臺灣 COBie-TW 標準與使用指南規劃
與雛型建置
內 政 部建 築研 究 所資 料協 同 研究 報告
中華民國 104 年 12 月
臺灣 COBie-TW 標準與使用指南規劃
與雛型建置
研究主持人:陳建忠
協同主持人:施宣光
研 究 員:杜功仁、謝宗興
厲娓娓、鄒本駒
研
究
助
理:陳彥宏、張益豐
顧 問:郭榮欽、嚴國雄、
張惟傑、簡添福
內 政 部建 築研 究 所協 同研 究 報告
中華民國 104 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)目次
目次 ... I 表次 ... III 圖次 ... V 摘 要 ... VII ABSTRACT ... XI 第一章 緒 論 ... 1 第一節 研究緣起與目的 ... 1 第二節 研究範圍 ... 2 第三節 研究流程 ... 2 第二章 文獻回顧 ... 9 第一節 COBie文獻回顧... 9 第二節 案例分析 ... 25 第三章 臺灣COBie-TW標準的本土化探討 ... 27 第一節 英國規範內容探討 ... 27 第二節 英美規範說明與比較 ... 34 第三節 臺灣COBie-TW標準的本土化內容 ... 35 第四章 實作驗證-臺北市大龍峒公營住宅 ... 41 第一節 操作方法說明 ... 41 第二節 透過COBie將資料由BIM移轉至ArchiBus之流程 ... 47 第三節 物業管理軟體(ArchiBus)之功能模組應用 ... 57 第四節 透過COBie將資料由BIM移轉至ArchiBus之成果效益評估 ... 66 第五節 透過COBie將資料由BIM移轉至ArchiBus之問題檢討 ... 73 第六節 元件庫平台與物業管理系統開發 ... 77 第五章 結論與建議 ... 81 第一節 結論 ... 81 第二節 研究建議與發展 ... 84 附錄一 第一次專家會議紀錄 ... 87 附錄二 第二次專家會議紀錄 ... 91 附錄三 期中審查會議紀錄 ... 93 附錄四 第三次專家會議紀錄 ... 101 附錄五 期末審查會議紀錄 ... 105 參考書目 ... 111表次
表 2-1 各階段工作表之內容定義 ... 19 表 2-2 COBie 各圖紙說明 ... 20 表 2-3 建築設施範例 ... 22 表 2-4 COBie建築樓層資訊的範例 ... 23 表 2-5 國外實務案例分析 ... 25 表 3-1 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 ... 37 表 3-2 COBie各表單建議必填欄位 ... 38 表 4-1 ArchiBus空間管理模組表單標題 ... 68 表 4-2 ArchiBus資產管理模組表單標題 ... 69 表 4-3 ArchiBus預防性維護模組資料項目標題 ... 70 表 4-4 ArchiBus租賃管理模組表單標題 ... 71 表 4-5 BIM與紙本交付去建置ArchiBus專案所需工作量 ... 72圖次
圖 1-1 大龍峒公營住宅Revit模型 ... 5 圖 1-2 由Revit轉出COBie格式的資料 ... 5 圖 1-3 ArchiBus物業管理雛型系統建置 ... 6 圖 1-4 研究流程 ... 7 圖 2-1 COBie說明 ... 9 圖 2-2 典型的竣工交付文件 ... 10 圖 2-3 英國對於BIM的規範計畫 ... 11圖 2-4 Autodesk Revit 的COBie Extension ... 14
圖 2-5 Autodesk Revit 的IFC Exporter(Alternate UI) ... 14
圖 2-6 圖形與屬性資料量在不同階段的比較 ... 17
圖 2-7 COBie Sheets 結構關係 ... 19
圖 2-8 COBie floor tab說明 ... 24
圖 3-1 英國對於BIM的規範計畫 ... 28 圖 3-2 COBie的基礎設施視域 ... 29 圖 3-3 COBie的建築視域 ... 29 圖 3-4 COBie資訊交換流程 ... 31 圖 3-5 COBie SpreadSheet在整個生命週期之流程 ... 36 圖 4-1 BIM資料移轉至物業管理資料庫 ... 41 圖 4-2 大龍峒公營住宅外觀 ... 42 圖 4-3 大龍峒公營住宅BIM資料移轉至ArchiBus資料庫 ... 43
圖 4-4 在Revit使用COBie Extension 產出COBie之流程圖 ... 44
圖 4-5 COBie Extension具有將部分Revit欄位自動移轉至對應的COBie專用欄位 ... 45
圖 4-6 在Revit中的COBie專屬欄位需重新輸入 ... 45
圖 4-7 COBie Extension設定介面 ... 46
圖 4-8 大龍峒公營住宅BIM模型轉出IFC模型 ... 48
圖 4-9 使用xBIM從IFC模型產出COBie檔案 ... 49
圖 4-10 大龍峒公營住宅COBie MS Office Excel檔案 ... 49
圖 4-11 BIM模型屬性資料移轉至COBie表單 ... 50
圖 4-12 空白ArchiBus格式表單 ... 51
圖 4-13 大龍峒公營住宅COBie資料移入ArchiBus格式表單 ... 51
圖 4-14 ArchiBus rm表單必填欄位資料補充及字元調整前 ... 52
圖 4-15 ArchiBus rm表單必填欄位補充及字元調整後 ... 53
圖 4-16 ArchiBus 「Transfer In」執行畫面 ... 54
圖 4-17 ArchiBus格式表單匯入順序 ... 54
圖 4-18 ArchiBus 「Transfer In」匯入表單內容不正確需修正報告 ... 55
圖 4-20 ArchiBus與Revit連結-編號調整後 ... 56 圖 4-21 ArchiBus操作介面 ... 57 圖 4-22 大龍峒住宅單元 ... 58 圖 4-23 了解「A3F3」這一戶在 3 樓平面圖上的位置與基本資料 ... 59 圖 4-24 了解大龍峒公營住宅中「3LDK」房型的住宅單元之分佈狀況 ... 59 圖 4-25 ArchiBus以長條圖顯示各樓層各類空間使用面積與佔該樓層之比例 ... 60 圖 4-26 大龍峒公營住宅IKEA專案戶-三房型住宅單元客廳 ... 61 圖 4-27 在ArchiBus中查詢與「消防」相關設備的位置 ... 61 圖 4-28 在ArchiBus中查詢「A3F梯廳消防栓」的基本資料 ... 62 圖 4-29 在ArchiBus中查詢位在「A3F0」中的所有設備家具 ... 62 圖 4-30 排定「A_EV1」電梯的定期維護程序 ... 63 圖 4-31 排定「A_EV1」電梯的定期維護日程 ... 63 圖 4-32 查詢「2015 年 3 月」的維護日程表 ... 64 圖 4-33 將「電梯門控馬達檢查」工作分派給技術人員執行 ... 64 圖 4-34 電梯維護情境示意圖 ... 65 圖 4-35 查詢尚未出租的空間 ... 65 圖 4-36 設定租約到期自動預警 ... 66 圖 4-37 查詢特定時段內到期的租約 ... 66 圖 4-38 BIM模型中的管線 ... 73 圖 4-39 COBie的表單中沒有管線資料 ... 74 圖 4-40 COBie中Component表單資料分別移轉至ArchiBus的設備、家具表單 ... 75 圖 4-41 COBie中的Attribute表單 ... 76 圖 4-42 ArchiBus功能目錄 ... 76
圖 4-43 ArchiBus Web Central功能目錄 ... 77
圖 4-44 元件資料庫整合COBie與系統資料概念架構 ... 78 圖 4-45 DOL應用發展示意圖 ... 78 圖 4-46 元件庫平台 ... 79 圖 4-47 物業管理系統 ... 79 圖 5-1 臺灣COBie-TW標準雛型說明 ... 82 圖 5-2 COBie Extension ... 83
摘 要
關鍵詞:建築資訊建模(BIM)、COBie、資訊交換格式、設施維護管理(FM)、COBie-TW 一 、 研 究 緣 起 本計畫的研究主題是參考美、英兩國使用 COBie 訂定建築物營運管理資訊之標準格式與資 訊交付作業規範,並參照國內營建產業的現況與需求進行調整,以制定適合國內需求的 COBie 資料格式以及使用指南,並以之建置案例雛形以檢視其可行性。 物業管理是建築物真正產生價值的階段,相較於其他階段,也是建築物生命週期中所需資 源最大的一個階段。有效率的物業管理可以讓建築物在使用期間所耗損的資源下降,可以讓使 用品質提升,並且可以延長建築物的使用年限,降低廢棄物的產生與對環境的衝擊,進而發揮 建築物最大的效用。資訊是有效管理的重要關鍵,值此 BIM 相關技術蓬勃發展之際,如本計畫 之執行能讓國內建築物的管理有所提升,其重要性無庸贅言。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 本計畫將以文獻探討了解國內外研究現況以及應用實例,並翻譯英國 COBie 作業規範做為 建立國內規範的參考。經針對國內需求進行檢討後,就相關主題舉辦三次階段性的專家諮詢會 議。每一次諮詢會議之後針對專家意見修改規範草案。前兩次諮詢會議以討論規範內容為主, 並根據討論結果修訂工作規範,以之進行案例操作。初步選定臺北市大龍峒公有住宅為例,它 是經過政府合法程序成立的,不同於一般國宅,它更強調政府參與營運管理的功能維護,因此 適合做為建立臺灣 COBie-TW 標準的參考案例。本研究以 Revit 建置建築資訊模型,轉出 COBie 格式資料後匯入物業管理系統建置平台,並依據公有住宅管理一部分的需求加以客製化,建立 物業管理之測試用雛型系統。第三次專家諮詢會議時將展示此測試雛型系統,參考專家意見後 對作業規範草案作進一步的修訂。 三 、 重 要 發 現 本研究根據臺北市大龍峒公營住宅實作演練的成果,將這個過程與詳細步驟製作成”臺灣 COBie-TW 使用指南說明手冊” 證明它的可行性。在 COBie 在本土化的建議上,本研究第三章 第三節整理了各 COBie 表單的建議必填欄位,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。而沒有填到的欄位並非是無用的,只是在物業管理上沒有直接使用,或 是臺灣的產業需求沒有要求,例如影響(impact)這個表單。其中在類型表單的“防火時效”是因應 臺灣物管需求而增設的欄位。針對臺灣建築產業的用語與業務需求建立一個”COBie-TW excel 範例檔案”,提供給使用者進行操作,例如人員手動填寫、透過 BIM 軟體輸出、物業管理程式 匯入使用等。