BIM導入諮詢 2018-03-22T14:20:02+00:00

BIM導入諮詢

針對公司欲導入 BIM 提供諮詢服務

BIM知識

早在約二十年前,航空、機械、與製造業便開始了一波應用電腦3D技術於產品設計、分析與製造之產業革命,至今已發展得相當成熟,應用也十分普遍。營建產業則因產業特性之不同,在3D產品資訊模型及其相關應用軟體工具的發展與應用上,雖也持續地有些進展,但速度相對地較為遲緩。近年來,由於3D遊戲與電影的蓬勃發展,吸引許多資金投入虛擬空間的擬真或混真模擬技術與軟體工具的研發,使得技術與工具又更加成熟,加上現在許多建築設施的造型與空間安排之複雜度已達到了不使用3D模擬技術則難以設計與施工的地步,還有為了達到節能減碳與永續發展上的要求,也必須使用3D模型來進行分析設計才能達成。因此近年來,以3D建築資訊模型為核心的BIM(Building Information Modeling)技術之發展與應用,在營建產業已蔚成一股不可忽視的趨勢,甚至在許多歐美先進國家,BIM技術已成為競爭力的基本門檻,並已漸納入政府公共工程的要求中,十分值得臺灣營建產業重視。本文先簡介BIM技術,再淺談其對公共工程之影響。

一、何謂BIM?

BIM是Building Information Modeling的縮寫,指的是在營建設施(包括如建築物、橋梁、道路、隧道等)的生命週期中,創建與維護營建設施產品數位資訊及其工程應用的技術。換一個較容易想像與理解的方式來說,BIM技術就是一個在電腦虛擬空間中模擬真實工程作為,以協助營建生命週期規劃、設計、施工、營運、維護工作中之各項管理與工程作業之新技術、新方法與新概念(而不是常被誤解的新工具)。BIM強調工程(包括建築、土木、水利、河海等各類工程)的生命週期資訊集結與永續性運用、3D視覺化的呈現與跨專業跨階段的協同作業、幾何與非幾何資訊的繫結、靜態與動態過程資訊的即時掌握、微觀與巨觀空間資訊的整合等。以上之BIM技術特質對公共工程的品質提昇、減少錯誤變更的成本浪費、有效縮短工期、跨專業整合與溝通界面管理等成效,國內外都已經有許多成功案例與輝煌成果。而整個BIM技術運用仍在持續而快速發展與進步中。
BIM術語,因不同使用時機與目的,通常包含三種定義:

  1. 指一個『產品』 – 也就是描述一個建築物的數位化3D模型,亦是涵蓋其「形」與「意」之結構化的資料集,故可稱:建築資訊模型。
  2.  指一項『活動』 – 也就是建置與管理一個建築資訊模型的行為,可稱為:建築資訊建模。
  3.  指一套『系統』 – BIM本身具有系統化集體運作過程的內涵,營建業若導入BIM,就彷彿自然地在執行一套新的商務系統模式,所以,可用: 建築資訊管理稱呼它。

二、BIM相關技術的發展

自從物件導向理論與技術在資訊科技領域中的逐漸萌芽與發展,歐美開始用此技術來描述產品生命週期的資訊,建構產品資料模型,含創建、組構、使用、維護等的資訊掌握與傳輸、交換等應用。此技術首先在航空、機械、與製造業開花結果,逐漸擴展到營建業。長期研究建築物資訊模型技術的美國喬治亞理工學院的查爾斯伊士曼(Charles Eastman)教授,在”Building Product Models”書中,即詳細介紹建築物的元件資訊模型組構原理,揭開Building Information Model (簡稱BIM)術語概念啟用的先河。2002年,Autodesk公司開始使用Building Information Modeling來闡述該公司AEC(Architecture, Engineering, and Construction)相關產品的功能設計理念,加上營建產業分析師 – 傑里萊瑟靈(Jerry Laiserin)積極撰文推薦,促成許多3D工具軟體大廠,如Tekla、Bentley Systems和Graphisoft等的跟進,紛紛進入追求理想BIM技術工具的競逐中。

