OpenBIM実務の進め方|BIMソフト連携とIFCデータ交換の基本

1. はじめに|OpenBIM実務の重要性とは?

BIM(Building Information Modeling)は、建設分野における情報管理の方法を大きく変えつつあります。特に複数のBIMソフトを併用するプロジェクトでは、ソフト間のデータ交換がうまくいかないと、モデルの位置ズレや属性情報の欠落といった問題が生じることがあります。

こうした課題への対応として活用されているのがOpenBIMです。OpenBIMでは、IFC(Industry Foundation Classes)などの中立フォーマットを利用し、建築設計ソフト、モデルチェックツール、施工調整ソフトなどの間でデータをやり取りします。これにより、Revit、Archicad、Tekla、Solibriなど異なるソフトを使用するチームでも、BIMモデルの共有が行いやすくなります。

  • OpenBIMの基本概念
  • 実務の基本フロー(作成→IFC→チェック→統合)
  • 主要ソフトの役割(Revit/Archicad/Tekla/Solibri/Navisworks)
  • IFCデータ交換のポイントと課題
  • 成功のための運用整理ポイント

本記事では、OpenBIMの基本概念を整理したうえで、実務での基本フロー、主要ソフトの役割、IFCデータ交換のポイント、そして実務で発生しやすい課題と対応策について解説します。

2. OpenBIMとは何か

引用:https://www.buildingsmart.org/about/openbim/

OpenBIMとは、buildingSMARTが推進している概念であり、オープン標準を利用して異なるソフトウェア間でBIMデータを共有する仕組みを指します。特定ベンダーの独自形式に依存せず、共通フォーマットを利用することで、複数のツールを組み合わせたプロジェクト運用を可能にします。

建築設計、構造設計、施工管理などの分野では、それぞれ異なるソフトウェアが使われることが一般的です。OpenBIMでは、IFC形式のような中立フォーマットを用いることで、こうした異なるツール間でもモデル情報をやり取りできるようにします。

表:OpenBIMの要点整理

観点要点
OpenBIMオープン標準を使い、異なるソフト間でBIMデータ共有を行う考え方
中核標準IFC、BCF
狙い相互運用性を高め、情報の食い違い・手戻りを減らす

2.1 OpenBIMの定義と目的

OpenBIMは、BIMデータの相互運用性を高めるために、オープン標準を利用して情報を交換するプロセスを指します。buildingSMARTが策定するIFC形式やBCF(BIM Collaboration Format)などが、その中核となる規格です。

これらの標準を利用することで、設計、施工、維持管理などの各工程で同じBIM情報を活用しやすくなります。異なるソフトウェア間でモデルを共有しながら作業を進めることで、情報の食い違いや手戻りを減らすことが期待できます。

2.2 IFCとオープン標準の役割

OpenBIMの中心となるのがIFC(Industry Foundation Classes)というデータ形式です。IFCは、建築要素の形状情報や属性情報を共通の構造で保存できる仕様で、壁やドア、柱などの部材情報をソフトウェア間で共有できます。

RevitやArchicadなどのBIMソフトは独自形式を持っていますが、IFCへ変換することで他のソフトでもモデルを読み込むことが可能になります。こうした共通フォーマットを利用することで、複数のツールを組み合わせたBIM運用が実現しやすくなります。

3. OpenBIM実務の基本フロー

OpenBIM実務を効果的に進めるには、まずBIMモデルを正しく作成し、IFC形式などへの変換を適切に行う基本的な流れを理解しておく必要があります。実務のフローを整理すると、多くのプロジェクトに共通するポイントが見えてきます。

ステークホルダーが多いプロジェクトでは、共通のモデル管理ルールを設けるだけでなく、IFC出力時の属性設定やレベル構造なども統一しておくことが重要です。これにより、後工程でのモデルチェックや修正がスムーズになり、モデルズレやIFC属性不足といったトラブルを軽減できます。