對於建築師、建築團隊、營造團隊來說應該是以 BIM 模型匯出符合 COBie 規範 的 IFC 格式。對業主、營運維護團隊來說是把 IFC 格式從中萃取出符合 COBie 規範的資訊,以 excel 表格應用為主。四 、 主 要 建 議 事 項 由於產業結構與商業文化的差異,外國所制定的作業規範未必完全適用於國內現況,其差 異必須透過審慎的溝通,並提出調整的方式以解決此問題。標章或規範的制定往往耗時且各方 意見整合不易,討論過程中極可能發生過度膨脹資訊需求,以至於讓工作規範草案的範圍無意 義的擴大與過度繁瑣的細節。解決方式為在諮詢會議前提出明晰的說明與報告,並適度縮小範 圍,將討論議題做適度的整合與濃縮,以避免因為失焦而造成資訊需求的過度膨脹。根據研究 之發現,本研究針對臺灣 COBie-TW 標準與使用指南規劃與雛型建置,提出下列具體建議。 建議一 立即可行建議—編著『臺灣 COBie-TW 標準與使用手冊』 主辦機關:公共工程委員會、內政部營建署、內政部建築研究所 協辦機關:財團法人臺灣建築中心、財團法人臺灣營建研究院、臺大 BIM 中心 規範制定需要產業界深度參與,以及以實際作業經驗進行修正的歷程才可能發展成為成熟 可用的標準。英美等先進國家皆有針對 COBie 格式建立規範手冊,並視為國內正式文件規範。 舉簡單的例子來說,綠建築評估手冊與智慧建築評估手冊都是臺灣新建工程必須參考與執行的 文件。本研究建議以開放性平台將作業規範草案與標準格式提供給產、官、學界參考,持續溝 通與討論並修改 COBie-TW 規範以適合本國需求。並持續建置其他實際案例的 COBie 應用做為 參考,從中逐漸的找出臺灣建築維護管理資訊交換之統一性與專案初期之建築物業管理目標依 據,提升後續維護管理效益。在 COBie-TW 標準與使用指南手冊的實施上,需要確定一時間表 上,分階段執行,降低產業衝擊。藉由 COBie-TW 之建置,將國內設備製造商納入 BIM 推廣範 圍,促使國內 BIM 本土化之建築元件知識庫。 建議二 立即可行建議—發展本土化之建築元件知識庫 主辦機關:行政院公共工程委員會、內政部營建署、內政部建築研究所 協辦機關:經濟部標準檢驗局、財團法人臺灣建築中心、財團法人臺灣營建研究院、臺大 BIM 中心 以開放性平台逐步建立本土化之建築元件知識庫,結合各界力量提供個專案 COBie 資料中 相關元件的類型(Type) 資訊,以及 Job, Impact, Attribute, Issue 工作表單中屬於跨工程專案共通 資訊的成分,含括包含個元件類型的幾何資訊、非幾何共通屬性、性能條件、維護須知、安裝 規範,以及相關資源等等。BIM 模型資訊盡可能簡化,以工程專案特殊化資訊為主。
建議三
主辦機關:行政院公共工程委員會 協辦機關:內政部營建署、內政部建築研究所、臺北市政府、新北市政府、高雄市政府、 臺中市政府、中華民國全國建築師公會、臺北大眾捷運股份有限公司、高雄捷運股份有限 公司、中華物業管理協會、財團法人臺灣建築中心、財團法人臺灣營建研究院 健全的國內 BIM 推廣之基礎標準,有助於臺灣 BIM 的未來推廣及相關產業之整合。目前 根據業務流程與使用目的的不同在建築資訊分類編碼上可分為建築資訊總分類(OmniClass)、元 件分類(Uniformat)和綱要分類(MasterFormat)等。而臺灣的公共工程綱要編碼是 PCCES 是依據 MasterFormat 之分類及編碼,配合國內各類工程所常用之規範內容分類及項目所編訂。然而目 前大部分 BIM 軟體接支援 OmniClass 分類,如何整合現有的制度並適當的做調整才是發展『臺 灣 BIM 編碼規範』的問題核心。但是,這些編碼或規範都已經在國外發展成熟,臺灣在 BIM 本土化上,除了考量中文化的對應問題,應該以原本的架構做擴充,考量國內產業的需求找出 必填的欄位與資訊,雖然有許多欄位或項目是臺灣用不到的,但是它方便日後的國際銜接。本 研究建議應延續過去產官學相關的研究,互相彙整資料庫,讓相關領域的研究者可以在既有的 基礎成果上討論,避免研究問題重複討論。 建議四 中長期建議—修正與調整臺灣設施管理的法規規範 主辦機關:行政院公共工程委員會、內政部營建署、內政部建築研究所 協辦機關:臺北市政府、新北市政府、高雄市政府、臺中市政府、中華民國全國建築師公 會、臺北大眾捷運股份有限公司、高雄捷運股份有限公司、中華物業管理協會、財團法人 臺灣建築中心、財團法人臺灣營建研究院 目前在建築資訊模型的推廣或接受度比起前幾年已經有大幅提升,逐漸的產官學界已形成 一種共識,對於 BIM 技術所帶來的改變,讓使用者發現過去的工作需求或審查作業所要交付的 資料(紙本)已經有更好的解決方案,這樣的改變也讓過去的建築法規產生不合時宜的現象。為 了提升臺灣的建築產業國際競爭力,審查作業、資訊交付方式、合約規範等相關法規應尋找專 家進行調整。這並不是要重新建立產業的法規,而是將散落在整個建築生命週期中的各種法規 做全面的檢討,各階段彼此要互相呼應與銜接。就設施管理與營運維護來說,相關法規規範如 綠建築標章、智慧建築標章(使用管理與建築設備維護管理指標)、公寓大廈管理條例、臺北市 政府所屬各機關工程施工及驗收基準相關等。
ABSTRACT
Keywords: BIM、COBie、Information exchange format、Facility Management(FM)、
COBie-TW
The objective of this research is to produce a COBie data format and standard manual which is compatible with domestic requirement, by having COBie standard of both the United States and Great Britain as references, with the current context of domestic build industry is taken account of. Subsequently, implement it on a completed project to investigate the feasibility of the end product. In contrast with other processes engaging a property, property management is the period where a property is genuinely generating profit, not to mention, the most resource consuming as well. Resource consumed while inhabiting a property can be reduce, while the quality of user’s experience of the property will be enhanced by having efficient property management. Besides, it helps in maintaining property’s durability and minimizes the waste production as well as the impacts on environment. As a result, functions of the property can be optimized. Key to an efficient property management is efficient data management. The advance in BIM technology nowadays will surely be facilitating this. The research will look into various literatures, in order to learn current trend of the industry (international and domestic), and cases in practise. The British COBie manual will be translated into Chinese as the reference for the production of local COBie standards.3 phases of expert consultation meeting will be held, after domestic requirement is reviewed according to related topics. The draft will be amended according to experts’ comments after every meeting. The first two meetings will be focusing on the contents, while standard manual will be revised according to the outcomes of the meetings, then the trial will be practised on a completed property. The initial property selected for the trial will be a public housing project in Da Long Dong, located in Taipei city. Model will be constructed using Revit and will be exported into COBie format, then the data will be imported into the platform of property management system, at the same time, the data will be customized according to the requirements from the management side of public housing. Then, the prototype of the system will be done. This prototype will be demonstrated in the third expert consultation meeting, eventually, it will be amended according to the experts’ suggestions.
