AECコミュニティは、建設計画、モニタリング、プロジェクト管理におけるビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）の恩恵を長年にわたって享受してきました。近年では、既存状況の分析、再利用可能な要素の特定、解体計画の策定を目的として、解体・撤去段階にもBIMを適用し始める人が増えています。
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ユニークな事例研究として、オランダの介護施設の解体では、プロジェクトチームがBIMベースの手法を用いて、建物のライフサイクル終了時のプロセスを、より効率的かつ持続可能な形に再構成する方法を検討しました。BIMを使用して、古い2D設計図に代わる、正確な現況3Dモデルを作成しました。次に、現場で手書きのコードを使用することから生じる可能性のあるエラーを防ぐため、仮想環境内で3Dテキストを用いて再利用可能な要素にラベルを付けました。最後に、介護施設を3D空間上で時間経過に沿って段階的に解体する様子を可視化し、適切な解体作業を計画しました。
別のオーストラリアの研究では、研究者らがBIMを用いて建設・解体廃棄物（C&DW）の管理を改善する可能性を検討し、その導入における主な障害として、デジタルツールや建設技術の不十分な活用を挙げています。
図：BIMを解体廃棄物管理プロセスに統合する際の視覚的なプロセスマップ。
出典： Han D, Kalantari M, Rajabifard A. Building Information Modeling (BIM) for Construction and Demolition Waste Management in Australia: A Research Agenda. Sustainability. 2021; 13(23):12983. https://doi.org/10.3390/su132312983
BIMがC&D廃棄物管理にもたらす可能性を最大限に活用するため、Hanらは次の3つの研究分野を提案しました。
- 多様なツールを活用して、データ取得の効率と品質を向上させる。
- 最適化されたアルゴリズムを用いて、点群からBIMへの変換を自動化する。
- データスキーマと材料データベースを拡充し、BIMベースのサステナビリティ分析をDWM分野にまで拡張する。
市場で利用可能な数多くのツールの中でも、ハンドヘルド3Dレーザースキャナーは、建物調査員、検査員、構造エンジニアが建物データを取得・分析し、効率的な後処理とBIM作成を行うための優れた選択肢です。
現在の課題 - 従来の調査方法
従来の建物調査は、レーザー距離計やトータルステーションなどの距離測定機器に大きく依存しており、多大な労力とリソースを必要とします。複数のチームが現場で作業し、測定値を手作業で記録したうえで、手描きのスケッチをもとにデジタル図面を作成するために膨大な時間を費やす場合もあります。その結果、効率が低く、エラーのリスクも高くなります。
ハンドヘルド3Dレーザースキャナーの利点
ハンドヘルド3Dレーザースキャナー、例えばFJD Trion S1 測量士は、非接触かつ高速・高精度な建物スキャンを可能にすることで、従来の制約を軽減できます。スキャナーを持って建物の周囲を簡単かつ軽快に歩くだけで、点群モデルがリアルタイムに生成され、その後、後処理ソフトウェアにシームレスにインポートして、クライアントが必要とするLODおよびLOAで2D平面図を作成できます。
ワークフロー概要
- データ取得（FJD Trion S1）
- 点群処理と最適化（FJD Trion Model）
- 2D平面図の作成（FJD Trion Model）
- BIMの作成（Autodesk Revit）
事例：工場解体測量
廃工場跡地の解体に関するプロジェクトを見てみましょう。目的は、解体量を算出するための平面図とBIMモデルを作成することでした。
a.まず、測量士はデータ取得を一度で完了できるよう歩行経路を計画し、取得セッションの開始時と終了時に十分な重複を確保してループクロージャーを実現しました。
b.対象構造物をフロアごとに測量しました。
c.FJD Trion Scanでは、点群プレビューをリアルタイムで確認できました。
スキャン時間：約5時間
点群処理と最適化
スキャン結果をFJD Trion Modelソフトウェアにインポートし、点群のセグメンテーション、ノイズ除去、結合を行って、完全な点群データセットを作成しました。
処理時間：約30分
2D平面図の生成
FJD Trion Modelで該当するフロアレベルを選択し、自動で輪郭を抽出して2D平面図を生成した後、編集と最適化を行ってDXF平面図を作成しました。
処理時間：約30分
BIM作成
Autodesk RevitなどのBIMソフトウェアを使用し、点群モデルに基づいて壁、梁、柱を構築しました。BIMモデルの完成後、レンダリングソフトウェアで視覚化を確認しました。
処理時間：約2時間
FJD Trion S1ソリューションのメリット
効率性の比較
3Dレーザースキャナーはレーザー距離計と比較して9倍効率的で、時間とコストを削減できました。
精度の比較
3Dレーザースキャナーのデータの相対誤差は5cm以内で、業界およびプロジェクトの要件を満たしました。
FJD Trion S1 3Dレーザースキャナーを導入した結果、全体の効率が9倍向上し、作業負担と人件費を大幅に削減できました。精度は建物の解体および竣工の要件を満たしました。さらに、点群モデルは建物の恒久的な記録の一部として保存され、将来のプロジェクト関係者が簡単にアクセスできるようになりました。
3Dレーザースキャンによる不動産測量の高度化
このプロジェクトでは、FJD Trion S1 3Dレーザースキャナーを使用して、わずか5時間で工場の点群モデルを取得しました。オペレーターが歩行しながらデータ取得の状況をリアルタイムで確認できるため、3次元空間を正確かつ包括的に記録できました。この方法により、測量士は処理ソフトウェア上で平面図、立面モデル、BIMを迅速に作成できます。スキャンで取得した点群データは、Autodesk 3ds MaxやRevitなどのプラットフォームにインポートしてBIMを作成することもでき、データ活用の幅が広がります。
結論として、建物の解体におけるBIM活用には、まだ多くの未開拓の可能性があります。オペレーターはハンディタイプの3Dレーザースキャナーを使用することで、不動産測量のワークフローを効率化し、データを迅速に取得して容易に処理し、正確な結果を得ることができます。これらの技術の導入は、解体プロセスを改善するだけでなく、資源の利用を最適化し廃棄物を削減することで、持続可能な建設 practicesを実現します。
詳しくはこちら FJD Trion S1 および FJD Trion Model。
