第二章 文獻回顧與案例探討
第四節 應用 COBie 技術於設施管理案例分析
本節主要探討有關應用 COBie 技術於設施管理相關案例的分析,國內並無相關案 例,所以著重於國外 COBie 案例的探討,目前美國與英國之相關協會已經將 COBie 視為建築資訊模型及設施管理相關標準中不可缺少的一個部份,對於其發展也越發蓬 勃,藉本研究整理出的國外多個案例,分析其如何使用 COBie 技術及產生的效益。
壹、 美國德州 A&M 健康科學中心
案例說明
美國德州 A&M 健康科學中心(簡稱 TAM HSC) 布萊恩校區第一期施工階段工程 完整的計劃,計畫整合應用 BIM 於設施管理(FM)計畫當中,利用多種 BIM 技術的概 念進行管理。本案子將重新探討將 9 個校區的空間場所、系統及設施重新規劃 FM 的 管理方式。本案子首要的重點就是將布萊恩 校區利用 COBie 來完整實施,這是第一 個校區利用 COBie 工具與標準來完成。而第二個則是 Round Rock 校區,此校區是一 個老舊的校園,但其相關設施管理資料是足夠來支援並分析。而長期的目的是評估新 的設施與現有的設施並進行驗證。一旦通過驗證,這些過程技術將被應用於其他校區 及現有的設施,並重新規範設施管理的數據及資料。
圖 22美國德州 A&M 健康科學中心(一)
(照片出處: http://www.masoncontractors.org/project/texas-a-m-university-health-science-center/)
圖 23美國德州 A&M 健康科學中心(二)
(照片出處: http://www.campusexplorer.com/colleges/9909E350/Texas/Bryan/
Texas-A-M-Health-Science-Center/)
TAM HSC 在最初的目標就協調並確立要使用 BIM,並採取 Broaddus & Associates 所建議的方法。TAM HSC 將利用 COBie 作為基礎,進行設施條件分析及維護,將設 施維護管理系統數位化。本案是利用 AiM 網路系統,將布萊恩校區現有的資料集結其 他校區各單一的 CMMS 系統資料。
在這個案子主要有三個 BIM 目標:1.在施工過程中提供 3D 模型。2.提供 COBie 的 施工管理資料。3.方便數據或資料導入(上傳)至 CMMS。
藉由 AssetWork 系統選擇跟安裝,TAM HSC 的管理人員也進行了企業資產管理 系統的分析。Broaddus 協助 TAM HSC 制定 BIM 及 COBie 所需要的測試方案及資料 取得程序。這個研究報告開創先例,將說明 BIM 及 CMMS 系統整合其間所學習到的 教訓跟未來的計劃。
TAM HSC 是一個大型教育機構,所有的設計施工方案都使用 COBie 概念。布萊 恩校區第一期工程,可做為設施管理的實際案例並提供一些改善的方針。在未來的改 善方面包括了,BIM 需求計畫的開發並不侷限在 HSC 案例上,而是適用所有案例,並 進一步推廣 BIM 應用於校園或其他地方。TAM HSC 是美國德州大學附屬中心,HSC 總共有 9 個校區,遍及整個德州。最近所完成的是布萊恩校區,在第一期工程,其中 有三個構成要素,第一是實體結構由三個新設施組成。第二是 COBie 設施資料的實施 以及確立。第三則是設施管理資料能夠完整支援 CMMS 讓 CMMS 系統能夠更完整。
而布萊恩校區整理規劃包括一個 205 英畝新建校園及 400 萬平方英尺的空間規
劃。第一階段預估工程費用為 1 億 3 千多萬美元。健康專業建築(HPEB) 128,159 平方 Shah Smith & Associates MEP 設計 Hanes Whaley Associates 結構 Mitchell & Morgan 土木 Satterfield & Pontikes
Construction, Inc. (S&P)
BIM
Broaddus & Associates 專案管理/施工管理 /COBie 整合