第一章 緒 論
第 一 節 研 究 緣 起 與 目 的
建築物在竣工落成後的營運使用,是整個建築物生命週期中,時間最長,累積維運成本佔 最多的時期,由於時間長,人事更迭與空間功能需求異動等,造成建築物相關設施資訊漏失而 無法完整與有效掌握,徒增管理成本,並折損管理效率,這對現代建築規模愈來愈大,功能多 元複雜,尤其在永續發展智慧建築的趨勢要求下,愈加凸顯建物有效設施管理之重要性與挑戰 性。建築設施的內涵應該包括建築物整體空間,人們活動運用所及之所有設施設備,這包含著 建築構造體本身,以及建築空間內的所有附屬設備。目前 BIM 技術應用大多著重於設計及施工 階段使用,尚未考慮後續營運維護所需資訊、作業方式及流程機制。本所 103 年已進行「應用 BIM 輔助建築設施管理之國內案例探討」之研究,國內目前建築設施管理上欠缺利用 BIM 及 COBie 輔助建置建築生命週期中設施管理功能與相關機制,以便業者導入 BIM 技術於營運維護 階段參考使用。 COBie 標準是由美國陸軍工兵單位所研發,旨在建築物設計施工階段就能考慮未來竣工交 付營運單位時設施管理所需資訊的蒐集與彙整,這對建築物建立一套營運維護期有效率的設施 管理機制相當有幫助。COBie 稱之為施工營運建築資訊交換標準,是一種資訊交換標準,主要 是在設計、施工到營運階段和管理過程當中,所獲取的資訊之標準。這些資料數據是由建築師、 工程師提供樓層、空間或設施的佈局,或是承包商提供的設施產品序號、型號等,即是建築師、 承包商,以致於建築專案的各 參與人皆可在各階段輸入相關資料供後續管理人員方便地使用(本 段摘錄自建研所公告之協同研究計畫需求說明計畫緣由,因本案為協同研究計畫,故遵照採用 之)。 預期目標如下: 提出臺灣 COBie-TW 標準規劃與建置草案,作為後續正式規範的基礎。其內容包括下列項目 COBie-TW 應用範圍 COBie-TW 目的及效益 COBie-TW 標準格式說明 COBie-TW 物件分類標準 提出產業使用這套規範建置物業管理資訊的建議方法與流程,其內容包括下列項目 BIM 模型建置方法與流程 COBie-TW 資料交換標準流程 COBie-TW 資料使用方法說明 COBie-TW 應用範例第 二 節 研 究 範 圍
建築生命週期所有的前置階段,包括規劃設計與工程都是為了讓建築物能夠在有效率的營 運與管理下發揮使用的效能。營運管理所需的初始資訊必須在建築物竣工落成前的各個階段分 別由建築師、營造廠、技術顧問、承包商與供應商等不同專業參與者提供建置。這個過程中, 不同專業的參與者承接其他資訊提供者的資料,進行整理後並交付給下一個階段的資訊承接 者,其過程複雜而有高度資訊流失的風險。因此需透過嚴謹而標準化的作業流程與資訊交付內 容及格式的標準規範才能確保建築物竣工之後交付到營運管理者手中的資訊是正確、完整,並 具有適用的格式,能在營運管理階段運用有效的資訊工具來提升管理效率。第 三 節 研 究 流 程
本計畫將以文獻探討了解國內外研究現況以及應用實例,並翻譯英國 COBie 作業規範做為 建立國內規範的參考。經針對國內需求進行檢討後,就相關主題舉辦三次階段性的專家諮詢會 議。每一次諮詢會議之後針對專家意見修改規範草案。前兩次諮詢會議以討論規範內容為主, 並根據討論結果修訂工作規範,以之進行案例操作。初步選定臺北市大龍峒公有住宅為例,以 Revit 建置資訊模型,轉出 COBie 格式資料後匯入物業管理系統建置平台,並依據公有住宅管 理一部分的需求加以客製化,建立物業管理之測試用雛型系統。第三次專家諮詢會議時將展示 此測試雛型系統,參考專家意見後對作業規範草案作進一步的修訂。以下分別對上述研究步驟 做進一步的說明。 1. 文獻探討與翻譯: 進行英國 BS 1192-4:2014 文件的中文翻譯做為研究參考 參考 COBie 格式標準相關文獻 參考國外 COBie 應用案例 2. 舉辦第一次專家諮詢會議,邀請對象以政府與營運管理相關單位人員、物業管理專家、 建築師及營造廠為主。會議目的為討論營運資訊交付流程以及交付資訊的目的,以英 國所制定標準 BS 1192-4:2014 第四章及第五章為參考,根據臺灣本土產業需求進行調 整後向專家委員報告說明後討論。以下為參考討論項目: 營運管理資訊交付作業流程之參與者所扮演的角色:討論範圍包含項目作業期間階段 (Project phases)例如規劃設計、施工與驗收等階段,以及使用期間階段(In-use phases), 例如進駐、營運、維護與更新等階段。各階段中參與者如業主、設計師、營造廠、系 統供應商等成員在資訊建構與交付流程之角色訂定。 資訊交付作業流程中之資訊提供與收取者之間的關係:各階段中的每一次資訊交換必 定有一方為資訊提供者,一方為資訊收受者。每一次資訊交換中,資訊提供者之策略
行為,資訊收取者之管理與資訊品質控管,以及合約或慣例所規範之資訊交換雙方應 行義務都會影響最後營運管理資訊建置的品質。 設施生命週期之資訊蒐整程序:從規劃設計開始乃至於竣工,專案進行過程各階段資 訊陸續投入。此漫長的資訊建置程序應如何切割、控管與整合,才能在竣工時完成 COBie 資料檔案做為為營運管理之用。 營運管理資訊的使用目標與需求:藉由對目標與需求的確定,才能界定資訊蒐整的範 圍。相對於資訊匱乏而言,資訊過量同樣會對執行成效造成負面影響。討論重點在於 營運管理過程中,與目標需求相關設備的資訊建置,以及設備之間的相關性的連結, 例如設備的登錄與群組建置、建置的資訊與資產管理運用,以及與使用者之健康安全 維護的關聯等等。 對於設備維護需要使用之資訊:例如關於設備使用目的、涵容量、使用率等,以及空 間資訊,例如建築物設施、樓層、分區及空間與總樓地板面積與建築物使用容量之關 係。 建築物及設施之安全管理與監控所需建置或者保護的資訊:例如基於安全維護需求而 設置之資訊機密等級與保密措施,資訊建置時如何依其機密等級建立區隔。 使用空間的維護管理資訊:例如空間的使用性質、涵容量、變更使用可能性、環境品 質需求以及結構載重限制等等。 設備對資源與環境之影響相關資訊:例如價格、二氧化碳排放量、能源耗損、廢棄物 的產生、用水量等等。其內容可包含設施對資源及環境之預期影響,以及使用時實際 影響程度。 設備之操作使用所需之相關資訊:例如操作規範、操作費用等等。 設備之維護、修繕、更換以及報廢丟棄之相關資訊:例如設備之檢查、診斷、備料、 維修以及更換,其對資源和環境的影響等等。 3. 根據第一次專家諮詢會議討論結果進行修改,針對營運資訊交付流程以及交付資訊的 目的,讓規範草案能夠更適合國內產業現況的需求。 4. 舉辦第二次專家諮詢會議,邀請對象以政府與營運管理相關單位人員、物業管理專家、 建築師及營造廠為主,討論主題為討論資訊管理、品質控管以及執行規範。討論內容 以英國所制定標準 BS 1192-4:2014 第六章及第七章為參考,並根據臺灣本土產業需求 進行調整,向專家委員報告說明後討論。以下為可供參考的討論項目: COBie 檔案的規格架構:例如資料表、欄位與標頭的格式規範、附加資料表、欄位及 標頭。 如何訂定命名規範:例如標點符號及空格的運用規則、聯繫資料、類別名稱格式等等。
度量衡單位設定:長度、面積、體積、重量、時間、週期等單位以及其適合的使用場 域。 營運資訊一致性的維護:物件命名、識別碼之一致性與唯一性;類型與系統之共通屬 性、樓層與區位之共通屬性等等。 營運資訊完整性的維護:資訊交換過程中所交付資訊之完整性需求與評估測試;所交 付的營運資訊必須與實際上或者預期的設備相同。所有可辨識的空間、位置必須登錄、 所有可被管理的配件必須登錄。設備與空間的群組建置原則,例如空間分區的訂定。 各項資訊交付之時程階段:各類物件之屬性資料必須按照所設定之專案進行階段投 入,期投入之時機與程序。 資訊管理與建置之格式轉換介面與自動化工具:格式轉換自動化工具的需求,如何配 合人為的操作。 現有與新設設備之資訊來源的取得:例如透過查核、文件檢視、既有資料參照等等。 基礎設施與建築物之空間架構、分區、類型,以及設備生命週期管理。物業資產之一 般性資訊,建築物、基礎設施、設備、空間、配件、類型屬性等等。 5. 針對營運資訊管理、品質控管以及執行規範,根據第二次專家諮詢會議討論結果進行 修改,讓規範草案能夠更適合國內產業現況的需求。 6. 期中報告:依據該階段研究成果撰寫期中報告,並進行簡報提供審查。 7. 案例測試雛型系統的建置:本計畫將根據英國國家 COBie 建置工作規範草案與前兩次 專家諮詢會議之修改結果,進行雛型案例 COBie 資料建置,實際測試建置過程中與 BIM 相關工具的整合以及 COBie 資料運用潛力。計畫擬以臺北市公有住宅為例,從 BIM 建模資訊提取相關資訊轉為 COBie 格式後匯入物業管理系統 ArchiBus 測試資料 轉換與使用可行性。並利用 ArchiBus 客製化的功能,依據公有住宅營運管理一部分的 需求建立測試雛型系統。
圖 1-1 大龍峒公營住宅 Revit 模型
圖 1-3 ArchiBus 物業管理雛型系統建置
8. 第三次專家諮詢會議討論建築資訊建模平台與 COBie 交付資料之格式轉換,以及應用 案例的雛型系統。期中報告之前還未執行,預計討論項目如下:
討論 Building Smart 所公告之 Construction Operations Building Information Exchange
Model View Definition (http://docs.buildingsmartalliance.org/MVD_COBIE/link/facilities-management.htm),其內
容與國內產業需求的相容性。
報告以臺北市大龍峒國民住宅做為案例所進行的測試,由專家審視討論。其作業程序 先以所建置之 Revit 模型轉出 COBie 格式檔案,利用 ArchiBus 進行客製化,建立適合 國內公有住宅營運管理的雛型系統做為測試。
