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新建社會住宅BIM業主資訊需求指引研訂

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Academic year: 2021

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新建社會住宅 BIM 業主資訊需求指引

研訂

內政部建築研究所自行研究報告

中華民國 107 年 12 月

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PG- 107301070000G0048

新建社會住宅 BIM 業主資訊需求指引

研訂

成果報告

研究人員:劉青峰

內政部建築研究所自行研究報告

中華民國 107 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

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目次

表次 ... III

圖次 ... V

摘要 ... VII

第一章 緒論 ... 1

第一節

研究緣起與背景 ... 1

第二節

研究內容與範圍 ... 3

第三節

研究方法與步驟 ... 4

第四節

預期成果 ... 5

第二章 文獻回顧 ... 6

第一節

國外導入案例情境 ... 6

第二節

EIR

S

資訊需求分析方法 ... 8

第二節

EIR

S

指引內容綱要 ... 15

第三節

EIR

S

與 COB

IE

... 24

第四節

國外現有 EIR

S

... 37

第五節

分析討論 ... 40

第三章 國內社會住宅維護管理 ... 43

第一節

國內近期新建社會住宅維護管理 ... 43

第二節

委託管理維護作業與資訊需求 ... 47

第三節

分析討論 ... 53

第四章 新建社會住宅 BIM EIRS 指引研析 ... 55

第一節

主要採用內容 ... 55

第二節

研擬 EIR

S

的準備工作 ... 57

第五章 結論與建議 ... 59

第一節

結論 ... 59

(6)

II

第二節

建議事項 ... 61

附錄一 自行研究計畫審查會議紀錄及回應 ... 63

附錄二 期中審查會議紀錄及回應 ... 65

附錄三 期未審查會議主要意見及綜合回應 ... 69

附錄四 社會住宅業主 BIM 需求指引 (EIRS)草案... 71

參考書目 ... 91

(7)

表次

表 1:業主資訊需求來源分類表 ... 11 表 2:業主資訊需求類別 ... 11 表 3:維管人員資訊需求 ... 13 表 4:資訊與屬性關係... 14 表 5:資訊、特性、與實體對照 ... 15 表 6:業主資訊需求主要項目分類表 ... 18 表 7:焦點團體訪談表... 19 表 8:案例經驗表 ... 20 表 9:外部同儕審查表... 22 表 10:BIFM EIRs 綱要表 ... 23 表 11:綱要設計階段的 COBie 各表需求內容建議表 ... 29 表 12:施工設計文件階段的 COBie 各表需求內容建議表 ... 30 表 13:建築試俥的 COBie 各表需求內容建議表 ... 31 表 14:ArchiBus、Revit、COBie 維護管理項目與臺北市政府工程驗收資料比較 ... 35 表 15:COBie 本土化各表單建議內容 ... 36 表 16:維護管理資訊相關需填交的報表 ... 50 表 17:自行研究計畫審查會議紀錄及回應 ... 63

(8)
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圖次

圖 1:業主資訊需求形式化流程 ... 9 圖 2:COBie 資訊累積交付流程 ... 25 圖 3:COBie 各表單關係圖 ... 26 圖 4:BIM Toolkit 介面圖 ... 38 圖 5:臺北市公宅委外管理維護契約服務及履約示意圖 ... 51

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摘要

關鍵詞:社會住宅、建築資訊建模、業主資訊需求、BIM、EIRs 一、研究緣起 本所在推廣 BIM 應用於建築維護管理的過程中發現,為能有效實施,仍需協助 業主進一步思索如何利用 BIM 技術來收集與本身業務職責有關的建築資訊,尤其是 用以統計、分析,並協助建築維護的資訊,並以此為目的,於工程採購中提出明確 資訊需求,以作為規劃、執行與檢核工程採購 BIM 交付項目內容的要參考依據。換 言之,若要將 BIM 推廣到營運管理階段,除了提供設計施工協同作業指南、資訊交 付標準給承包的設計、施工單位參用之外,更要進行一步輔導業主如何從本身的業 務出發,構思 BIM 所應具備的資訊內涵,才能使 BIM 應用進一步在地化。 對於國內社會住宅政策而言,除了儘速達成政策預訂數量的社會住宅之外,更 重要的是,如何有效的管理量數龐大的住宅建築。若能藉此機會將 BIM 應用於社會 住宅的維護管理,展現出可行的績效,便可藉此機會向私部門業主展示完全應用 BIM 應用的方式與所帶來的效益。本研究擬參考國外論文與案例所提出的作法,以國內 社會住宅維護管理作業文件與流程為基礎,不只考量修理設備、維持運轉而已,更 進一步從主辦單位、管理單位的業務營運的需求角度出發,重新審視其它如資產管 理、庫存管控、資料留存,甚至是追蹤工作等作業資訊需求,為國內社會住宅研擬 出業主資訊需求研究訂指引。 二、結論 1. 業主資訊需求是將 BIM 有效導入建築工程的關鍵 從文獻回顧中的國外案例、相關國際 BIM 研究論文、英國 PAS 標準,以及美 國 COBie 實施指引等文件可以得知,若要使建築工程有效採用 BIM,並能讓所有工 程參與者獲得 BIM 所帶來的助益,必須在工程規劃初期就擬訂明確的 EIRs,供所有 參與者作為工作規劃的依據。

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VIII 2. 資訊需求指引內容需配合業主能力與需求而訂 國內社會住宅業主端尚未開始發展自身的「OIRs」、「AIRs」,且工程規劃時亦 無法等待業主先發展完成前述指導文件,導致業主端不知如何著手擬訂 EIRs。需透 過簡易明確的 EIRs 擬訂指引,協助其踏出第一步,也作為未來發展相關資訊應用項 目的基礎。本研究將竣工模型標準部分內容,如必要建築構件設備類別與屬性資料 等,納為草案的內容,希望能協助其在在短時間內發展出對社會住宅而言具有合適 內容的初步 EIRs。 3. 未來發展 住都中心為中央政府成立的法人,對於資訊的需求對其它地方政府建立相關資 訊需求內容具有一定的影響力與參考性。且資訊的收集需要及早規劃,讓相關工程 主辦單位開始準備作業,始能順利累積格式上、架構上具有一致性的資料。 新建社會住宅均會申請智慧建築標章,尤其是設施管理指標。在該指標中的資 產管理、效能管理項目。建築資訊模型需求、收集、檢驗等工作,均會有助於智慧 創新指標的達成,加大社會住宅應用 BIM 技術輔助維護管理作業的力道。 三、建議 建議一:充實國內 BIM 協同作業指南、元件格式等內容,作為 EIRs 擬訂的基 礎。 目前本所研訂完成的 BIM 協同作業指南文件僅到設計施工階段,應再針對維護 管理階段的內容進行研訂工作,包含具有共識的生命週期階段區分。元件格式部分, 在 104 年完成之草案,也需再參考國近期 BIM 發展所帶出來的資訊需求,再進一步 充實,使國內設備廠商更容易提供元件。 建議二:研訂 BIM 模型版本管作業指南、資安指南、工地安衛應用指南,以及 與 IOT 等跨域結合運用指南等,提早因應 EIRs 擬訂的需求。 從國外的發展可得知,業主對於 BIM 的應用需求與遠景將會朝向上述方向發展, 尤其是國內社會住宅早已開始導入智慧化設備與服務,若能在大量的社會住宅上開

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始試用,可將經驗推展到其它類型的建築,促進國內數位城市的發展。 建議三:國內社會住宅 BIM 資訊需求可從維護管理報表起步 對於未來可應用 BIM 資訊發展的項目,臺北市智慧公宅已提出方向與遠景,往 後,各社會住宅工程業主更可參考本研究文獻回顧中所提到的 EIRs 資訊需求分析方 法,而第一步,將委外維護管理報表等作業表格作為對象,進行資訊需求納入研析。 透過 BIM 技術數位化,協助資訊有效生產、交付、檢查與累積等工作開始。

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Abstract

Keyword: BIM, EIRs, COBie

In the process of promoting BIM application in building maintenance management, it is found that in order to be effectively implemented, it is still necessary to assist owners to further consider how to use BIM technology to collect building information related to their business responsibilities,

especially for statistics, analysis, and assistance. Information on building maintenance, and for this purpose, to provide clear information needs in engineering procurement, as a reference for the planning, implementation and inspection of the project procurement BIM delivery project content. In other words, if BIM is to be promoted to the operational management stage, in addition to providing design and construction collaborative operation guidelines, information delivery standards for contracting design, and construction unit participation, it is necessary to further assist the owner in how to proceed from his own business and conceive BIM. The information content that should be possessed can make BIM applications further localized.