標準。TAM HSC 指定 EAM 系統則是為了與 COBie 兼容,使用在新校園開發,並與 現有校園資料結合。
Broaddus & Associates (整合 COBie 人員)最初使用 TOKMO(現在為 EcoDomus)來 整合整個工程。某些設施管理相關資料必須從 Revit 建築模型來提取。額外的資料則
Broaddus & Associates(整合 COBie 人員)處理的資訊中有 95%EcoDomus 的 COBie 資料大部分空間資料都是在設計初期就產生,可以參考圖 25。
FMS-Driven BIM Data Specifications
BIM Data Configuration Tool (database)
Facility Management System(CMMS/CAFM) Spreadsheet
Structured Data Design Data Const+Cx’g
Data
圖 25 COBie data 收集圖 (資料來源: East, E. William)
空間資料由 Revit 匯入到 Onuma 然後導出 COBie 檔案(透過由 Onuma 開發的 XML 導出工具),再匯入到 EcoDomus。關於 BIM 使用多種工具互相操作這是一個非常好的 案例。其他 COBie 相關資料手動輸入至電子數據表格,並上傳到 COBie 工具,這樣讓 資訊交換更加的容易,且並不一定要完全了解 COBie 的概念即可以使用。整合 COBie 人員將由 Revit (BIM 軟體)以 Excel 表格的方式導出 COBie,可減少專案資訊整合的問 題,最後再匯入支援 COBie 管理系統中。
而在其他技術方面 2D CAD 由建築師所繪製,然後由承包商創建 Revit 3D 模型,
由 Revit 3D 模型導入到 Navisworks 進行衝突檢測。承包商藉由建築資訊模型可以將 合約價格調高 20%以上,而且有了 3D 模型更可以減少成本上的支出。
研究與訓練
TAM HSC 提供許多 BIM/COBie 設施管理的資訊,其益處是可以定期維護所有設 備。FM 人員可以將建物中的設備定位,並可檢索其資訊。這種自動化功能預料可以 減少工作時間並減少錯誤,但缺點就是必須開創一個新的工作流程,並且要訓練人員 從 CMMS 系統中運用 BIM 模型。新的 BIM FM 系統導入後必須聘請適當的人員,以 便整合和操作系統。目前 TAM HSC 自己負責 BIM 模型維護,不過在未來可以考慮合 約上加上由廠商來進行模型維護。
小結 OmniClass 其分類單位 23-33 25 17,使用代碼需技術人員的解譯,因為這並不夠直覺,
無法直接了解此財產的編號並直接應用。此資產設備的分組編號被改變成”AHU”它能
現今設施管理發展迅速並日新月異,不僅僅是對業主或任何一項工程的領導者,
對於工程的整個生命週期,這些技術都是非常重要的。而設施管理人員必須全盤的了 解資料與資訊以及操作的方法,這也是在營運階段必要且重要的手段。
貳、 芝加哥大學
案例說明
芝加哥大學行政大樓改建案例之研究主要集中在建築和設施管理之間的資訊交 換。主要參與單位為營建管理(CM),M.A. Mortenson Company,和芝加哥大學。這 個案例研究主要是討論有關從建設到設施管理的轉換,包括建築模型細緻程度與那些 資料應該收集,並與決策者討論他們將如何使用這些資料、如何收集,組織並結構化 資料。
芝加哥大學,建物占地 15 萬平方英尺,校園 211 英畝,共 2.8 萬人。在 2011 年,
將進行行政大樓部分建築與辦公區重新改建及裝修,增加休息室及升級機械系統。他 們也將所執行工作分兩個階段進行改建,以保持建築物全面運作。改建的第一階段包 括在一樓北側 9 個辦事處,與二樓南側 10 個辦事處。改建工作是在建築的兩側進行,
以便有足夠的迴轉空間。在初始的規劃及設計階段,期望耗費 3.3 萬美元施工專案將 在 20 個月內完成,由 2010/1 月開始至 2011/10 月完工。表 14 為各公司所負責的項目。
圖 26 描述具風險的營建管理關係,在設計顧問與營建管理關係以虛線表達,這說明他 們之間為非正式關係。
