第二章 國際推動政策動態回顧
第一節 美國
第一節 美國
美國在推廣 BIM 上,具有政府官方色彩的機關,實務上是以主管建築資產建設 與維護管理的機關為主要推動力量,例如,GSA 與美國退伍軍人事務部
(Department of Veterans Affairs,下稱「VA」)。GSA 為了管理美國聯邦政府在 國內外的所有建築資產,而 VA 則是需要建造及管理照顧退伍軍人醫療設施,兩個 機關都是為了有效建置與管理建築資產而推廣應用 BIM。另外,為了能結合民間資 源,美國國家建築研究所(National Institute of Building Science,下稱「NIBS」),
也成立 buildingSmart alliance (下稱「bSa」),研訂美國國家 BIM 標準(National BIM Standard,下稱「NBIMS」)。
一、美國聯邦總務署(General Services Administration)
National-3D-4D-BIM Program
依據本所 105 年度進行中的「國內外推動 BIM 之策略與成效比較研究」計畫目 前所收集到的資料。GSA 在美國負責運營與管理超過 9,600 棟的建築物資產,以及 471 棟歷史資產,尚不包含正在開發中的工程專案,總資產金額超過 500 億美金。
為了有效管理龐大的資產與投資計畫,GSA 必需以逐步採用 3D、4D 與 BIM 技術,
因此 GSA 於 2003 年開始 3D-4D-BIM 計畫(National-3D-4D-BIM Program),
並要求自 2007 年起部分新興工程專案需開始應用 BIM。GSA 的全國 3D-4D-BIM 計劃重點包括:
建立分階段將 3D、4D 與 BIM 導入到主要專案之政策
為進行中的資本專案指導 3D、4D 與 BIM 科技的示範應用
為進行中的資本專案提供專家協助與評估如何導入 3D、4D 與 BIM 科技。
評估產業意願和科技的成熟度。
建立專屬 GSA 的推動 3D-4D-BIM 誘因。
為推動 3D-4D-BIM 服務建立所需的招標和合約文字
與 BIM 供應商、專業協會、開放式標準組織和學術研究機構建立夥伴關係
BIM Guide 02 - Spatial Program Validation
BIM Guide 03 - 3D Laser Scanning
BIM Guide 04 - 4D Phasing
BIM Guide 05 - Energy Performance
BIM Guide 06 - Circulation and Security
BIM Guide 07 - Building Elements
BIM Guide 08 - Facility Management
與國際不動產組織伙伴合作:GSA 與三個國際不動產組織共同簽訂了一份 協議,該協議支持 BIM 軟體與系統的開放式標準。共同合作以促進來自不 同軟體開發商數位資料的相互操作性與準確無縫的交換。
GSA 首先在 2007-2015 年間推廣應用於設計工作實行階段,要求工程專案繳
10 3D-4D-BIM 計畫成功地改善了資本專案的交付過程,該計畫不僅成功地減少成本、
改善專案品質,更提高了專案執行的準確性與效率[22]。獲得的獎項與榮譽加以肯 定。多次獲得了美國建築師協會舉辦之建築實務科技,以及其它建築創新奬項。而 08 內容是在發展 GSA 的全部建築資產管理平台,而這另一個想要應用 BIM 的遠大 目標之一,就如同想建立一個數位城市般,GSA 正在規劃一個容納從既建到新建、
從 2D 到 3D-4D-BIM 不同資訊豐富程度的資產管理平台。
二、美國退伍軍人事務部(Department of Veterans Affairs)
VA-SPEPS
美國政府有在推廣 BIM 應用的單位中,除了經常出現在文獻中的 GSA 以及美 國工兵署4之外, VA 也是重要角色之一。其所負責的業務當中,包含為照顧退伍軍 人健康而建造與營運醫療設施,為了能有效在醫院工程專案規劃階段提出精確的空 問與設備需求規劃,以便從專案一開始即能精確掌控經費預算並保證在醫院完工後 能發揮預期的效能與服務品質,VA 底下的「建造與設備管理辦公室」於 2007 年正 式開始應用其所開發的「空間與設備規劃系統(VA-Space and Equipment
