土木向けツールCivil 3Dとは？できることと特徴をご紹介します

オートデスクが提供している「Civil 3D」は、土木に特化したツールです。実はCADツール「AutoCAD」がベースになっており、作図に特化しています。ただ“土木向け”とあるように用語やできることは専門性が高く、購入前にどのようなことができるツールかは把握しておかなければなりません。

この記事ではCivil 3Dについて、その特徴や具体的にできること、混同しやすい他のツールとの違いをご紹介いたします。

Civil 3Dの導入を検討している方や勉強したいと思っている方は、ぜひ最後までお読みください。

この記事を読むと、以下の3つのことがわかります。

• Civil 3Dでできること
• Civil 3D、Revit、AutoCADそれぞれの違い
• 土木や建築・建設工事の違いについて

土木インフラの設計と作図に優れたCivil 3Dでできること

まずは、Civil 3Dの主な機能やできること、用途についてみていきましょう。

Civil 3Dとは土木に特化したソフトウェア

Civil 3Dはオートデスクが提供するツールの1つで、土木インフラに特化しています。“土木インフラの設計と作図のためのBIM/CIMソフトウェア”という定義で、専門性に特化した機能を多く盛り込んでいる点が特徴です。

Civil 3Dでおもにできること

Civil 3Dで主にできることは以下の通りです。（※1）

1. 3D地形モデル（TINサーフェス）の作成 等高線など高さを持ったCADデータ
   ラスター地形（DEM、GeoTiff）
   点群、座標値
   端点標高
   DM、SIMA

上記のデータからTINサーフェスを作成します。

2. 3D地形モデル（TINサーフェス）の解析
   標高/勾配の解析
   流路の解析
3. 3D線形・土工モデルの作成
   平面線形（マウス操作、パラメータ入力→線形の編集と、旗揚げの更新の同時実施・IP法、方押し法による作図にも対応・クロソイド、3次曲線などの緩和曲線に対応）
   縦断線形（マウス操作、パラメータ入力→線形編集と帯や旗揚げ更新を同時に実施・現状地盤を自動抽出
   標準断面（サブアセンブリという各種パーツを使い標準断面を作成・法面展開、各種ターゲットに対応・拡幅、方勾配などの横断形状の変化に対応・断面間隔を細かく任意に設定）
   日本仕様への対応（平面図や縦断図の旗揚げ・平面線形や縦断線形の設計基準・J-LandXML出力に対応したパーツ）
   ※旗揚げは国土交通省、NEXCO、北海道開発局のみ対応
4. 図面作成・数量算出
   図面作成（任意の側転での横断面図の確認と編集・複数の横断図を自動作成・地形、線形、縦断、標準断面の変更後も自動計算）
   度量計算（3D地形同士の比較→3D度土量算出、2D断面で切盛土量を求めてロフト→3D土量算出、横断図への展開）

※3D土量算出はプリズモイダル法
※3D度量算出は平均断面法
※横断図への展開はJツールとの併用が必要です

5. 日本向けテンプレートやデータ入出力の機能を搭載したCivil 3Dのアドイン
6. J-LandXML（日本仕様のLandXML）への対応

実は作図が得意なツールであり、地形や線形、土工といったモデルの認識は得意ですが、構造物モデルの認識についてはRevitのほうが優れています。

Civil 3D2022の新機能

最新のCivil 3D2022では、以下が新機能として追加されました。（※2）

整地の最適化（ACE COLLECTIONのみ）…手間がかかる整地プロセスの自動化
接続されている線形…ジオメトリオプションなどの拡張により、線形のコントロール性が向上
プロジェクトエクスプローラの圧力管ネットワークのサポート（ACE COLLECTIONのみ）…プロジェクトエクスプローラの[圧力管ネットワーク]タブで自然流下式パイプ配管を選択できる

Civil 3D2022では、上記のように主に作図の部分で機能がアップグレードされているようです。

Civil 3Dの主な用途

Civil 3Dは土木向けのツールですから、主な用途としてはもちろん土木作業となります。具体的には、以下のような作業に最適なツールです。

• 3D地形の作成や読み込み、編集
• 3D地形からの断面作成
• 造成計画と土量算出
• 道路計画と道路3Dモデルの作成と土量算出
• 地形の解析
• 構造物の3Dモデル作成

