CIMとは？BIMとの違いや建設業が導入するメリット・最新動向を解説

人手不足と脱炭素対応への要請が同時に強まるなか、建設業界では生産性向上とCO2削減の両立が経営の最重要課題となりつつあるのが現状です。国土交通省が2024年に「i-Construction 2.0」を策定し、2040年度までに建設現場の省人化3割・生産性1.5倍を掲げたことで、土木分野のDXを支える中核技術として、CIMへの注目はかつてないほど高まっています。

本記事では、CIMの定義とBIMとの違いから、原則適用の動向、3次元モデルと属性情報の役割、導入メリットや課題への対策までを解説します。また、建設業の活用事例も紹介していますので、CIMの導入検討を始めたい建設業の方は参照してみてください。

IMとは？建設業界がDXと脱炭素を推進する背景

国土交通省は2040年度までに建設現場の省人化を3割以上、すなわち生産性を1.5倍に引き上げる方針を掲げており、その推進エンジンとなるのがCIMです。

CIMの基本的な定義とBIMとの違い、国土交通省が進めるBIM/CIM原則適用の動向、3次元モデルと属性情報が果たす役割について解説します。

出典：国土交通省/「i-Construction 2.0」を策定しました

CIMの定義とBIMとの違い

CIMとは、橋梁やダム、トンネル、道路など土木構造物の調査・設計段階から3次元モデルを取り入れ、建設プロセス全体の効率化を実現する取り組みです。同じ3次元モデルを扱う仕組みでもBIMとは対象範囲が異なります。

取り組み	対象
BIM	オフィスビルや住宅、商業施設といった建築物単体を主軸に置く
CIM	線状かつ広範囲に及ぶ社会インフラを扱う

設計では、構造物の形状データだけでなく、周辺の地形や地質、河川との位置関係といった環境情報まで一体的にモデル化する必要があります。建設業界では、広域の情報を統合管理できるCIMの強みが、土木分野のDXを支える基盤として位置づけられています。

国土交通省が推進する「BIM/CIM原則適用」

国土交通省は令和5年度から、規模の小さい案件を除く直轄の公共工事においてBIM/CIMの原則活用へと舵を切りました。3次元モデルを軸にした建設生産・管理システム全体の生産性向上と、発注者と受注者双方の業務効率化を狙いとする施策です。

橋梁設計や河川工事などの直轄案件で3次元モデルの作成と活用が前提となり、令和8年度にはさらに対象範囲を広げた高度な原則適用への移行が準備されています。あわせて、産官学が連携して基準や要領を議論する「BIM/CIM推進委員会」も設置され、ガイドラインの整備が継続的に進められている状況です。

CIMの活用は直轄工事に対応するゼネコンや建設コンサルタントだけでなく、地方自治体の発注工事へも波及することが見込まれます。

出典：国土交通省/BIM/CIM関連

3次元モデルと属性情報の役割

CIMモデルの特徴は、構造物の形を再現する「3次元形状データ」に、部材ごとの名称や規格、使用材料、設計強度といった属性情報が紐づいている点にあります。つまりCIMは単なる立体図面ではなく、それぞれの要素が意味を持つ情報のかたまりとして扱える仕組みです。

橋脚の鉄筋径やコンクリート強度、ボルトの規格などをモデル上の各部材に直接埋め込むことで、設計変更時の数量算出が自動化され、施工後の維持管理段階でも補修や点検の履歴を一元的に追跡できます。

建設業界では従来、紙図面と台帳が分散管理されることで情報の引き継ぎに大きな手間が生じていましたが、属性情報を備えたCIMモデルは課題を解消する基盤として機能します。

CIM導入のメリットは？建設業の業務効率化と環境負荷低減

CIMの導入は、建設業の幅広い課題に応える効果をもたらします。フロントローディングによるミスの削減、関係者間での迅速な合意形成、LCA（ライフサイクルアセスメント）の高度化の3つの観点について解説します。

フロントローディングによるミスの削減

フロントローディングとは、設計の初期段階で想定される課題を洗い出し、施工以降の工程で発生する手戻りを未然に防ぐ考え方です。CIMによる3次元モデルを使えば、従来の2次元図面では見落としがちだった構造物同士のぶつかり、例えば橋梁の鋼桁とケーブル配管の干渉、地下構造物における配筋と埋設管の交差などの問題を、設計段階で立体的に検出できます。