3.1. BIMモデルの作成から共有までのステップ

  1. 建築設計側でBIMモデルを作成(Revit/Archicad)
  2. IFCで書き出して共有(構造側が読み込みやすくする)
  3. 必要情報(設計意図・LODなど)を整理して再出力
  4. モデルチェック(Solibri等)で干渉・属性不備を確認
  5. 修正後、統合モデルへ(必要に応じてNavisworks)

まず建築設計の段階で、RevitやArchicadといったソフトウェアを使ってBIMモデルを作成します。この時点で構造設計担当者と情報を共有するためにIFC形式を書き出しておくと、Teklaを使うチームがモデルを読み込みやすくなります。

次に、モデルに含まれる要素を整理し、設計意図やLOD(モデル詳細度)など必要な情報を付与して、再度IFCを出力します。こうしてモデルチェック担当がSolibriなどを使用し、干渉チェックや属性情報の不備を確認します。

最後に、問題点を修正して統合モデル作成へ進みます。複数分野でモデルを突き合わせ、施工調整を行う際にはNavisworksなどのソフトを使う場合もあります。こうした一連の流れを円滑に進めることが、OpenBIM実務の成功に直結します。

3.2. フローの視覚化:図表を用いた解説

例えば、『建築設計→IFC出力→構造設計→IFC→モデルチェック→修正→統合モデル』といった流れです。

OpenBIM実務では、複数ツールを横断しながらデータを交換するプロセスが中心となります。例えば、「建築設計→IFC出力→構造設計→IFC→モデルチェック→修正→統合モデル」といった流れです。

これらをフローチャートや図表で示すと、各ステークホルダーがどのフェーズで何をやり取りしているのかをより明確に理解できます。特にプロジェクトマネージャーは、この全体像を把握していないと、進行管理上の細かな問題を見落としやすくなります。

図表化しておくことで、建築設計担当や構造設計担当、施工調整担当などが参画した際に、業務のつながりをすぐにイメージしやすくなります。初期段階でプロセスを視覚化し、チーム全体で共有することが、スムーズなBIMデータ共有を実現する鍵となるでしょう。

4. OpenBIM実務で使われる主なソフト

BIMの利活用が広がるにつれ、建築・構造・施工などの分野ごとに得意とするソフトウェアが数多く登場してきました。ここでは、特にOpenBIM実務で重要となる主なBIMソフトと、その役割を整理します。

ソフトウェアごとに特徴が異なり、オープン標準への対応度にも差があります。データ連携を円滑にするには、IFC出力設定の最適化や、互換性を意識したモデル詳細度の管理が必要です。各ツールでどのようにIFC変換されるのか、またどこまで属性を保持できるのかを把握しておくことも重要になります。

表:OpenBIM実務での主要ソフトと役割

区分代表例役割
建築設計Revit / ArchicadBIMモデル作成・IFC出力
構造設計Tekla構造モデル作成・詳細化
モデルチェックSolibri干渉・属性の検証
統合・調整Navisworks統合レビュー・干渉確認

4.1. 建築設計に使用される主要ソフトウェア

建築設計の現場では、主にRevitとArchicadが広く利用されています。RevitはAutodesk社の製品で、デザインから施工図作成、さらにBIM運用機能まで幅広くサポートします。一方のArchicadはGraphisoft社の製品で、直感的な操作性やレンダリング機能などで評価されています。

両者ともIFC形式のエクスポート・インポートに対応しており、オープン標準によるソフト間連携を推進しています。ただし、ベンダー独自の拡張要素がある場合、IFC出力時に情報の差が生じやすいため、事前のモデル設定やチェックが重要です。

例えばRevitでは、IFCマッピング設定によってはファミリの属性情報が十分にIFCへ変換されず、属性不足につながるケースがあります。Archicad側でも、属性やレイヤ構造の扱い方によってはIFC変換時に差異が生じることがあります。こうした特性を理解して運用すると、建築モデルの情報をかみ合わせやすくなります。

