Civil 3D 2021とは？CADとの違いとシステムの最新動向

CAD、BIM、CIMは3D形状をもとに設計などで活用されるシステムのため、漠然と似たものと扱われる場合があります。
しかしCIMはBIMの概念を土木工事に応用した別の仕組みであり、CADとも概念が異なります。

一方、国土交通省では、ICTを建設現場へ全面的に導入することで建設生産システム全体の生産性向上を図っています。
そしてAutodeskのCivil 3DはICT推進の基幹ツールとして土木業界で活用されています。

2020年12月時点ではCivil 3D 2021が最新バージョンで、日々機能が拡充中です。
この記事ではCADとCIMの違いやAutodeskのCIMであるCivil 3Dの概要について最新動向を交えてご紹介します。

Civil 3DはCIMやi-Constructionの運用をサポート

まずCIMの概念とCIM推進の前提となるi-Constructionについて簡単に整理します。（*1）

CADとBIM、CIMの違い

CADやBIM、CIMは、各々の分野でQCDを高めるのはもちろん環境性能の向上にも貢献可能です。

CADとは設計形状を作成するシステム

CADとはComputer Aided Designの略称で、設計を支援するために3D形状や2D図面を作成する機能を持っています。

3D形状のデータは、寸法測定や断面、干渉チェック機能で設計検証を行ったり、資料作成やCAE、3Dプリンタへ出力する際に他のシステムと連携したりとさまざまな役割を担います。

BIMとは建築設計・施工向けのシステム

BIMとはBuilding Information Modeling略称で、ドア、窓、壁などのオブジェクトと3D形状を組み合わせながら建物が作成できます。

3D形状には価格や仕上げなどの管理情報が登録でき、建築の設計や施工、維持管理などのライフサイクル全般の情報を管理するデータベースの役目も果たします。

CIMとは土木工事向けのシステム

CIMとはConstruction（土木工事） Information Modeling/Managementの略称で、地形情報などをもとに必要な形状作成や情報の入力を行い、線形や縦断、法面の情報を加えて道路などの設計検討を行います。

CIMには土木工事に必要な情報が登録でき、計画や調査、設計、施工、維持管理などのライフサイクル全般の情報を管理するデータベースの役割を果たします。

i-ConstructionにおけるCIMガイドライン

i-Constructionとは、建設・土木業界へICT技術を推進する国の取り組みです。
CIMについてはCIM導入ガイドライン（案）が定められ、以下3つフェーズへの適用が想定されています。（*2）

CIM導入ガイドライン（案）の構成分野

「共通編」以下「土工編」「河川編」「ダム編」「橋梁編」「トンネル編」「機械設備編」「下水道編」「地すべり編」「砂防編」「港湾編」

CIM導入ガイドライン（案）の適用範囲

・調査・設計段階でCIMのデータを作成する
・作成CIMデータを施工時に活用する
・調査・設計・施工で作成されたCIMデータを維持管理に活用する

Civil 3Dはダイナミックモデルベース

Civil 3DとはAutodeskのCIMです。
BIMやCIMデータの読み込みに対応しているほか、国土地理院の地理情報システム（GIS：Geographic Information System）と連携して、設計検討に必要な情報がスムーズに用意できます。

例えばある地域の道路などを検討したい場合は、GISから必要な地図を読み込み、行政区画や標高など必要な情報を入力するだけで、詳細な地形のサーフェスが自動生成されます。

設計をする際は、この地形サーフェス情報をもとに形状を作成したり既存のCAD、BIM、CIMから形状を読み込んだりして作図、設計、施工図書作成などを行います。

Civil 3Dの機能概要

Civil 3Dは、道路や橋梁、鉄道プロジェクトの設計や最適化、図面作成の効率化が図れます。（*3）
一般的なCADに含まれるサーフェスモデリングや平面図作成およびドキュメント作成機能のほか、土木設計には欠かせないコリドー（3次元道路）モデリング、外構設計、雨水および汚水の検討に特化した機能などが盛り込まれています。