9. 根據專家諮詢會討論結果修改格式標準與 COBie 作業規範內容,調整雛型案例內容與 建置及運用方式。
第二章 文獻回顧
綜觀整個建築物生命週期,從規劃設計到施工、營運維護每個階段皆有資訊交換的需求, 不同的參與人員會有不同的工作需求與資料格式,為了處理這些交換內容需要制定標準化的交 換格式。因為資訊交換的需求,主要的 BIM 軟體開發商也逐步發展相關的轉換工具。但是 COBie 標準主要適用於美國的產業與法規,無法直接套用到臺灣的作業流程中。COBie 定義建築師、 施工團隊與業主從設計到施工階段的資訊交換內容(圖 2-1),包含營運維護與設施管理的資訊。 本研究分析 COBie 的內容,參考國內的相關工程案例、法規規範與專業的設施管理單位之作業 模式,探討 COBie 應用於臺灣建築產業的本土化策略與內容修正,建置符合臺灣產業需求的 COBie-TW 相關標準與使用指南。 圖 2-1 COBie 說明(資料來源:http://www.bimtaskgroup.org/cobie-uk-2012/)第 一 節 COBie 文 獻 回 顧
營建工程,歷經規劃、設計、發包、施工,甚至完工到長期的營運,所有的作業過程都會 有工程圖說、合約書圖、紀錄照片、錄音、錄影,甚至樣本、備品等等,來自工程期間不同工 種與專業所移交之許多的歷程資料,其資料載體亦是五花八門,有紙本、有數位、及軟硬體物 品、配件等。其中,有許多是工程竣工後使用單位需要接收並延續運作使用的資料,愈龐雜的 工程,移交的資料相對也愈多,如圖 2-2,而光是同一個工程,就可能來自不同承攬廠商不同 格式的資料,接收單位處理這些資料,使達到能順利運用或銜接既有相關聯的資料,往往曠日 廢時,尤其,捷運工程雖一段一段先後完工的工程,但必須考慮整個都市大眾運輸網絡運作的 整體性,先後的資料應該確保無縫銜接,才能發揮運作的總體效能,更顯見工程竣工交付資訊格式統一的必要性。
圖 2-2 典型的竣工交付文件
(圖片來源: Construction-Operations Building Information Exchange, 2014)
目前全世界工程業界正普遍聚焦在 BIM (Building Information Modeling)技術(郭榮欽, 2010) 導入工程生命週期各階段的應用,期能大幅改進傳統工程進行過程的錯誤與漏失,來提升總體 產業的生產力、效能,降低成本與縮短工期,多年來,經世界各地實際案例的實作,已普遍獲 得證實其成效卓著(McGraw Hill Construction, 2009),臺北市捷運工程局率全國風氣之先,於 2010 年即開始積極嘗試導入,並在多件新工程標案要求廠商導入,且自行研發 BIM 資訊作業平台(臺 北市捷運工程局, 2012),集中管控 BIM 相關檔案,並架構技術資料知識庫系統(TM),亦累積不 少 BIM 實作的經驗及成果。 凡是所有工程結構物,與其空間內有關之設施設備,在其存在的生命週期中,包括規劃、 設計、請照、發包、施工、營運、維護、拆除等;其空間與時間、幾何與非幾何、動態與靜態、 微觀與巨觀、跨專業、跨階段之相關多元媒體的整合資訊。這些在電腦虛擬空間所模塑之數位 化整合資訊,具有被建置、參考使用、擴增、紀錄、維護、儲存、模擬、傳承、運用等之共享 需求,而且與其對映之實體實作盡可能接近擬真與同步,以及能計算、表達與載體的技術,即 稱為 BIM 技術。BIM 這個術語自從 2002 年出現以後,其所界定的概念與理想,很快受到全世 界營建產業界,包括產官學界的高度重視,美國聯邦總務署在次年即透過它的公共建築服務處 (PBS)的首席建築師辦公室(OCA),發表 3D-4D-BIM 的全國性計劃(GSA, 2007),並陸續發表 導入指引,目前已發表八冊,整個計畫有四個重點:
(1). 降低工程資訊的錯誤和遺漏。 (2). 竣工移交資訊格式的標準化。
(3). 空間規劃的早期檢測。 (4). 提升節能減碳的成效。
其中,第二項:「竣工移交資訊格式的標準化」主要解決之道,載於第八冊「GSA BIM Guide For Facility Management」(GSA, 2011),出版於 2011 年 5 月。其主旨就在闡述 BIM 導入設施管 理之相關規定,並要求建築物竣工交付時能遵循統一的資訊交換格式。
英國政府也在 2011 年 5 月發表著名的「政府營建策略(Government Construction Strategy)」 白皮書(Cabinet Office, 2011),強調改善英國營建產業的生產力救經濟的目的,成立執行團隊, 擬定進程與目標,要求凡政府公共工程,到 2016 年使用 BIM 的成熟度需達 Level 2 的標準(BSI, 2013)。而此標的,簡言之,就是要求廠商須用 BIM 進行工程之協同作業,還有就是在工程竣 工時,必須交付 COBie 資訊交換標準格式的檔案,並在 2012 年公布 COBie 在英國的實施標準 (Nicholas, 2012)。
圖 2-3 英國對於 BIM 的規範計畫(圖片來源: BS1192-4:2014)
COBie 標準是由美國陸軍工兵單位於 2007 年率先公布,William (Bill) East 博士在 2007 年 六月提出第一版的 COBie 指引手冊(East, 2007),馬上受到各界重視,視為工程竣工交付到設施 營運管理資訊交換格式的重要標準。同年 12 月,第一版的美國 BIM 國家標準 NBIMS (United States-National Building Information Modeling Standard)中即首次出現納入其中。COBie 經過多次
改版,目前最新的版本為 2015/07/22 公布之 NBIMS-US V.3 的 COBie 2.4 版,雖然將來仍可能 做微幅調整,但其作為 BIM 模型轉出供竣工移交給設施管理使用之資訊交換格式標準的基本架 構與作業模式應該底定,英美政府已將其定為工程專案竣工交付資訊的基本格式要求。目前已 知的韓國、新加坡、澳洲、紐西蘭等國家都會緊隨英美之後。我國同樣有龐大的公共工程,包 括土木、水利、建築等設施長期的設施營運維護管理問題,利用 COBie 資訊交換標準格式,除 了便於統一資訊格式以外,與國外接軌亦有絕對必要性,尤其,許多捷運工程設施設備來自國 外製造,而英美等大國皆已由政府主導採用 COBie 標準,因此,考慮引進 COBie 標準格式應是 必要的趨勢。 COBie 最重要的特色是: (1). 以非幾何資訊的表達及收集為主。 (2). 以設施長期營運及維護之資訊需求為考量。 (3). 它除了能以平易近人的 Excel 檔案格式來呈現以外,還能用 XML、IFCXML、IFC 等格式來表達。 (4). 能從 BIM 模型匯聚它所需要之空間、設備等相關資訊。 它是開放式的營建資訊交換格式標準,不屬於單一軟體工具專有。 COBie 標準是由美國陸軍工兵研究與發展中心(ERDC-CERL)結合美國國家航空暨太空總 署(NASA)、美國國家標準暨技術院(NIST)、美國國務院海外建築營運局(OBO)、和美國陸軍工 程兵團(USACE)等單位合力開發的。主要在訂定當工程在設計和施工以及交付給設施營運單位 的過程中,可能被擷取的資訊應如何表達的規範。目的在試圖降低竣工交付給營運單位時,許 多移交的資訊或紙本資料必須大量轉化成營運單位所需要資訊之冗長作業。因此,要求工程專 案在一開始規劃設計之初,就須依格式要求填入建築物的空間、系統與設備的布局。然後交棒 給施工單位,施工單位繼續依規定格式填報上述的產品資料、完工布局、標籤、序號、保固及 備品等資料。最後再移交給營運單位。
從 COBie 初版的內容,大致可看出它和美國 BIM 國家標準 NBIMS-US 有相當密切的關係, 2007 同年 12 月,NBIMS 第一版就已簡單引介 COBie 標準(buildingSMART, 2007),隨後,COBie 版本不斷修正更新,並在 buildingSMART 的網站中有專屬網頁,可以查詢其不斷更新的訊息。 NBIMS-US V2 在 2012 年 5 月公布(buildingSMART, 2012),第四章專門講資訊交換標準,4.2 節 即正式介紹 COBie,當時是 2.26 版。 今年(2015)7 月 22 日,NBIMS-US V3 出版(buildingSMART, 2015),同樣在 4.2 節專門談 COBie,此為 2.4 版,內容相當詳細,包括相關術語定義、交換需求文件、測試、實作資源、以 及附錄等,顯見,COBie 已達到相當成熟的引用標準。
除了美國國家 BIM 標準積極制定 COBie 標準以外,實際上,英國在 COBie 方面的努力與 成果,對 NBIMS-US 的發展關係,也是影響非常大的。英國自從 2011 年 5 月,內閣辦公室提 出「政府營建策略」(Government Construction Strategy) (UK CabinetOffice, 2011),強調徹底改革
工程採購制度,引進 BIM 技術,隨即由政府與民間合作成立工作團隊(BIM Task Group),訂定 一套嚴謹的推動進程,明確規定政府新建公共工程到 2016 年四月,必須實施 BIM 技術達 Level 2 等級,也就是要求新建工程必須採用 BIM 技術進行工程協同作業,而且一律需要提交 COBie 格式的資料檔案。Level 2 等級的 BIM,基本上要求 BIM 工程專案仍以數位檔案為結合基礎, 容許部分自動化連結在一起的狀況下運作。
