第三章 國內 BIM 應用之評估與選用
第二節 評估選用 BIM 應用之方法與流程
採用 BIM 技術前,必須事先評估許多因素,包括組織及專案的成本、人力、軟硬 體設備等資源,進而正確的評估選用 BIM 應用。目前國內主要以各國家相關文獻為參 考標的,並未發展適用於國內建築工程 BIM 評估選用的方法,且各國家所導入 BIM 應 用有諸多使用上的限制,故本研究以文獻回顧所彙整的內容加以歸納整理,以建立有系 統的評估選用 BIM 應用之方法與流程步驟。
一、提出評估選用 BIM 應用之方法
本研究透過文獻收集及回顧的方式,了解國內外如何評估選用 BIM 應用的方法與 流程,其中,美國賓州州立大學所出版的「Penn State BIM Guide」提供了每個 BIM 應 用的應用概要說明,且該文件目前最為國內外廣泛參考使用的指南,因此,本研究認為 該指南具有一定的參考價值,進而以該文獻為基礎加以歸納整理,並提出評估選用 BIM 應用之方法。
(一) 應用生命週期
本研究認為選擇生命週期是評估選用 BIM 應用的重要指標,除了提供業主能瞭解 每個階段可以使用哪些 BIM 應用之外,並依照專案或自身的需求選擇具有效益的生命 週期來使用 BIM 應用。本研究以行政院公共工程委員會公布之技術服務辦法,將 BIM 應用之生命週期分為六階段,以供業主正確選擇應用之生命週期,如下所示。
可行性評估階段
規劃階段
基本設計階段
細部設計階段
施工階段
營運維護階段
(二) BIM 目標
根據文獻所提出 BIM 應用評估選用方法的概念上,希望在實際導入 BIM 應用前,
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能確立專案的目標或目的,以讓業主能確實掌握專案的預期效益。本研究認為 BIM 目 標對於評估專案而言,是重要的指標之一,除了能夠依專案的目標來選用 BIM 應用之 外,亦能夠在專案執行中確實地掌握專案的預期效益,故有必要將 BIM 目標列為評估 選用的流程中。本研究根據文獻回顧所提出應用 BIM 技術時可能的專案目標/目的項次,
彙整如表 3-2 所示。
表 3-2 BIM 目標之彙整
專案目標/目的 參考文獻
改善施工品質 BIM Planning Guide for Fa-cility Owners-version 2.0 減少變更設計及釋疑單
在建築物移交後,提供設施管理者改善的設施資料
增進專案各參與方之溝通與協作 我國 BIM 協同作業指南執行
要項研擬 提升專案執行之效率與整體品質
降低營運及生命週期的成本 提升施工過程中的整體品質 減少釋疑單及變更設計 降低能源消耗及分析
提升營運維護效率及資訊取得的正確性 業主 BIM 實施方針之擬訂指 引(2015 版)
提升與設計、施工團隊之溝通協調 整合傳統與 BIM 作業之協作平台 提升施工品質
減少 RFIs 及設計變更 能源分析及降低能耗
提高專案整體品質 機關辦理公共工程導入建築
資訊建模(BIM)技術 更好的成本控制與預測性
縮短業主的審核時間 減少施工過程中的衝突 改善對設計目的了解 減少施工期間的變更
減少疑義澄清的數量(Reduced number of RFIs)
資料來源:本研究整理
根據表 3-2 之文獻及「我國 BIM 協同作業指南執行要項研擬」所提之內容,本研究 共歸納整理出六項 BIM 目標,以供業主做參考選擇,並達成專案的預期目標。本研究 所彙整提出之 BIM 目標如下所示。
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增進專案各參與方之溝通與協作
降低營運及生命週期的成本
減少釋疑單及變更設計
降低能源消耗及分析
提升施工過程中的整體品質
提升營運維護效率及資訊取得的正確性
(三) 交付資訊
本研究認為除了選用適用的 BIM 應用之外,業主亦必須明確了解每個 BIM 應用所 產出的資訊與功用,以確認使用之 BIM 應用所能達成的效能與目標。因此,本研究透 過文獻彙整(Penn State, 2011;邱垂德、余文德、鄭紹材,2015),歸納以下可能需要交 付的資訊內容,以供業主能依據所需產出的資訊進而評估選用 BIM 應用。
BIM資訊模型
成本概估及材料估算的表單
施工模擬報告與4D模擬動畫
設計檢討報告
空間面積表與容積表
基地現況圖、環境相關分析報表
設計整合報告及碰撞檢查報表
工程分析報表
法規審核及檢討的分析報告
工地現場使用空間配置與檢討
設備/系統之物件資訊與履歷
設施/建物系統的設計構造報表
預製設施/建物材料或物件的資訊報表
設施/建物相關的維護資訊內容計畫
設施/建物的使用空間與資源之位置
災害應變規劃報告
(四) 資源需求與團隊能力需求
透過文獻回顧瞭解選用 BIM 應用前,應事先評估組織內部的資源與團隊能力之現
