VDC（仮想設計施工）でできること｜BIMとの違い・メリット・活用方法を解説

1. はじめに

建設業界では、デジタル技術の進展により、3Dモデルを活用して施工前に設計や施工計画を検討する取り組みが広がっています。なかでも近年注目されているのが、設計や施工計画をデジタル上で総合的に検討するVDC（仮想設計施工）です。

VDCは、BIM（建築情報モデリング）を活用しながら、工程やコストなど、建設プロジェクトのさまざまな要素を関連付けて検討します。具体的には、4D BIMや5D BIMなどを活用し、時間軸やコストを含めて建設プロジェクト全体を計画・検討できる点が特徴です。

本記事では、VDCの仕組みやBIMとの違い、導入によって得られるメリットを初心者の方にもわかりやすく解説します。あわせて、建設プロジェクトにおけるVDCの活用方法や、VDCで活用できるソフトウェアについても紹介します。VDCを活用して現場の効率化や関係者間の連携を図りたい方は、ぜひ参考にしてください。

2. VDC（仮想設計施工）とは何か？

引用：https://www.autodesk.com/jp/solutions/virtual-design-construction-workflow

2.1. VDCの基本概念

VDCとは、Virtual Design and Construction（仮想設計施工）の略称で、建設プロジェクトを実際に進める前に、デジタル上で設計や施工について検討する考え方です。Autodeskでは、VDCについて、建物やプロジェクト用地のデジタルモデルを作成し、建築設計やプロセス、集計、予算などを可視化・計画する技術と説明しています（参照*1）。BIM（建築情報モデリング）をはじめ、工程やコストなどの情報を組み合わせ、施工計画を事前に検討することがVDCの特徴です。 

ポイントは、単に3Dモデルを作成するだけでなく、工事の進め方を時間軸と関連付ける4D BIMや、コスト要素を連携させる5D BIMなどの技術を活用し、全体の流れをあらかじめ検討できる点です。これにより、設計変更への対応やリスクの事前把握がしやすくなり、建設業務の効率化につながります。

また、VDCでは施工者だけでなく、設計者や専門工事会社、発注者など、プロジェクトにかかわる関係者がデジタルモデルを通じて検討できる点も大きな特徴です。デジタルツールを使って「いつ何をどのように行うか」を関係者間で共有できるため、連携を円滑にし、建設プロジェクト全体の生産性向上を目指せます。

2.2. VDCが注目される背景

近年、建設業界では人手不足や工期短縮への対応が求められるなか、施工前に発生しうるトラブルを減らすことが重要になっています。VDCでは、3Dモデルを用いて事前確認ができるため、設計段階の不整合や施工上の問題を、実際の施工前に洗い出すことに役立ちます。

さらに、建設プロジェクトの管理にかかわる膨大な情報を整理し、それぞれの関連性を可視化できるため、複数の専門分野にまたがる情報共有もスムーズになります。設計や施工計画、工程、コストなどを関連付けて検討できる点も、VDCが注目される理由の一つです。

また、国際的にも建設業のデジタル化が進められており、競争力を維持するうえで新しい技術への対応が重要になっています。VDCは、さまざまな建設技術と連携することで、建設プロジェクトの効率化やコスト削減につなげられる取り組みとして注目されています。

3. VDCとBIMの違い

3.1. BIMの役割と特徴

BIM（Building Information Modeling）は、建物を3Dで表現し、材質や仕様などの情報を付与することで、建築物や設備に関する情報をデジタル上で作成・管理・活用する仕組みです。Autodeskでは、BIMを建築アセットをデジタルモデルとして表現し、プロジェクトに関する情報を関係者が確認・活用できるようにする手段と説明しています（参照*2）。具体的には、壁や柱などの形状データに加え、使用材料や数量などの情報をモデルと関連付けて活用できます。 

BIMは、設計だけでなく施工や維持管理など、建築物のライフサイクルを通じて情報を活用できる点が特徴です。たとえば、施工段階では干渉検討や数量確認、維持管理段階では設備情報の確認などに利用できます。