現場での急な設計変更や資材の追加発注、不要になった部材の産業廃棄物処理など無駄が大幅に減り、工事コストと環境負荷の双方を抑える効果が得られます。建設業界ではフロントローディングが、生産性向上と脱炭素の両立を支える実践的な手法として浸透し始めています。

関係者間での迅速な合意形成

CIMによる3次元可視化のメリットの一つは、専門知識を持たない関係者にも完成形を直感的に伝えられる点です。図面の読解に慣れていない地域住民や、自治体の発注担当者であっても、立体モデルを通じて橋梁の高さや道路線形、周辺景観との調和を一目で把握できるため、合意形成までのやり取りが大幅に短縮されます。

また、施工手順を時間軸に沿って再現する4Dシミュレーションを併用すれば、クレーンの旋回範囲や仮設足場の段取り、交通規制のタイミングなど現場の動きを事前に検証できるほか、安全性の検討にも有効です。

CIMの可視化機能は、住民説明会から発注者協議までを円滑に進める手段として、プロジェクト全体の工期圧縮にも直結します。

LCA（ライフサイクルアセスメント）の高度化

LCAとは、構造物の設計から建設、供用、解体までの全段階を通じて発生する環境負荷を定量的に評価する手法です。LCA評価にあたって、セメントや鉄筋といった資材の製造時排出量、建設機械の稼働時排出量、補修・更新時の追加排出量までを一連で捉える必要があります。

CIMは3次元モデルに材料種別や数量、施工履歴などの情報を統合できるため、LCA算定の基礎データを精緻に管理できる点で強みを発揮します。橋梁の補修計画では、過去の使用資材や補強履歴をモデル上で参照できるため、低炭素コンクリートやリサイクル鋼材への切り替え判断が容易です。

2024年6月の品確法改正で脱炭素への寄与が公共工事の評価軸に加わったこともあり、CIMを基盤としたLCAの高度化は今後の標準的な進め方となることが見込まれます。

出典：国土交通省/国土交通省土木工事の脱炭素アクションプランを公表しました！

CIM活用の課題と対策｜建設業が導入を成功させる3ステップ

CIMの導入効果を最大化するには、初期投資や運用面で立ちはだかる課題を一つずつクリアしていく姿勢が欠かせません。建設業がCIM導入を確実に成功させるための3ステップとして、導入コストと専門人材の確保、フェーズを跨ぐデータ連携の標準化、ICTツールによる属性情報の管理について解説します。

導入コストと専門人材の確保

CIM導入におけるハードルは、ソフトウェアやハードウェアにかかる初期費用と、3次元モデルを扱える専門人材の確保にあります。建設業界で広く用いられる土木設計用CADや干渉チェックソフトはライセンス費用が高額で、運用に耐えるハイスペックPC、サーバー、クラウド環境の整備までを含めると、中小規模の建設コンサルタントや専門工事会社にとっては大きな投資判断となりかねません。

あわせて、3次元モデルの作成や属性情報の付与には専門スキルが必要で、社内研修だけでなく、CPDS認定講習やソフトベンダーの認定資格制度など外部リソースの活用も有効です。CIMの導入を成功させるには、対象案件を絞った段階的なツール導入と、若手技術者を中心とした計画的な人材育成を並走させる進め方が現実的です。

フェーズを跨ぐデータ連携の標準化

CIMの効果を最大限に引き出すには、調査・設計・施工・維持管理という一連のフェーズを跨いだデータ連携を途切れさせないことが重要です。建設プロジェクトでは、測量会社が取得した地形データを設計コンサルタントが3次元モデルに反映し、ゼネコンが施工計画に展開し、最終的に発注者や管理事業者へと引き継ぎます。フォーマットの非互換や属性情報の欠落が起これば、せっかくのモデルも価値を失うことになりかねません。

国土交通省が公開するBIM/CIM活用ガイドラインや取扱要領では、標準フォーマットでのデータ受け渡しが定められており、リクワイヤメント（発注者の要求事項）を受発注者双方が正しく理解することが前提です。CIMの真価は、情報の断絶を防いだときに初めて発揮されます。

