[營建知訊轉載]工程專案 BIM 模型沿用與深化之構想初探 周敬淳、林祐正、謝尚賢 (2020.3)

​周敬淳 國立臺灣大學土木工程學系 BIM 研究中心專案經理
林祐正 國立臺北科技大學土木工程系 教授兼工程學院副院長
謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系 教授兼系主任

BIM政策指引不明確 致效益無法充分發揮

 BIM模型作為資訊的載體，為實現資訊整合，隨著專案推進，持續地沿用與深化模型應是最簡單的方式。然而實際應用上，模型的沿用與深化並非僅是線性累積資訊的過程。由於工程專案參與者眾多，設計與規劃階段可能包含數十家受委任方，倘若業主在契約書中無明定交付標準或資產資訊需求，各受委任方難以達成一致的資訊傳遞介面；除此之外，政策與工作流程亦深深地影響BIM模型的演進關係，國內有許多單位已導入BIM，在專業領域頗有收獲，但仍面臨著政策上貫徹BIM的指引或辦法不明朗的情況，導致資訊斷鍊及重複工作，無法充分發揮BIM應用的效益。
適逢 ISO 19650 推出一年多，國內有許多應用 BIM 不遺餘力的單位獲得認證，筆者想藉此機會，以BIM模型作為資訊載體貫穿建築全生命週期的工程專案為目標，就現行設計與施工階段BIM模型演進之瓶頸，提出一些觀察與看法，並期盼與業界先進探討與交流。
 

打造資產資訊模型

ISO 19650 自 2018 年正式發布以來，國內已有多家業者取得認證，足見其受重視的程度。ISO 19650 描述了專案生命週期資訊交付的基本原則與概念，並將重點放在資產資訊（Asset Information）（International Organization for Standardization, 2018）。這點並不難理解，因維運階段是建築生命週期最長的時期，資產持有人為維持建物服務品質或調整建物用途，需持續投入資金，對大部分的專案來說，投入於維運階段的資金往往高過興建建物本身的費用，因此完整且正確的資產資訊顯得至關重要。
目前許多專案的資產資訊仰賴竣工點交時建立，但部分重要資訊若未能於設計施工階段留存，後續需花費更多人力資源來建立資訊，甚至可能根本無法再取得資訊，只能捨棄。許多曾嘗試導入BIM的業主從過去幾年的經驗中，逐漸意識到資產資訊模型建立的工作不應在竣工點交才開始，而應在設計施工階段逐漸建立起來。
然而若要將資產資訊模型建立的時間點往前延伸到施工階段，甚至是規劃設計階段，其中有幾個議題需要被探討，例如：要留存哪些資訊？由誰留存？於何時留存？與現行的工作流程的關係是什麼？如何確保資訊的品質？BIM模型在不同委任方之間的關係是什麼？如何維護這些模型？以及如何避免工作重複？
 
資訊傳遞的瓶頸
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前述幾個問題都是以受委任方的視角出發，考量臺灣已有部分地方政府應用BIM於建築管理流程，做建築執照審核使用，我們應該也將這條軸線納入BIM模型演進的整體考量。換句話說，BIM模型的演進沿著兩條軸線發展，一條是由建築師產出的建築管理資訊模型群，另一條是由營造單位產出的專案資訊模型群。圖一為筆者基於現行專案執行流程，對BIM模型演進提出的初步構想，以下說明之。

圖一 BIM模型演進的初步構想 (本文作者製作)