一方、VDCでは3D BIMモデルやその他の情報を活用し、コストの見積もりや工程、リスク管理など、建設プロジェクトのさまざまな側面をデジタル上で計画・検討します。Autodeskも、BIMとVDCには関連性がある一方で、その目的は異なると説明しています（参照*1）。このように、BIMとVDCは密接に関連していますが、それぞれ目的や活用方法が異なります。 

3.2. VDCとBIMの比較

VDCとBIMは密接に関連していますが、それぞれの目的や対象範囲には違いがあります。主な違いを整理すると、以下のとおりです。 

比較項目	BIM	VDC
主な目的	建築物や設備に関する情報の作成・管理・活用	建設プロジェクト全体の計画・検討
扱う情報	形状、材質、仕様、数量など	BIMモデル、工程、コスト、リスクなど
主な活用	干渉確認、数量確認、維持管理など	工程・コストの検討、施工計画、関係者間の調整など
両者の関係	VDCで活用される重要な技術・情報基盤の一つ	BIMなどのデジタル情報を活用して計画・検討する

この違いを踏まえて両者を活用することで、デジタル建設の効果をより高めることが期待できます。BIMで作成したモデルデータをVDCに活用すれば、安全管理や設計変更への対応を効率化し、安全性と品質の両面を強化することにつながります。

4. VDCでできること

VDCでは、BIMモデルなどのデジタル情報を活用し、主に次のような検討や情報共有を行えます。

• 設計・施工内容の3D可視化
  
• 干渉や施工上の問題の事前確認
  
• 工程の可視化と計画
  
• 数量・コストの検討
  
• 関係者間の情報共有と調整
  

ここからは、それぞれの内容を詳しく見ていきましょう。

4.1. 設計・施工内容の3D可視化

VDCを活用するメリットの一つは、建物の完成形を3Dモデルで視覚的に把握できる点です。デジタル空間上で構造や設備を含むモデルを共有することで、設計や施工の内容をより具体的に確認できるようになります。

これにより、図面を読むことに慣れていない人や、異なる専門分野の関係者でも、同じイメージを共有しやすくなります。施工現場で「ここはどのように組み立てるのか」といった疑問が減り、関係者間の認識のずれが生じにくくなる点がメリットです。

また、完成後のイメージを発注者やほかのステークホルダーにも説明しやすくなるため、合意形成や確認作業をスムーズに進めやすい点も、VDCの大きな強みといえます。

4.2. 干渉や施工上の問題の事前確認

現場で「配管がほかの部材とぶつかって施工できない」といった問題が発生すると、設計変更や手戻りによって工期やコストに影響する可能性があります。VDCでは、BIMモデルなどを活用して施工前に干渉を確認することで、こうした問題を早い段階で発見しやすくなります。

たとえばNavisworks Manageでは、Clash Detectiveを利用してモデル内のオブジェクト間の干渉を検出できます（参照*3）。設備や構造物などのモデルを確認し、施工前に干渉箇所を把握して設計や施工計画に反映することで、現場で発生する手戻りを抑えやすくなります。 

このように、VDCを活用して施工前の検討を十分に行うことで、現場で発生する問題を減らし、施工の効率化につなげることができます。

4.3. 工程の可視化と計画

VDCでは、4D BIMを活用して工程を可視化できます。Autodeskは、VDCで活用できるAEC Collectionが4D BIMに対応し、施工スケジュールの検討に利用できると説明しています（参照*1）。時間軸と3Dモデルを連携させることで、「どのタイミングでどの範囲を施工するか」を視覚的に検討できます。 

たとえば、仮設工事から仕上げ工事までの流れを時系列に沿って動画のように確認できるため、工程上の課題がどこで生じるかを把握しやすくなります。施工手順を可視化して施工前に検討することで、無理のないスケジュール管理や段取りの調整を行いやすくなります。

また、実際の進捗と計画上のモデルを比較する際にも役立ち、工程に遅れが生じた場合には、対処方法を速やかに検討しやすい点もメリットです。

4.4. 数量・コストの詳細検討

BIMモデルには、部材の寸法や仕様だけでなく、数量情報も含まれるケースが多いため、コスト管理にも活用できます。Autodeskでは、AEC Collectionが5D BIMにも対応し、コストや計画の見積もりに活用できるとしています（参照*1）。こうした情報を活用することで、見積もりや予算管理にも役立てられます。 