英國政府及民間為了達到預定的目標,2012 年提出「COBie-UK-2012」指引手冊(Nicholas, 2012),以及著手進行 IFC 與 COBie 的元件映對工作(Ian, 2012),,因為 COBie 係為設施營運管 理需要而生,且以非幾何資訊為主,基本上,它的需求僅為建築物生命週期的一部分,因此, COBie 的物件類別集合,僅為 IFC 類別庫的子集。另外,配合整套 BIM 與 COBie 的實作,BSI (British Standards Institution)在數年內連續出版了 BS 1192:2007、PAS 1192-2、PAS 1192-3:2014、 BS 1192-4:2014、PAS 1192-5:2015 等一系列從協同作業流程、環境,業主資訊需求、數位工作 計畫,到 COBie 實作的配套規範,相當詳細,值得參考。
由於英國政府要求 2016 年要達 Level 2 BIM 的成熟度,許多軟體廠商無不摩拳擦掌, Autodesk 在 2013 年針對資料交換標準,提出白皮書(Autodesk, 2013),強調其全力配合 IFC 與 COBie 等開放資料交換標準以提升專案協同作業成效之誠意。其 BIM 塑模主力產品-Revit 即針 對 IFC 與 COBie 提供兩個管道的支援,且配合 buildingSMART 辦理的 IFC 認證及 COBie Challenge,不斷檢討改進,逐年增強其支援的程度。一個是委託 CADD Microsystems 公司開發 維護的 COBie Extension,另一個就是模型檔案匯出的 IFC Exporter (Alternate UI)。除此之外, 針對 BIM 模型與 COBie 資料擷取的輔助工具也愈來愈多。
在英國,有一組技術聯盟(The Technology Alliance, TA)的軟體供應商團隊,他們已結成聯盟 並互相分享知識和幫助,使現有的數位化工具更可達交互操作的目的,包括 4Projects、 Autodesk、Causeway、Conject、Graphisoft、IBM、英國國家建築法規會(NBS),Newforma 等。 簡述如下:
圖 2-4 Autodesk Revit 的 COBie Extension
圖 2-5 Autodesk Revit 的 IFC Exporter(Alternate UI)
4Projects 的文件協同作業系統(Document Collaboration system)已被用於解決建模時, 整個供應鏈的 COBie 資料檔案分發和版本控制的協同作業的挑戰。該系統的高階用戶包 括英國政府的司法部,其中”Cookham Wood “和” Oakwood “兩個工程專案使用此系統來管 理 COBie 資料的蒐集和發布(個別在 Drops 2a/2b 及 Drop 4 )。
4Projects 作為 4BIM 技術策略委員會專案的一份子,他們正在擴大其核心的協同作業 產品,提供完整的生命週期 COBie 資料管理系統。該產品旨在透過引進一個 COBie 管理 系統,試圖減少目前 COBie 產出作業流程中原有的手動與容易出錯的部分。除了用一個 結構化以網路為基的資料庫來管理 COBie 資料,該系統可以授權供應鏈上的成員有擷取 和審查和修改資料的權利,從而更準確和完整地提供 COBie drops 的資料。此基於雲端的 系統,利用 OpenBIM 方法,允許來自 BIM 設計工具的資料從其源頭模型處匯入、合併、 精製、驗證,並最終在多個 COBie 格式下匯出,用於遞送給客戶端、設施管理團隊或是 能與 COBie 相容的 CAFM 系統。
(2). Autodesk COBie Support
Autodesk 全力支援英國政府在 BIM 方面所要求之 COBie 標準的檔案。目前已經為 Revit 界面中盡可能為我們的 Autodesk Revit 中使用者,提供了更簡單與直接的 COBie 產 品。最近,Navisworks 亦提供 COBie plug-in 的支援。這些 Revit 外掛程式已能成功使用, 並在政府的早期採用者的專案中進行測試,它從 Autodesk 網址可以很快免費下載。此外, Autodesk 為幾何資料交換,提供 IFC2X3 匯出的認證,並支援第三方的 Revit 平台和 AutoCAD 平台上對 COBie 資料的準備。
(3). Causeway COBie Support
Causeway 的解決方案,目標是用它的 BIM 解決方案平台,全面擁抱 BIM 的整合專案, 包括對 COBie 檔案的支援。這還包括組合和管理多個模型的能力對進行,以確保可以產 出一個完整和相容的 COBie drop 檔案。其中包括 IFC 等不同的格式,都支援這樣的模型 可以匯入,並從不同的產品合併。它們能將被要求在 COBie 檔案內需包含的專案資料和 參考資訊,同樣也進行管理和併入作為檔案產出過程的一部分,以及支援商定驗證規則。 Causeway 還提供 COBie 整合到設施管理之解決方案。
(4). Conject COBie Support
Conject 的應用程式包括一個資料管理的功能,能安全地將資料儲存在一個中央共享 的資料庫,維持住產品/設備的資料,以及和隨專案相關連變化的資料。此應用程式將空 間和設計資料從這個系統與元組件資料中分隔開來,同時保持兩者之間的關係。資料可以 從 IFC 模型檔案中萃取,然後適當地選擇接受、拒絕、更新或附加。供應鏈合作夥伴可以 嵌入到 IFC 標準的模型中提交他們的 COBie 資料,在一個相容的檔案類型,例如 Excel 或透過大量資料擷取畫面,直接進入 Conject。可在整個資產的生命週期去驗證 COBie drop。
COBie 電子試算表本身是 FM 移交視域定義的一種映對,它是產業基礎類別(IFC)關係 到設施管理的一個子集。 IFC 被認定為形成 BIM 資訊在 BIS(建築資訊系統)的 BIM 策略 報告中的未來交付基礎的非專有標準(ISO / PAS 16739)。 因為 IFC 格式有強大的資料交換 能力,因此 ArchiCAD 一直以 IFC 格式來進行資料的輸出,這些資料很容易轉換成 COBie 文件。有關如何從 ArchiCAD 輸入和輸出 COBie 的資料,可從 GRAPHISOFT 網址取得詳 細說明。
(6). IBM COBie Support
IBM®的 BIM MAXIMO® Extension 提供匯入 BIM 資料到 Maximo,以及在 Maximo 應用程式背景下對 BIM 資料提供完全 3D 顯示的支援。資料的匯入功能能執行 COBie 標 準的一個子集:http://www.wbdg.org/resources/COBie.php。 3D 顯示器整合的 Autodesk® Navisworks®產品進入 IBM 的 Maximo。
(7). NBS Create COBie Support
英國國家建築法規會(NBS)透過定義在專案資訊中所有系統和類型匯出到 COBie 來建 立 COBie 支援。匯出的 COBie 檔案係以逗號分隔值(CSV)的格式,可以 被顯示在電子試算 表應用程式,如 Microsoft Excel 中進行查看。此外,NBS 正與 buildingSMART-UK 進行合 作,進一步發展最近公佈在 www.bimtaskgroup.org 網頁的 COBie 樣板檔。這些樣板將擴大 和鞏固國家建築法規會(NBS)的定義,目前在 www.nationalbimlibrary.com 網址所提供各類 型產品的屬性集。
(8). Newforma(r) Building Information Management
Newforma(r)建築資訊管理是 Newforma 專案中心的一個附加模組,將建築資訊模型與 專案資訊化管理整合在一起。它允許財產和資產資訊與建築資訊模型進行同步。Newforma 目前正在研究用此資訊資料庫進行匯入和匯出 COBie 結構資料的機會。Newforma 也在研 究直接從 Newforma 模型顯示器匯出 COBie 資料的機會,允許所有專案團隊成員用雲端存 取、託管、公佈模型的機會。
除此之外,國外尚有一些獨立的第三方團體(Third Party)開發與 COBie 有關的軟體。 施工營運建築資訊交換(Construction Operations Building Information Exchange ,COBie)特 別聚焦在提供建築物非幾何模型資訊的一個建築模型資訊的子集,它是一種資料格式。它與用 在設計、營建和竣工資產管理的建築資訊模型(BIM)之方法密切相關,是由美國陸軍工兵軍團 ( United States Army Corps of Engineers)的 William (Bill) East 領銜制定,他在 2007 年六月發表了 一份先導性的 COBie 標準。在 2011 年 12 月,它已被位於美國的國家建築科學研究所的總部批 准,作為其國家建築資訊模型(NBIMS-US)標準的一部分。在 2013 年初,BuildingSMART 正在 為 COBie,COBieLite 進行設計一個輕量級的 XML 格式,並在 2013 年 4 月開始提供審查。2014 年 9 月,一個 COBie 實務法規,已成為一個英國標準:“BS1192-4:2014 協同資訊產出 Part 4: 使用 COBie- 業務規範實現業主的資訊交換需求”。此外預計在 2015 年推出之 NBIMS V3 中, 已確定將 COBie 2.4 版標準納入。綜合來說,COBie 的定義是:
Internationally recognized data exchange standard [國際公認的資料交換標準]
Exchange building systems information between design & construction with building owners [在設計施工與業主之間交換建築物系統資訊]