 
▓建築管理BIM建模流程

首先我們先來看第一條軸線，建築管理透過建造執照、使用執照等制度，確保建築物的空間、尺寸、材料、用途等合乎建築法系與都市計畫法系等相關規定，現行建築管理單位主要審閱位置圖、立／剖面圖、配置圖等資訊，對BIM模型資訊需求相對單純，初步設計模型即可滿足。建築師完成初步設計後，交付建照模型（圖說）予建管單位，以申請建造執照。建照模型應包含基本的結構尺寸、樓地板面積、開口尺寸等資訊。取得建造執照後，專案進入施工階段，建管單位在指定的施工進度點，前往施工現場勘驗。
勘驗的目的在確保營造單位按核准的圖說施工。若無設計變更，建管單位應能以建照模型 （圖說）作為勘驗的依據；若有設計變更，則建築師須在申請設計變更時，交付新的建照模型（圖說），之後建管單位以設計變更後的建照模型作為勘驗施工現場的依據。施工完成後，由建築師或營造單位向建管單位申請使用執照，並交付使照模型（圖說）予建管單位。使用執照主要有兩個目的，一為確保施工現場是與使照模型（圖說）相符，二為確保使照模型與建照模型相符。那麼，對建管單位而言，若使照模型與建照模型有沿用或深化的關係，能提供較佳的資訊一致性。
再來談第二條軸線，建築師完成建造執照申請通過後，建置細部設計（細設）模型，並將細設模型交予營造單位，若專案為統包，設計單位與營造單位皆由統包商管轄，那麼統包商在設計初期可律定一致的模型編碼、元件屬性、元件對應關係等規範，則施工模型沿用細設模型較無問題；然倘若設計單位與營造單位為不同廠商，營造單位通常為了配合專案資訊需求，傾向另外建置施工模型，導致細設模型與施工模型是斷開的，其模型編碼、元件屬性、元件對應關係等可能出現落差。
除此之外，在前面提到，對業主而言，為了避免竣工點交時設備資訊不完整或品質不佳的情況出現，應盡量提前在施工過程中建置與確認設備資訊的品質，但施工過程中有眾多的承包商，設計、進場施作的時間不同，模型發展的時間也不同，因此衍生出營造廠如何整合不同廠商的資訊，並在約定的時間點將設備資訊交付給業主等議題。
 
▓營造單位竣工模型常見作法

還記得我們在第一條軸線談到，施工完成後，建築師或營造單位須提供使照模型（圖說）予建管單位，以申請使用執照。雖然表面上使照模型不見得由營造單位建置，但目前由營造單位建置是常態。除了使照模型外，施工完成後，營造單位還須建置竣工模型以及維運模型，竣工模型交付給業主，維運模型交付給維運單位。竣工模型的主要任務為提供業主與完工現場一致的資訊，而維運模型主要任務為提供維運單位充足的資產資訊，作管理、維護及更新設備用。以營造單位的角度來看，竣工模型簡化自施工模型是最容易的方式，但為避免竣工模型的檔案包含過多不必要的資訊，增加業主瀏覽、維護及更新資訊的難度，營造單位通常會將施工資訊移除，例如營造單位為了滿足施工計畫，如吊裝計畫、澆置計畫等，在模型中加入工法、工序等資訊，移除這些資訊同時也能保護營造單位的商業機密。
由於竣工模型與施工模型皆由營造單位製作，且維運單位一般是由業主委任，目前常見營造廠將維運所需的資訊一同建置於竣工模型中交付給業主，業主再直接將竣工模型作為運維模型，供維運單位使用。若施工模型與細設模型無深化的關係，一種可能是由建築師與營造單位分別製作與維護施工模型和使照模型；另一種可能是統一由營造單位製作與維護這兩套模型，其中的權責與成本效益須近一步討論與分析。
 
建築管理與營造專案 兩軸線資訊模型互動待探究

綜上所述，第二條軸線的受委任方眾多，各受委任方通常依照自身或業主的資訊需求來打造模型，有些資訊僅供自身使用，不見得需要傳遞給其他專業。除此之外，許多導入BIM技術多年的設計或營造單位已發展出獨特的元件命名原則、深化程度，以及版本控制機制，這些獨特之處不僅是因為公司制度與習慣的不同，還攸關商業上的競爭優勢，這同時增加了各受委任方之間的模型整合與品質確保的難度。
以BIM模型於生命週期演進的全貌來看，建築管理資訊與專案資訊兩條軸線的互動模式值得我們更深入的探討。如何將業主所需的資產資訊保留到維運階段、降低資訊斷鍊的情形、減少重複工作、維持或增加受委任方的效益，並保持或促進市場合作與競爭的活力，也將是未來整體政策調整需仔細研議的重要議題。
 
參考文獻
 

1. International Organization for Standardization.(2018).ISO 19650-1:2018 Organization and digitization of information about buildings and civil engineering works, including building information modelling (BIM) --Information management using building information modelling — Part 1: Concepts and principles. Retrieved March 16, 2020, from http://https://www.iso.org/standard/68078.html