有了日益成熟好用的工具,加上發展多年的產品生命週期資訊管理與應用的理論基礎,再經過許多營建案例的成功應用,近年來的BIM技術發展與應用可說是蓬勃發展且突飛猛進。目前BIM相關技術的發展大致上可以分為資訊交換標準、建模技術、與模型運作技術三個方面:

(一)、資訊交換標準:

BIM工具軟體間有時需進行模型檔案的轉換與整合,其資訊交換的標準較常見的有IFC(Industry Foundation Class)標準,專供建築規劃、設計、施工以及管理的資訊交換。另一個則是CIS/2標準 (CIMsteel—整合性標準-版本2),用於結構鋼設計和製造。這兩個標準都有描述產品幾何、元件相關性、整合施作流程和材料、性能、元件製造和其他屬性。

(二)、建模技術:

最為著名的有Autodesk的Revit系列及Bentley的Microstation與Projectwise、Graphisoft的ArchiCAD、及Tekla等;它們都有類似「參數設變引擎」(Parametric Change Engine,此名稱取自Autodesk Revit)的技術,使空間相關元件資訊能智慧式互動調整,幾何元件所繫結的屬性資料,背後也都有獨立的資料庫處理引擎,管理龐雜的模型資訊。

(三)、模型運作技術:

BIM技術含蓋工程生命週期的「形」(幾何資訊)與「意」(非幾何資訊)的所有資訊管理與運用,模型的呈現效能、屬性資料的集結與運作等都牽動著BIM技術運作的優劣。目前BIM的運作技術多數聚焦在3D視覺化的軟硬體效能提昇、空間與時程衝突分析檢核、雲端服務的提供與應用、跨專業協同作業及跨階段間的整合交付等。

三、BIM技術能消除公共工程常見的障礙

BIM技術能幫助營建業解決許多目前作業方式所遭遇之困境,以下僅舉兩個對公共工程的好處給大家參考:

(一)、BIM能彌補2D視圖擬真程度的不足
以2D平面視圖來表達建築物實體,會有許多的簡化與漏失,簡化的結果造成許多盲點的猜測與爭議、而漏失與誤判造成公共工程施作的變更損失與工期延宕。BIM的3D建模能使工程圖說更加清明精細,促使公共工程設計與施工的早期溝通順暢,降低施工後期慢慢由實體浮現的認知落差,造成無謂的設計變更損失。

(二)、BIM能減少工程資訊交換界面
設計者靠傳統的圖文媒體表達完整設計構思,若公共工程在同時間同一空間,相關的工種太多,協調溝通會複雜易錯,不同工種所持的圖文依據也容易產生版本不一或空間互斥,排程不順等現象。BIM的3D模型及其衍生的2D施工詳圖,或繫結的施工說明文件,都能以BIM之參數設變引擎的機制,緊扣在一起,變更時能同步調動,大幅減少工程資訊再製與交換的界面。另外,BIM資訊整合之協同作業平台就是消除工程不同階段與不同工種間太多資訊不同步之缺點的利器,使公共工程的縱向資訊傳遞與橫向連繫溝通都能暢行無阻。

四、BIM 對公共工程的影響與展望

資訊時代是持續以資訊技術進行對現實世界不斷深化的擬真過程;目的在破除舊環境不得已的簡化與多餘的交換界面、資訊重複建置的浪費等;應用電腦高速運算及網際網路傳輸無遠弗屆的特質,讓「形」與「意」的擬真效果更接近實境,並能跨越時空,更精準而接近同步地即時掌握實體的運作,將該實體的靜動態資訊發揮到整個生命週期充分共享之極致。BIM技術正是實現對建築物(或工程結構物)實體的生命週期所有靜動態資訊,以盡可能做到和實體同步運作,做全面性的精確掌控與充分共享的利器。

目前一些歐美先進國家的政府單位已開始或已規劃在3-5年內,於其國內工程中採用BIM技術,尤其以美國最為積極,並推動相關國家標準之訂定,例如,名為NBIMS (National BIM Standards)的國家標準,已進入第二版之修訂。在亞洲,韓國與中國的政府亦有類似的規劃,鼓勵國內工程界採用,例如中國的住房和城鄉建設部在今年(2011年)5月所頒佈的《2011-2015年建築業資訊化發展綱要》中,便特別強調要推廣BIM。在國內,台北市政府建管單位亦委外進行以BIM技術導入建管自動審圖之可行性研究,而台北市捷運局亦決定在新的工程專案正式規定採取BIM技術輔助工程的推動。