Civil 3Dは土木作業に必要とされる地形の作成や編集、断面作成や土量算出などが主な用途となります。

Civil 3Dでは測量から作成した点群データや国土地理院が公開している数値地図、LandXMLデータなどから3D地形の作成ができます。点群データも利用できますが、その場合はオートデスクが提供している3Dデータ生成ツール「Autodesk ReCap」のファイル形式への変換が必要です。

Civil 3DではTINサーフェスで作成した3D地形モデルからの断面図も作成でき、複数の断面図を一括で作成することもできます。また現状地形の3Dモデルに造成計画の3Dモデルを追加することで、土量算出もできます。

また道路設計に必要な平面線形の作成・編集などもでき、現状地形の3Dモデルと道路3Dモデルから土量算出もできます。平面線形や縦断計画、標準断面を変更すれば、縦断図や土量算出結果も自動で変更されるため、手動で行う必要がありません。

地形の解析では、地形モデルに対して標高解析や勾配解析も行えます。標高→表示や色分け表示、ウォータードロップなどの機能があり、用途によって選ぶことができます。

Civil 3Dは構造物などの3Dモデルも作成できますが、配筋などが含まれる詳細な3Dモデルの作成についてはRevitのほうがおすすめです。

Revit・AutoCAD・Civil 3Dの違い

オートデスクにはRevitとAutoCADという2つの有名ツールがあり、それにCivil 3Dが加わることでそれぞれの違いがわかりにくいと感じている方も多いのではないでしょうか。

簡単に言うと、RevitはBIM/CIMソフトウェアであり、AutoCADとCivil 3DはCADツールです。それぞれで開発目的が異なっていることを知っておきましょう。

BIMとは「Building Information Modeling」の略であり、建設や土木作業において3Dモデルを中心としてデータ活用を行い、関係者との意思疎通などを含め作業の効率化を目指す取り組みです。このBIMに対応しているツールはRevitのみであり、AutoCADやCivil 3Dは対応していません。

Civil 3DはAutoCADに土木向け機能を追加して作られたツールで、どちらもCADツールに分類されます。作図に特化しており、幅広い機能を備えた作図ツールという分類です。AutoCADやCivil 3D自体はBIMに対応していませんが、Revitと連携可能で、相互運用することでより機能性が高まります。

大きな違いとしては情報の連動性が特徴で、Revitは骨組みから3Dモデルを作成して、その次に2Dの図面や数量に動的に反映させます。

一方でAutoCADはCADツールであるため、2Dデータから作成し、その情報をもとに3Dへ反映させます。情報の連動性はなく、図面に変更が発生したときは、人の手で2D情報を更新し、3Dモデルへと手動で反映させなければなりません。

土木工事・建築工事・建設工事の違いとは？

土木・建築・建設と似た言葉が多いですが、それぞれに定義があり、意味は異なります。まず土木工事といえば地面より下の工事全般を指し、具体的には道路や橋、歩道橋やダムといったものが挙げられます。

建築工事はこの“築”という漢字の通り、建物を新築・増築・改築したりする工事を指します。ただ法律上では建物以外にも、住宅の敷地内に造る門や塀といったものも建築工事の1種となります。

最後に建設工事は土木・建築両方における建設事業に関連する全般的な工事です。「完成させる工事」が建設工事とされ、建物の維持管理といったものは建設工事には分類されません。

土地に固定されたものを造ったり改造したりするものは建設工事に分類され、ここには土木・建築の両方が含まれます。

まとめ

土木作業に特化したCivil 3Dについて、その特徴やできることをご紹介しました。土木や建設・建築などさまざまな工事が存在しますが、どの業界でも人手不足や長時間労働といった課題が重くのしかかっています。

人手不足による過重労働の緩和や働き方改革のためにも、Civil 3Dなどを活用して業務を効率化しなければなりません。「Civil 3Dを勉強しようかな？」「土木作業の効率化にCivil 3Dを使ってみようかな？」と思っている方は、ぜひこの機会に始めてみてはいかがでしょうか。

　

　

参照サイト
※1　https://bim-design.com/infra/product/civil3d/　P.13～
※2　https://www.autodesk.co.jp/products/civil-3d/new-features