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)
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三月 2023
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