應用 BIM 技術於建築物設施管理案例分析

本節探討有關 BIM 技術應用於建築物設施管理之相關案例，許多案例開始重視設 施管理這部分，亦期望設計及施工用的 BIM 模型資料可以延用至設施管理階段，藉此 本研究整理出國外多個案例，其導入及應用經驗可供產官學界參考。

壹、 MathWorks 園區

 案例說明

MathWorks 是一個提供科學家和工程師使用的數學計算與分析軟體的公司，計畫 擴建一棟新建築，可容納公司日趨成長的員工所需，以及增加顧客的滿意度，並且能 符合能源效率和生產力。麻薩諸塞州(麻州)的園區擴建計畫開始於 2005 年，建地約 176,000 平方英尺，具有四層樓之辦公室空間。

圖 6 MathWorks 園區(一)

(照片出處: http://www.glassdoor.com/Photos/MathWorks-Office-Photos-E17117.htm) MathWorks 強調 BIM 是這個專案計畫一個重要的關鍵因素，期望導入 BIM 技術 於設計、施工、直至交付到設施管理階段，以利降低成本、縮短時間及提供工程品質，

如下表 2 主要說明參與單位及所使用之相關 BIM 軟體。

表 2 專案各單位使用軟體

公司 工作項目 使用軟體

Mathworks 業主 瀏覽、營運維護 Revit、Naviswork SG&A 建築師事務所 建築設計 Revit

Gensler 室內設計 室內設計 AutoCAD Cranshaw 營造 施工、營建管理服務

van Zelm 機電 MEP 設計 AutoCAD Vico Software 公司 BIM 顧問 Vico Software FM Systems 公司 設施管理 FM:Interact National Development 房

地產開發公司

房地產開發及顧問

(資料來源:Teicholz, P. IFMA Foundation) 這個專案計畫的創新在於整合 BIM 及 FM 的流程與技術。本專案總共建置了五個 BIM 模型並加以整合。關於協調施工作業主要使用 Autodesk Revit 軟體，而MathWorks 的空間管理及維護管理系統則是使用 FM:Interact。此計畫為使用新技術的前導型計 畫，為改善傳統流程為新技術做準備，專案團隊利用改善的方法來分析在傳統工作流 程中的好處及障礙。使用整合專案交付原則有一些益處，像是資訊代管，即使無法見 面討論也可以透過網路進行每周協調會議，可協助團隊在問題發生之前就可發現問題 或解決問題，以避免潛藏的成本費用和工程延誤。除此之外，精準地建模可以在建築 施工期間能避免各自領域間的衝突，在 BIM 模型中建置設備模型、製造廠商和其餘等 物件屬性資料，可以減少在建築移交後手動輸入營運和維護資料。這將協助專案團隊 建置完整且精確的 FM 資訊並交付到業主手中。

圖 7 MathWorks 園區(二)

在施工過程中，這個專案計畫在整合 BIM 和 FM 之間面對了兩個障礙。第一是從

MathWorks使用 COBie 標準為參考建立 BIM 模型的交付指南，但沒有使用 COBie 標準轉換資料。因專案團隊使用 Revit 建模，且 FM 系統可以整合 Revit 模型並同步資 訊。MathWorks願意應用 BIM 模型資料至營運階段，主要是因為他不用經過繁複的手 動輸入設計及施工階段資料至資產資料庫中，可以直接將 Revit 模型整合至 FM 系統。

 BIM 技術與 FM 應用

從業主的角度上，整合 BIM 與 FM 最主要目標是更好的設施管理。BIM 與 FM 的 整合在 FM:System 軟體中，其可以使用的功能包含：計算使用的花費、空間管理、維 護設備和節能。BIM 模型整合設施管理模型在資產歸類、保持庫存資料及建立預先性 的維護可以使得建築的營運及維護工作獲得改善。以往，MathWorks 使用人工方法去 維護、評估及解決產生的問題，現在有了管理軟體更加方便，FM:System 軟體支援預 先性的維護與資產管理可以減少問題產生。FM:System 一直持續發展其資產列表和其 在 BIM 模型中所需要的額外資訊，可建置設施模型、屬性與製造相關資訊在 BIM 模 型中。BIM 整合 FM 是一個新技術，MathWorks要求員工去學習並適應新軟體，訓練 他們使用 FM 軟體且隨時更新 Revit 模型。而關於成本花費，使用 BIM 比傳統 CAD 的製圖花費較高，主因在於能產生足夠支援設施管理的資料交付上。然而，根據 MathWorks 的設施管理，這額外產生的成本卻低於傳統變更設計所產生的費用。所以 MathWorks 期望在這新技術的投資成本可以在施工期間因減少變更設計所降低的成本 中補回。然而，業主也相信使用 BIM 將明顯的減少傳統過程中因應設施維護管理上所 需的資訊重置成本。根據MathWorks在傳統專案中人工資訊的資料維護需花費數月或 年的時間。基於時間問題，MathWorks計畫更新現有建築的 2D CAD 圖檔到 BIM 模型。

MathWorks使用 FM:System 軟體，尤其是使用 FM:Interact 進行現有園區的建築管 理，然而 FM:Interact 對於傳統的 AutoCAD 檔案只支援至 2010 版本。這個專案選擇