ICTツールによる属性情報の管理

ICTツールとCIMモデルを組み合わせると、属性情報の取得から活用までを効率化できます。例えば、ドローン空撮や地上型レーザースキャナ（TLS）で取得した現場の点群データをCIMモデルに重ね合わせれば、設計値と実測値の差を立体的に比較でき、出来形管理や品質管理の作業を大幅に省力化できます。

さらに、クラウド型の共通データ環境（CDE）に3次元モデルと属性情報を集約することで、現場・本社・発注者がリアルタイムで同じ情報を参照でき、進捗確認や工事写真の紐づけもスムーズに進められることが特徴です。

CIMモデルに紐づいたデータは、構造物の引き渡し後も維持管理段階で補修履歴や点検結果の参照基盤となり、建設業界が目指す循環型の生産システムを支える資産として活用されていきます。

建設業界におけるCIMに関する事例

CIMの活用は、すでに多様な現場で具体的な成果を生み出しています。ダム再開発工事におけるBIM/CIMと3次元流体解析の組み合わせ、海底シールド工事での品質管理の可視化、そして道路施工現場でのDX推進の取り組み事例について紹介します。

株式会社大林組

株式会社大林組（本社：東京都港区、社長 兼 CEO：佐藤俊美）、日立製作所のコネクティブインダストリーズセクターに所属する株式会社日立パワーソリューションズ（本社：茨城県日立市、取締役社長：安藤次男）、株式会社日立製作所（本社：東京都千代田区、執行役社長 兼 CEO：德永俊昭）は、国土交通省中部地方整備局発注の新丸山ダム本体建設工事（岐阜県加茂郡八百津町、可児郡御嵩町）において、現地状況を正確に再現したBIM/CIMデータを解析基盤とした3次元流体解析を実施し、ダムの放流状況を高精度にデジタルツイン化することに成功しました。これにより、流体解析を行いながら設計・施工方法の検討に、1年程度要するところを3カ月程度に短縮し、施工時における安全リスク評価の高度化を実現します。 局所的な集中豪雨の増加や台風の来襲、異常渇水などといった近年の気象状況の変化により、治水・利水に重要な役割を担うダムの再開発工事が進められています。ダムの再開発工事は既存ダムの機能を維持したまま施工を進めるため、周辺施設・設備に対する放流時の入念な検討が求められ、施工時および完成後のダムの放流による影響を詳細に把握することが重要です。 一方で、建設現場は工事の進捗に合わせて現地状況が大きく変化するため、設計段階で施工時の現地状況を加味した放流後の状況予測は困難です。現在、縮小模型を用いた水理模型実験を行い、設計・施工方法を検討することが一般的ですが、現地状況の再現度が不十分な場合に、実験結果と実現象が乖離（かいり）して、施工時に不具合が発生するケースがありました。 大林組は建設事業の省人化や高度化に向けて建設DXを推進しており、2023年にはSmart BIM Standard（SBS）を社外に公開し、三重県の川上ダムではCIMをベースにデジタルツインを構築するなど、BIM/CIMによる建設事業の情報基盤強化を図っています。