For the domestic social housing policy, in addition to the social housing that has reached the number of policy reservations as soon as possible, it is more important to manage how to manage a large number of residential buildings. If you can take this opportunity to apply BIM to the maintenance and management of social housing and demonstrate viable performance, you can take the opportunity to show private sector owners the way and benefits of fully applying BIM applications. This study intends to refer to the practices proposed by foreign papers and cases, based on the domestic social housing maintenance management operation documents and

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XII

but also from the perspective of the needs of the business operations of the organizers and management units. Departure, re-examine other information needs such as asset management, inventory control, data retention, and even tracking work, and prepare guidelines for the research of information needs of homeowners in domestic social housing research.

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第一章 緒論

第一節 研究緣起與背景

當現代建築在永續發展與智慧建築的趨勢下,需要追求更高的環境品質與能源 效率,加入更新的資通訊設備以提供更新、更即時、更合適的服務時,如何引導業 主提出明確適當的「業主資訊需求說明書」(Employers Information Requirements, 以下簡稱 EIRs),協助承包商及專業者交付內容正確的 BIM 模型,以便能對建築設 施進行更有效維護管理,以追求更高的居住品質,則更顯出其重要性與挑戰性,尤 其是對國家政策重點的社會住宅工程而言。 依政策規劃,國內社會住宅預訂在 105 年到 113 年的 8 年內新建 12 萬戶住宅, 其中 4 萬戶在將前 4 年完成,剩下的 8 萬戶則會在 109 年開始新建。各地方政府所 新建的 12 萬戶社會住宅的維護管理、營運等作業,原則上是由各地方政府自行辦 理,而本部即將於 107 年 8 月掛牌的「國家住宅與都市更新中心」(以下簡稱住都 中心)的業務之一,亦即是協助其它資源較不足的地方政府辦理社會住宅的新建或 維護營運作業。而且除了維護管理之外,目前不管是在地方政府如臺北市的公宅智 慧雲的目標功能、國家 住都中心的設置條例中,都可以看到其已經注意到或提到關 於建築資訊的需求與收集,但對於建築資訊的運用,如與維護管理的結合等,以及 在如何有效取得必要資訊的方法上著墨甚少,後續在落實上可能會遭遇困難。 以上國內社會住宅在應用建築資訊於維護管理的發展趨勢,也同樣發生在國外 推動 BIM 應用於維護管理的過程中。以美國為例,推動 BIM 應用於維護管理的主 要單位,如美國聯邦總務署、工兵署、退伍軍人事務部等,都是負責興建與管理大 宗建築設施的單位,在尋找如何利用電腦資訊技術來協助提升資產管理、設施維護 的工作效能的過程中,BIM 是目前受倚靠的技術之一。而其它國家如英國在參考美 國前述單位的實施經驗來推廣 BIM 技術時發現,這些單位均是從自己業務的資訊需 求為起點,開始思考應用 BIM 技術,進而開發出符合本身需求的模型建置指引、格 式標準等指引文件,供承包其建築工程的各專業技術廠商採用,甚至各個採用 BIM

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2 的政府單位聯合起來與營建產業界、資訊軟體商共同合作,整合資訊需求、技術與 實務,建立國內外共通的指引與標準,並推動之。因此英國也了解到,從國家的角 度 來推廣 BIM 技術的初期推動重點之一,便是設法將國內公私部門業主都培養成 美國 GSA 般的業主。而為實現此一目的,英國擬訂了「業主資訊需求—核心內容、 指導方針及注意事項」,引導業主或管理者進一步思索可利用 BIM 技術來收集與本 身業務職責有關的建築資訊,並利用這些收集來的資訊進行分析,優化現有的作業 效能;並引導業主依照前面的情境,提出明確的建築資訊需求說明,以便作為規劃 執行與檢查工程採購 BIM 交付項目內容的要參考依據。 要獲得導入 BIM 理論上應得的好處,業主必須以非常明確的需求來要求專案利 害關係人同時交付實體與數位的產品。由於業主的專案需求為所有專案相關之績效 評估的基準,發展具備適量細節的專案需求是很重要的一步。從本所之前的研究得 知,大型業主,例如大學,會提供他們的建築專案團隊詳細的指南與遞交成果需求。 但是,要如何建立這些需求,使它們能代表的不只移交的實體產品,還有包含專案 相關訊息的數位資訊,由於建築與資產管理產業有著明顯因業主而異的特性,這會 是一個挑戰。目前業主需求皆是以大量各式各樣的文件或設施管理人員的想法來明 示或暗示的,通常沒有什麼形式化的結構。這意味著,需求通常都沒有被形式化成 以 BIM 執行之專案移交所需要的內容或結構。 BIM 導入維護管理的複雜程度,部分來自於需要有業主或管理者在實務作業上 總體改變的配合,也就是其在建築生命週期中如何利用、管理建築設施資訊來改進 原有的作業流程、效率,甚至開創出具有價值的新工作項目。他們所扮演的角色在 整個設施資訊的生命週期中,對於建築資訊產出的啟動與流動而言至關重要。業主 需預先確立了建築設施需求(比如用途為何、設計標準與目標效能),以確保設計與 施工流程皆能達標,並要求提交與該建築設施相關的資訊交付項目,以便能有助於 設施營運與管理。換句話說,業主在設計與建設階段為建築資訊的需求利用者,並 且在營運與維護管理階段,因為持續產生的建築運轉資訊而轉變為資訊的生產與管 理者(同時保留其需求利用角色)。 國內推動 BIM 技術應用之初,大多從設計及施工階段使用切入為主,而較少著 墨於後續營運維護階段的應用,例如在規劃初期資訊需求內容及使用階段的運轉資

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訊收集流程機制等方面的考量。在國內若要將 BIM 推廣到營運管理階段,除了本所 之前研提的設計施工之實施指南、資訊交付標準之外,下一步則是要如何業主與管 理單位,如何從本身業務的使命與單位願景出發,構思 BIM 模型內所應具備的資訊 內涵。而目前國內實務上通常無法組成完整一套滿足個案實務資訊需求的業主 BIM 資訊需求書。因此,需要一個健全的流程或針對特定範圍對象,使業主可以透過這 些流程開發能促進並利用以 BIM 執行之專案移交與資產管理的需求,同時還能利 用品質保證及控管辦法來檢查是否符合這些需求。 在筆著去年的研究已經發現,雖然國內社會住宅工程應用 BIM 的層面已逐漸擴 及到維護管理作業,但尚未能提出明確的資訊需求。本研究即是參考國外目前研究 成果與實作的經驗,協助國內社會住宅能在規劃階段即自行提出 EIRs,除了設計施 工外,也能在維護管理階段以正確作法導入 BIM 技術。期能國內能在儘速完成所規 劃數量的社會住宅的同時,更重要的是,有效的管理量數龐大的住宅建築。並藉此 機會向私部門業主展示完全應用 BIM 應用的方式與所帶來的效益,才能使 BIM 應 用進一步在地化。

第二節 研究內容與範圍

本研究以草擬社會住宅 BIM EIRs 擬訂流程與內容綱要為目的。在興辦型態上, 國內近年社會住宅有新建、改建、包租代管等型式,目前政策推動預計新建 12 萬 戶佔比最高,而新建又可分為直接興建與 BOT,考量推動 BIM 所強調的全生命週期 應用概念,故擬以新建工程案為研究對象。在業主的定義上,是從資訊需求為考量, 相關涉及的單位有中央機關、行政法人、地方政府、受託之物業管理公司等,因為 都有其執行業務時對於建築資訊的需求,目前國內與社會住宅維護管理相的組織有 國家住宅及都市更新中心、各地方政府住宅管理單位,以及受託直接辦理物管公司 等,本研究均會納為資訊需求者,並就其業務內容,進行相關的需求調查分析。另 外,在維管資訊系統基礎設備的方面,除了各地方政府目前使用中如租用管理、叫 修等系統外,其中臺北市、桃園市等均有提出智慧公共住宅,因此也會將未來可能 完成的相關智慧管理系統的需求作為研究的一部分,如未來公宅管理作業情形,資