実際には、設計を変更した場合にコストがどの程度増減するのか、資材や部材の在庫をどう調整するかなど、さまざまな検討が必要です。VDCの考え方を取り入れることで、こうした変更による影響範囲を把握しやすくなり、迅速な意思決定につなげられます。

その結果、不要なコストを抑えるだけでなく、プロジェクト全体の予算を適切に管理し、リスクへの対応を検討しやすくなる点も、VDCを導入する価値の一つです。

4.5. 関係者間の情報共有と調整

VDCの狙いの一つは、建設に関する情報をスムーズに共有し、関係者間の連携を円滑にすることです。発注者や設計者、施工者など、異なる専門分野のメンバーがモデルを介してコミュニケーションすることで、書類だけでは把握しにくい問題点も共有しやすくなります。

具体的には、Autodesk Forma（旧Autodesk Construction Cloud）などのクラウド環境を活用して、プロジェクトに関する情報を関係者間で共有できます。Autodeskは、同サービスを利用することでプロジェクトチームが情報を共有し、連携して作業できると説明しています（参照*4）。こうした環境を活用することで、関係者が必要な情報を確認しやすくなります。  

さらに、オンライン会議と組み合わせることで、遠隔地にいる関係者ともリアルタイムで共同検討できます。そのため、プロジェクトの意思決定をスムーズに進め、効率的なプロジェクト運営につなげることが可能です。

5. VDCを建設プロジェクトで活用する方法

VDCを建設プロジェクトで活用する際の基本的な流れは、次の3つのステップに整理できます。

STEP1：BIMモデルを準備・整理する
↓
STEP2：シミュレーションと事前検討を行う
↓
STEP3：関係者でモデルを共有・改善する

それぞれのステップについて詳しく見ていきましょう。

5.1. BIMモデルの準備と整理

VDCを始めるにあたって欠かせないのが、基本となるBIMモデルの準備です。まずはRevitなどを使用して建物全体を3Dモデル化し、建材や設備などの情報を整備します。

この段階で重要なのは、実際に検討したい内容に応じて、モデルに含める情報のレベルを調整することです。詳細な情報を詰め込みすぎるとデータが重くなり、かえって扱いにくくなることもあるため、適切な粒度を見極める必要があります。

あわせて、ファイルの命名規則や更新ルールなどを統一し、チーム内で混乱が生じないようにしておくことが、その後の運用をスムーズに進めるカギとなります。

5.2. シミュレーションと事前検討

BIMモデルを準備したら、次に干渉チェックや4D BIMを用いた工程シミュレーションなど、具体的な事前検討を行います。Navisworks Manageなどを使って複数のモデルを統合し、配管や鉄骨などの干渉を検出する方法があります。

干渉箇所や工程上の改善点が見つかった場合、モデル上で修正案を検討できるのがVDCの利点です。さらに、数量やコストについてシミュレーションを行えば、変更によって生じるコストへの影響も確認できます。

こうしたプロセスを繰り返し、現場で生じるリスクをできるだけ減らした施工計画へと改善していくことが、VDCの基本的なワークフローです。

5.3. 関係者でのモデル共有と改善

準備したBIMモデルやシミュレーション結果は、発注者から現場スタッフまで、できるだけ幅広い関係者と共有することが重要です。Autodesk Forma（旧Autodesk Construction Cloud）のようなクラウド環境を使えば、遠隔地のメンバーともレビューや情報共有を行えます。 

そこで得られたフィードバックをもとにモデルを適宜修正し、精度を高めていきます。施工前にシミュレーションと情報共有を繰り返すことで、現場で発生する問題をできるだけ抑えることができます。

その結果、施工開始後のトラブルを減らし、プロジェクト全体のコスト削減や安全性の向上につなげることで、完了までの見通しを立てやすくなります。

6. VDCで活用できる主なツール

VDCを進めるうえでは、目的に応じて複数のソフトウェアやプラットフォームを使い分けます。代表的なツールと主な用途は、以下のとおりです。 

ツール	主な用途・特徴
Revit	建築、構造、設備などのBIMモデルを作成・編集する
Navisworks Manage	複数のモデルを統合し、干渉チェックや工程とモデルを組み合わせたシミュレーションなどを行う
Autodesk Forma	クラウド上で建設情報を共有し、プロジェクト管理や関係者間の連携を支援する