Format for delivering construction handover data [提供施工移交資料的格式]
使用 COBie 有助於在工程起跑點上,就開始擷取和記錄重要的專案資料,包括設備清單、 產品資料表、保固、備料清單,以及預防性維護計劃等。一旦建築物竣工資產正式投入服務期 間,這些資訊在支援營運、維護和資產管理方面,是必不可少的。COBie 已被納入規劃、設計、 施工、試俥、營運、維護和資產管理的軟體裡面。COBie 可能以幾種資料格式來呈現,包括電 子試算表、STEP- Part 21(也稱為 IFC 檔案格式),以及 ifcXML。本研究整理出 COBie 的特性如 下:
COBie is primarily textual information [主要為文字形態的資訊] Organized data in electronic form [以電子形式組織資料]
Attributes Increase as model progresses [屬性隨模型發展進程增加] COBie is primarily textual information [主要為文字形態的資訊] Organized data in electronic form [以電子形式組織資料]
May use graphical information for visualization [可以使用圖形資訊視覺化]
圖 2-6 圖形與屬性資料量在不同階段的比較(圖片來源:本研究團隊郭榮欽老師繪製) 目前在物業管理實務上常發生的問題是移交給業主供營運維護的資料缺乏一致性與實用
性,從施工端到營運維護端的資訊傳遞需要符合兩項特性:
1. 支持營運、維護和管理設施的操作(Support the operations, maintenance, and the management of the facilities)
委託(Commissioning)
設施管理(Facilities Management) 資產管理(Asset Management) CMMS(電腦化的維護管理系統) 文件管理(Document Management)
2. Facilitate of documentation handover 方便的文件交接 設備清單(equipment lists)
產品數據表(product data sheets) 保證書(Warranties)
備用零件清單(spare part lists)
預防性的維護計畫(preventive maintenance schedules)
COBie 的概念是當工程專案正在設計、施工、驗收測試時就順便輸入所創建的資料。設計 師提供樓層、空間和設備佈局。而承包商提供安裝設備的製造廠牌、型號和序列號(圖 2-7)。大 部分由承包商所提供的資料,或直接由產品製造商參加 COBie 操作的。從 COBie Excel 表格來 看,一張工作表中有每個資訊型別(Type),工作表有標準格式,並且搭配彩色編碼,在工作表 上可用揀選列表(PickLists)以鏈接資訊,文件列表可參照到外部檔案,也可以依照客戶要求客製 化。
圖 2-7 COBie Sheets 結構關係(圖片來源:本研究團隊郭榮欽老師繪製) 表 2-1 各階段工作表之內容定義(表格來源:吳翌禎, 2014)
表單/Sheet 內容/Contents 階段/Phases
Contact 人員和同事 全階段 Facility 專案、位置和設備的資訊 早期設計階段 Floor 垂直的層次(和外部區域) 早期設計階段 Space 空間/房間 早期設計階段 Zone 一組空間的集合 早期設計階段 Type 設備類型、產品類型、材質類型 早期設計階段 Component 組成的元件的元件 詳細設計階段 System 一組元件提供某一服務(例如 MEP) 詳細設計階段 Assembly 類型成分、組件成分及其他成分 詳細設計階段 Connection 構件之間有邏輯性的接連 詳細設計階段
表 2-2 COBie 各圖紙說明 (表格來源:本研究整理) Sheet 工作表單 Content 內容 註解 聯繫 Contact 聯絡人,包含該企畫中的個人及公司列表 通訊錄 設施 Facility 包含被交付的設施資訊(涵蓋專案、工地、建築物、結構物) 設施基本資料 樓層 Floor 包含該設施的垂直層級資訊(強制性的空間結構) 樓層簡介 空間 Space 在指定的垂直或樓層層級中,空間的水平組織資訊。通常是參照 建築師所定義的設施內實際房間(空間是可進行檢驗、維護和營 運作業產出的空間位置) 空間名稱 分區 Zone 包含空間組織的群組在相關的種類中,用來支持設備中的設計或 運作功能。為了達到一致的結果,必須在計劃或企畫階段由業主 定義(分區是規範的附加功能群組) 空間使用或特 性 類型 Type 包含設施中所管理的資產資訊。被組織化,去簡潔的提供構件、 公共財產、需要的運作管理資訊的清單(類型是具種類或產品成 分之強制性的元組件群組,用於組織維護任務) 型錄 組件 包含每一件被管理的資產的具體情況資訊。大部分此類資訊是被 安裝日期、啟 Impact 生命週期各階段對於經濟、環境和社會的影響 詳細設計階段 Spare 可供現場更換的零件 操作維護階段 Resource 所需要的材質、工具和訓練 操作維護階段 Job 預防性維護管理、安全或其他工作計畫 操作維護階段 Document 所有可適用文件參考 全階段 Attribute 參考項目的屬性 全階段 Coordinate 框架、線或點格式的空間位置 全階段 Issue 其他需要遞交的問題 全階段
Component 識別的(實物資產) 用日、使用期 限 系統 System 包含資訊去描述建構群組如何組織在相關的種類之中,以實踐設 施的建築服務(系統是元組件有附加功能的群組) 系統 組裝 Assembly 包含產品內部的資訊,產品本身是由其他產品所構成。在某些類 型的組件中,其內部的部件具有不同的維護計畫(類型或元組件 可以被聚集,從而使此配置可被集中管理) 設備中的小構 件 連結 Connection 包含組件之間的邏輯資訊。以幫助管理人員在轉動斷路器或閥門 時,確定對構件上游及下游的影響(組件之間的邏輯連接) 親屬關係 備品 Spare 提供一個機制使各類資產管理的營運管理所需的備件、替代物、 消耗品可以被辨識(備件是實體物件以及用於維護和營運該資產 之過程的工作) 備件 資源 Resources 提供一個機制,使維護活動中的需求可以被傳達,包含原料、設 備與訓練等(此過程的支援資源) 需 要 的 資 源 (能源) 工作 Job 提供一個機制,使預防性維護、安全、測試、營運、緊急程序可 以被傳遞。可包含操作或任務的一系列的描述(用於維護和營運 該資產的過程) 作業手冊 影響 Impact 提供一個機制使各種設施對環境與住戶的影響可以被捕捉(在生 命週期特定的階段的可選物件具有靈活的重複模式的經濟和環 境的影響) 紀 錄 影 響 狀 ’ 況 文件 Document 提供一個機制使許多種類的外部文件可以被索引,以及文件的資 訊可以被捕捉(相關文件包括情況介紹、產品資料和其他需要送 審的資訊。所有適用的參考文件。該文件工作表可能包含索引到 與專案有關的任何階段為基礎的資訊之檔案資訊。文件工作表被 用於擷取所需要送審的產品,鏈接到實際批准的契約送審,並鏈 接到任何適當的測試檔案) 外部連結 屬性 Attribute 提供一個機制使許多種類的屬性可以被捕捉。最低的標準是包含 設計計畫的標題(附加屬性有名稱、描述、值和單位。參照項目 的屬性集。該屬性工作表可能包含特定類型物件的其他資訊。屬 性工作表必需被用來擷取不同的資訊。通常,預定和臨時資料應 被實際和竣工資訊取代) 屬性表 座標 提供一個機制,藉由具體指定一個最小的點、縣、箱形幾何去參 XYZ 軸定位
Coordinate 考物件 議題 Issue 提供一個機制藉由文字描述問題和該項目在該階段所做的決 定,使問題資訊可以被捕捉。問題可能涉及 COBie 文件中的單個 資產,或附屬於兩個資產的某方面(可以被記錄的問題和風險, 以及相關聯的一個或兩個物件或文件) 記錄問題 揀選表 PickLists 在 COBie 表單中的類型和其他選擇列表,用來手動填寫資料的欄 位值 欄位填寫選項 COBie 表格顏色所代表的意思: 黃色:必要資訊。 橙:參考其他表或選擇列表。 紫:專案需要資訊。 綠:選擇性資訊。 灰:次要資訊(當有設施資料時)。 藍:區域、所有者或設施的具體資料。 表 2-3 建築設施範例(表格來源: BS1192-4:2014)
設施(Facility) 範例 Example 備註 Notes
名稱(Name)
創建者、聯絡人(CreatedBy) 建置時間(CreatedOn)
分類(Category)
專案名稱(ProjectName)
Some School expected [email protected] reference 2012-12-12T13:29:49 expected D713:Secondary schools pick SchoolExtension expected 基地名稱(SiteName)
長度單位(LinearUnits)
SchoolPark expected millimeters pick 面積單位(AreaUnits) squaremeters pick 體積單位(VolumeUnits) cubicmeters pick 貨幣單位(CurrencyUnit)
面積測量(AreaMeasurement) 外部系統(ExternalSystem)
Pounds pick
RICS BCIS expected BIM Authoring Application application 外部專案目標
(ExternalProjectObject)