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況,包括軟硬體設備、可操控的 3D 模型及能力、相關知識的認知能力等,以確實了解 組織現況是否足以應用 BIM 技術的效能。為考量導入 BIM 應用之資源需求與團隊能力 需求,本研究主要參考美國賓州州立大學出版的「Penn State BIM Guide」之資源需求與 團隊能力需求,並加以分析與歸納提出資源需求與團隊能力需求。本研究所彙整相關資 源與團隊能力需求如下。
(1) 資源需求:
設計建模軟體
雷射掃描點雲操作軟體
3D雷射掃描
以模型為基礎的估算軟體
成本資料
4D施工模擬排程軟體
GIS軟體
設計成果審核軟體
硬體設備
可互動的審核空間
模型檢視應用
工程分析工具及軟體
模型檢核軟體
可操控的3D模型工具
當地設施/建物法規
詳細的現地狀況規劃
具有資產和設備的數據庫
3D系統設計軟體
製造機器
製造方法
設施/建物自動化系統
設施/建物系統分析軟體
資訊化維護管理系統
資產管理系統
有能力進行設施集成模型匯編與資產管理系統雙向資訊做連結
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雙向3D模型操作;軟體記錄模型整合
空間定位與管理資訊應用 (2) 團隊能力需求:
BIM模型的操控、瀏覽、檢閱、與更新設施的知識及能力
有能力有效的整合集成模型匯編與設施管理的應用
具有操縱3D雷射掃瞄工具的知識及能力
定義特定設計建模步驟的能力,以便能在指定的建模程序中輸出正確的數量
有能力針對合適的估算層次預先所需的數量
具3D模型操控與4D模擬軟體的應用,以評估施工進度排程之能力,及具備一 般施工法與排程的知識能力
對GIS、資料庫資訊的知識及瞭解當地相關權責系統
真實地模擬照片的能力,包括紋理、色彩、飾面,且能以不同軟體或外掛瀏覽
了解設施/建物系統的設備操作流程和維護實踐,及設施管理應用的知識能力,
以確保輸入資訊的正確性
能夠在設計,施工和設施管理團隊之間進行有效的溝通、協調整合的能力
施工程序/機具及方法的知識
具備設施/建物組件於設計或施工的實務知識和經驗
以工程分析工具來評估模型的能力
具LEED認證及現行版本的得分項目相關知識
具有以BIM建模軟體為設計建模,及以模型檢核工具進行設計成果審核的能力
具法規檢核軟體的應用能力,且有建築法規的知識和檢核法規的經驗
應用3D系統設計軟體做適當的施工決策的能力
使用數位資訊製造設施/建物物件的能力
瞭解一般製造模型及方法的能力
瞭解及判讀吊裝圖面的能力
使用記錄模型來操縱Computerized Maintenance Management System (CMMS)和 構建控制系統的能力
資產管理系統的操控能力
了解稅務及相關財務系統軟體的知識
設施/建物施工及營運維護(修繕、設備維護保養、設備升級等)的知識
評估目前空間及資產,並且依未來需求適當管理的能力
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經由Building Automation System(BAS)瞭解動態設施/建物資訊的能力
在緊急救災任務中做適當決策的能力
(五) 確立 BIM 應用
確立 BIM 應用主要目的為業主能自主審查評估現況,以避免業主在沒有足夠的認 知情況下,錯誤的使用 BIM 技術。本研究為確認業主選用 BIM 應用的正確性,提供每 項 BIM 應用所需要的軟體/資源需求與團隊能力需求,將有利於業主能依據自身的現況,
補足組織或專案所需的資源與能力需求,以確保評估選用的 BIM 應用之目的及合適性。
二、建立評估選用 BIM 應用之步驟流程
根據文獻的彙整及分析,選用 BIM 應用時得經過項目與步驟流程的評估,其中,
交付資訊內容對於業主而言是非常重要的評估依據,將影響未來檢視交付成果的預期資 訊。本研究認為業主第一步驟應選擇專案的應用生命週期,第二步驟則應決定適用的 BIM 目標,第三步骤選擇所需產出的預期交付資訊,第四步驟則需依自身的現況確立選 用每個 BIM 應用的符合性及正確性,其先後順序之步驟流程,如圖 3-3 所示,以供業主 按照其步驟流程正確的選用 BIM 應用,並確保每個 BIM 應用的使用價值。
(一) 步驟一:選擇應用生命週期
當業主確定採用 BIM 技術於專案時,必須明確的選擇專案在執行過程中要採用 BIM 技術的生命週期,進而選用該階段的 BIM 應用,如表 3-3 所示,該評估表則是透過專家 驗證後所彙整出每個階段可使用的 BIM 應用,以利業主快速又明確的選用 BIM 應用。
業主根據步驟一於下列表格勾選專案所需採用的生命週期,進而選用各階段所能採用的 BIM 應用,並逐一列出 BIM 應用所屬的編號,以利後續步驟的評估結果。
選擇生命週期的方法取決於業主的決定,若業主有把握且具有充足的資源及能力,
可嘗試以全生命週期來導入 BIM 應用,但業主也必須確實衡量自身的能力狀況,否則
可嘗試以全生命週期來導入 BIM 應用,但業主也必須確實衡量自身的能力狀況,否則