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4 訊流程,以及未來加入智慧設備後的管理構想等方面。

第三節 研究方法與步驟

國內建築維護管理發展不若國外受到重視,相關作業規定,難稱完善,或正在 發展中,若參照國外的經驗或相關論文中所提到的方法,從收集到的各項工程文件 中,歸納出足够的需求項目,有其困難。但反過來說,亦為形成良好作業慣性的機 會。 因此,本研究將以目前社會住宅委外維護管理的實務作業內容為基礎,未來住 都中心業務內容、地方政府公宅雲系統規劃等資料為發展方向,參照國外發展軌跡, 捏塑國內未來社會住宅維護管理 BIM 資訊收集、應用的理想形態,以及資訊系統設 備的架構。參考國外論文與案例所提出的作法,以國內文件與作業流程為基礎,並 從建築維護管理對於其業務營運而言,並不只是修理設備、維持運轉而已的角度出 發,更需正視其它如資產管理、庫存管控、資料留存,甚至是追蹤工作上服務所耗 的成本與時間等。 同時也會參考國外論文所提供的方法,以研究過程中所收集整理出國內社會住 宅維護管理作業未來可能發展形態的資訊需求、維護管理資訊系統功能為條件,整 理出可應用 BIM 描述的資料類型,與該類型資訊有關的資訊規則、代碼、區分等㺺 行標準與慣例。並於本所往年研究成果之 COBie、IFC、營建資訊分類編碼等進行 連結應用於 EIRs 擬訂過程中。 最後,再將所得且可以用 BIM 表示的資訊需求,依國內工程實務、社會住宅興 辦流程、機關權責等,整合導入本所研究成果如 BIM 協同作業指南、BIM USE 手冊 等,並與之對齊,進行映對。

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第四節 預期成果

一、 整理回顧國外應用 BIM 輔助建築維護管理作業的文獻與近期發展,作為國 內研究參考。 二、 參照國外論文建議擬訂 EIRs 的流程,透過收集社會住宅的建築工程與維護 管理服務採購合約文件,以及與經營單位、受託維護管理單位的訪談,整 理國內社會住宅 EIRs 的現有基本內容與範圍。

三、 將國內社會住宅 EIRs 與國外已有之相關指引文件,如 COBie Guidance、 劍橋大學 EIRs 等比較,擇要說明國內社會住宅擬訂資訊需求的處理要點與 國外解決方案。

四、 為能得到簡易可行的研究成果,本研究將以國內目前作業為基礎,設定的 應用一定範圍與條件,加上部分未來發展構想,參考國外 EIRs 指引文獻架 構,提出國內新建社會住宅 EIRs 擬訂指引、內容綱要與相關解說。

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6

第二章 文獻回顧

本章將從回顧國外建築維護管理導入 BIM 案例開始,以其導入 BIM 的目標、 所具備的資訊基礎系統、所得經驗課題等,作為了解國外研究發展 EIRs 指引文件的 脈絡文本,檢視近期國外新發表相關論文、指引文件,或之前已公布卻尚未在國內 研究提及的 COBie 指引。本章最後再與筆者去年針對英國 EIRs 指引、劍橋大學 EIRs 所作的分析,就所提出的擬訂緣由、建議擬訂方法,以及內容綱要等方面進行比較 整理,作為下一章國內現況探討之基礎。

第一節 國外導入案例情境

一、導入目的 從本所過去研究得知,國外 BIM 應用於維護管理階段所期望的目的述敍如下: 1. 「不需要實體紙本的營運維護手冊,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。」 2. 「主要用於資產管理、庫存管控、與維護設施上,也可以追蹤在整個工作 上服務所耗的成本與時間。…監視、監測、警報及整個校園通報系統的功 能。」 3. 「提供使用者有組織的管理工作流程,使工作更有效率,州內許多辦事處 皆用此系統。」、「追蹤預防設施維護、轉讓費用的回饋、庫存管理以及營 運報告」。取代「工作項目都是以紙本的方式做紀錄,結束工作時,將由人 力資源部門將資料輸入至電腦維護管理系統裡。」 簡言之,就是「維護管理資訊的電子化、結構化」。應用 BIM 於維護管理目的 相當在於電子化的建築設施使用手冊,藉由電腦處理大量資訊及可程式功能,即時、 精確地掌握計算建築使用的花費、協助空間管理和節能等工作,與工業 4.0 的發展

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相似,在人工與能源為營運主要成本的條件下,儘量運用電腦代替人工,並達到節 能的目標。 二、經驗與課題 南加大電影藝術學校認為 BIM 導入,「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。」為了能串起生命週期各階段的資訊流,南加大電影藝術學 校案中提出了「BIM 設施管理需要一位整合人員來整合的實施方式。」雇用 BIM 整合人員有兩個好處,建立團隊間的信任,以及資訊可以在不同專案階段分享。BIM 的整合人員非同一般的角色,且要考慮以下三點: 1. 負責期間需橫跨設計、施工、及交付至設施管理階段,至少一個完整的階 段或一整個生命週期。 2. 需具備相關經驗,能促進團隊之間的相互合作,並且能夠互相信任。 3. 並非取代或是承擔設計施工的 BIM 管理者之責任,而是主導顧問及承商最 終交付項目。 而美國威斯康辛州設施管理局案例中,「BIM 和 FM 的規格書必須完整,尤其是 哪些資料必須匯入電腦維護管理系統這部分更為重要。」 綜言之,BIM 導入維護管理因織組、個案而異,需要從固定的流程中不斷學習 改進;經營者或管理著更需要提出完整的資訊需求,並在導入的過程中透過 BIM 專 業整合人員,才能得到預期的成果。 三、維護管理資訊技術與觀念 美國威斯康辛州設施管理局更進一步強調,對於不同的業主而言「每一個電腦 維護管理系統所使用的資料結構都不一樣」,因為每一個系統開發都依據業主營運內 容不同而開發,「因此匯入資料至每一個電腦維護管理系統,其資料結構都必須符合 業主需求。」 對於尚未建有建築設施管理系統的業主,南加大電影藝術學校則提出「BIM 工 具可以支援詳細資料的擷取,所以必須先確定要從模型取得哪些資料,不過這是一 項複雜的工作」。而想要要從模型取得的資料,則是應由業主來考慮,「應用哪些技

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8 術用來管理資訊前,必要先確定哪些資訊是重要的及哪些必要流程來管理這些資訊, 只有這樣才能確定適合的技術。」 意即宏觀上,維護管理資訊的電子化、結構化應包含確認維護管理目標、選擇 合適的維護管理系統,以及如何應用 BIM 技術有效取得合用的維護管理資訊。 四、維護管理導入 BIM 的主要脈絡與課題 在全球節能永績與人口老化的因素下,節約能源與人工成為業主重視建築維護 管理的契機。而維護管理資訊的電子化、結構化,有助於高度利用電腦系統代替部 分人工,運用大數據有效預測、控制、優化建築維護管理作業與建築設施性能。而 BIM 則是一個用以取得目的上合於前述契機、功能上適合前述資訊化系統的建築資 訊的資訊技術。對於如何使業主重視維護管理,以及開發維護管理資訊解決方案, BIM 或許提供了機會。 但推動 BIM 所面對的問題在仍於建築資訊結構複雜、個案條件差異大、營建過 程長且參與者眾等因素,使得導入不易。業主即使具備動機意願,並具備維護管理 的資訊系統,仍有可能因為不了解精進維護管理作業所需要的整套建築資訊為何, 或没有從 BIM 中獲得與管理相關資訊的經驗,甚至不確定是否能從 BIM 獲得資訊 等等課題,而無法順利實施。因此,如何協助業主在必需面對維護管理課題時,如 何提出完整的建築資訊需求並獲得所需資訊,作為擬訂、執行解決方案的基礎,才 是推動 BIM 重要且具可行性的行動之一。

第二節 EIRs 資訊需求分析方法

為協助業主有效擬訂明確的 BIM EIRs,加拿大溫哥華的英屬哥倫比亞大學土木 工程學系的 Hasan Burak Cavka, Sheryl Staub-French, Erik A. Poirier 等人於 Automation in Construction 2017 年第 83 期所發表之「制定以 BIM 執行之專案

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交付與資產管理所需的業主資訊需求」1一文中,研提出「一個能夠辨別並歸納業主 需求的迭代方法,以及發展一連結數位或實體產品與業主組織結構需求的概念性框 架以作為形式化步驟基礎。…告訴業主們如何去思考關於數位設施模型的移交,以 及基於自己的需求該從模型中得到什麼。」 此論文研究進行了一個為期三年的縱向研究專案,其中包含對兩個大型業主組 織的案例研究,藉此調查業主如何將其需求形式化以支援以 BIM 執行之專案交付 和資產管理。第一個案例研究的是一所大型加拿大大學,研究重點在於其負責校園 內所有非住宅建築營運與維護的建築營運部門。第二個案例研究的,則是負責加拿 大某一省級政府之公共基礎建設的交付和維護的機構。並依調查結果,彙整建立了 一套全面的方法來支援業主需求的形式化流程(圖 1)。為了支援文內所提出的形 式化流程,同時開發了一個概念性框架,將數位與實體產品和業主需求與組織結構 聯繫起來,藉由制定明確詳細的需求,幫助業主改用以 BIM 執行之專案交付與資 產管理。 圖 1:業主資訊需求形式化流程

