前提
インフラ建設プロジェクトは、社会的な生活条件の向上を目的とする大規模プロジェクトです。請負業者はEPC、BOT、PPP、またはその他同様の公共工事契約の下でこれらを実施します。さらに、これらのプロジェクトは設計、建設、保全を通じて長い運用寿命を持ち、業界では通常これらを土木工事と呼びます。
これらのプロジェクトは主として公共事業です。国の予算(公的資金)および/または民間投資の取り組みによって資金が供給され、発注者はこれらを国内入札または国際入札として公告します。入札手続きが終了すると、エンジニアリング・建設会社が工事を実施し、公的・民間の専門エンジニアリングサービス組織がそれを監督します。
実務上、これらのプロジェクトは主に次のとおりです。
- 高速道路、街路、道路
- 橋梁
- 大量輸送、空港、滑走路
- 港湾・海岸
- 水供給・水資源
- 廃棄物管理および排水・下水管理
- 発電および送電。
- 電気通信。
- 有害廃棄物の撤去・保管
- 再生可能エネルギー
Wikipediaによれば:
· 土木工学とは、道路、橋梁、運河、ダム、空港、下水システム、パイプライン、建築構造部材、鉄道などの公共事業を含む、物理的かつ自然に構築された環境の設計、建設、維持管理を扱う専門工学分野です。
· 建築工学は、建築工学または architecture engineering とも呼ばれ、エネルギー節約、空調・換気・空調設備(HVAC)、照明、音響、垂直・水平搬送などの環境システムの解析と統合設計、構造システム、建築部材および材料の挙動と特性、建設管理など、建物の計画、設計、建設、運用に関する技術的側面と学際的アプローチを扱う分野です。
BIMとは何か
Wikipediaによれば:
米国National Building Information Model Standard Project Committeeの定義は次のとおりです。
「 Building Information Modeling(BIM)は、施設の物理的および機能的特性をデジタルで表現したものです。BIMは、施設に関する情報の共有知識資源であり、そのライフサイクルにおける意思決定の信頼できる基盤を形成します。これは、最初の構想から解体まで存在するものとして定義されます。
従来の建築設計は、主として2次元の技術図面(平面図、立面図、断面図など)に依存していました。Building information modeling はこれを3Dを超えて拡張し、3つの主要な空間次元(幅、高さ、奥行き)に、第4の次元として時間(4D)[20]を、第5の次元としてコスト(5D)を加えます」
建築物以外のBIM
BIMシステムは、建築・建物施設に対して明白な付加価値を提供します。しかし、土木工事プロジェクトの性質はそれを正当化しません。
例として、高速道路建設にBIMを適用するのは、3Dモデリングを過剰に強化したようなものです。その場合、構造物や道路工事の可視化(モックアップとして)は、技術者よりも投資家にとって重要です。
基礎工学や杭工事の観点では、材料の層や数量には意味がなく、標準化することもできません。これは主として地下工事であり、地盤工学的な条件が場所ごとに大きく異なるためです。同じことは、トンネル、ダム、盛土、開削覆工など、他の多くの種類の工事にも当てはまります。
設計エンジニアにとっては、有限要素解析や構造工学などのCADが複雑な計算に不可欠です。また、BIMの解析設計を生成することもできます。これに対し、建設におけるBIMは同じようには当てはまりません。そこでは、一般的なBIMモデルよりも地理空間ソフトウェアのほうが重要であり、4D・5Dの概念は現場の実工事には適用されません。
インフラプロジェクトにおけるBIMの現場上の意味とは何か
何よりも、土木技術者は図面、断面図、地形図、構造図を理解しなければなりません。その上で、これらの設計を適用し、必要に応じて必要な変更を加えながら現場で構築します。
要するに、土木工学は組み立てではなく、建設です。したがって、「Building」情報モデリングシステムが土木工事の大半に提供できる価値は限定的であり、建築物向けの建築工学を除けば、その用途はAs-Built図面に限られる可能性があります。
