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コラム:建設系

解析とBIM/CIM

建設ビジネス推進部 建設システムサービス課 山根 裕之

[2018/10/19]

建設業界では昨今、BIM/CIMが注目されている。BIM/CIMとは、一言でいうと調査・設計から施工・維持管理までデータを一元化することで効率化しよう、という試みである。BIMはBuilding Information Modeling、CIMはConstruction Information Modelingの略で、BIMが建築分野、CIMが土木分野を主な対象としたものである。BIM/CIMでは、様々なフェーズ間で形状やデータの連携が必要になる。
ところで、筆者はFEM解析とBIM/CIMは非常に相性が良いと考えている。なぜなら、FEM解析では形状(要素、節点)に属性が連携するという形で管理されており、これはBIM/CIMの考え方と合致しているためである。BIM/CIMでは、CADデータに属性情報を与えることで管理している。

図.CIM設計例

図.CIM設計例

そこで、BIM/CIMに解析を適用することを考えた場合、両者には以下の関係性があると考えている。

形状作成の効率化

FEMメッシュを作成する作業には、大変な労力を要する。特に、様々な異なる形状(例えば地盤とトンネル)を組み合わせて一つのFEMメッシュとして作成するのは難しい。そのため、現実を何らかの形で単純化した形状を用いて作成することが多い。FEMメッシュを作成するのはなぜ難しいのか?それは全体が関連した(コネクトされた)メッシュで作成しなければならないからである。CADでは空間に形状を置くだけで特に関連させる必要はない。FEMとCAD(BIM/CIM)を組み合わせる際には、ここに課題があると考えられる。

パラメータスタディの効率化

解析は、入力データやパラメータを準備して一回で実行すればよいというものではない。パラメータを変えて様々なケースを実行し、その中で様々な技術的判断により最適なものを選択する。その過程の試行錯誤による計算は利用者がメモをして行っているのが現状である。データ変更に労力を要する場合もある。これらを効率的に記録できれば利用者の負担が下がり、後での検証にも役立つのではないだろうか。

ポスト処理の効率化

解析結果は巨大な属性データベースであるとも言える。すべてのデータは形状と紐づいており、これを視覚化するためには、一般的にポストプログラムが用いられる。FEM解析結果を形状と属性(応答値)のデータベースとして捉えれば、CAD図形に属性情報を与えるBIM/CIMと同じものとして利用できる。すなわち、CAD図形とFEMメッシュが紐づけられれば、解析結果をCAD図形上のビューワーで見ることもできるのではないだろうか。

我々は、FEM解析とBIM/CIM両方のソリューションを保有しており、これらの融合により、さらなる作業の効率化に貢献していきたい。

CTCの提供するBIM/CIMソリューションはこちら

3次元土木地質CAD/GISソリューション:GEORAMA for Civil3D
http://www.engineering-eye.com/GEORAMA_CIVIL3D/index.html

3Dモデル自動生成ソフトウェア:C-modeler
http://www.engineering-eye.com/C-modeler/index.html

建設・建築3D属性管理ソフトウェア:Navis+
http://www.engineering-eye.com/NAVISPLUS/

3次元モデル情報共有クラウドサービス:CIM-LINK
http://www.engineering-eye.com/CIM-LINK/