國際營建產業之專業人士普遍有一共識,認為BIM技術的發展對營建產業的商務模式與產業文化會有深遠的影響,而持續發展的結果,業主會是明顯的實質受益者。政府是公共工程的最大業主,我國公共工程若能積極導入BIM技術,對政府在公共工程的品質要求、進度掌控、成本降低、以及永續發展方面,都應會有極大的助益。

引用:公共工程電子報

建築資訊模型建置規範

BIM (Building Information Modeling)

建築資訊模型(3D)建置規範

為確保施工品質及提供更好的視覺化表達方式,以有效溝通協調及施工規劃,本工程工作項目包含BIM技術服務作業,協助施工廠商減少施工衝突及變更設計之情形產生。

施工階段中必須在承攬契約下拆解設計資訊為不同工種及工項,再透過能執行的施工方法,由虛擬模型(Building Information Model)建構出實體,再與實體對應修正為竣工圖資。利用模型配合假設工程進行相關施工程序沙盤推演,降低工程風險提高施工效率維護施工品質。

壹、 BIM模型建置規格

一、 技術規格定義

施工廠商須利用BIM(Building Information Modeling)工具建置BIM (Building Information Model)模型提交監造廠商及甲方進行整合應用。BIM模型之定義係指用於土木、建築工程中的三維參數化模型,透過三維的空間模型紀錄項目中的構造物幾何資訊,提供工程生命週期中各階段,包含:規劃、設計、施工、營運管理等參與者如業主、建築師、專業技師、營造商、專業分包商、供應商等進行資訊分享與工程協調。

施工廠商所提交之各BIM模型詳細程度,可參考美國建築師協會(AIA)所提出Document E202-2008之LOD(Level of Development)定義,其等級分類如表一。

表一LOD說明

本表內容摘錄自臺大土木工程資訊模擬與管理研究中心「業主BIM導入方針之擬定指引(草案)」。

二、 施工階段BIM模型定義

為解決營造階段各工項與專業分包現場施工協調問題,施工廠商須針對LOD200、LOD300進行BIM模型建置 ,其中各模型建置LOD等級如表二。

表二各BIM元件建置等級分類

檔案-編號1-建築資訊模型(3D)建置規範

BIM應用的重點

  • 分工建模
  • 協同設計
  • 資訊共用(專業深化)‧整合管理BIM可能帶來的改變-技術面
    BIM的效益:(BIM Handbook)

BIM導入之效益

2007年美國史丹福大學(CIFE)對32重大工程項目的調查(Azhar 2011):

●消除40%的預算外之變更
●工程估價準確度誤差小於3%
●估價時間減少 80%
●碰撞檢查減少費用達合同價格的10%
●工程項目完成時間減少7%,即早實現投資回報

2008年美國McGraw-Hill Construction對82位建築師/101工程師/80家營造商/39位業主(計302份)的調查(Azhar 2011):
●建築師應用BIM最多:有43%的建築師應用BIM於項目的比率超過60%
●營造商應用BIM最少: 有23%的營造商應用BIM於項目的比率超過60%,但有BIM 45%的營造商應用BIM於項目的比率少於15%
●82%的受調查者相信,BIM對其生產力有非常正面的影響
●79%的受調查者指出,應用BIM帶來許多好處,如較少的資訊澄清要求與減少工地配合的問題
●66%的受調查者相信,應用BIM將增加得標的機會
●2/3的受調查者提出,BIM將會相當程度影響工程項目的執行
●62%的受調查者計畫,2009年的專案中至少有30%要應用BIM