4.2. 構造設計とモデルチェックに特化したツール

構造設計で強みを持つのがTeklaです。Tekla Structuresは細かな鉄骨・鉄筋モデルを表現でき、構造専門家にとって強力な機能を備えています。IFC形式での入力・出力も柔軟に設定できるため、建築モデルでおおまかな骨組みを把握し、構造モデルを詳細化する使い方が一般的です。

一方、モデルチェックの分野で注目されるのがSolibriです。干渉チェックや属性確認、BIM品質の検証機能を備え、複数ソフトから持ち寄ったIFCファイルを統合して整合性を評価できます。丁寧に検証を進めることで、後の施工段階で問題が発生するリスクを大きく減らすことが可能です。

これらのツールを組み合わせることで、設計段階から施工前まで多角的な検証が行えます。ただし、ソフト間連携を成功させるには、各ツールのIFC実装差やオブジェクト属性の扱い方を把握しておく必要があります。

4.3. 施工調整を効率化するソフトウェア

施工段階に入ると、建物の形状や部材の干渉がより厳密に確認されるようになります。そこで役立つのがNavisworksです。Navisworksは複数モデルを統合してレビューしたり、干渉チェック(clash detection)や施工段階の調整(コーディネーション)に活用されたりします。大規模なデータも扱えるため、統合モデルの確認に適しています。

Navisworksは複数フォーマットの読み込みにも強みがあり、IFCデータはもちろん、Revitやその他の3D形式まで幅広く扱えます。モデルの位置関係の確認や干渉箇所の把握・レビューに役立ち、施工前にトラブルを洗い出すことで現場での手戻りを抑えます。

さらに、現場の端末でNavisworksファイルを閲覧しながら打ち合わせを行うことで、従来の2D図面だけでは見つけにくかった問題を立体的に把握できます。このように施工調整にもオープン標準やIFCデータ交換が深く関わることを理解しておくと、プロジェクト全体の連携をより円滑に進められます。

5. IFCデータ交換の基本

OpenBIM実務において中心的な役割を果たすIFCデータは、建築要素のジオメトリ情報だけでなく、部材の属性情報や関係性もまとめて管理できる点が特徴です。しかし、実際に複数ソフト間でIFCファイルを扱うと、設定や実装の違いにより、意図せず情報が失われたりモデルズレが起きたりすることも少なくありません。

そのため、あらかじめIFCをどのように出力・入力するのか、どのレベルの属性情報を付与するのかを、プロジェクト全体で統一しておくことが重要です。これにより、BIMソフト連携をスムーズにし、後工程での作業効率を高められます。

5.1. IFCデータフォーマットの理解

IFCはデータを階層的に構造化し、プロジェクト、建物、構成要素などの情報を整理して格納します。ドアや窓などの具体的なオブジェクトごとにプロパティセットをまとめ、壁の厚さや材質、コスト情報なども付与できます。

ここで重要なのは、ソフト間連携時にどの情報がIFCで保持されるのかを明確にしておくことです。たとえば、Revitのファミリ属性やArchicadのスケッチ設定がIFCでどのようにマッピングされるのかを理解し、必要に応じて属性セットを独自に拡張することも検討します。

IFCはバージョンごとに対応範囲が異なる場合があります。たとえばIFC2x3とIFC4では扱える情報が変わるケースがあるため、プロジェクト初期の段階でどのバージョンを使用するか合意しておくと混乱を防げます。

  • IFCは階層構造で情報を整理する
  • どの情報が保持されるかを明確にする
  • IFCバージョンは初期に合意する

5.2. ソフト間でのデータ変換プロセス

データ変換の流れは、設計ソフトからIFC形式へエクスポートし、別のソフトで読み込み、必要に応じて修正した後に再びIFCで書き出すという形です。途中でモデルチェックソフトを活用し、構造と建築要素の干渉や属性の重複、LOD差などを確認して修正します。