Planning System,下稱「VA-SPEPS」)」來協助規管理醫院工程專案規劃階段中最 主要也是最重要的需求報告。VA-SPEPS 是由美國國防部與 VA 共同開發,用於所
4 U.S. Army Corps of Engineers (USACE)於 2015 年起全面要求應用 Construction-Operations Building information exchange (COBie),
https://enewsletters.constructionexec.com/techtrends/2014/01/usace-requires-cobie-for-mi litary-construction/
用 VA 醫療設施的電腦化的空間與設備規劃工具。其可依據所輸入的資訊需求答案,
快速地為工程專案建立出一個基本的空間計畫、基於 VA 空間規劃規範的設計計畫
(Program for Design)以及設備需求經費預估計畫等三分料,系統背後使用了一 系列的數學與邏輯公式,而公式則是基於 VA 的空間規劃規範與設備指南等文件所 編寫。系統從 2007 年開始以來,便不斷更新其內容,以便提供所有 VA 工程專案 的參與人員更新、更豐富的資訊。
SEPS2BIM
原本的 VA-SEPS 所產出的資料是以文字與表格方式呈現,雖然可供人員檢視,
或可作為工程專案下一階段資料輸入使用,但文字表格雖可單純且精確的表逹數字 上的需求,但尚有許多問題都需等到進行設計圖之後才會發現。為了加強規劃階段 設計人員與實際醫療人員的交流,提早發現問題,加強所提出空間與設備需求報告 的可行性,VA 結合已應用 BIM 工程專案的經驗,將 VA-SEPS 與 BIM 結合,提出 SEPS2BIM 計畫。SEPS2BIM 的主要功能是將原本 VA-SEPS 所產出的表格資訊,搭 配上包含空間與設備的模組化 BIM 元件,方便設計人員快速依照建築量體配置主要 醫療空間形成設計 3D 化草圖後,利用數位行動裝置與醫療人員進行更有效的互動 溝通,引導實際使用人員提早依其經驗,將問題發掘出來。同時也因為 BIM 空間橂 組中已包含了必需設備,於是方便設計人員在與使用人員討論調整後,能馬上透過 電腦軟體計算出修改後的數量與經費是否與原先規劃相同(如圖 1)。而且因為在規 劃階段就開始應用 BIM,所以,經過討論並符合原需求與經費的規畫內容,也更容 易傳遞到生命週期中各個階段作為參考。
圖 1:SEPS2BIM 示意圖
12
(資料來源:http://www.sepstobim.org/)
VA 在推廣 BIM 時,為使營造廠商能更快速了解與上手,同時也了解 VA 的專 案工程在應用 BIM 時的重點,其主要策略與 GSA 相似,除了推出 VA 的 BIM Guide,
此外,也因為對於醫療設備經費掌控與後續的維護管理,也有提出 BIM 元件資訊標 準供廠商參考。而 SEPS2BIM 計畫,則是基於業主本身對於所掌理的建築資產,以 及必需藉由建築資產面才能提供的公共服務等成本精算與品質提昇的課題上,面向 內部作業的效率的改進計畫,在提供更方便的資訊交換工具後,必然會改變 VA 在 規劃階段的作業流程,透過 SEPS-BIM 流程相關資訊將轉為 3D 與資料之後,可用 於新建工程設計階段的創作與管理作業。
三、buildingSmart alliance
NBIMS
GSA、VA 與工兵署等單位在推動 BIM 上,將重點在於如何協助更有效率、更 高品質地達成機關應負的職責,因而相關策略或工具的對象以其內部人員與參與其 工程專案的各專業廠商為主,並非以全部營建產業為推廣目標。為了將 BIM 推廣到 全美國甚至是全球,在合作研究與推動上,則是由 NIBS 下的 bSa 來負責,其最主 要的貢獻即是發布了 NBIMS。本節回顧的重點即在於了解 NBIMS 與 BIM 所需要的 社會學變革之間的關係。
參考本所 104 年「國內 BM 技術應用及國際推動情形分析」、105 年「國內外 推動 BIM 之策略與成效比較研究」、以及本人 102 年自辦研究「美國建築資訊建標 準 NBIMS-US 研究」等報告所收集資料,NBIMS 的發展沿革重點略為自 2007 年 發布 NBIMS v1 p1 正式開始,中間經過 2011 年發布 NBIMS-US v2,2015 年發布 最新版的 NBIMS-US v3,迄今已有八年,依照其 NBIMS-US 2021 遠景專案小組 的規劃,未來預計至少發展升級七個版次。其中第一次發布的 v1 p1 版次之內容僅 有標準之訂立精神、流程、預期成果等內容,屬於白皮書性質的文件,並不包含實 際標準,從 v2 版次開始才為正式的標準,目前的 v3 版次與前一版架構相同,僅更