IfcProject application 外部專案識別碼 0NG5d_R6T8leptpG$lx7Lx application
(ExternalProjectIdentifier) 外部基地目標 (ExternalSiteObject) IfcSite application 外部基地識別碼 (ExternalSiteIdentifier) 0NG5d_R6T8leptpG$lx7Lv application 外部設施目標 ExternalFacilityObject IfcBuilding application 外部設施識別碼 (ExternalFacilityIdentifier) 該設施的描述(Description) 0NG5d_R6T8leptpG$lx7Lw application Single storey secondary school requirable 專案描述(ProjectDescription) New build secondary school. requirable 基地描述(SiteDescription)
階段 Phase
Some school, Address Road, New Town, County, AA11 1AA
requirable CIC 6:Handover pick 表 2-4 COBie 建築樓層資訊的範例(表格來源: BS1192-4:2014)
Floor Example Notes
名稱(Name) 創建者、聯絡人 (CreatedBy) 建置時間(CreatedOn) 分類(Category) 外部系統(ExtSystem) Level 0 expected [email protected] reference 2012-12-12T13:29:49 expected Floor pick
Authoring Application application 外部目標(ExtObject) IfcBuildingStorey application 外部識別碼
(ExtIdentifier)
樓層描述(Description)
0NG5d_R6T8leptpGyG4uky application Entrance level requirable
立面高度(Elevation) 0.0 requirable
樓層高度(Height) 4000.0 requirable
圖 2-8 則是整理了 COBie 格式在 floor 的圖紙欄位所預設的資訊,搭配比較 Revit 所建之樓 板模型,從中可以看出樓板所需的幾何資訊皆有提供,之後再將 Revit 模型匯出成 COBie 格式 檢討哪些項目是吻合的、有填入 COBie 欄位之中。
圖 2-8 COBie floor tab 說明(圖片來源:本研究團隊郭榮欽老師繪製)
了解 COBie 的基本規範後,本研究針對國內外 COBie 相關研究進行文獻探討,作為後續的 研究應用與方法佐證的參考。使用 COBie 到底有甚麼幫助,一直是許多人的疑問,Eadie 研究 COBie 對於產業、企業的影響與調查(Eadie, Browne, Odeyinka, McKeown, & McNiff, 2013),在 英國組織較大的公司皆已開始使用,但仍需解決設施維護管理人員的操作問題與習慣,使他們 能夠充分利用這些新的數據(Anderson, Marsters, Dossick, & Neff, 2012)。或是從資訊交換的角 度,將 COBie 格式做為團隊資訊交換的基礎,提高效率,應用於申請 LEED 標章(Biswas & Krishnamurti, 2012; Biswas, Wang, & Krishnamurti, 2012);也有開發原型工具,用來輸入、輸出、 獲取 COBie 資料(Gao, Yu, & Liu, 2013; Lee, Jeong, Faghihi, & Kang, 2013);或是分析介紹設施管 理(FM)移交模型視圖定義(MVD)(East, Nisbet, & Liebich, 2013)、比較設施管理的效率(Gu, Ergan, & Akinci, 2014)。建研所 103 年應用 BIM 輔助建築設施管理之國內案例探討的研究案可 視為本研究的先期研究,建議發展 COBie 臺灣,並強調本土化的重要性(吳翌禎 & 郭榮欽, 2014)。
William (Bill) East 是參與 COBie 標準制定的重要發起者之一,在許多國內外研究中皆可發 現有關 COBie 的說明與官方文件皆來自他的研究,加上 NBIMS 與 BNS 都將是本研究的重點文 獻。整理如下:
1. Construction-Operations Building Information Exchange (COBie)(http://www.wbdg.org/resources/cobie.php)
2. East, W., (2007) “Construction Operations Building information exchange (COBie)”, http://www.nibs.org/?page=bsa_cobie
3. East, W., (2008) “Construction-Operations Building Information Exchange (COBie)”, http://www.wbdg.org/resources/cobie.php
4. East, W., “MODEL VIEW DEFINITION Industry Foundation Classes (IFC 4) Construction Operations Building Information Exchange”, Engineer Research and Development Center, http://docs.buildingsmartalliance.org/MVD_COBIE/
5. National BIM Standard-United States® (NBIMS-US™) Version 2 (V2). ch4 COBie, https://www.nibs.org/store/ViewProduct.aspx?id=2038899
6. East, W., “Common Building Information Model Files and Tools”,
http://docs.buildingsmartalliance.org/MVD_COBIE/link/facilities-management.htm
第 二 節 案 例 分 析
表 2-5 是本研究整理國外實務上應用 COBie 的案例(Teicholz & IFMA Foundation., 2013), 藉以了解使用目的、操作方式、業務流程與效益等。從案例中可以發現,在施工階段才使用 COBie 對於整個專案的進行並沒有特別的節省時間和成本,但是對於營運管理仍有一定的效益回饋。 因此資訊交換的時機應該提前,找出關鍵的決策資訊,思考如何萃取各階段的 BIM 模型的內容。 表 2-5 國外實務案例分析(資料來源:本研究整理) 案例 美國德州 A&M 健康科學中心 芝加哥大學行政大樓改建 華盛頓大學 照片 簡介 以 COBie 作為資料交換的 基礎進行校園建築的空間 場所、機電系統及設施規劃 管理 2011 年進行行政大樓部分 建築與辦公區重新改建與 裝修,增加休息室與更新機 電設備 校園建築歷史悠久,進行建 築施工、營運維護等工作時 均受到機構歷史、文化和規 模影響 目的 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 COBie 標 準 應 用 於 設 施 維 護、從規劃設到設施管理的 資料轉換 華盛頓大學是人數眾多且 組織層級複雜,需要制定良 好的 BIM 模型交付過程, 與網路平台做為溝通媒介
操作 方式 建築師繪製 2D CAD 圖,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。COBie 由 Revit 模型收 集資料然後導出 Excel 表 格,再利用 Excel 指令來減 少 COBie 資料整理問題 因為各參與團隊皆使用不 同的軟體,使用 COBie 整合 Revit( 設 計 與 施 工 團 隊 ) 與 Maximo(設施管理軟體) , 並分成 3 個階段進行: 1. 資產建置 2. 資產視覺化 3. 資產協調 在施工階段由總承包商負 責編寫機械、電氣與給排水 設備等資訊製作成 COBie 格式,匯入 AiM 軟體建置 校方的資產 業務 流程 從規劃設計、施工階段到設 施管理 從規劃設計、施工階段到設 施管理 施工階段到設施管理 效益 提升整體設備營運效率及 節省成本 改善校方的校園建築營運 管理效率 改善施工與營運階段的資 訊交付過程
第三章 臺灣 COBie-TW 標準的本土化探討
第 一 節 英 國 規 範 內 容 探 討
