の伝達経路を3Dで可視化することで、干渉リスクや施工上の不整合を事前に把握可能です。

特に注目されているのが設備設計BIMです。

電気・空調・給排水などの設備は、他の構造要素と複雑に絡み合いますが、BIMによって設備経路の自動配置や干渉チェックが行えるようになり、設計ミスや施工後の手戻りを防ぐことができます。

以下に、設計分野別におけるBIM活用の特徴を表にまとめました。

設計分野 BIMでの活用内容 主な効果
意匠設計 空間構成・デザインの可視化 クライアントとの合意形成が容易
構造設計 構造体の配置や強度設計 干渉・施工ミスの防止
設備設計 配管・電気・空調の経路設計 施工時の整合性向上と効率化

このように、各分野でBIMを活用することで、全体の品質向上と手戻りの削減が期待できます。

プロジェクト全体の情報共有・一元管理

BIMは単なる3D設計ツールではなく、建設プロジェクト全体の情報を一元的に管理するための基盤として機能します。

建築主、設計者、施工者、設備業者など、複数の関係者が関わる建設業において、情報の非共有や伝達ミスは大きなロスやトラブルの原因になります。

BIMを活用すれば、設計・施工・維持管理までの各段階で作成される情報を、共通のプラットフォームで統合的に扱うことができます。

これにより、最新の設計変更が即座に全関係者に共有されるほか、設備図や構造図などもリアルタイムに連携するため、ミスの発生率が格段に下がります。

また、BIMモデルに属性情報(材質、製品番号、メンテナンス周期など)を追加すれば、竣工後の維持管理フェーズでもデータ活用が可能です。

いわゆる「デジタルツイン」として、施設の管理・更新計画にも有効に機能します。

このように、BIMによる情報共有は建設プロジェクト全体の透明性と信頼性を高めるとともに、関係者間の連携を強化し、結果として業務の最適化を実現します。

生産性と品質の向上

建設業界は慢性的な人手不足と長時間労働が課題となっており、いかに効率的かつ高品質にプロジェクトを進行するかが重要です。

その点で、BIMは生産性向上と品質確保に大きく貢献する技術です。

BIMを用いることで、設計段階から施工・運用までの各フェーズでの手戻りを削減でき、無駄な工数を省くことができます。

例えば、設備設計BIMを活用すれば、現場での施工ミスを防ぎ、再工事のコストや時間の削減に直結します。

さらに、設計情報をもとに資材の自動集計ができるため、見積精度の向上や資材ロスの削減も可能です。

また、BIMモデルに基づいた施工シミュレーションにより、作業順序の最適化や安全性の事前検証も行えるため、現場作業の計画精度が向上します。

こうしたデジタル施工管理は、施工品質と作業効率の双方を高め、ひいては顧客満足度の向上にもつながります。

このように、BIMは単なる設計支援ではなく、建設業全体の「働き方改革」に直結する重要な技術であり、将来的な競争力強化にも寄与することが期待されています。

 