この工程を繰り返す中で「IFC属性不足」や「モデル座標のズレ」などが生じやすいため、モデル責任範囲をあらかじめ定義しておくことが効果的です。複数チームが同じ領域を重複してモデリングするとエラーの原因になるため、どこを誰が担当するのかを明確にしておくとよいでしょう。

また、BIM運用ルールとして、IFC出力時のファイル命名規則や階層構造を文書化しておくと、プロジェクトメンバー全員が同じ手順でデータ変換を行えるようになります。

  • エクスポート→読み込み→修正→再出力が基本
  • 属性不足・座標ズレが起きやすい
  • 命名規則・階層構造はルール化する

6. OpenBIM実務でよくある課題

OpenBIMは理想的な概念ですが、実務の現場では各ソフトのIFC実装差や企業ごとの文化、運用ルールの不統一などにより、さまざまな課題が生じます。たとえばモデルの座標系を揃えないまま統合すると、わずかな誤差が後に見えない干渉を引き起こす場合があります。

さらに、モデル詳細度に差があると、施工段階で急に情報が不足したり、逆に細かすぎて扱いが煩雑になることもあります。OpenBIMを円滑に進めるには、こうしたよくある失敗例を把握し、早期対応の仕組みを組み込むことが重要です。

表:OpenBIMで起きやすい課題

課題影響対応の方向性
IFC実装差属性不足・解釈違い事前テスト・合意
座標系の不一致統合時のズレ・干渉座標ルール統一
LOD差不足/過多で運用負担範囲と粒度の整理

6.1. 一般的な実装の差異とその影響

IFC自体は国際標準ですが、具体的にどのプロパティをどのように解釈するか、どこまでマッピングするかはソフトウェアやバージョンによって異なります。たとえばTeklaで扱う鉄骨部材の詳細情報が、Archicad側で読み込むと属性不足になる場合があります。

この差を埋めるには、プロジェクト開始前に「どの属性が不可欠か」「どの範囲でモデルを作るか」を合意しておくことが重要です。また、Revitから出力したIFCをSolibriで読み込んだ際に、どのパラメータが欠落するかを事前にテストすることも有効です。

こうした実装差が大きいまま進めると、施工図面や数量拾いで混乱が生じます。場合によっては、建築と構造モデルの不整合が現場トラブルにつながることもあります。

6.2. モデル変換と属性解釈の問題点

IFC変換時に生じる代表的な問題として、「意図したレイヤ分けが保持されない」「部材の属性が一般要素に格下げされる」「外装材の厚みが消失する」といったケースが挙げられます。こうした問題を放置すると、モデルチェックの段階で問題がなくても、実際の施工現場で図面に不足が生じる恐れがあります。

対策としては、ソフト間連携テストを初期段階で複数回行い、合意したIFC出力設定を細かく確認しておくことです。特にプロジェクトマネージャーは、全体の進捗管理だけでなく、こうした技術的課題を洗い出し、早期対策を講じる体制を整える必要があります。

また、モデル変換後はSolibriやNavisworksで統合モデルを確認し、属性が欠落していないか、座標がずれていないかをチェックする手順をルーチン化するとよいでしょう。

7. OpenBIM実務を成功させるポイント

高い互換性をもたらすIFC形式のメリットを最大限に活かすには、各チームが共通のルールを設定するだけでなく、モデル内容を定期的にレビューし、問題があれば速やかに修正していくことが大切です。

OpenBIMは単にテクノロジーを導入するだけでは効果を発揮しません。BIM運用ルールや担当者間のコミュニケーションをあわせて整備することで、本来のメリットを引き出せます。ここでは具体的なポイントを3つに絞って解説します。

  • IFC出力設定の統一
  • モデルチェックの定例化
  • 運用ルールとコミュニケーションの整備

7.1. IFC出力設定の統一とその重要性

プロジェクトで使用するソフトウェアやバージョン、必要な属性項目などに合わせたIFC出力設定を、あらかじめ全員で合意しておくことが成功への第一歩です。たとえば「IFC4を使用する」「部材種類ごとに特定のプロパティセットを反映する」といった細かな事項をルール化します。