BIM導入PCM前後

BIM導入項目管理前後

物業管理導入BIM前後

有無BIM工程流程之差異

現有工程流程

導入BIM之工程流程

Taiwan BIM Guide

我國BIM協同作業指南(初稿)文件表列

TW -01 營建專案之 營建專案之 營建專案之 BIMBIMBIM特定條款 特定條款

Particular Conditions for BIM

當營建專案決議採用BIM時,可將BIM特定條款(以下簡稱BIM條款)附加於主契約之後,以便能將BIM相關工作納入主契約之服務範圍。在採用BIM條款之前,請先詳讀以下備註內容。
備註:

本文件供營建專案採用BIM時使用,稱為「BIM條款」,採用BIM的營建專案的所有利害關係人,應將本文件視為契約文件。

本BIM條款可適用於公部門和私部門,也可適用於不同型式的採購契約,但並未涵蓋採用BIM的所有相關議題,對於某些特殊使用者,應針對其特定BIM應用,在徵詢專業意見及法律見解後做適當的修改。

一、定義

1.1 BIM指建築資訊建模(Building Information Modelling),是指在數位虛擬空間建立、維護管理及應用3D數位模型之過程與方法;該3D數位模型具有幾何與非幾何資訊,用來表達工程實體之位置、尺寸、造型、數量、物理屬性及相互間之空間關係;BIM的應用將可使設計做得更好,施工更順利,而建製完成後又可將建築物施工階段的資訊轉移至維護管理使用,有助於提昇營建產業之效率。

1.2 BIM指南是指由中華民國政府營建主管部門發佈的「我國BIM協同作業指南(BIM Guide)」,或是主契約中指定使用的其它BIM指南。

1.3 BIM條款是指針對採用BIM而擬訂的契約條款。

1.4 BIM執行計畫(BIM Execution Plan, 簡稱BEP)是指根據BIM條款第四條所擬訂的BIM工作執行計畫。

1.5 BIM經理是指業主根據BIM條款第三條所指派,稱為BIM經理的個人、公司或組織,也包括業主另行指派以取代現有BIM經理的個人、事務所或公司。

1.6 施工文件是指由設計者為本專案準備的非BIM模型資訊,包括所有圖面、計算書、電腦程式、樣品、範式、模型及其它類似資訊。

1.7 貢獻是指某一方針對本專案的BIM模型,提出並且與其它各關係人共享及使用的資訊,含說明、設計及數據資訊等。

1.8 設計方是指在主契約中敘明負責本專案全部或部份項目設計的一方或多方。

1.9 圖面是指:(1)列於主契約中非由BIM模型產出的二維平面圖、草圖及其它圖面;以及(2)列於主契約中由BIM模型產出後,再加上其它個別補充圖說的二維投影圖。

1.10 業主是指本專案的所有人(起造人),包括政府機關或法人團體。

1.11 BIM模型是指一建築專案的物理與功能特性之數位表達形式,亦即指具有比例正確之空間關係與尺寸的三度空間電子格式建築元件。BIM模型可以指建築模型中的一個模型元件(亦即在專案中的一個構件、系統或組件)、一個個別的模型或數個聯合使用之模型;而BIM是指建製這類數位模型之過程與技術。

1.12 各階段定案BIM模型是指:(1) BIM執行計畫指定各階段應建製的BIM模型;以及(2)已經達到一定程度之完整性,且可被表達為各階段2D施工文件之BIM模型。不含解析評估、初步設計、研析或彩現處理之模型。當設計者所準備之模型尚未達到定案模型前,僅稱為BIM模型而非定案BIM模型。

1.13 建模者是指負責將特定專案模型元件建製至特定階段所要求的發展細度之專案成員。特定元件之建模者可由BEP的模型元件表中查詢得知。

1.14 用模者是指被授權使用模型來進行專案之分析、估價或排程工作的任何個人或團體。

1.15 主契約是指將參與專案之各團體引入服務、供應或施工工作的契約。

1.16 專案是指參與成員依據主契約執行BIM相關工作之營建專案。

二、一般原則

2.1 參與專案之各方都應將BIM條款納入其服務、供應或施工的主契約中,且其中至少要有一方負責執行BIM相關工作。後續有分包或下游供應商時,BIM條款應延用於分包商及下游供應商之主契約內容中。
2.2 本BIM條款並不改變原主契約中各專案成員間的契約關係,也不移轉任何專案成員的風險。尤其是:

2.2.1 本BIM條款既不改變設計方的角色也不能排除設計方對專案設計應負的責任。

2.2.2 本BIM條款不能用以減免業主(起造人)依建築法或相關契約需擔負的責任和義務。

2.2.3 除非在主契約中明載,否則參與執行BIM工作之承包商及其分包商或供應商,並不擔負設計成果之成敗責任。

2.2.4 若BIM模型與圖面間出現不一致之情形,則應以圖面為準。

2.3 若BIM條款與主契約出現不一致之情形,則應以BIM條款為準。
2.4 至於由BIM所產出之模型,應依以下規定:

2.4.1 除非明訂於BEP中,各階段定案設計模型一般不被用以提(萃)取材料及物件之數量。

2.4.2 除非另訂於BEP中,否則模型之尺寸公差依主契約中尺寸公差之規定。

2.4.3 若定案模型與任何一般模型間出現不一致之情形,則應以定案模型為準。

2.4.4 當任何專案成員發現不同BIM模型間或BIM模型與主契約間有任何資訊不一致的情形時,應立即通知該主契約之其他專案成員以及BIM經理。
三、BIM經理

3.1 業主應為專案指定一或多個BIM經理。BIM經理亦可由參與主契約之任何專案成員兼任。除非其他專案成員同意支付,否則聘請BIM經理所需之費用應由業主負擔。
3.2 除非在BEP中另訂,BIM經理之角色與責任應依BIM指南中之規定。

四、BIM執行計畫(BEP)

4.1 BIM經理應儘早於專案開始之時,及專案開始執行後有必要修訂時,召集與執行BIM工作相關之專案成員共同參與,盡其所能合議制定與增修BEP之內容與用詞。
4.2 BEP與BIM模型之建製及演進,可參考BIM指南之規範。
4.3 BIM經理應於任何可行及必要之時機,召集與執行BIM工作相關之專案成員一起開會,共同核定各階段定案BIM模型。
4.4 BIM經理應安排BIM會議時程並主持BIM會議。當各專案成員對於修訂BEP或用詞發生歧見時,由BIM經理做最終決定。當業主依據BIM條款第三條指派多位BIM經理時,此一最終決定應為所有BIM經理共同之決定。
4.5 倘若任何專案成員依據BEP須執行超出主契約範圍之工作時;此超出範圍之工作,應視為主契約之額外工作或變更。
五、風險分攤

5.1 每一位建模者之貢獻,都將與專案後續階段之建模者與用模者分享。
5.2 當建模者建製BIM模型資訊時,將不擁有該模型資訊或使用軟體之所有權。除非另以其他文件載明,否則後續建模者或用模者對於BIM模型之使用權利,僅限於與該專案設計與施工相關之使用、修改及轉換工作範圍。本BIM條款不授予模型資訊在其他專案或其他使用目的之權利。
5.3某些特定模型元件可能提供超過BEP所要求的資訊詳細程度,然而後續用模者或建模者,僅能信賴BEP規定範圍之資訊完整度及準確性。
5.4 任何後續用模者或建模者使用或信賴超過BEP規定範圍之資訊時,應自行負擔風險,而非由原建模者負責。後續建模者及用模者未經原建模者之授權而修改或使用其模型之內容而導致損失時,無權向原建模者求償。
5.5 除BEP另有說明外,專案之所有成員得信賴契約文件範圍內所包含之階段定案BIM模型的資訊精確性,包含尺寸之精確性。
5.6 專案團隊成員的貢獻應符合主契約之規定,未載明者,依相關法律之規定。
5.7 專案團隊成員應盡可能減少因使用或存取其模型或階段定案BIM模型之債權與債務風險。一旦發現任何錯誤、遺漏、或不一致時,應立即通知相關成員及BIM經理。惟此一努力不免除任何成員對於BIM工作之原有責任。
5.8 任何建製BIM模型的團隊成員,不擔負他方使用超出BEP所規定之模型資訊而導致之損害責任。