建設業でBIMが普及しにくい4つの理由

建設業界でBIMの有効性は広く認識されつつある一方で、普及が進みにくいのも事実です。

ここでは、業界での導入が遅れている4つの主な理由を詳しく解説します。

業務負担とソフト習得の難しさ

BIMの導入において最も初期に直面する壁が、業務負担の増加とソフトウェアの習得難易度です。

特に現場では、従来の2D CADによる作図に慣れている技術者が多く、BIM特有のモデリングやパラメトリックな操作に戸惑うケースが目立ちます。

業務フロー自体が変化するため、「新しいツールを覚える余裕がない」という声も少なくありません。

さらに、BIMソフトはRevit、ARCHICAD、SketchUpなど種類も多く、それぞれに独自の操作体系があります。

そのため、学習には多くの時間と労力が必要です。

特に中小建設業者にとっては、通常業務をこなしながら新技術を習得するのは非常に負担が大きく、社内教育の体制も十分でないケースがほとんどです。

また、既存の業務フローや成果物(図面や帳票)との整合性を取る必要があり、BIM導入による一時的な非効率が現場にストレスを与えることもあります。

このような状況から、BIMは「便利だが現場向きではない」と誤解され、普及が進まない一因となっています。

導入・運用コストの高さ

BIM導入には初期投資が必要であり、それが普及の大きな障壁となっています。

まず、BIMソフトウェア自体が高価で、年間ライセンス料が数十万円にのぼることも珍しくありません。

さらに、ハイスペックなPCやサーバー環境の整備も求められ、これだけでも初期費用がかさみます。

加えて、導入時には社員教育やトレーニングの費用、業務フロー見直しによる間接コストも発生します。

実際、BIMを活用するためには単にソフトを使えるだけでなく、設計・施工・維持管理を統合的に扱うワークフローを整える必要があるため、運用体制の構築にも時間と費用がかかります。

中小規模の建設業者にとっては、これらの費用が重くのしかかり、「採算が合わない」「元が取れない」という判断から導入に踏み切れないケースが多いのが現状です。

補助金制度や助成制度も存在するものの、それらを活用するためのノウハウが社内に不足している場合もあります。

このように、初期費用と継続的な運用コストの高さは、BIM導入の大きな障壁として建設業界全体に影響を与えています。

発注者や関係者の理解不足

BIMは、設計者や施工者だけでなく、発注者を含むすべての関係者が活用することで最大の効果を発揮します。

しかし現実には、発注者やプロジェクトマネージャー側の理解不足が導入の妨げになるケースが多々あります。

たとえば、BIMモデルによる納品を前提としない案件では、設計段階でBIMを導入しても後工程で活用されず、従来型の2D図面へ変換する二重業務が発生することもあります。

また、「BIMを使うことで何がどう良くなるのか」が十分に説明されておらず、発注者側が導入に対して積極的でないこともあります。

さらに、BIMは情報の一元化や業務の透明化を促す特性があるため、旧来の「属人的な運用」に慣れた業界の文化との摩擦が起きやすい傾向にあります。

発注者や下請企業がBIMの理念や運用ルールに精通していない場合、モデルの精度や納品基準が曖昧になり、プロジェクト全体の品質が逆に低下する恐れもあります。

このように関係者間での理解・認識のギャップは、BIMの導入効果を削ぐばかりか、現場での混乱や工期遅延につながる要因ともなっています。

専門人材の不足

BIMの導入と運用には、単にソフトを操作できるだけではなく、全体の設計プロセスを俯瞰しながら情報を統合・管理できる専門人材の存在が不可欠です。

しかし、建設業界ではこのような人材が極端に不足しています。

BIMマネージャーには、建築・構造・設備の各分野への理解に加え、ITスキルやプロジェクトマネジメント能力も求められるため、育成には時間がかかります。

特に中小企業ではそのような人材を専任で置くことが難しく、既存の設計者が兼任するケースが多いため、BIMの本来の効果が十分に発揮されない状況が続いています。

また、教育機関でのBIM教育もまだ十分に普及しておらず、新卒採用で即戦力となる人材を確保するのも難しい状況です。

そのため、経験者の中途採用や外部コンサルへの依存度が高くなり、結果としてコスト増や業務委託依存のリスクが高まることが要因となっています。

 