Revit 為 BIM 建模軟體，因此整合 BIM 模型是設施管理軟體系統一個必要的能力，有 鑑於此，FM:Systems 擴充系統功能與 Revit 的整合，允許設施管理系統可以使用創建 於 Revit 中的 BIM 資料和幾何圖形，這發展使得MathWorks 和 FM:Systems 兩方在這 互動關係中皆受惠。

整合 BIM 的元件將允許透過 Revit 來進行管理、分配、和使用空間；在 Revit 中 的設施維護模組統籌協調建築系統資訊；在 FM:Interact 發佈 Revit 的樓層規劃，所以 相關單位可以在網頁中瀏覽樓層規劃。

FM:Interact 可協調即時資料並分析和存取屬性、設施及維護需求。空間管理、規 劃策略和資產管理為其三個主要模組，其他可用的模組包含房地產投資組合管理、搬 遷管理、專案管理、設施管理及永續經營。永續經營模組可平衡環境和經濟的衝擊並 協助管理與節能性能、建築認證、能源改造等重要資訊。建置 FM:Interact 系統使得 MathWorks獲得極好的效益。兩個設施管理專業人士使用軟體，在兩周內搬遷超過 500 位員工而無發生錯誤，對一個擁有許多資源的大型團隊與來說，若沒有 FM:Interact 系 統是無法達成的，這個搬遷需要數個月。透過 FM:Interact 系統所產生的有用報表，呈 現準確的空間容量與占用空間以進行空間規畫與管理，以利騰出更多空間、並可說明 那些群組被影響及識別關鍵位置。空間規劃管理員綜整這軟體的價值，證明導入這項 技術後，產出效率提高很多。

 小結

MathWorks嘗試新的想法將設施管理與 BIM 結合，並使得實務上的應用更簡單更 可行。MathWorks願意使用 BIM 其中一個原因是不需要實體紙本的營運維護手冊，取 而代之的是與 Revit 整合的 FM:Systems 軟體，可協助從設計與施工階段提取資產庫存 與維護明細表內容，一份電子化的營運維護手冊提前在建築物使用前產生，可取代傳 統取得營運維護手冊需要在完工後還要等待兩三個月的時間。任何異動的資訊可以被 修正或是更新至整合維護系統及 BIM 模型中，例如空氣流動率將更新於模型之中以提 供通風模擬使用。

最後，FM 部門計劃將持續更新模型隨著建築或是設備變動。MathWorks 將對於 員工進行 Revit 教育訓練使其具有保持模型更新的能力。當建築隨著時間變更，

MathWorks設施管理者將使用 FM:Systems 與 Revit 整合套件去同步更新目前的模型資 料。設施管理者的目標則是持續保持維護的模型以提供未來變更及續建使用。

設計團隊的成員每周透過 GoToMeeting 線上會議系統進行協調會議。此外，成員 亦透過離線資料庫 Dropbox 軟體來實現所有文件的分享及專案資料的交付作業。這專 案尚未完全完成，整個設施管理、設計與施工之間的協作流程仍然逐步發展。其營運 維護所需要的資訊持續地被收集僅僅依據過往的經驗。傳統上，這些資訊會被集結成 營運維護手冊及圖說，在專案完成後數個月交付，這些資料將被事先被製成 PDF 格式 並在工程移交時交付。完成資料的收集是為了協助建置這些資料在 BIM 模型資料當 中，這好處將於 FM:Systems 軟體中呈現。專案團隊沒有使用 COBie 標準來轉讓資料，

而 COBie 標準僅當建立 BIM 交付參考，主要原因是此專案使用 Revit 建模，而 FM:Interact 可以直接整合 Revit 模型並同步資訊於他們的系統中。

MathWorks 設計團隊的共識在工程完成之前無法評估時間、成本和品質。但他們 假設在團隊協作合作的努力下，可因為提早發現衝突明顯節省成本。至目前為止 MathWorks 已經整合 BIM 模型和 FM:Systems 軟體建立測試系統，但他們沒有計畫整 合到實際線上系統。設計團隊最大的問題是幾乎盲目的經歷整個過程，僅能依據學術 經驗。MathWorks的設計團隊應用 BIM 技術於設施管理在產業界中是一大創舉。

從經驗中學習到最關鍵的一課是沒有已建立規則可以去依循，保證下一個專案會 更有效率，主要是從設計團隊所學習到的經驗和文件紀錄已逐步形成標準流程。專案 計畫結束後希望從這些學習經驗獲得好處。MathWorks 是業主也是營運者願意使用更 好的工具去管理他們的設備。

貳、 南加大電影藝術學校

 案例說明

南加大(簡稱 USC)位於加州洛杉磯，其電影藝術學院是美國第一所有關電影的學 校，其興建許多複雜建築，在 80 年週年校慶後開始確定使用 BIM 於設計、施工及生 命週期管理。BIM 是建築、結構、MEP 之間的整合，可達成成本及進度控制。贊助單 位要求建築能最大發揮效益，提高使用壽命及性能，期望此設計能讓建築壽命長達 100

年或更久。這計畫是一個非常成功的工程案例，並挑戰了當時工程的慣例，六棟複雜 的建築分散 3 個階段完成，從 2007 年開始到目前為止。在第一階段期間 University Capital Construction Division (CCD)和 Facility Management Services(FMS)開始了解 BIM 應用於設施管裡的潛在價值;第二階段以 BIM 為設計為主，在這階段設計人員被要求

National CAD 標準及 COBie。這些指導手冊提供了一個架構，針對這些專案 人員所執行的工作及欲交付的事項是可以符合未來施設施管理所需。