英國標準協會,BS1192-4:2014 年資訊的協作式產出第四部份:使用 COBie 業務守則履行 業主的資訊交換需求(British Standards Institution, BS 1192-4:2014 Collaborative production of information Part 4: Fulfilling employer’s information exchange requirements using COBie)作為英國 COBie 的規章,將 COBie 定義為一種方法,可以將建築物和基礎設施內有關設備之各結構化資 訊間進行轉換。它定義工程專案在移交之前,對於設計和施工專案階段,以及隨後使用階段預 期要收集的資訊。建築師和承包商準備提供簡潔、明確和可存取的資訊時,這個實務規範有助 於業主與投資組合經理、資產經理和設施經理,明確地指定他們在需求方面的期望。第 1 章是 前言與範圍;第 2 章是規範文件參考;第 3 章是術語和定義說明;第 4 章討論業務流程,將資 訊交換的過程記錄下來,分析提供者與提供時機來進行交換;第 5 章將這些業務需求命令結構 化。第 6 章定義了管理和品質標準,並運用於資訊交換的準備和驗收作業上。第 7 章將詳細說 明建築物、基礎建設設施,以及對於新的和現有設施的相關具體作業。本節將其內容做簡單的 說明與探討。 BS 1192 的這個部分係由 BSI 標準有限公司出版,受到英國標準協會的許可,並且在 2014 年 9 月 30 日生效。第 2 章規範文件參考(Normative references) 與其他出版物的關係說明如下:
1. BS 1192:2007, Collaborative production of architectural, engineering and construction information –Code of practice
BS 1192:2007 年,建築、工程和施工資訊的協同作業-工作守則,使用設施和資產資訊 建模基礎的設計,施工和使用合作專案的管理考績 1192-2 和 1192-3 的 PAS 文件的最佳實務。 2. PAS 1192-2, Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling
PAS1192-2,採用建築資訊模型的營建專案,在資本/交付階段的資訊管理規範。
3. PAS 1192-3, Specification for information management for the operational phase of construction projects using building information modelling
PAS1192-3,採用建築資訊模型的營建專案,在營運階段的資訊管理規範。
4. BS ISO 16739, Industry Foundation Classes(IFC)for data sharing in the construction and facility management industries
BS ISO16739,在營造和設施管理產業中,對產業基礎類別庫(IFC)的資料分享。
到 Level 3 逐步落實,COBie 標準的應用是在 Level 2,部分的資訊與檔案文件是可以自動的連 接整合。 圖 3-1 英國對於 BIM 的規範計畫(圖片來源: BS1192-4:2014) 以 COBie 的通用視域來說,交換的範圍由「設施」決定,它是一個界定的營運單位,通常 指一棟建築物或土木水利基礎設施某段落或某區域 – 依循臨時性專案和永久性地址的細節。 COBie 的內容包含有關構成設施的空間位置,以及設備與元組件的資訊。為了使該設施生命週 期期間可以被管理,空間位置被配置給中介位址或位置,並且置入其它空間群組及設備。元組 件資訊被設定成“一般規範”, “功能群組”的分類則是依它們的功能目的。 圖 3-2 是 COBie 對於基礎設施,整個資產包括所有的設施,以及組構它們的位置和元組件 的說明。這些都是透過群組到分區、區域、類型和系統來進行管理。
圖 3-2 COBie 的基礎設施視域 (圖片來源: BS1192-4:2014,本研究團隊郭榮欽老師繪製) 圖 3-3 是 COBie 在建築方面,整個資產包括所有的設施,以及組構它們的空間和元組件。 這些都是透過群組到分區、樓層、類型和系統來進行管理。 圖 3-3 COBie 的建築視域 (圖片來源: BS1192-4:2014,本研究團隊郭榮欽老師繪製)
從第 3 章(Terms and definitions)開始是術語和定義,本研究節錄部分內容,藉此說明英國規 範的內容與架構:
3.1 Asset 資產 3.1.1 assets 資產
3.1.2 Component 元組件 3.1.3 Facility 設施 3.1.4 Floor (region)樓層(區域) 3.1.5 Space (location)空間(位置) 3.1.6 System 系統 3.1.7 Type 類型 3.1.8 Zone 分區
3.2 Construction Operations Building information exchange (COBie)施工營運建築資訊交換 3.3 digital Plan of Work (dPoW) 數位化工作計劃
包括階段、角色、職責、資產和屬性等資料的一般性明細表,在一個可計算的格式中建置 的。
3.4 Employer’s Information Requirements (EIR)雇主的資訊需求
招標前列出工程完成需被交付的資訊之文件,以及供應商在專案交付過程中須遵循的標準 和流程。 3.5 Operational information 營運資訊 3.5.1 Job 工作 3.5.2 operational information 營運資訊 3.5.3 Resource 資源 3.5.4 Spare 備品 第 4 章討論業務流程(Business process),根據各角色檢討其的職責與工作,分析所應提供與 接受的資訊。其討論內容如下: 4.2.1 Employer’s role 業主的角色
4.2.2 Designers, contractors and service providers role 設計師、承包商和服務提供商的角色 4.2.3 Supply chain role 供應鏈的角色
4.3 Provider/Receiver relationships 提供者/接收者的關係 4.3.1 General 一般
4.3.3 Management and quality assurance actions 管理和品質保證措施 4.3.4 Implementation actions 實施行動
4.4 Processes over the Facility lifecycle 跨設施生命週期的流程
圖 3-4 COBie 資訊交換流程 (圖片來源: BS1192-4:2014 本研究團隊郭榮欽老師繪製) 第 5 章 Purposes 用途,其討論內容如下: 5.1 General 一般 資訊的提供應該支援雇主在管理此設施的用途,其中包括: 當被要求交付資訊時,應參照到符合設施(Facility)生命週期階段 被參照到 5.2,5.3 和 5.4 中有包括或排除在外的用途,連同任何額外附加的目的。每 個用途都應該被明確地詳細列入、或從 EIR 內剔除 任何額外的驗證、檢測和指標部分,被延伸到第 6 章的內容 任何額外的內容補充在第 7 章。這也同樣定義了“requirable”(可能需要)欄位,表示 被需要或被剔除的欄位(參考附錄 A),以及任何被需要的特定屬性(Attributes);以及 如果有其他的文件檔案和模型格式也同樣會被接受,這些文件檔案(Documents)應該被 關聯到相對應資產的“Document”表單內
5. 2 Overall purposes requiring information 要求資訊的整體用途 5.2.1 General 一般
5.2.2 Register 註冊
5.2.3 Support for business questions 業務問題的支援
5.2.4 Support for compliance and regulatory responsibilities 支援合規性和監管職責 5.3 Management of facility benefits 設施效益之管理
5.3.1 General 一般
5.3.2 Management of capacity and utilization 效能管理及使用率 5.3.3 Management of security and surveillance 安全管理與監控 5.3.4 Support for repurposing 支援再利用
5. 4 Management of Facility Impacts 設施管理的影響 5.4.1 General 一般
5.4.2 Predicted and actual Impacts 預測與實際影響 5.4.3 Operations 營運
5.4.4 Maintenance and repair 維護和修理 5.4.5 Replacement 更換
5.4.6 Decommissioning and disposal 報廢和處置
第六章 Management and quality criteria 管理和品質標準 6.1 General 一般 資訊提供者應提供管理和品質監督以及需求的審查,在本章後面會列出相關的需求審查。 測試應該是針對 COBie 定義綱要之合規性,與隱含在這章和第 7 章的額外特殊需求規則。 6.3 Structure 結構 COBie 應該交付的是“電子試算表 XML 2003”格式的單一模型。這種格式對大多數電子 試算表和資料庫應用程式是可以接受的。含有巨集或其它嵌入式程式的格式,有可能會被防火 牆和安全掃瞄拒絕。其特性有:資料類型(Data types)要與 COBie 樣板一致;命名要清晰(Clarity of naming);單位要一致(Consistency of units)
6.4 Consistency (一致性)
COBie 交付從一開始應該有連續性及累積發展,以利比較和核對作業。唯一的資產名稱應 從早期交付起開始維持。外部系統(External System)標識,如全區唯一標識(Globally Unique Identifiers、GUID),應予以保留。