出典：ダム再開発工事にBIM/CIMを活用した3次元流体解析技術を導入｜2025.11.19｜株式会社大林組

鹿島建設株式会社

鹿島（社長：押味至一）は、北海道で施工中の石狩湾新港発電所1号機新設工事のうち土木本工事（第3工区）における、放水路トンネルを構築する海底シールド工事に、CIM（Construction Information Modeling/Management）を導入し、品質管理の“見える化”を実現しました。これにより、シールド機の位置や土質・土被りといった掘削地盤などの情報を視覚的に常時把握できるため、高精度な施工管理を行うことができ、高い品質と施工の安全性を確保できます。 今回構築した放水路トンネルは、延長1,045m、内径4.7mで、セグメント幅1.2m、セグメント厚は300mmです。海底での土被りが11～32m（最大水圧0.34MPa）とばらつきがあるうえ、到達部付近では防波堤の上載荷重が作用することもあり、海底地盤内の状況を詳細に把握する必要がありました。また、シールド機を海底下の既設放水口に接続させるため、高度な品質管理と施工の安全性の徹底が求められました。 CIMを導入することで、シールド機やセグメントなどの位置情報や、土質といった掘削地盤情報が可視化され、さらに、深浅測量から得られた海底面の高さを3次元データに取り込むことで、海底面からの土被りも視覚的に把握可能となりました。また、シールド掘進管理システム（Kajima Shield Control System）から得られる掘進リングごとの各種データをCIMの属性情報とすることで、施工状況も可視化されるため、施工の精度と安全性が高まります。 さらに、同管理システムにより自動生成されるシールド機とセグメントの位置情報から、リアルタイムにテールクリアランス※2を把握することができます。シールド機の方向を変えながら掘進する場合、テールクリアランスを均一に保つことが難しく、セグメントとスキンプレートが接触し、セグメントにひび割れ等の損傷が生じる恐れがありますが、CIMを活用しテールクリアランスを常に把握することで、日々的確な掘進管理を行うことができました。 このように、さまざまな情報が“見える化”されたことで、確実な施工管理がなされ、高度な品質管理と施工の安全性を徹底することができました。

出典：海底シールド工事へのCIM導入で、品質管理を“見える化”｜2017.2.22｜鹿島建設株式会社

清水建設株式会社

清水建設（株）＜社長 新村達也＞と日本道路（株）＜社長 石井敏行＞は、両社で組成した共同企業体（JV）が施工を進めている「九大箱崎南地区都市計画道路築造その他工事」において、施工検討フェーズで使用した3Dデータを後工程の施工フェーズにそのまま展開する、BIM/CIMを基軸としたシームレスなデータフローを構築し、道路施工業務の高度化・効率化を図る取り組みを進めています。取り組みの一環としてこのほど、舗装切削工事のマシンコントロール（MC）施工に、BIM/CIMに紐づいた施工検討データを展開・活用し、高精度な切削機械の自動運転を実現しました。 この取り組みの核となるBIM/CIMは、工事対象の道路舗装モデル、工事エリアの埋設物モデル、路面標識モデルを同一の座標系で統合したものです。モデルデータの作成に当たっては、施工検討フェーズから施工フェーズへのシームレスなデータ連動を見据え、最終工程のMC施工に即したデータ形式からバックキャストして統合モデルのデータ仕様を定義しました。このデータ仕様に基づき工事エリアの点群データを取得し、設計図面から作成した構築物の3次元モデル、探査結果を反映した埋設物モデル等に点群データに基づく位置情報を付与することで、多様な用途に活用できる統合モデルを構築しました。 この統合モデルに集約された3Dデータをシームレスに展開するデータフローを構築することで、データ変換作業を要さず、VR・ARによる施工検討や施工スケジュールの4Dシミュレーションを行うことが可能となり、早期の計画変更などにも柔軟に対応できるようになります。舗装切削工事のMC施工では、統合モデルの施工検討データをMCシステムに展開し、施工指示データの作成などの準備工程を圧縮することで、大幅な省力化・省人化とともに、MC施工に要するコストを約25％削減することに成功しました。 清水建設と日本道路は、当現場での取り組みを他の協働案件にも展開し、道路施工のDXを促進していきます。また、清水建設は、BIM/CIMを基軸としたデータフロー構築の取り組みを他の土木工種に展開し、土木工事全体の生産性向上につなげていく考えです。

出典：BIM/CIMを基軸に道路施工現場のDXを推進｜2025.4.4｜清水建設株式会社

まとめ

本記事では、CIMの定義やBIMとの違い、国土交通省が進めるBIM/CIM原則適用の流れ、3次元モデルと属性情報の役割について解説しました。あわせて、フロントローディングによるミス削減や関係者との迅速な合意形成、LCAの高度化といった導入メリット、コストや人材確保といった課題への対策も紹介しています。

建設業の実務でCIMを定着させるには、まず自社が請け負う直轄工事や自治体案件の適用範囲を確認し、工種ごとに必要となる3次元モデルの詳細度を整理することが起点です。若手技術者を軸としたモデラーの育成計画と、ドローンやレーザースキャナによる点群取得環境の段階的な整備を並行して進めれば、無理のない導入が実現できます。

建設DXと脱炭素の両立を目指す方は参照してみてください。

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