VDCで活用できるソフトウェアはこれらに限らず、目的や予算に応じて各社からさまざまなツールが提供されています。 

7. VDCを導入するときのポイント

VDCを導入する際は、ツールを導入するだけでなく、活用する目的や範囲、運用方法をあらかじめ検討しておくことが重要です。主なポイントは次の3つです。

• 導入の目的を明確にする
  
• 小規模な範囲から始める
  
• 運用ルールを設定する
  

それぞれのポイントを詳しく見ていきましょう。

7.1. 導入の目的を明確にする

VDCの導入を検討する際には、「何を解決したいのか」を明確にすることが重要です。たとえば、干渉を減らして手戻りを最小限にしたいのか、工程管理を強化したいのかなど、目標を設定することで必要なソフトウェアやモデルの構築内容が具体的になります。

目的が不明確なまま導入すると、ツールを導入しただけで満足してしまい、十分に活用できないまま終わることもあります。まずは社内で、どの業務にVDCを活用すると効果が期待できるのかを話し合いましょう。

そのうえで、小さな成功事例を積み重ねることで、スタッフのモチベーションを高めながら、徐々にVDCの活用範囲を広げることができます。

7.2. 小規模な範囲から始める

VDCの効果を確認するには、小規模なプロジェクトや特定の工事など、範囲を絞って始めるのがおすすめです。最初から全工程をデジタル化しようとすると、運用上の混乱やスタッフのスキル不足など、さまざまな課題が一度に表面化することがあります。

干渉チェックや設計変更管理など、導入効果を確認しやすい領域から少しずつ始め、成功事例を蓄積することが現実的です。そこで得たノウハウをほかのプロジェクトへ展開すれば、より大きな規模でもスムーズに適用しやすくなります。

段階的に導入することで、システムへの投資リスクを抑えながら、自社に本当に必要な機能を見極めることにもつながります。

7.3. 運用ルールの設定

VDCでは、モデルの管理ルールや情報の更新手順などを明文化しておくことで、運用上の混乱を防ぎやすくなります。たとえば、誰がどのファイルを更新する権限を持つのか、いつ更新するのか、モデルのバージョンをどう管理するのかといった点を事前に決めておきましょう。

また、チームメンバーがソフトウェアを正しく使えるように、事前の教育やマニュアルの整備も欠かせません。大規模なプロジェクトを始めてから運用ルールを決めると、手戻りが発生しやすくなるため、あらかじめ準備しておくことが重要です。

こうした取り組みを徹底することで、VDCを組織に定着させやすくなり、建設プロジェクトの成果にもつなげやすくなるでしょう。

8. まとめ

VDC（仮想設計施工）は、BIMを中心としたデジタル情報を活用し、設計や施工の内容を事前に可視化・検討する技術や方法です。BIMと密接に関係していますが、VDCでは工程やコスト、関係者間の連携なども含めて総合的に検討する点に違いがあります。

VDCを活用することで、3Dモデルによる干渉や施工上のリスクの早期発見、施工手順の可視化による工程の最適化、関係者間の情報共有によるスムーズな連携など、さまざまな効果が期待できます。

導入する際は、まず目的を明確にし、必要に応じて小規模な範囲から始めることが大切です。あわせて運用ルールを整備し、段階的に活用範囲を広げることで、建設プロジェクトの生産性向上や品質・安全性の強化につなげていきましょう。

＜参考文献＞
（*1）VDC: 仮想設計施工 | Autodesk
https://www.autodesk.com/jp/solutions/virtual-design-construction-workflow

（*2）BIM とは | ビルディング インフォメーション モデリング | Autodesk
https://www.autodesk.com/jp/solutions/aec/bim

（*3）AEC Collection Quick Start Guide for Architecture - Perform a clash test in Navisworks Manage | Autodesk
https://www.autodesk.com/learn/ondemand/curated/aec-collection-quick-start-guide-for-architecture/2MxCJVABpvs0sQGYkuZd1Z

（*4）Construction Management Software | Autodesk
https://construction.autodesk.com/