新其內容。從 NIBS 內的 bSa 官網所揭櫫關於 NBIMS-US 的核心架構來看,NBIMS 的範圍包含 3 個主要部分(如圖 2),分別為:
圖 2:NBIMS-US 的核心架構
(資料來源:借鏡國際做法、構思臺灣 BIM 策略、中國工程師學會 10 月號工程月刊)
核心標準(Core Standards),如 ISO 標準、資訊交換標準等;
技術文獻(Technical Publications),如參考流程、範例等;
資源實施布署(Deployment Resources),如契約範本、最佳實務指南等。
從這個標準架構來看,NBIMS 的內容較目前其它有明確對象的 BIM 相關指南、
標準都較為複雜,它包含了不同性質、不同對象所需要的文件,換句話說,是綜合 性的資訊標準與技術導入指導文件。本研究認為,以上三個層次分別針對三個不同 的隱藏對象。核心標準是針對軟體廠商或程式開發人員的標準宣告文件。技術文獻 的內容是針對不同的應用目的,也就是 BIM Use5,建立資訊交換需求與流程文件,
主要對象是使工程團隊中不同專業技師於營建過程中,在正確時刻建立足够詳細程 度之 BIM 模型,以便在不同專業軟體間直接分享與利用,在全球網際網絡的基礎上,
形成遠端、跨界合作模式,對工程專案設計及營造作業進行除錯與最優化
(optimization),以便達成工程專案需求或目的。而資源實施布署,則是針對業主、
專案管理者提供實務文件,它綜合了不同型式的資源,提供專業者用以規劃其執業
5 參考美國賓州州立大學所建議,共有 25 種 BIM Use。http://bim.psu.edu/Uses/default.aspx
14
內容,或是讓業主可以用 BIM 來描述與定義工程專案全生命週期的預期成果。適用 於工程專案概念階段(conceptual level)的所有團隊成員,透過這些文件,成員 可以建立共識以減少傳統方式常發生的專業間工作衝突。目前在 NBIMS-US v3 版 中所含文件及簡介如下:
Minimum BIM, 2nd Edition (incorporating Minimum BIM – Revised May 2012)—提供適合各種目的且全面性的檢視工具,用以檢視不同成
熟度的 BIM 模型,同時也提供業主評估 BIM 有關的模型建置作業與組織 內部工作流程。
BIM Project Execution Planning Guide – Version 2.1
—提供結構化的流 程,用以創建與實施 BIM 模型建置計畫(Building Information Modeling
(BIM) project execution plan,以下簡章 BEP)。此計畫將確使所有工 作成員能了解其工作流程結合 BIM 之後所帶來的機會與責任。
BIM project Execution Plan Content – Version 2.1—規訂 BEP 應有的內 容。BEP 需定義工程應用 BIM 的目的,並依其目的細詳設計全生命週期內 BIM 相關作業的執行流程。
Mechanical, Electrical, Plumbing, and Fire Protection Systems (MEP)
Spatial Coordination Requirements for Construction Installation Models and Deliverables – Revised May 2011—提供參與 3D MEP 系統 與構件的空間協調作業的營造廠、個別人員參考,以利配合製造與安裝。
Spatial Coordination Requirements for Construction Installation Models and Deliverables – Revised May 2011—提供參與 3D MEP 系統 與構件的空間協調作業的營造廠、個別人員參考,以利配合製造與安裝。