建設業がBIM導入で得られる4つの効果

BIMを導入することで、建設業界では設備設計・施工・運用管理まで一貫した情報活用が可能になります。

ここでは、導入によって得られる代表的な4つの効果について詳しく解説します。

設計・施工の修正手間の軽減

BIM導入によって最も大きく実感できるメリットの一つが、「設計・施工における修正作業の軽減」です。

従来の2D CADでは、設計変更が発生するたびに複数の図面を手作業で修正する必要があり、ミスの原因にもなっていました。

しかし、BIMでは3Dモデル上で部材や設備の変更を行えば、それに連動して他の図面や数量も自動的に更新されます。

この「連動性」により、設計段階での修正作業が大幅に短縮され、人的ミスも防げます。

また、施工段階に入ってから発生する設計との不整合による現場対応も減るため、手戻り作業や追加コストの抑制につながります。

特に設備設計BIMでは、配管やダクトのレイアウト変更が複雑な場合でも迅速に対応可能です。

また、設計段階であらかじめ干渉や施工の難易度をチェックできるため、施工開始後の修正頻度も格段に下がります。

これにより、スムーズな工期進行と生産性の向上が期待できるのです。

クライアントとの認識ズレの防止

BIMは、可視性に優れた3Dモデルを活用することで、設計者とクライアント間の認識ズレを防ぐ有効な手段となります。

従来の2D図面では、建築や設備の完成イメージを理解するのが難しく、「完成してみたら想像と違った」といったトラブルが後を絶ちませんでした。

BIMを使えば、設計段階から3Dで建物全体を視覚的に確認できるため、建物の外観・内観・設備の配置などを具体的にイメージしやすくなります。

また、ウォークスルーやバーチャルリアリティ(VR)を組み合わせることで、非専門家であるクライアントでも設計意図を直感的に把握できます。

これにより、早期段階でフィードバックを受け取ることができ、設計変更が必要な場合も迅速に対応可能です。

結果として、設計確定後の大幅な手戻りを防ぎ、プロジェクトの円滑な進行につながります。

さらに、BIMは変更履歴や仕様書、部材情報なども一元的に管理できるため、クライアント側の確認作業や発注判断が容易になるのも大きな利点です。

こうした透明性が信頼関係の構築にもつながり、満足度の高い建築プロジェクトの実現が可能になります。

干渉チェックや自動計算の正確性

BIMの特長の一つが、モデル内での「干渉チェック(Clash Detection)」や「数量自動計算」機能です。

これにより、設計段階で設備・構造・意匠が物理的に干渉していないかを自動的に検出することができ、重大な施工ミスを未然に防止できます。

たとえば、設備設計においては配管やダクトが梁や柱と重なってしまうようなケースが過去に多く発生していましたが、BIMではこれらを3D上で自動的に確認・修正できるため、現場での修正工事や手戻りが大幅に減少します。

また、BIMは部材の面積や数量を自動的に算出する機能を持っており、これにより積算作業が効率化され、人的ミスのリスクも低減されます。

特に公共工事などでは、設計変更が多く発生する中で、変更のたびに正確な数量を再計算する必要がありましたが、BIMであれば一度モデルを修正するだけで全体に反映されます。

以下の表は、BIMを活用した場合の干渉チェックと数量算出の違いをまとめたものです。

業務項目 従来(2D CAD) BIM活用時
干渉チェック 目視確認、現場対応 3Dモデルで自動検出
数量算出 手作業による拾い出し モデルから自動集計

このようにBIMは作業の正確性と効率性を大きく高め、ミスやコストの発生リスクを最小限に抑える手段となっています。

社内コミュニケーションの円滑化

BIMは単なる図面作成ツールではなく、プロジェクト全体の「情報共有基盤」としての役割を果たします。

そのため、設計部門・施工部門・設備設計部門など社内の複数部署間での情報連携がスムーズになり、業務全体の一体感が生まれます。

従来のように、意匠図・構造図・設備図が個別に管理されていた場合、各部門での認識や作業タイミングにズレが生じ、トラブルや手戻りの原因となっていました。

BIMでは、すべての情報を統合した1つのモデルをもとに協議・調整が行えるため、部署間の齟齬が減少します。

さらに、モデル内でのコメント機能や履歴管理機能を使えば、各担当者の変更意図や検討履歴も把握でき、コミュニケーションの透明性が向上します。

会議での資料作成や報告作業の手間も減るため、業務効率も高まります。

設備設計BIMを導入すれば、設計者と施工管理者との間で配管ルートや機器設置スペースについてリアルタイムで確認・共有できるため、問題の早期発見と対応が可能です。

このような社内の「見える化」は、品質・納期・コストの安定化にもつながります。

BIMを通じた円滑な社内連携は、ひいてはクライアントや協力会社との外部コミュニケーションの質向上にも寄与します。

組織全体の生産性とプロジェクトの成功確率を高める大きな要素と言えるでしょう。

 