資料來源:Hasan Burak Cavka, Sheryl Staub-French, Erik A. Poirier

1 本節所有內容均節錄自該篇論文,作為本研究後續探討國內社會住宅業主資訊需求指引的重要參 考。

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10 形式化流程的四個步驟如下: 1. 調查組織指導方針、技術基礎架構、人員需求及業主 BIM 需求等數據, 以此確定業主需求的範圍; 2. 在專案交付和資產管理方面,對業主需求的規模和範圍進行調查和分類; 3. 確認哪些需求是可計算的,且可以成為 BIM 工程專案交付項目,並為資產 管理流程所支援後,再分析可計算的需求以說明所需的模型資訊; 4. 制訂一個概念框架,將工程專案所生產的數位與實體產品聯結上業主需求 與組織背景。 一、步驟一:確定來源並收集資料 確認不同的需求來源並收集其相關資料,包含定量和定性資料。來源包括將當 前的建築移交和維護管理流程、維護管理資訊技術基礎架構、組織結構、文件紀錄 的組織需求、移交文件、設計與建造文件和模型。這些主要數據來源統整於表 1。 收集過程發現許多組織的需求被分散在多組文件當中。此外,有時需要引用其 他需求,比如準則或設計標準,這些都需要對於所引用文件內容的了解,整體格局 會相當可觀。 在定性資料方面,透過訪談掌握各種資訊的使用與需求,了解不同部門所使用 的技術。訪談旨在揭示每個人的「資訊格局」,以及他們對目前專案交付和資產管理 流程的看法。 此一步驟所得到的結果,是一組同時具有定性與定量兩類型的結構化資料,這 些資料將成為分析、形式化與合併的基礎,形成一組明確的需求,藉此提供訊息給 採用 BIM 之工程專案成果交付和後續資產管理作業。

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表 1:業主資訊需求來源分類表

資料來源:Hasan Burak Cavka, Sheryl Staub-French, Erik A. Poirier

二、步驟二:確定業主需求的類型 分析所收集到資料並準備將需求進一步形式化。基於每個獨立個人的「資訊格 局」和每個組織的「需求格局」,以及不同組織之間的「需求格局」,會因部門與使 用者群體的不同而有著很大的差異,而這是要為整個產業環節提出廣義需求所需面 臨的主要挑戰之一。而分析過程的第一次迭代用來定義組織的「需求格局」,這稱為 「業主需求」。業主需求被定義為下列五種主要類別:規範和標準、組織需求、專案 需求、人員或個人需求、以及 BIM 需求(表 2),並說明如下。 表 2:業主資訊需求類別

資料來源:Hasan Burak Cavka, Sheryl Staub-French, Erik A. Poirier

1.規範和標準

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設計標準(如機械設計用的 ASHRAE)或永續性指南(如 LEED 和 BREAM)。規範 和標準是所有組織的每個專案都必須遵守的首要需求(永續性指南除外,除非另有 規定)。隨著 BIM 的出現,許多國家標準,如 NBIM S-US(NIBS,2007)和英國 的 PAS 1192 系列(英國:PAS,2016)被制定以便為建模和資訊傳遞提供資訊。 2.組織需求 組織需求是適用於組織中所有專案或資產的首要需求與指導方針,確保建築設 施將如預期運行並受到維護。組織需求包括所建築基礎設施的技術指南和規範。例 如加拿大大學和省政府機構案例都制定了一系列技術指導方針,作為設計其所有專 案的基礎。它還基於公認的分類系統(例如 Masterformat),為資訊交付提供一標 準化的架構。 3.專案需求 專案需求為規劃後期或業主對特定專案的需求陳述的形式與特定目標、需求, 以及設計與安裝需求相關聯。業主將依據其專案需求,在某特定階段進行詳細的專 案設計審查。因此,專案需求可以作為對一項提出的設計解決方案進行合規性檢查 的指標。例如:  空間計劃和清單:空間功能需求、面積需求、房間數據表;  整體通路鄰接與動線需求:通路、動線和鄰接圖;  建築規格需求:建築設計與組件的規範,以及都市審議核准需求。包括設 計規範、公眾諮詢、永續性、建築外牆、材料和表面處理、通訊、保全、 消防系統、通路與動線、吸音設施,無障礙標準等;  機械、結構或電氣系統的描述與需求、系統或設備設計和安裝需求,例如 工作能力、主要設備的位置需求。 4.人員需求 組織員工需要不同的資訊以執行工作,而個人需求則包含資訊需求和技術需求。 如操作與維護人員需要以不同的詳細程度、可重複使用的格式為其提供資訊,而且 他們偏好的資訊視覺化因各自執行的任務而不同。分析訪談所得到的營運與維護人 員需求如表 3 所示。

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表 3:維管人員資訊需求

資料來源:Hasan Burak Cavka, Sheryl Staub-French, Erik A. Poirier

5.BIM 需求

實行 BIM 有其因新技術所生的需求,而全球 BIM 政策、標準、指導方針和協 議的遽增,一方面對於業主來說是很棒的資源,但另一方面,它的術語與文件的使 用和開發方式可能並不一致。仍需視個案條件引用之:

 BIM 標準:主要目標在於確保 BIM 導入與以 BIM 執行之專案交付的一 致性。其標準有兩個層次:產業標準(如 ISO 發布的標準)和組織標準。  BIM 協議:一項輔助性的法律協議,通過簡單的修改,就能將其納入專業 人員聘任和施工合約。該協議為雇主和簽約方創造了額外的義務和權利。」 標準和協議之間的主要區別在於,標準強制規定的是可衡量的結果,而協 議強制規定的是如何實現這些結果的規則。  BIM 指導方針:概述在組織中易隨著時間而變的概略步驟、角色、責任、 基礎架構等。BIM 指導方針應保持彈性,隨著組織的發展而不斷變化。  BIM 執行計劃:屬於工程專案層面,概述專案的總體願景,以及該團隊在 整個專案中從頭到尾都需遵守的實施細節。BIM 執行計劃重新引用業主組 織的 BIM 標準、協議和指導方針,並在該專案內制定之。 三、步驟三:確定所需資訊 此步驟是要篩選出可以在 BIM 模型中被表示、交換或檢查是否符合專案需求之

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物理或非物理設計特徵的資訊需求。該論文以「可計算需求」一詞來定義這些需求。 這些資訊需求由對文件記錄的組織需求、專案需求及人員需求的分析而得。

篩選的觀念是基於 BIM 物件導向的建模結構,以及依前述結構所發展出來的模 型資料開放格式 IFC(Industry Fundation Classes)所規定的專用述語,將資訊需 求依照資產類型(如房間、機械設備和系統的類型)與表示結構(關係和屬性)的 分類的原則,進行分解與篩撿。例如房間類型的所需資訊可以概括為房間類型、建 築物座向、牆壁類型和防火等級(時效)屬性、消防設備、天花板類型、空間使用 資訊和無障礙需求。

表 4:資訊與屬性關係

資料來源:Hasan Burak Cavka, Sheryl Staub-French, Erik A. Poirier

四、步驟四:將工程專案的數位產品聯結上業主需求與流程、技術 模型內容包括幾何和非幾何資訊物件,而模型結構則關乎模型所內含,且利用 語義與拓撲資訊所構建的資訊物件之間的關係。不完整的模型內容會阻礙模型被重 新利用,而模型結構的問題會導致模型資訊的運用與計算錯誤。模型內容、特性和 屬性、資訊結構以及它的表示法是由業主組織的 BIM 標準、協議和指導方針決定的。 模型中所需資訊的特徵,使任何專案小組開發的任何模型都可以被驗證、審核和確 認,以確保資訊交換和傳輸的品質。 此流程最後一步是鞏固需求,並將其與組織的產業、機構、組織環境和專案環 境聯繫起來。目的是為了確保所開發的需求與業主組織資產生命週期一致,以確保 數據和資訊在整個資產生命週期中都是有效且可重複使用的。例如模型的資訊結構

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遵循 BIM 執行計劃,與組織維護管理技術結構相符,因此模型可與業主維護管理維 護管理資訊管理技術進行資訊交換。模型內的資訊表示方式與內容,應與業主需求 中所需建築組件及其性質方面的內容保持一致。

