[營建知訊轉載]建築資訊模型該如何準備與交付？謝尚賢 (2013.6)

謝尚賢  國立臺灣大學 土木工程學系教授兼工程資訊模擬與管理研究中心主任
 
 
三維模型的準備  資訊溝通的基礎
在BIM（Building Information Modeling）技術的應用中，三維建築資訊模型（Building Information Model，簡稱BIM模型）的建立與管理是不可或缺的關鍵工作，但是在工程生命週期的不同階段，模型的內容與細節該如何掌握與要求，則是大家都一直希望能有一些準則或規範可以依循的。尤其是在合約中牽涉到模型的交付時[1, 2]，甲乙雙方更需要在交付模型的內容與細節上達成共識。尤其是對於乙方而言，能明確地掌握甲方對BIM交付模型的期待，也才能精準估算所需投入之塑模資源與成本，及確保所交付之模型能符合後續的應用需求。
筆者曾在[3]中介紹美國建築師協會（American Institute of Architects，簡稱AIA）的E202號文件，其以LOD（Level of Development，應可翻譯為「發展程度」）來指稱BIM模型中的模型元件（Model Element，定義為模型的一部份，可以代表一個零件、系統或組件），在營建生命週期的不同階段中所被期待的「完整度」（Level of Completeness），並定義了從100到500的五種LOD。這也是一直以來被廣為引用於說明建築資訊模型的內容與細節的「標準」（近來，此E202號文件已進一步發展成G202-2013 Building Information Modeling Protocol Form）。然而E202號文件只是概念性地說明了在不同的發展階段，模型元件隨著不同的應用需求，應會有怎樣可被期待的完整度，且建議可透過模型元件表(Model Element Table)，來針對CSI（Construction Specifications Institute）的UniFormat中所定義的建築元件，定義相對應模型元件在工程生命週期不同階段的LOD與負責作者（Model Element Author），卻並未提出更明確且實質的模型元件LOD定義。加上在實務上，LOD常被簡化地誤用於指稱整個建築資訊模型的發展程度，及LOD字眼在「發展程度」與「詳細程度」（Level of Details）上之混用[3]，造成許多人誤以為一個BIM模型中所有元件之LOD必然需要隨著工程生命週期之演進而更加完整與詳細，因而造成在BIM模型建置上不必要的複雜度與資源人力之耗費，及模型交付上不必要之紛爭。

其實BIM模型的內容與細節之決定，主要取決於工程生命週期各階段中，各專業分工在工程應用上對BIM模型之資訊需求，而BIM模型在實務上不會（也不需要）是整合所有資訊需求之單一模型。在AIA的LOD定義中原就有根據應用需求所定義的授權使用（Authorized uses）說明，且通常各專業工程師都很清楚其專業應用上對建築資訊之需求，因此常會發展出自己所需的BIM模型，也很清楚該模型中各元件之LOD。然而，在三維BIM模型中，一個還僅屬早期發展程度的元件，幾何形狀與位置尚未達精準，卻很可能因已有具體明確的三維呈現，而被誤以為已達更精準之發展程度，因而遭到誤用。因此，在BIM應用中欲透過較佳的資訊管理與溝通來達成較佳的協同合作，就需要大家對於各自需求的BIM模型元件的LOD有標準化的描述，才能有利於分工團隊間之資訊溝通與交換，以及BIM模型之再利用。
 
LOD新規範  提昇溝通與協同作業
 
為了能更明確化對BIM模型的內容與細節之定義，以利BIM模型之交付及應用於跨專業與跨生命週期階段之溝通與協同作業，美國綜合營造公會（Association of General Contractors，簡稱AGC）的BIMForum工作小組自2011年開始，便與AIA合作發展LOD規範（LOD Specification）[4]，經過每兩週一次的會議，以AIA E202中所定義之LOD為基礎，逐步將各個建築系統的LOD更詳細地定義出來，並輔以實務案例圖示來說明，目前此規範之初稿[5]已被公佈於網站上接受審查與建議，應很快就會變成正式文件，且未來預計將每年檢討更新。此LOD新規範也是AIA、AGC BIMForum與buildingSMART alliance目前正共同合作發展之BIM專案協同作業架構（Project Collaboration Framework）中的重要一環[6]，除了前述的將個別建築系統元件的LOD定義予以明確化外，還有幾項特點現摘要如下：
l   清楚說明Level of Detail 與Level of Development 之不同：Level of Detail指的是模型元件的細節程度（即包含了多少細節），因此是屬於模型元件的輸入資訊。而Level of Development指的是模型元件中的幾何與屬性資料可被信賴之程度，因此關係著模型的可應用性。 
l   為了因應跨領域協同作業之需求，於原來的五個發展程度（LOD100 - LOD500）中，增加了一個名為LOD350的發展程度。LOD350可簡單地看成是LOD300再加上建築系統（或元件）間組裝所需之介面（interfaces）資訊細節。
l   目前LOD的進一步詳細定義只限於LOD100到LOD400，而 LOD 500之定義則維持原AIA中之定義，BIMForum工作小組尚不覺得有再進一步發展其定義之必要。
l   特別強調兩個觀念：第一，發展程度與工程生命週期各階段並無嚴謹的對應關係，因為建築系統在設計流程中各有其不同的發展速度；第二，沒有所謂的LOD XXX模型這樣的東西，因為不同發展階段的BIM模型必然包含不同LOD的元件，而不會所有元件都同時可以或有需要發展到同一個LOD。
 
AGC BIMForum的LOD規範之產生，是美國營建業在BIM技術應用上一步一腳印的踏實努力成果，也代表了其在BIM技術應用上的成熟度又向前邁進了一大步，非常值得國內營建業借鏡。或許因臺灣與美國在營建產業的文化與制度上有所差異，這一份LOD規範還無法直接適用於國內，但若能站在巨人的肩膀上，善用其目前的成果，並針對國內營建業的特性與需求，進行一些本土化的工作，相信應能對臺灣營建產業應用BIM技術的環境有所提昇。目前台大BIM中心已著手翻譯此規範，希望將來能以之為討論的基礎，並透過相關學會來推動本土LOD規範之建立，也歡迎有興趣的產官學研朋友們能一起來共襄盛舉。
 
參考文獻
1.   謝尚賢 (2011)，”建築資訊模型應用契約化 跨出一小步”，營建知訊，第346期，第42-44頁。
2.    范素玲、謝尚賢、沈裕倫（2011），工程專案應用建築資訊模型之契約附件範本與解說，國立臺灣大學土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心。
3.  謝尚賢 (2012)，”BIM之技術應用中LOD意謂詳細度或完整度”，營建知訊，第352期，第60-61頁。
4.  Jim Bedrick (2013). “A Level of Development Specification for BIM Processes,”AECbytes Viewpoint #68 (May 16, 2013), Accessed at http://www.aecbytes.com/viewpoint/2013/issue_68.html on June 2013.
5.    AGC BIMForum, “Level of Development Specification, Draft,”Accessed at http://bimforum.org/lod/ on May 2013.
6.  Jim Bedrick and Dianne Davis (2012). “Aligning LOD, LoD and OEM into a Project Collaboration Framework,” Journal of Building Information Modeling, Fall 2012, The National Institute of Building Sciences buildingSMART Alliance, Matrix Group Publishing Inc., 25-26.

(本篇刊載於營建知訊375期60-63頁)