表 13專案各單位負責工作
(資料來源:Teicholz, P. IFMA Foundation)
公司 工作項目
芝加哥大學 業主
Gensler 建築設計
dbHMS MEP
ROCKEY Structures LCC 結構工程
M.A. Mortenson 具風險的營建管理
Owner University of Chicago
Design Consultants Construction Manager
Mortenson Construction
Sub contractors
圖 26具風險的營建管理關係圖 (資料來源:Teicholz, P. IFMA Foundation) 這個案例研究中最重要的啟示是 BIM FM 技術使用還處於起步階段,促進流程發 展所需的專長,像是在不同領域專業人員的溝通能力及 CMMS 資料庫的專業知識等。
因此,業主、設計人員、建築商、軟體公司和 FM 顧問的前瞻性是必要的有助於將 BIM 應用於 FM 的發展。
透過這個案例了解的主要挑戰包括:
要確定應該收集什麼的詳細資訊,以支持設施管理流程和決策
了解如何在 3D BIM 使用設施管理,及確定有哪些軟體可以使用。
利用不同的團隊成員的技術,並提供對於 FM 有用的技術。
圖 27芝加哥大學行政大樓(一)
(照片出處: https://economics.uchicago.edu/news/)
圖 28芝加哥大學行政大樓(二) (照片出處: https://economics.uchicago.edu/news/)
契約上並沒有要求營建管理要使用 BIM 或是要上傳任何 BIM 資訊到設施管理團 隊中,使用 BIM 這是 Mortensen 公司的標準做法,這是芝加哥大學第一次使用 BIM 在 小型的的改建工程上。專案團隊認為這可以讓芝加哥大學管理這棟建築物時可以改善 管理效率併更有效率。施工及設施管理團隊採用了各種不同的技術,設計、施工的團 隊利用 Revit、Navisworks、3D MEP 製造等軟體。另外,Maximo 是本專案所討論的 主要設施管理軟體。使用 Archibus 軟體在空間管理,eBuilder 應用在專案管理、採購。
COBie 標準應用於設施維護
在設計、施工時,在整個芝加哥大學專案合作的團隊裡,有大學、施工經理、
Autodesk 和 BIM 之間顯著的合作努力。具體來說,Autodesk 提供專案團隊培訓以學習 COBie 技術並挑戰整合 Revit、Maximo。Mortenson 公司執行協作的方法之一是在工地 加入電腦及螢幕,擷取主螢幕畫面,電腦上的顯示各種資源。這電腦可提供給專案團 隊在工地現場直接存取合約上的圖紙、協同作業的模型、交付的模型、批審施工圖、
工地的 FTP 站點和其他專案特定的資源。營建管理與設施管理單位建立有力的合作關 係,可讓營建管理和設施管理單位成功地實行 BIM 與 FM 移交的解決方案。
此案例 BIM 模型資料交付的過程主要分為從設計到施工階段與施工到設施管理 階段。此案從設計到施工階段,Mortenson 公司跟 Gensler 公司之間彼此信任也須建立 良好關係,建築設計跟施工可共享 BIM 設計模型。不過針對 MEP 設計僅提供少許衝 突分析原因是 MEP 設計主要以 2D 圖說為主。此案在從施工到設施管理移交階段希望 使用 COBie 及使用 Maximo 整合 Revit 模型。起初,成立了合作關係,芝加哥大學、
Mortenson、Autodesk、BIM 來確定如何整合 Revit 和 Maximo。Autodesk 提供結構建 模及使用 COBie 的訓練。經過初步研究和使用者的訪談,該小組研製出三個階段的策 略:
第一階段 資產創造:從 Revit 轉出資產重要屬性到 Maximo,以進行設施維 護管理。
第二階段 資產視覺化:整合視覺化以支援和加強所要求的服務和派工執行。
第三階段 資產協調: 當 Maximo 提出變更資料後,重新調整 Revit 模型。
第三階段 資產協調: 當 Maximo 提出變更資料後,重新調整 Revit 模型。