公共事業でのBIM/CIM義務化と国の支援制度

公共工事を中心にBIM/CIMの活用が義務化されつつある中、国は普及促進のための支援制度も整備しています。

ここでは、義務化の背景と各種補助制度、小規模事業者向けの支援について解説します。

国土交通省によるBIM導入義務化の背景

国土交通省は、建設業界におけるデジタル化と生産性向上を目的に、BIM(建築分野)およびCIM(土木分野)の導入を段階的に義務化しています。

この背景には、日本の建設業界が抱える深刻な人手不足や、設計・施工プロセスの非効率性が挙げられます。

特に、公共事業における品質確保やコスト管理、長寿命化の必要性が高まる中で、BIM/CIMを活用した「データに基づく意思決定」へのシフトが求められています。

2023年以降、直轄事業での3Dモデル活用は原則必須とされ、地方自治体でも同様の取り組みが進んでいます。

この政策は、設計から維持管理までのライフサイクル全体で情報を一元管理し、業務の高度化と効率化を図る狙いがあります。

たとえば構造物の劣化状況や設備の更新履歴をBIM上で管理すれば、補修計画の最適化にもつながります。

また、BIM/CIM導入により、発注者と受注者の間での情報共有や協議の透明性も高まり、トラブルや手戻りを防止する効果もあります。

こうした背景から、国は今後ますますBIM/CIMを標準化していく方針を示しています。

「建築BIM加速化事業」など補助金制度の活用方法

国はBIM導入のハードルを下げるため、各種の補助金制度を整備しています。

その代表例が「建築BIM加速化事業」で、これはBIMソフトウェアの導入や人材育成、業務プロセス改善にかかる費用の一部を補助する制度です。

2024年度の同制度では、中小企業や地方自治体を含む広範な事業者を対象に、BIMの導入・活用を支援しています。

具体的には、BIM対応ソフトウェアの購入費、研修費用、外部専門家のコンサルティング費用などが補助対象になります。

補助率は最大で2/3、上限は1,000万円程度に設定されており、採択には「活用計画書」の提出が必要です。

実務でどのようにBIMを活かすか、またそれが業務改善につながるかが審査のポイントとなります。

以下は、補助金制度の概要をまとめた表です。

制度名 補助対象 補助率・上限
建築BIM加速化事業 ソフト導入、人材育成、外部支援 2/3以内、上限1,000万円
中小企業デジタル化推進事業 BIM/CIM含むIT導入 1/2以内、上限450万円

これらの制度は、単なる初期投資支援にとどまらず、業務改善やプロジェクトの高度化にも活用できます。

制度情報は国土交通省や建築BIMポータルから定期的に確認することが推奨されます。

小規模事業者でも取り組める支援制度

BIM導入は大手ゼネコンや設計事務所だけの話ではありません。

中小企業や小規模な建設会社でも、国の支援を受けながら段階的に取り組むことが可能です。

実際、国土交通省は中小事業者を対象に、導入負担を軽減するための柔軟な支援制度を展開しています。

たとえば、地方自治体が実施する「地域建設業BIM普及モデル事業」では、地方中小企業を対象にした共同研修やモデル業務の実施支援などが行われています。

これにより、1社では導入が難しい場合でも、複数企業による共同体制でBIMに取り組むことが可能になります。

また、商工会議所などが連携する「IT導入補助金」では、BIMを含む各種建設業向けソフトウェアの導入に対しても支援が受けられます。

導入時の操作研修、初期設定サポートなども支援対象となるため、ITに不慣れな事業者でも安心です。

加えて、BIM人材を育成する「BIM技術者講習会」やeラーニング教材の提供も行われており、社内で少しずつBIMスキルを蓄積できる環境が整ってきています。

これにより、外注に頼らず自社内で設計・確認・プレゼンまで完結できる体制が構築可能です。

小規模事業者にとっては、「まずは1案件でトライ」「既存業務の一部から活用」といったスモールスタートが現実的です。

補助金制度を活用しつつ、段階的にBIMに慣れ、将来的な完全導入を目指す流れが理想的と言えるでしょう。

 

まとめ

今回の記事では、BIMについて解説しました。

BIM導入は業務効率化やコスト削減に役立ちますが、ツールの習得や社内体制の整備が不可欠です。

まずは小規模プロジェクトから試行し、自社に合った運用方法を検討しましょう。

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