表 5:資訊、特性、與實體(元件)對照

資料來源:Hasan Burak Cavka, Sheryl Staub-French, Erik A. Poirier

五、小結 透過表 5 可以發現,中間欄的「實體」,也就是 BIM 元件,是承載了業主組織、 工程專案所包含的各項需求的基本單元。而這些元件,也是必需由承包商及專業者 依照 BIM 標準所定義的資訊結構方式,組合成 BIM 模型,同時也展現出針對各項 需求所擬訂出的設計解決方案。也就是說,業主資訊需求的調查分析結果,最終將 會呈現在 BIM 元件的資訊架構要求上。結果雖然容易理解,但此論文的頁獻在於將 業主如何進行資訊需的調查、分析過程結構化、迭代化,形成一個具可行性的操作 流程,相當值得國內推動業主研訂 EIRs 之參考。

第二節 EIRs 指引內容綱要

業主在具有分析、歸納 BIM 資訊需求的能力,並確認目標之後,接下來的工作 便是要在工程發包前、發包後初期,對參與個案的承包商與專業者進行策略溝通、 以及設計施工階段的策略執行管理工作。而為了順利進行溝通,業主必要比照現有 工程案所提出的工程需求說明書,提出資訊需求說明書,內容包含上一節所提到的

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資訊需求外,還要訂出階段交付內容、規格、檢查方式等,作為業主與承包商之間 合作的基礎。

英國是國際間推動 BIM 政策、論述、標準制訂的領導國家之一,營建相關部門 或團體為協助業界有效導入 BIM,均積極研訂相關作業指引文件。本節將回顧 BIM Task Group 公布的 EIRs 指引文件,以及英國設施管理協會(以下簡稱 BIFM)2

了擬訂建築維護管理 EIRs 範本所進行的研究論文,探討比較 EIRs 的內容綱要。 依照英國政府營建政策 Government Construction Strategy(Cabinet Office, 2011),所有中央公共工程從 2016 年 4 月開始,均被要求採用 BIM。英國政府將 BIM 視為建置數位居住環境的基礎,所有中央政府部門工程採購時,應要求投標廠 商具有一定的 3D Level 2 BIM 協同作業成熟度。而英國認要達到前述 Level 2 BIM 目標的基本原則之一,即是公部門業主要能提供清楚的 EIRs。在英國 BIM 行業標準 PAS 1192-2 中,EIRs 的定義為「招標前文件,其功能在於設定廠商應交付的資訊、 以及在工程交付過程中應採用遵守的標準與程序」。同時也說明「EIRs 應併入投標 文件中,使廠商依其制定初步 BIM 執行計畫」。EIRs 目的為在 BIM 模型建置工作開 始前確保建築設施使用者的資訊需求能被清楚地定義,同時提供工程參與者一個協 同作業的機制,以便溝通、管理與交付客戶的需求。EIRs 即是一份將整合工程專案 生命週期中廠商需採用的流程、標準均清楚設定的文件。然而,在營建產業普遍可 能缺少 BIM 導入經驗的情形下,維護管理產業以及業主亟需相關技能組合與指引, 才能完全了解掌握 BIM 流程,並且擬訂 EIRs,清楚明達與業主資產管理策略相符的 資訊需求。

一、BIM Task Group

英國政府推動公共工程應用 BIM 技術上採用創造「推力」與「拉力」兩股力量 來驅動產業的策略。其中「推力」是指研訂相關作業指南、資訊標準等給業界參考, 用以儲備技術能量,交付資訊正確、豐富的 BIM 模型。另外,「拉力」則是指使各 個公部門業主有能力提出明確的 BIM 資訊需求,製造出大量、可履行的需求與市

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場。

「拉力」的成因首要在於讓公部門業主體認到在建築全生命週期中使用階段佔 最長的時間,若能有效應用 BIM 技術協助維護管理作業,除了能提供民眾更好的服 務品質外,亦會節省相當的經費與能源。由英國 BIM Task Group 所推出的 BIM EIRs 核心內容與指引(EIRs Core Content and Guidance,以下簡稱 EIRs Guidance) 文件,正是為了協助公部門業主提出完整的 EIRs。

依據 EIRs Guidance 的說明,EIRs 是工程專案採用 BIM 技術的一項重要的基 礎文件,功能是用於附在招標文件中,以便向投標人(如設計小組及包商)清楚地 說明需要哪些模型資訊,以及這些模型的目的為何。而根據英國 PAS 1192-23的建 議,在投標時,設計小組及包商都該在各自的提案均應包含 BEP(BIM Execution Plan)概述,而一份完整的 BEP 概述應包含以下內容: 1. 工程專案實施計劃; 2. 透過協同合作及 BIM 所欲達成的專案目標; 3. 與專案計劃一致的 BIM 建置作業的重大里程碑;及 4. 專案資料模型的交付項目的建置策略。 EIRs 是一份有關傳逹業主資料需求及如何建立資料管理的重要文件,是檢視投 標人的 BIM 執行計劃內容及確認其完整性的良好基礎。符合要求的 BEP 會展示如 何達到 EIR 中略述的需求。且在得標後這些需求會被寫入 BIM 協定(BIM Protocol)

4,並藉由 BEP 實行。 EIRs Guidance 所建議的核心內容主要分成以下三大部分: 3 英國 BIM 產業標準,內容主要在於規範建築工程設計、施工及完工交付等階段 BIM 應用流程。 4 英國 CIC 發布,主要為定莪工程專案所需提交的 BIM 模型,並就使用這些模型提出了具體的義務, 責任和相關限制。

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18 表 6:業主資訊需求主要項目分類表 技術面 管理面 業務面  軟體平台  資料交付格式  座標系統  細節層次(Level of Detail)  教育訓練  作業標準規範  角色與責任  工作與資料的分段管 理計畫  資訊安全  模型間的協調及衝突 偵測  協作過程  健康、安全及施工規 劃5  資訊系統效能  達標計畫  資產資料交付策略  資料投交及專案成果 交付  客戶策略性目的  定義 BIM/專案成果 交付6  BIM 特定能力評估 資料來源:EIRs Guidance 二、英國設施管理協會—BIFM BIFM 為協助其會員及客戶,在英國政府要求公共建築工程採用 BIM 的政策下, 能有效應用 BIM 輔助建築維護管理,特別研訂「建築維護管理 BIM 資訊需求文件 指引及樣版」供業界參用,同時將其研訂之方法、過程及經驗彙整為論文發表於第 16 屆歐盟建築維護管理研究論壇。本段即以節錄前開論文為主,作為本研究後續探 討國內社會住宅資訊需求之參考。BIFM 使用三角定位法(triangulation)來發展 與釐清 EIRs 的內容。

BIFM 認為 BIM Task Group 的 EIRs Guidance,並没有特別為維護管理或業主

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Construction Design Management

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所設計的內容,所以需要提出針對其會員與客戶的需求發展新的 EIRs 指引版本。並 再利用以下方法進一步定義出 EIRs 的內容網要,即:1.重複的焦點團體訪談、2.實 際案例經驗平行回饋、3.與 BIM 或維護管理專家進行同儕審查(peer-reviews)。 本研究節錄以上三個方法所得到關於改進 BIFM EIRs 指南的意見,作為探討國 內社會住宅資訊需求之重要參考內容,其以主題、引發議題與回應整理如下表。 表 7:焦點團體訪談表 主題 引發議題 回應 對於使用 EIRs 或其它 BIM 指引文件的指導文件的需 求 不能只是將一般的 BIM 指 南混在一起 將相關引用指南集中在一 段,以便在完稿時移除。 另在總結中增加解說 BIM 流程的說明 需使用或引用現有的 BIM 標準或指引。 受訪團體均同意 EIR 應引 用現有的 BIM 標準或指 引,而非重新發明輪子 目前英國已有 BIM 標準或 指引均已納為引用

Level of Definition 不清楚 LoD 在 BIM 流程 中的功用,以及 D 是指 definition, detail 或 development 使用 NBS7的定義 BIM 模型檢視與訓練 維護管理或業主應如何在 實務中檢視與應用 BIM EIRs 中增加關於 BIM 檢視 方式的說明與需求 資產管理資訊 如何在工程各階段簡要表 達客戶資產管理資訊需求 參考英國司法部工程經 驗,改以「可維護管理之 設備資訊交付表」的試算 表檔案

資料來源:Employer’s Information Requirements (EIR): A BIM case study to meet client and facility manager needs

