[營建知訊轉載] 淺談BIM應用工具（五）：模型檢核與管理 謝尚賢 (2013.4)

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
 
雖然這一系列文章的重點是在討論BIM應用工具，但從前面幾篇文章的討論中，讀者們應已發現，BIM應用工具的使用總離不開對BIM模型資訊（包括幾何與非幾何資訊）之增刪、修改、讀取等，因此模型資訊的正確性（Correctness）、完整性（Completeness）與一致性（Consistency）十分重要。在上一篇文章（「淺談BIM應用工具（四）：協同作業」[1]）中，我們討論了跨不同專業領域的團隊合作時，要能滿足多人協同作業的需求，BIM模型資訊之儲存與管理技術與工具所要面對的挑戰有哪些。在這篇文章中，我想先將討論重點放在對單一（版本）BIM模型資訊之檢核應用工具上，再將討論延伸至兩個BIM模型間資訊異同之檢核與管理上。
在工程生命週期的某個階段中接手前一階段工程團隊的BIM模型時，，我們該如何在應用前釐清其本身資訊的正確性（Correctness）、完整性（Completeness）與一致性（Consistency）此三項問題呢？以下分兩種情境來探討：

• 如果此BIM模型還無法取代2D工程圖說成為工程資訊溝通的主要依據，而只能算是參考資訊，這時此BIM模型的正確性與完整性就必須以2D工程圖說中的資訊為標準來檢核，除非2D工程圖說中的資訊有明顯的錯誤（例如空間上的不合理或資訊上的不一致）。檢核的方法通常可從BIM模型中產出一套2D工程圖來與做為主要依據的2D工程圖進行比對，以檢核出3D BIM模型之正確性與完整性。目前這樣的比對檢核多還是仰賴人工操作，若能應用可自動比對2D工程圖的工具，甚至將差異處連動回BIM模型中來標示展現，就更為理想了。至於資訊一致性的問題，通常BIM模型的資訊一致性在建模時即透過一些機制及手段來自動達成，因此應較不成問題，且也較傳統2D工程圖說為佳。

• 如果此BIM模型已是工程資訊溝通主要且唯一的依據，這時BIM模型的正確性、完整性與一致性就會由模型提供者（即前一工程階段的模型建構與管理者）來負責，當然我們在應用上還是需要運用專業之判斷來檢核模型的正確性與資訊的一致性，並在遇到問題或發現資訊不夠完整時，請模型提供者澄清與補充，但基本上可以先假設此BIM模型所代表的來自前一工程階段的資訊溝通是正確與完整的。然而，如果我們的任務已不是如前述的要應用模型，而是要驗收BIM模型（例如竣工後協助業主驗收），此時就不能假設BIM模型是正確與完整的，而必須根據原契約之約定與要求標準來檢核此BIM模型。檢核的方法通常還是透過人工來檢視模型幾何與抽檢模型中的資訊內容，也會從BIM模型中產出一些2D工程圖及物件明細表來方便檢核。而若是工程竣工後的模型驗收，則還得與實際竣工後之工程實體來比較，以確認模型的擬真程度達到要求（即正確且夠完整地與實體相符）。此時也可應用3D雷射掃描工具將實體設施轉換成點雲的數位型態，再與BIM模型進行空間套疊比對，以檢核BIM模型的幾何位置與形狀大小是否正確。

​除了上述的BIM模型在應用前需要檢核模型自身資訊外，還有一種應用情境也需要檢核模型，那就是要檢核擬真模型中的各種設計成果是否符合法規之要求，例如綠建築與消防等法規之檢核。此類之檢核，除了還是可以人工方式從模型中擷取資訊來進行檢核運算，也可善用一種通稱為模型檢核者（Model Checker）的BIM應用工具，透過其所提供的法則編輯工具，來將欲檢核之法規條文轉換成檢核法則，並編寫進法則庫中，然後此工具便會自動依照法則庫中的條文邏輯來檢核BIM模型。其利用專家系統中法則庫的設計，主要是為了因應檢核需求的多樣性，而提供使用者一種方便增減、編輯與修改檢核法則的方式。在建構檢核法則時，除了判斷邏輯之建構外，也常得牽涉到BIM模型中之空間資訊、物件屬性、物件間之幾何對應或拓普關係，因此，此類工具通常會提供能讓使用者點選或指定BIM模型中之物件與其屬性以做為邏輯運算子（Operand），及操作各種邏輯運算元（Operator）的圖形使用者介面，以利檢核法則之建構。
隨著不同工程生命週期階段的應用需求，BIM模型也有不同的版本演化，目前似乎還沒有一套工具或系統能夠完整地紀錄與管理BIM模型物件在不同模型版本中之演化軌跡。或許要做到全生命週期的物件版本管理還有好一段路得走，但目前在實務應用上，若能對單一生命週期階段中，甚至特定應用領域的BIM模型，提供方便的版本管理功能，應就能對模型的管理者與使用者有很大的幫助。這裡所謂的版本管理功能，指的是如同軟體開發專案中已成熟應用之程式碼版本管理功能，能提供BIM模型版本變更紀錄與版次之管理功能，還有版次差異比較等功能。而版次差異之比較分析功能，應屬其中最重要的管理功能之一，因為當我們拿到一個被修改過的BIM模型時（假設我們已正在應用被修改前的模型），我們通常希望能先檢視及確認其被修改的地方，分析出這些修改對我們的工作有什麼影響，再更新模型來進行後續的應用。對於這方面功能之想像，可以參考微軟Office WORD軟體中的追蹤修訂功能，只是BIM模型資訊屬空間與圖形資訊，要比較出版本差異並能在3D模型中將修改內容展現給使用者瀏覽與確認，遠較以文字處理為主體之WORD軟體來得複雜與困難許多。此外，BIM模型的管理勢必與模型的應用，尤其是為了協同作業，有密不可分之關係，此部分因在上一篇文章（「淺談BIM應用工具（四）：協同作業」[1]）中已有所著墨，在此就不再重複贅述了。
 
參考文獻
[1] 謝尚賢 (2013)，”淺談BIM應用工具（四）：協同作業”，營建知訊，第362期，第58-60頁。

(本篇刊載於營建知訊362期)​