第三章 國際間技術應用發展策略及現況
第一節 英國
National BIM Report 2019 - Bim Drivers
NBS(National Building Specification)是英國的建築規範系統,建築師及其他建築 專業人士使用該系統來解釋建築工程的材料、標準及技術。
NBS 2019 年報告書(National BIM Report 2019 - Bim Drivers)提及 AI 的重點之一
(特別是有關於「機器學習」元素)是知道何時有足夠的數據來訓練模型,並認為 這部分已經實現了。該報告書認為雖然英國的 AI 產業還未完全成熟,但肯定會持續 會持續成長,並認為須從數據開放著手,且實現這一目標的關鍵驅動因素可能是:
‧英國 BIM 第 2 級(BIM Level 2)要求標準及最新的 ISO。
‧國家數位雙生(National Digital Twin)。
‧智能建築規範和採購。
‧採用 IFC 數據模型和文件格式規範。
‧雲處理。
‧使用分析和商業智能工具成為主流。
‧關於 3D 電腦影像的開發流程。
英國 BIM 聯盟 (UK BIM Alliance)
英國於 2011 年 5 月發布的政府建設策略指出「到 2016 年,政府將要求所有工 程、資產訊息、文件資料檔案及數位檔案均必須與 3D BIM 完全的協同合作」。自 2016 年 4 月起,這是對中央公共工程採購的第 2 級 BIM 的最低要求。
在 2016 年的最後期限,特別成立了 BIM 工作組(BIM Task Group),以利匯集來 自業界、政府、研究機構及學術界的專長,強化公共部門的 BIM 能力,及提供業 界需求的訊息,以滿足政府第 2 級 BIM 的需求。
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英國 BIM 聯盟(UK BIM Alliance)是一個建築行業的聯盟,設置的目的在於反映 第 2 級 BIM 的挑戰,並繼續執行 BIM 工作組的工作。英國 BIM 聯盟是在 2016 年 ICE BIM 會議和數位營建週(Digital Construction Week)活動期間正式啟動。
英國 BIM 聯盟將為建築環境公司提供一個共同和明確的參考點,以供他們了解 如何使用 BIM。它正式展開前的活動涉及 50 多個組織間的協作、共通的消息傳遞 及理解。
在 2017 年 buildingSMART 峰會上,英國 BIM 聯盟宣布將於 2017 年底與 buildingSMART UKI 合併,以利雙方合作共同往建築產業資訊化的目標邁進,提供 現在及未來建築產業的需求。
GOING DIGITAL 指南
英國 BIM 聯盟為了協助建築業、營建業及建築物業主使用 BIM 及相關技術,
編製了 GOING DIGITAL 這份指南。指南中提到 BIM 具有 IoT(物聯網)、Big Data(大 數據)及 AI(人工智慧)的相關潛力,使已建立的資產更具生產力。並表示結構正確的 數據訊息可以被機器和人讀取。因此可以自動檢查其準確性和完整性。數據的共享 為團隊每個人提供了單一的真實資料來源,並且在整個生命週期中形成了連續性的
「金線」(golden thread) (圖 3-1)。BIM 除了可以大大減少施工過程的風險外,還 可以將數據訊息可視化,從而使業主在對提案做出決定前可以清晰地了解提案的 3D 想法。與傳統方式相比,BIM 可以提供更多的選擇,並且可以事先模擬建築物性能 以佐證可符合預期目標。另外 BIM 可以輔助研究施工成本和施工順序,優化潛在的 資源使用效率,提供更好的健康和安全管理,並進行電腦上的施工演練。BIM 結合 具備感應功能的數位控制器,可使有形資產擁有「數位雙生」(digital twin) 的虛擬 複製品,再加上人工智慧,可以預先判斷設施是否有任何零件需要進行更新或調整,
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圖 3-1 BIM 支援建築全生命周期
(資料來源:https://techwireasia.com/2020/02/going-digital-yields-great-results-for -construction-companies-in-singapore/)
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圖 3-2 一合適的通用數據環境可以支援及整合所有來源的訊息流 (資料來源:https://techwireasia.com/2020/02/going-digital-yields-great-results-for
-construction-companies-in-singapore/)
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應用現況
奧雅納(Arup,Arup Group Limited)是一家全球性企業,總部位於英國倫敦,
在 34 個國家和地區設立了 89 多家分支機構,擁有逾 14,000 名規劃、設計、工程和 諮詢專業人員,提供設計、工程等建築環境相關領域的咨詢服務,在超過 160 個國 家運營著不同的工程。
奧雅納結合建築領域專長及數位資訊技術,開發了 AI 智慧建築控制平臺 Neuron。Neuron 為一雲端中央控制平臺,結合 BIM(建築數位建模)、5G、IoT(物 聯網)、雲端、人工智慧及 Big Data Analysis(大數據分析)等技術,應用於建築全 生命週期,可以連接不同建築系統(例如: 物業管理系統)和設備生成的各類資料來源 完全整合在一起。憑藉 AI 計算能力和機器學習,Neuron 可以分析建築維運的海量 歷史資料,創建的數位模型可自動計算各類建築維運的有效參數,及自行主動發現 使用趨勢,並用於建築性能管理和改善、能源監控和優化、檢測故障並進行預測性 維護,實現建築運營的最優化,而不僅是提供即時監控和警報,被動等待建築管理 者進一步解決問題。Neuron 不僅有助於建築節能減排,還以空間使用者的健康為 本,優化室內環境。BIM 技術也被應用於改善建築系統參數的即時監控功能,通過 捕捉動態環境變化,及時回應異常值觸發狀況,從而降低能耗、提升風險預警能力。
Neuron 已成功於香港建置首座人工智慧及數位驅動建築(圖 3-3),這是太古地產 新開發的一座三 A 級 48 層商業辦公大樓。該大樓應用 BIM 技術改善建築系統參數 的即時監控功能(圖 3-4),並透過捕捉動態環境變化,及時回應異常值觸發狀況,從 而降低能耗、提升風險預警能力,讓建築管理者透過互動回應控制台操作統計、識 別特定參數,讓建築性能呈現更加整合化和透明化。
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圖 3-3 Neuron 已成功於香港建置首座人工智慧及數位驅動建築
圖 3-4 Neuron 應用 BIM 技術改善建築系統參數的即時監控功能
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第 二 節 新 加 坡