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20 表 8:案例經驗表 主題 引發議題 回應 EIRs 樣版將被用於工程開 始階段,協助維護管理或 業主發展 EIRs、定義各參 與者的角色責任 業主與維護管理只有一點 BIM 經驗。一開始以為只 要簡單的要求工程案需達 到 BIM level 2,廠商就 會交付他們所需要的。但 他們不確定如何開始準備 EIRs,如果有樣版,將可 以讓他們更容易開始 將提供 EIRs 樣版,並提醒 客戶應為個案量身訂製其 EIRs。指引文件同時提醒 客戶,應從了解其自身的 OIR8, AIR9開始,並利用 PLQs10在工程專案一開始 來協助訂立 EIRs。 複雜與易於閱讀 夾雜過多引用與注釋,導 致完稿時不易分辨哪些可 以刪除。 將相關引用文件集中改放 於 EIRs 樣版之前。 應用現有 BIM 標準或指引 所需的知識 有些人感到了解 BIM 標準 或指引的過程像穿越地雷 區。因應為針對維護管理 與業主提供更簡單的指 引。 EIRs 是 BIFM 為客戶所準 備的文件組合的其中之 一。其它如 bs 8536 等適 用的文件將列入附錄中。

BIM 術語,如 OIR, AIR, EIRs 等 部分術語並不會在工程案 中使用。 將在 2017 年提供相關說 明文件。 COBie 及將資訊傳至維護 管理系統的軟體 COBie 雖已被所有工程參 與者理解為將資訊傳至維 護管理系統的計畫的關 鍵。但在設計階段應提供 COBie 已是英國 BS 標 準,應被採用。但 LoD 仍 需依個案而訂。

8 Organization Information Request,組織資訊需求。 9 Assets Information Request,資產管理資訊需求。 10 Plan Language Questions,白話問題集。

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何種程度 LoD,尚需討論。 將 BIM 作為協同作業之工 具 EIRs 已漸漸成為協同作業 的工具 利用 EIRs 草稿可以提前發 現問題。 與 RIBA11的 PoW12流程 對齊 目前指引草稿內容尚未對 齊。 已調整。 不同階段的 EIR 若同一工程有兩份 EIR 會 引起爭議。例如一份給設 計團隊,一份給主要招標 目的。 EIRs 的擬訂仍需配合招標 的模式,應依個案訂製。

資料來源:Employer’s Information Requirements (EIR): A BIM case study to meet client and facility manager needs

11 英國皇家建築師協會。

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22 表 9:外部同儕審查表 主題 引發議題 回應 EIRs 的簡要與複雜 作為合約文件的一部分, EIRs 必需清楚且具體 (specific)。 已將不確定字眼、異有岐 義的段落刪除。 指引 vs 樣版 草稿在嘗試提供太多指引 內容的同時,又要企圖成 為一個樣版。 改版將指引內容集中放置 於樣版之前。 客戶需負責定義所期望內 容 草稿未充分強調客戶應負 責對廠商提供清楚且無岐 義的資訊需求說明。 已修改強調客戶的責任, 以便廠商訂定 BEP13與估 價。 模型所有權 建議引用 CIC14 BIM Protocols 作為業界認為 最佳實例文件,來解決模 型所有權的課題。 照辦。 採用公共工程最佳實例文 件 例如英國司法部的案例。 該案例已作為發展 PLQs 與可維護資產列表之參考 附件。

資料來源:Employer’s Information Requirements (EIR): A BIM case study to meet client and facility manager needs

13 BIM Execution Plans,BIM 執行計畫。

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BIFM 面對維護管理或業主資訊需求所研訂的 BIM EIRs 指南與樣版,其所建議 的整體內容綱要,如下表。 表 10:BIFM EIRs 綱要表 0.通用指引與注意事項(注:本段是作為擬訂參考,需在正式公布時移除。) 1.目的與範圍 1.1 本 EIRs 的目的 1.2 使用條款、業主代表人、承包商 2.業主 BIM 及資產管理策略與目標 3.工程專案細節 3.1 工程專案資訊 3.2 工程專案通訊錄 4.專案管理需求 5.技術需求 6.業務需求 4.1 採用標準與指南 4.2 CIC BIM protocol 4.3 專案角色與責任 4.4 客戶現有之電子維護 管理系統或企業資產管理 系統 4.5 模型建置及後續管理 4.5.1 施工計畫與資訊區 段 4.5.2 模型管理計畫 4.5.3 協作計畫 4.5.4 模型大小 4.5.5 模型檢視 4.5.6 空間、區劃、區域 4.5.7 命名規則 4.5.8 模型座標、品管、衝 5.1 軟體 5.2 IT 和系統能力 5.3 資訊交換格式 5.4 通用座標系統 5.5 LoD Definition 5.6 指定模型與資訊格式 5.7 基地資訊、樓層與房間 數據資訊 6.1 資訊交換流程與 RIBA 工程階段區劃保持一致 6.2 供應商 BIM 評估表 6.3 BIM 總包商評估

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24 突檢測程序 4.5.9 BIM 輔助工地安衛 4.5.10 應交付資產資訊 4.5.11 資訊公布程序 4.5.12 模型資訊安全 4.5.13 訓練 4.5.14 客戶稽核模型

資料來源:Employer’s Information Requirements (EIR): A BIM case study to meet client and facility manager needs

第三節 EIRs 與 COBie

COBie 的全名為 Construction Operations Building Information Exchange、 即「施工營運建築資訊交換格式標準」,旨在協助建築物設計施工階段就能考慮未來 竣工交付營運單位時維護管理所需資訊的蒐集與彙整。國內對於 COBie 的研究與應 用已有一段時間,但尚未普遍。而不只是在我國,美國在推廣 BIM 與 COBie 的初 期,即使在英國現在推動 BIM Level 2 時,都遇到相同的問題。英國政府為了協助 業主解決前述問題,與建築師協會等團體合作開發了 BIM Toolkit 網頁工具,透過 內含的樣版、案例,引導業主擬訂相關需求文件,其中也包含了如 COBie 等的資訊 提交的規定。國內現階段尚未有單位開發類似的網路工具,也没有集中收集足够案 例可供參考,此時,美國針對 COBie 特別開發的指引文件,對本研究提供了一個良 好的基礎。為方便了解指引的主要內容,以下將先從 COBie 簡介開始,再說明本研 究後續擬引用的指引文件的內容。 一、COBie 簡介 各個建築工程專案在空間、系統和設備設計方面雖然都有其獨特性。但是,

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COBie 為業主或管理者所需要的建築維護管理資訊,提供一個特定結構與格式,協 助工案專案承包及專業參與者填入適當的資訊,並作為業主或管理者方管理資訊系 統輸入資訊的共通資料架構。 建築師、承包商,以及建築專案的各參與人在設計、施工到營運階段和管理過 程當中,依 COBie 格式提供相關資料供後續管理人員方便地使用的共通格式。如圖 例所示,這些資料數據是由建築師提供樓層、空間或設施的佈局、承包商提供的設 備系統、產品序號、型號等有系統累積的資訊,在移交給管理人員後,可有效提供 資訊,建立一套營運維護期有效率的維護管理機制。 圖 2:COBie 資訊累積交付流程 資料來源:UK BIM Task Group

COBie 所定義的資料架構主要分為三大部分,即:設備系統(Equipment)、 空間組成(Spatial)、以及一般常用資料(Common),各項主要資訊請參考表 1。 「建築設施(Facility)」是指個別建築物,從維護管理的觀念來看,是由「設 備系統(Equipment)」及「空間系統(Spatial)」所組成。 「設備系統(Equipment)」中所有輔助建築發揮應有機能的設備個體,稱之 為「組件(Component)」,也是 COBie 資料結構重心,例如,揚水馬達、空調機

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26 等。而組件必需與空間產生關係,意即元件必需存在於建築物的某一空間之中。具 有類似功能的元件,會被歸類為同一個「類型(Type)」,而每一個類型應具有與維 護作業有關的三組資料,「工作(Job)」、「資源(Resource)」、「備品(Spare)」。 其中,「工作」指元件或型類所需的操作、預防性維護期程;「資源」指所需材料、 人力、訓練等;「備品」指備品、零件、潤滑劑等。此外,不同功能「組件」也可以 組合而達成建築特定機能的「系統(System)」,例如給水系統便是由水箱、揚水馬 達、給水管、水龍頭等不同元件所組成。 「空間系統(Spatial)」中「空間(Space)」為 COBie 中組成建築量體的最小 單位,也是設備與空間之間的關係鏈結點,依機能可細分為辦公室、會議室、起居 室、臥室等。「空間」所在的建築垂直位置可分為不同「樓層(Floor)」,包括基地 地面、地下室與屋頂等。最後,對於跨樓層但在使用上有密切關係的空間(或樓層) 則可以用「區劃(Zone)」形成不同類型或群組。 透過前述的資料結構,可以清楚的收集與表示一個特定設備的功能、角度、任 務、所需支援、所在空間、樓層、區劃等基本資料。 圖 3:COBie 各表單關係圖 資料來源:應用 BIM 輔助建築設施管理之國內案例探討

