鹿島は、建物の企画・設計から施工、竣工後の維持管理・運営までの情報をすべてデジタル化し、仮想空間上にリアルタイムで再現する“デジタルツイン”を実建築物の「オービック御堂筋ビル新築工事」(大阪市)で実現した。BIMが、設計や施工、維持管理の各段階での利活用にとどまることなく、企画から維持管理まで一貫利用される段階に突入した。同社は「受注産業の枠を超えた新しいビジネスの創出も可能で、建設行為の期間の前後を担うビジネスが今後の建設業界のカギになる」と狙いを説明する。
デジタルデータの循環
国内でのBIMの活用は、設計段階から始まった。当初は、建設予定の建物のイメージを“見える化”し、発注者や周辺住民などとの合意形成に活用されるだけにとどまっていたものの、それが風向や熱環境などのシミュレーション、干渉確認など設計業務でも利用されるようになり、施工の計画検討にも活用されるようになった。建物の維持管理でも、完成した建物・設備をモデル化し、FMに活用する動きも広がった。設計・施工・維持管理の各段階でそれぞれ別のモデルを作成するケースが多かったものの、現在は設計段階で作成したモデルを施工段階に引き継いで活用する「施工BIM」にまで発展してきた。
鹿島がオービック御堂筋ビル新築工事で実現したのは、さらに維持管理・運営にまでBIMモデルを引き継ぎ、日々刻々と変化する実建築物を仮想空間上に再現する“デジタルツイン”だ。企画・設計段階でのビル風のシミュレーションによる周辺環境への影響評価や、各種設備構成のモジュール化と設計、気流シミュレーションによる規格化したモジュールの評価・改善、施工段階での各モジュールの工場生産(プレハブ)・ユニット化、BIMモデルを使った工事プロセスのデジタル化と進捗管理、AR(複合現実)技術による施工状況の確認でBIMモデルを活用。「設計・施工のメリットを最大限に発揮するため、プロジェクトの企画・設計段階から、設計、現場担当者で構成する『BIM戦略会議』を立ち上げ、座談会型のフロントローディングを実施」(同社)し、設計段階で仮設やメンテナンス、将来の更新工事の計画を取り入れた設計・施工モデルをつくり込んだ。
デジタルツインのイメージ
維持管理・運営にモデルを引き継ぐため「大勢に影響のない変更は工種ごとに対応して、建築確認の変更申請などのタイミングで全般を修正」(同)し、グループ会社の鹿島建物総合管理が運営するFMプラットフォームとBIMデータを連携した。日常点検で得た情報や中央監視設備からの各種情報をFMプラットフォームに集積するほか、内外装や建具などの建材関連情報も属性情報として付与し、空間情報として活用する。
デジタルツインの実現によって新時代のビル像が見えてくる。建物の設備や建材をIoT(モノのインターネット)機器でつなぎ、建物利用者の快適性・利便性向上につながるサービスを提供する“スマートビルディング”が今後の主流になると言われる。ただ、人が入室すれば自動的に照明・空調が稼働するといったことだけではなく、「ビルユーザーの要望やトレンドの変化に柔軟に対応し、新たな価値を生み出す」(同)ことがスマートビルディングに求められているのであり、そのための「必要なデータを収集・蓄積・活用するための基盤」(同)こそがデジタルツインなのだ。
建物を利用しながら常にアップデートし続けるデジタルツインは、同社にとって「実際の建物と同じ価値を持つデジタル資産」であり、「ユーザーや社会とつながり、顧客や社会に新しい価値を提供する戦略的イノベーションだ」とデジタルツインの意義を解説する。「良質な建物を設計・施工して引き渡すという建設行為にとどまらず、企画段階から竣工後のFM業務まで包括的に事業に組み込む」ことで、受注産業の枠を超えた新時代の建設業像を描くことができるのであり、そのカギをデジタルツインが握っている。