この設定がばらばらだと、受け取った側でモデルを再編集する必要が生じたり、重要な情報が抜け落ちたりする可能性があります。反対に、出力ルールを統一しておけば、建築設計チームが作成したIFCを構造設計チームがすぐに読み込めるため、コミュニケーションコストが下がり、プロジェクト全体のスピード向上が期待できます。

IFC出力設定の統一は簡単ではありませんが、チームの初期会合で時間をかけて調整する価値があります。その結果、数か月後の大規模なモデル統合もスムーズに進められます。

7.2. モデルチェックツールの活用方法

OpenBIMの実務では、Solibriなどのモデルチェックツールや、Navisworksのような統合・レビュー/干渉チェックツールを使い、IFCファイルや統合モデルを検証するプロセスが欠かせません。たとえば、構造フレームと設備ダクトが干渉していないか、属性が正しく付与されているかなどを確認し、問題があれば修正を促します。

この検証作業を定期的に行うことで、後戻りや大幅な修正を抑えることができます。特に階ごとの天井高や壁の厚みなどは、複数のモデルを突き合わせないと衝突が分からない場合が多くあります。チェックツールを適切に活用すれば、施工中のトラブルを大きく減らすことが可能です。

また、モデルチェックの結果はBIM運用ルールへのフィードバックとして活用します。再発防止のため、どの設定や属性の扱いで問題が起きたのかを記録し、次回以降のIFC出力設定に反映するとよいでしょう。

7.3. BIM運用ルールの整備とコミュニケーション

最後に重要となるのが、チーム全体で合意したBIM運用ルールとコミュニケーション体制の確立です。ソフト間連携では、モデル責任範囲の明確化と定期的な共有ミーティングの設置が重要です。どこまで建築が作り込み、どこから構造チームがモデルを引き継ぐのかなど、役割分担を明確にするとトラブルを減らせます。

また、コミュニケーションの場を定期的に設け、OpenBIM運用で発生した課題を共有することも欠かせません。IFCデータ交換に関する疑問や発生したエラーに早期対応することで、影響範囲を最小限に抑えることができます。

そのためには、プロジェクトマネージャーが全体を調整し、必要に応じて建築設計や構造設計、モデルチェック担当を集めて具体的な改善策を検討する仕組みが必要です。こうしたコミュニケーションを強化することで、OpenBIM実務を円滑に進めることができます。

8. まとめ|OpenBIM実務の総括

OpenBIMは、異なるBIMソフトを使用する建設プロジェクトにおいて、データ連携を円滑にするための重要な仕組みです。IFCなどの中立フォーマットを利用することで、Revit、Archicad、Tekla、Solibriなど複数のツール間でBIMデータを共有できます。

一方で、IFC属性の不足やモデル座標のズレ、モデル詳細度の差など、実務上の課題も存在します。こうした問題を防ぐためには、IFC出力設定の統一、モデル責任範囲の整理、モデルチェックツールによる検証などをプロジェクト初期から整備しておくことが重要です。

OpenBIMの仕組みを理解し、適切な運用ルールを整えることで、BIMソフト連携を前提としたプロジェクトをより円滑に進められるようになります。

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<参考文献>

About openBIM® workflows – buildingSMART International User Program

https://user.buildingsmart.org/knowledge-base/openbim-workflows-explained/

BIM の相互運用性 | openBIM と buildingSMART | Autodesk

https://www.autodesk.com/jp/industry/bim/interoperability

OPEN BIM – Graphisoft

https://www.graphisoft.com/jp/solutions/workflows/open-bim

建設プロジェクトチーム間の データ交換を向上する openBIM® の役割

https://damassets.autodesk.net/content/dam/autodesk/www/industry/bim/interoperability-/assets/Autodesk_Openness_Whitepaper_ja.pdf

GeoBIM benchmark 2019

https://arxiv.org/abs/2007.10951