COBie Worksheets 9 through 18 Contact Common Floor Type Facility Space Component Zone System Spatial Equipment Job Resource Spare Assembly Connection Impact Document Attribute Coordinate Issue Common

COBie Worksheets 1 through 8

Building Information Modeling, BIM

Design + Documentation Construction ProjectDelivery

Project Lifecycle

Located in

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二、美國 COBie 使用指引

美國為應用 BIM 與 COBie 的先進國家之一,為了推廣 COBIe 的應用,曾在 2013 年研訂了 COBie 使用指引(草稿),目的在於協助建築工程在設計、施工合約中, 明訂 COBie 交付項目的需求內容。指引文件包含兩大部分。首先是說明一般工程均 要達到的需求內容。其次是針對特定工程案的在滿足一般需求外的特定需求。同時 強調,在美國而言,COBie 的交付並不是一個新的要求。從設計者的角度而言,僅 是從現有的設計中產出資產表;對承包商而言,是將目前以紙本交付改為電子交付。 產出 COBie 和產出紙本資料的方法相同,而利用電子資訊的方式有機會減少錯誤與 人工。 美國 COBie 使用指引在一般需求的說明內容包含團隊分工原則、分段交付原則、 交付成果審查原則、設備與產品資訊需求。而特定需求內容,則收錄在附錄中,以 業主特定需求說明之。以下即就前述各項說明之: 1. 團隊分工原則 工程專案進行過程中,團隊各成員均有產出基本 COBie 的責任。基於各成員所 使用的 BIM 建模軟體可能不同,特別是在設計階段產出設計圖的時候,更應在 BIM 執行計畫中載明相關分工責任。建議可使用 COBie 責任矩陣表來釐清與表明團隊分 工責任。透過矩陣表將不同責任以色彩來分別特定需求應由何人、何公司來負責產 出。雖然不同專案可以對不同的參與者定義出不同的資訊產出責任,建議仍需參採 以下各項原則。  無論何種合約型式,建築師事務所應負責「設計發展階段(Design Development)交付項目」(指設計工作進行到 35%時);  無論何種合約型式,建築師事務所應負責在設計階段結束前(指設計工作 進行到 100%時)—協調所有設計專業者將所負責交付成果輸入「施工設 計文件(Construction Document Design)交付項目」;

 無論何種合約型式,總承包商應負責「建築試俥(Beneficial Occupancy) 與竣工(As-Built Construction)交付項目」;

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28 包商協調與確認「建築移交試俥(Beneficial Occupancy)與竣工(As-Built Construction)交付項目」之內容。 2. COBie 交付項目的定義 旨為說明前述團隊分工中所提到的一般建築工程各階段各種交付項目內容。若 有特定需求可再依個別合約進行調整,可包含,但不限於該指引文件所提供的基本 需求。工程專案中各別建築設施應提供一個 COBie 檔案。意即同一基地中有主建築 以外的設施,應就該設施提供個別的 COBie 檔案。COBie 檔案中的各項資訊應準確 反映設計、竣工等各階段圖說內的資訊。所有的 COBie 檔案在提交前均應由業主核 可。業主可就整體交付項目之相對應單位,控留足够的經費以備作為修改誤漏資訊 的人工成本。 COBie 交付項目內容將隨著時間反映設計成熟度或工程完成度。主要階段的交付 內容如下:  「設計發展階段(Design Development)交付項目」(指設計工作進行到 35%時) 本階段又稱為綱要設計階段。在本階段為基地內個別建築設施提供個別的檔 案,內容包含建築師所發展的設計方案資訊。重點在於準確地表達空間與建築 資產。應完成空間資產屬性以便使 COBie 中的空間表能反映出相關圖說內的空 間資訊詳細度。 建築產品的型式,如門窗表,若已存在於圖說的資產中的,即應納入 COBie 交付內容。甚如管道、照明等設備,若在圖說中已表示,則需同時納入 COBie 交付項目。 本階段交付內容除空間外,也需表明設計中建議採用的設備系統、如加熱、 冷氣、水電、消防等。惟僅需提供名稱與類別,而無需指名由哪些特定組件來 組成系統。前述較為詳細的資訊將納入下一階段的交付內容。 綱要設計階段的 COBie 各表需求內容建議如下表:

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表 11:綱要設計階段的 COBie 各表需求內容建議表

資料來源:COBie Guidance : a commentary to the NBIMS‐US COBie standard

 「施工設計文件(Construction Document Design)交付項目」(指設計 工作進行到 100%時)

本階段的 COBie 資訊若是直接由各專業 BIM 模型所匯出,則作為資訊來源 的各 BIM 模型應作為本階段 COBie 交付項目的附件。無論各 BIM 模型的格式 為何,所匯出的 COBie 資料,應依照基地中個別建築設施有各自唯一 COBie 檔案的原則,分別進行彙整,後將各套組 COBie 檔案送請業主核可。分批交付 的部分 COBie 檔案應不得有重複的資產或幾何資料。且各 BIM 模型若有重複的 資產或幾何資訊者,應予駁回。

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表 12:施工設計文件階段的 COBie 各表需求內容建議表

資料來源:COBie Guidance : a commentary to the NBIMS‐US COBie standard

上表與綱要設計階段的內容有兩個主要差異如下: 第一、施工設計文件階段的 COBie 應反映所交付圖說中完整的空間、預訂 安裝產品與設備資訊。安裝的產品與設備清單應在本階段完成。相關的屬性資 訊也應一併更新完成,以反映設計時所預期發揮功能。需重申的是,COBie 交 付項目的內容就是將所繳交圖說內含的產品與設備資訊改以 COBie 開放標準格 式儲存而已。 其次,兩階段的差別在於施工設計文件階段的模型將產品與設備組成預期的 系統以在建築中提供特定服務。 就如同施工圖,建築師的責任從協調不同專業設計圖面,拓展到負責確認由 不同專業設計圖面所提供的資訊是否也一致。  「建築試俥(Beneficial Occupancy)交付項目」 本階段應就基地內個別建築設施提供個別 COBie 檔案,其內容應反映出建 築設施剛完工移交給業主之前,各項設備已安裝完成且通運性能測試的狀態。 本階段所交付之檔案應延續更新原有之「施工設計文件(Construction Document Design)交付項目」資料,以反映建築內部任何新增、更新、刪減

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情形,並修改相關 COBie 資料。完整的試俥性能資料應在此階段完成,並作為 交付內容之一。依裝設的各項產品,其預設之各項性能資料也需依實測情形更 新,以反映與設計預期性能的差異。就所移交且需操作與維護的資訊也應納入 COBie 交付內容。

表 13:建築試俥的 COBie 各表需求內容建議表

資料來源:COBie Guidance : a commentary to the NBIMS‐US COBie standard

 「竣工交付項目」 本階段應就基地內個別建築設施提供個別 COBie 檔案,其內容應反映出建 築設施剛完工移交給業主時,各項設備已安裝完成且通運性能測試的狀態。本 階段所交付之檔案應延續更新原有之「建築試俥(Beneficial Occupancy)交 付項目」資料,以反映建築內部任何新增、更新、刪減情形,並修改相關 COBie 資料。完整的試俥性能資料應在此階段完成,並作為交付內容之一。依裝設的 各項產品,其預設之各項性能資料也需依實測情形更新,以反映與設計預期性 能的差異。 3. 交付項目評核標準