六、智慧財產權

6.1 依據主契約,每一團隊成員應向其他成員保證:(1) 該成員擁有其BIM工作內容之完全著作權;或(2) 該成員已經取得其BIM工作內容之著作權人的完全授權以執行本特定條款之工作。每一成員皆在其特定條款中同意,當其他成員因為使用其BIM工作貢獻而遭致第三者之侵權或疑似侵權求償時,該成員將負賠償責任。除主契約或本BIM條款中特別規定外,本BIM條款不得限制、移轉或影響任何成員對於BIM工作貢獻之智慧財產權。

6.2 根據第6.1條,每一成員於其他成員在執行本特定專案工作時,授權如下:

6.2.1 針對該成員所擁有之BIM工作內容,給予該BIM工作內容非專屬授權,以進行限於專案貢獻目的之生產、散佈、展現或其他使用行為;

6.2.2 針對該成員取得其他成員之BIM工作內容授權者,有該BIM工作內容之非專屬授權,以進行限於專案貢獻目的之生產、散佈、展現或其他使用行為;

6.2.3其他成員有權對該成員之BIM工作內容,於專案範圍內再授權於他人;以及

6.2.4 針對該成員所擁有之BIM工作內容、其他BIM模型中含有該工作內容、或其他整合BIM模型中含有該工作內容,給予非專屬授權,以進行限於專案貢獻目的之生產、散佈、展現或其他之使用行為。

本條文所稱之授權,亦包含BIM條款或主契約中所授予之歸檔權利。

6.3 若某主契約成員的BIM工作內容之版權購自第三方,或獲得第三方之專屬授權,則該成員授予本專案其他成員BIM工作貢獻使用權之範圍,僅限於第6.2條之規定。

6.4 業主在專案結束後對於最終設計模型之使用權利,應受主契約中有關業主及設計者間權利義務規定之規範。

6.5 除主契約中另有規定外,本BIM條款中之非專屬授權,依著作權法之規定。在專案最終結束後,此非專屬授權應限於與專案有關之BIM工作副本存檔。

6.6 若主契約或本BIM條款中未規定,其他成員任何促進本條款之行為,皆不可被視為或推定為剝奪他方為各自BIM模型潛在工作貢獻之權利。其他專案成員、個人或提供模型貢獻的成員,不得視為對專案具貢獻的共同作者。

引用:內政部建築研究所委託研究報告 – 附錄五 我國 BIM 協同作業指南(含附錄)初稿    請參考: Taiwan BIM Guide.pdf檔案(下方下載)

檔案-編號2-Taiwan BIM Guide.pdf

建築空間資訊模型在維護管理上的應用
一、BIM模型的特性
BIM(Building Information Modeling)中文稱為建築空間資訊模型,是近幾年蓬勃發展的新概念。其中的「建築空間資訊」包含建築空間的設計與營建作業,而「模型」意指過程的描述、建築工作的模擬。因此BIM可說是一套描述建築設施生命週期過程的資訊模型,利用此模型可更完整的描述建造過程的各種作業狀況,並配合視覺化工程規劃設計及應用於建築設施整個生命週期的各項作業。
BIM一詞除了代表建築空間資訊模型本身,也代表製作、管理建築空間資訊模型的過程,在此過程中應謹慎考慮模型的資訊交換性(interoperable)及再利用性(reusable)。而BIM系統泛指能在建築設施生命週期中建立、整合及重複利用建築資訊與專業知識的系統。以往的CAD(Computer Aided Design)系統主要以繪製幾何圖形為主,從這些幾何圖形中無法直接取得有意義的資訊,而BIM系統能直接自模型中取得所需的資訊。
二、BIM的特性與優缺點
BIM主要的特性有:

  • 輸入、輸出、使用、分析資料:在建築設施生命週期的不同階段會有不同專業的人輸入或修改模型資料,需要使用不同的軟體工具輔助設計。
  • 資訊分享:在不同專業的團隊間交換資料需要統一的資料格式以利資訊交換。
  • 物件:在BIM模型中每個物件皆有個別的身分與意義,參數(Parameter)則用來描述每個物件的屬性,例如形狀、位置、材料等等。

由於BIM能夠更有效的整合建築、結構、機電設計與營造廠、建物營運團隊,因而能產生以下效益:

  • 使用標準資料格式減少因檔案交換而產生的錯誤與遺漏。
  • 由標準格式帶來的繪圖準則增加設計的精確度。
  • 共享資料減少重複作業的浪費。
  • 在原本的建築模型附加更多資訊,有利於營運階段的管理。

三、BIM的資料格式

統一的資料格式是BIM最重要的部份,市場上也有許多組織提出了各自的格式,目前被廣泛接受的為IFC標準和STEP標準,IFC全名為Industry Foundation Class,為BuildingSmart所提出。BuildingSmart原名IAI是1994年由在美國的12家軟體公司所聯合建立的組織,成員含括營建產業、繪圖軟體、學術界等領域,組織的目的在為營建相關產業制定標準資訊格式,使營建工程的生命週期中能有資訊共享之供應鏈架構,減少資訊轉換的成本與損失,提高效率。STEP與IFC的目標相同,以一套標準化的資訊表達方式展現各產業的產品和各工作階段所需的資訊。STEP為ISO組織所制定,需求起源於美國國防工業的產品資料,範圍涵蓋製造業,此點與IFC專注於營建相關產業的應用不同。因此本文主要以IFC做為資料交換格式的介紹。

四、建築設施維護管理
IFMA(International Facilities Management Association)對於設施管理的定義:「設施管理是結合商業行政、建築學、行為學及工程科學的知識或原則,使設施內人員與組織與實質的工作場所相互協調。」另外劉明國[1987]對建築設施維護管理的定義為:「對於建築物而言,就是使該動作的有所動作,對因應的保護措施有周全的警戒,並且經常不斷的留意而在維持其機能上做的種種處置。」
因此建築設施維護管理基本可分為兩個部分,其一為「營運管理」,目的在提供使用者該建築設施的設計功能。另一為「維護管理」,目的在以各種方法恢復或維持設施機能。其中維護管理屬於營運管理的一部分,扮演輔助的角色。

圖一、設施管理中的元素 [IFMA 2001] 五、應用BIM於建築設施維護管理

由於建築設施的組成元素眾多,各項元素內又含有眾多資訊,如材質、尺寸等,十分龐雜。而資訊的取得會影響維護作業的進行,因此若導入BIM的概念,在設計、建造階段即建立BIM模型,在營運維護階段可直接應用前期建立的資料,避免重複建立資料的浪費,也可減少整合資料時因格式而產生的衝突問題。圖為IFC架構圖,可看到其中除了對空間、建築、結構的描述外,也對MEP(Mechanical Electrical Plumbing)有其規定。

圖二、IFC2X3架構圖 [IAI 2009] 使用BIM在建築設施維護管理除了資料整合的優點外,管理方式也跟以往有很大的不同。傳統維護管理往往僅是由設備資料庫展開的清單/列表,記錄每個設備的維護紀錄。當應用了BIM之後,藉由BIM中的空間資訊與3D視覺化的功能,可以達成以往無法做到的事:

  1. 提供空間資訊:水管、電線通常埋於牆中,使用平、立面圖在管路複雜處有時很難清楚辨識,藉由BIM的視覺化功能,可以快速找到該設備或是管線的位置以及與附近管線、設備的空間關係。
  2. 資料更新迅速:由於BIM是元件化的3D模型,新增或移除設備均非常快速,而平、立面圖均是由3D模型中的剖面,因此不會有資料不一致的問題。

圖三、使用Revit MEP進行空調系統風量設計

六、結論
BIM帶來了標準化的資料格式,使得資訊得以在建築設施生命週期的各個階段順利傳遞、累積,解決了以往在營運維護階段資料不足或是錯誤的問題。BIM的空間資訊也對營運維護的管理方式帶來了變革,現在能使用更多視覺化的工具來增加效率,提供更多資訊給進行維護的人員。

但是目前IFC格式對於機電設備的支援仍有不足,因此各廠商在某些元件上只好使用各自的定義,使少部分資料在不同廠商的軟體間轉檔會發生問題。不過IFC仍在快速發展,相信不用太長的時間即可解決機電設備的定義問題。

引用:國立臺灣大學 土木工程學系 工程資訊模擬與管理研究中心 文獻

編號3-建築空間資訊模型在維護管理上的應用.pdf