建築設計の現場で使われる「3D CAD」｜主な機能とソフトの種類、BIMとの違いについて解説

2024年11月5日 2024年11月1日

今や建築設計に欠かせないツールであるCADですが、その中でも三次元的にプランを確認できる「3D CAD」を使う企業は少なくありません。

「業務内容に合うCADソフトはどれか知りたい」「業務の効率や生産性を上げられるCADに変えたい」という方も多いはずです。

そこで、今回は「3D CAD」の主な機能と種類、デジタル化に欠かせないBIMとの違いについて徹底解説します。

設計・施工・現場管理の効率化や販路開拓を進めたい方は、ぜひ最後までご覧ください。

建築設計における「3D CAD」とは｜主な機能とメリット

CADとは「コンピューター支援設計（Computer Aided Desing）」の略称で、建築設計においてはコンピューター上で設計製図できるツールを指します。

CADが生まれる以前は設計士が紙とペンで製図していましたが、コンピューター上で作業できるようになり作業時間が圧倒的に短縮されました。

最近は、2次元である図面の作成に加えて、プランを3次元にモデリングできる「3D CAD」を使用する企業が増えています。

では、3D CADの主な機能と使用するメリットを紹介します。

これまで平面的な図面から立体的な空間を想像してプランを検討しなくてはならず、ラフ模型を作るケースも珍しくありませんでした。

しかし3D CADを使うと、検討段階から空間を立体的に確認できるため、平面計画だけではなく、天井高さや構造を視覚的かつ直感的に正しく把握できます。

複雑な形状の建物は、2Dの図面から内観・外観デザインを正しく捉えることが難しく、プランの調整や修正が必要で時間と手間がかかっていました。

しかし3D CADによって正確な三次元モデルをコンピューター上で確認できると、曲面や有機的な曲線を用いたプランもより実現しやすくなります。

CADは図面をデータ化するため、進捗状況の確認やプラン修正、別のプロジェクトへの一部転用などが簡単にできます。

そのため、大手ハウスメーカーやデベロッパーでは自社用にカスタマイズした3D CADを用いてプランのパッケージ化を実現しています。

3D CADによって業務の効率が上がると、設計・施工・竣工までのリードタイム短縮やトータルコストの圧縮につながります。

建設業の2024年問題（※）によって建築・建設現場における労働環境の見直しが求められる中、設計業務の効率化は重要なポイントと言って間違いありません。

※建設業の2024年問題：働き方改革関連法の制定により、時間外労働の上限が規制されて時間外労働に対する割り増し料金が引き上げられ、現場を圧迫している問題。（参考：国土交通省｜建設業における働き方改革）

3D技術を活用することで、プランの詳細なビジュアライゼーション（可視化）が可能となり、設計者・施工者・発注者（施主）の間でイメージを具体的に共有できるようになります。

完成形を直感的に把握できるため、打ち合わせにおいて懸念される思い違いや勘違いが生まれず、トラブルを防げる点もポイントです。

また、図面から立体的な姿を想像しにくいエンドユーザーに対しても、3Dパースを活用すれば効果的にプレゼンできて訴求効果を期待できます。

無駄なコストの削減や工期の延長を防ぎ、設計の正確性を高めるために必要な作業が干渉チェックです。

干渉チェックとはプラン上で梁や柱などの構造体同士が重なり合わないかを確認する工程で、施工時のトラブルを未然に防ぐために欠かせません。

2D CADでは設計者が仕上がりを想像しながら干渉チェックしていましたが、どうしてもミスが発生する点が問題視されていました。

しかし、3D CADを使えば視覚的にプランの矛盾を見つけられるため、設計ミスを大幅に削減できます。

3D CADは大きく3つのグレードに分けられます。

導入予算やスキルに合わせて適切なCADソフトを選ぶことが重要です。

種類	特徴
ハイエンド	・高性能かつ多機能な3D CADで、複雑なプランニングにも速いスピードで処理できる（作業時間の圧縮・効率化）・他のCADソフトとの互換性が良い（2D CADと連携しやすい）・ソフトの導入コストが高い・高速処理するためのハイスペックな設備が必要（古いパソコンやロースペックのパソコンではフル活用できない）・作業が複雑で、実務レベルまでの技術を習得するまでに時間がかかる
ミッドレンジ	・ハイエンドほどではないが、ある程度の性能・機能を網羅できる・ハイエンド寄りとローエンド寄りのソフトがあるため、選ぶときに注意が必要
ローエンド	・初心者向きで性能や機能がシンプル（できることが限られるため、規格住宅などパターン化したプランにおすすめ）・一般的なパソコンでも比較的軽快に作業できる・ソフトの導入コストがリーズナブルで無料ソフトもある・他のCADソフトとの互換性は良くない（データのやり取りをしにくく、過去のCADデータを3D化できない可能性がある）

このように、グレードによってできることや速度が異なるため、CADソフトを選ぶ際は特徴を細かく確認しましょう。

ソフト	特徴
AutoCAD	【動作環境】Windowsのみ・建築業界で最も広く普及しているソフト・建築設計に特化している・2D断面図や立面図を平面図から作成できる
ArchiCAD	【動作環境】mac・Windows両方・BIM機能を搭載している・オブジェクトのデータ調整が簡単・3D情報から2Dの平面図・立面図・断面図を作成・更新できる・モバイル端末でも3Dモデルデータを確認・編集できる
SketchUp	【動作環境】Windowsのみ・操作が簡単なので、個人ユーザーも多い・直感的な操作が可能・VR技術に対応している・拡張機能が豊富
VectorWorks	【動作環境】mac・Windows両方・デザイン系事務所で多く使われているソフトで比較的ビギナー向け・BIM機能を搭載している・展開図を一括生成できる
Revit	【動作環境】mac・Windows両方・デザイン系事務所で多く使われているソフト・BIM機能を搭載している・展開図を一括生成できる