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COBie 模型應符合「美國 BIM 標準(NBIMS-US)」內所有格式與業務規則。 資訊品質需求應滿足預期使用且經 COBie 測試通過的資訊軟體的功能,以及軟體廠 商的使用建議事項。以下各項品質控制原則,大多關於軟體設定或操作錯誤。因此, 工程專案團隊應負責了解其所選用的軟體,產出符合需求的資料。  一個建築設施、一個 COBie 檔 COBie 是用以表現在個別建築設施中管理標的產品資訊。若同一基地或專 案中有數個建築設施,應為個別設施提供個別的 COBie 檔,而基地上的非建築 設施的其它工程可集中在一起視為一個獨立的工程,並提供獨立的 COBie 檔。 COBie 實施計畫中設計者、顧問、承包商等各個分配角色應負責管理並確 保從不同來源的資料能輕易地各個階段整併為個別建築設施的 COBie 檔。而這 些資訊也應與所交付圖說內容相對應。  唯一的資產命名 若没有唯一名稱,無法有效維護特定的資產。所有交付圖說中所能找到、需 要管理的空間、產品、設備等均需要命名。而其名稱需提供與設計表相關之外 的資訊。且圖說與 COBie 間的名稱應一致。 在設計階段,建築師應負責解決本身與不同設計協力廠商間的名命衝突。若 因軟體在設定、操作上的錯誤導致資料產出失敗,建築師應負責以人工修改受 影響的圖說、建築模型檔、與 COBie 檔。 以下幾點有關 COBie 資產命名基本要求,建議可納入合約中。  組件空間容器 所有的 COBie. Component 資料需能確認設備所在或被操作的空間資訊 COBie.Space。  組件空間內位罝 Cobie.Attribute 中「spatialplacement」需提供給每一個

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COBie.Component。此項屬性是提供維護管理、操作者易作接近該組件。基本 的位置屬性內容應包含「地版下」、「天花板上」、「在牆上」、「空間中」、「屋頂 上」等。  基地空間容器 對於校園建築或個別建築設施所附隨的整地工程,應為其交付一個獨立的 COBie Site 檔。可以將整地工程視為建築物的一個樓層,不同的整地工程區域 則可視為樓層中的各個空間,如停車場、裝卸貨區等。  建築設施地理位置定位 為確保 COBie 資料與校園管理或 GIS 間的一致,應將下列資料記入個別建 築設施的 COBie. Attribute 內。即建築設施量體中左下方點位的座標: 經度 緯度 高程 旋轉角度  類別 大型公部門業主常管有複數的園區中不同類型的建築設施。為有效管理這些 管理檔案,COBie 交付項目需以一致的方法收集建築資訊。COBie 透過使用數 個不同的分類法來維持一致性,為不同型式給定「類別碼」。美國 BIM 標準要 求應對以下 COBie 工作表應用分類碼。 通訊錄 建築設施 空間 型式 系統 若合約無特別載明,美國 BIM 標準指定使用 Omniclass 作為內定的分類方 法。須注意僅利用 Omniclass 分類並無法保證在長時間跨設施間資訊的一相容

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34 性。Omniclass 如同其它分類法般,不時依需求進行更新。為了業主的利益, 應自行決定及發布精確的分類架構供所有專案使用。  區劃 指建築物中由數個空間連接所組成,並為業主提供特定服務功能空間組合。 COBie.Zone 工作表即為了前述空間組成的區劃而設計。一般而言,區劃可由其 類型與特性作區別。在大型建築設施中區劃命名也可以用樓層、方位區分。但 實務上,區劃與子區的命名應經業主核准。 4. 其它針對資產或設備所需最基本資訊 指引文件中同時也針對美國建築物常見的建築資產、設備,以及相關常備的 維護管理資訊一一作最基本資訊需求的說明。但美國所常用的設備與國內的情 形並不完全相同,特別是廠商所需、所能提供的維護管理資訊也不相同。因此 便不再節錄說明,但會作為本研究後續比對社會住宅資訊需求之參考。 三、國內 COBie 研究 本所 104 年臺灣 COBie-TW 標準與使用指南規劃與雛型建置研究案,內容為 參考美、英 COBie 標準,依照國內營建產業的現況與需求進行調整,研訂國內 COBie 資料格式以及使用指南,並以案例檢視可行性。該研究以 ArchiBus、Revit、COBie 格式維運管理項目與臺北市政府工程驗收資料比較,藉以了解公部門現有的資訊收 集內容、建模軟體所能提供的屬性欄位,以及 COBie 資訊架構間的關係。研究後提 出國內 COBie 各表單建議必填欄位表,並没有將國外所用到的所有表單都納入建議 中,該表是根據實作所整理出來的,建議必填欄位主要是以臺灣物業管理的使用為 主,讓業主端的管理需求能順利進行。 但該從研究中是以工程驗收資料作公部門現有的資訊需求來源是否足够,本研 究將會在後續有關國內社會住宅維護管理實務時,再進一步討論是否足够,並同時 作為參考。

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表 14:ArchiBus、Revit、COBie 維護管理項目與臺北市政府工程驗收資料比較

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36 表 15:COBie 本土化各表單建議內容 Sheet 圖紙 Content 內容 聯繫 Contact 專案相關人員的聯絡資訊 設施 Facility 專案描述、基地描述 樓層 Floor 性質描述、高度 空間 Space 類別、所在樓層名稱、空間描述、房間標籤、總面積 分區 Zone 略 類型 Type 類型描述、資產類型、製造商、模型號碼、更換成本、預期壽命、使 用壽命、標稱尺寸、外型、實際尺寸、顏色、完成階段、材料、特性、 防火時效 組件 Component 所屬類型名稱、所在空間、組件描述、序號、安裝日期、授權保證、 保固開始日期、條碼、資產識別碼 系統 System 略 組裝 Assembly 略 連結 Connection 略 備品 Spare 所屬組件之類型名稱、供應商、備品描述、型號 資源 Resources 類別、資源描述 工作 Job 所屬類型名稱、工作描述、開始時間、工作時間長度、重複程度、作 業編碼、相關資源名稱 影響 略

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Impact 文件檔案 Document 關聯之表單名稱、關聯之項目的名稱、目錄、檔案、性質描述、參考 資料 屬性 Attribute 關聯之表單名稱、關聯之項目的名稱、數值、單位、屬性描述 座標 Coordinate 略 議題 Issue 所屬類型、風險、機會、影響、關聯之表單名稱、關聯之項目的名稱 揀選列表 PickLists 略 資料來源:臺灣 COBie-TW 標準與使用指南規劃與雛型建置,本研究酌予簡化內容欄

第四節 國外現有 EIRs

一、NBS BIM Toolkit 為協助公部門業主及營建產業達到 BIM Level 2 的政策要求,英國政府投資 5 年計畫發展一套能協助業界交付 BIM Level 2 成果的國際級標準與工具,而 NBS BIM Toolkit(以下簡稱 Toolkit)即為其中之一。Toolkit 是一個網頁版的 BIM 計畫 擬訂免費工具,協助使用者利用此一 Toolkit 擬訂出符合英國 PAS-1192-2:2013 的 BIM 全生命週期工作計畫文件。Toolkit 中包含了一個包含了數千個工程 BIM LOD 樣版、一個統一的分類系統,還有一個工程計畫安排工具,以便定義出工程專 案中何人應在何時執行何項 BIM 工作。而 EIRs 的擬訂也是 BIM Toolkit 的功能之 一。 工程專案的起點必需是從規劃階段時考量「評估與需求」開始。此時業主將要 考量未來將會有哪些問題,而且這些問題需要在工程發展過程中找到答案。在 BIM Level 2 的工作流程中,若能思考如何在採購實體建築物的同時能採購到相關的資訊 之時,應該就會需要產生一組 EIRs。特定的資訊將會在特定的工程階段中被提出來 以解決業主對於資訊需求所提出的問題。Toolkit 可以在每個工程階段中將資訊產出

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38 的任務分配給相關的角色。為了協助使用者進行挑選、排定工作,Toolkit 以下列方 式提供範例參考。 1. 工程專案樣版—提供數個營建工程樣版。對建築工程專案而言,這裡提供 了一個樣版,其內容為參考英國皇家建築師協會的工程工作計畫指南中有 關多數專業參與者工作分配表以及相關的工作項目。 2. 工程案例—透過優良案例探討所得經驗作法,同時提供使用者參考。 3. 暨有案例—當完成一個 BIM 計畫,同時也累積如何改善的經驗後,已完成 的計畫可以重新調整內容提供給下一個新計畫利用。所有在 BIM Toolkit 的資料均可以匯出到其它使用者的資訊系統。期望其它資訊提供者與私部 門業主可以創建樣版,並將樣版分享到網路上。 圖 4:BIM Toolkit 介面圖 資料來源:https://toolkit.thenbs.com/ 二、劍橋大學雇主的資訊要求 劍橋大學為要求所有工程專案利益相關者共同應用 BIM 達到英國政策目標,特 研提工程專案 EIRs 的大綱定義,以支援各別工程專案 BIM 之實施。文件概述了劍

數據

表  1:業主資訊需求來源分類表
表  3:維管人員資訊需求
表  4:資訊與屬性關係
表  5:資訊、特性、與實體(元件)對照
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參考文獻

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