ここでは各々の機能を簡単に紹介します。

道路設計

・測量
・平面図作成とドキュメント作成
・排水設計
・道路修繕：コリドー設計モデルのアセンブリ自動生成
・材料と数量定義により体積算出、現況地盤サーフェス比較
・交差点設計：三叉路、四叉路、環状交差点のモデリング

用地設計

・測量データのダウンロード、作成、解析など
・地形モデリングと実現可能性、輸送計画、水流シミュレーションなど
・コリドーモデリング（住宅地の道路、縁石、歩道、区画内の排水路、駐車場など）

鉄道設計

・線路の設計：軌道線形をベースに親軌道線形ジオメトリ、縦断、カントなどから算出される許容差を加味
・分岐線形、渡り線、スイッチの待避線など特殊な軌条付属品の設計
・路面電車と鉄道のプラットフォームのエッジ設計

Autodesk Civil 3D 2021の新機能とは

ここでは2020年12月時点の最新バージョンであるAutodesk Civil 3D 2021で搭載された新機能の一例を紹介します。（*4）

プロジェクトエクスプローラ

AEC COLLECTION限定で、Civil 3Dに対応したプロジェクトエクスプローラが使用できます。
AECとはArchitecture（建築設計）Engineering（インフラ設計）Construction（建設・施工）のことで、AutodeskのRevit、Civil3D、AutoCAD、InfraWorks、NavisworksManage、ReCapProが統合された製品パッケージです。（*5）

プロジェクトエクスプローラでは、最新のCivil3Dモデルから自動同期されたコンテンツを一覧、管理できます。
必要に応じて断面図と縦断ビューを作成したり、プロジェクトエクスプローラの内容をレポートに出力したりできます。

クラウドに対応にはBIM 360 Designとの連携が便利

i-Constructionでは、各々の担当者が自分に必要な部位だけを作成して検討することは想定していません。
一つのデータをライフサイクル全体で用いることで設計や維持管理の効率化を目指しています。

ただしその場合「CIMデータが大規模化してデータ容量が肥大すること」や「自社、強力会社、各工事現場などチームメンバーがそれぞれの拠点からデータにアクセスできること」に対応する仕組みが必要です。

Civil 3DはBIM 360 Designを使用すると、Revit、AutoCAD Plant 3Dなど別のソフトウェアとリアルタイムで設計データが共用管理できます。（*6）
BIM 360 DesignはAutoCADのRevit、Civil 3D、AutoCAD、BIM360をクラウド上で使うための製品パッケージです。

クラウド上でデータがリアルタイムに共有されていることから、ライフサイクル全体で必要なプロジェクトデータが複数の組織間で使用できます。

Civil 3D 2021の価格

Autodesk Civil 3D 2021の価格は以下のとおりです。（*7）
ネットワークライセンス等は各システムベンダーへの問い合わせが必要です。
なおライセンスはサブスクリプション形式で、買い取りではありません。

Autodesk Civil 3D 2021
スタンドアロン版シングルユーザーライセンスの場合
・48,400円/1カ月
・389,400円/1年間
・1,051,600円/3年間

まとめ

CAD、BIM、CIMはそれぞれ設計や建設、土木工事における3Dデータライフサイクル全般に活用可能なシステムです。
AutodeskのCivil 3Dのうち2020年12月時点の最新バージョンはCivil 3D 2021です。
プロジェクトエクスプローラで情報の管理、検索性が向上したほか、クラウドに対応していてチーム設計に便利な機能が拡充しています。

　

　

参考URL
*1 https://www.mlit.go.jp/tec/i-construction/index.html
*2 https://www.mlit.go.jp/tec/tec_tk_000064.html
*3 https://www.autodesk.co.jp/products/civil-3d/
*4 https://www.autodesk.co.jp/products/civil-3d/new-features
*5 https://www.autodesk.co.jp/collections/architecture-engineering-construction
*6 https://www.autodesk.co.jp/products/bim-360-design/overview
*7 https://www.autodesk.co.jp/products/civil-3d/subscribe