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吳翌禎 國立高雄應用科技大學 土木工程系副教授兼工程資訊整合與模擬研究中心主任 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 資料交換標準 維護管理易上手 COBie（Construction Operations Building Information Exchange）[1, 2]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階段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，主要是要說明與定義在設計、施工到營運階段和管理過程當中，如何更新與獲取所需資訊之資訊交換技術、標準與流程。這些資料數據可由建築師或工程師提供樓層、空間或設施的佈局，或是由承包商提供的設施產品序號、型號等，凡是建築生命週期中建築專案的各參與人皆可在各階段輸入相關資料，以供後續管理人員方便地使用。 COBie 標準應用至今也逐漸受到世界各國重視，美國國家BIM 標準（National BIM Standard，簡稱NBIMS）第二版[3]及英國國家標準（BS 1192-4:2014）[4]也都已將COBie 納入其參考標準之中，而BIM（Building Information Modeling）軟體大廠亦爭相於軟體中（例如Autodesk Revit及Bentley AECOsim等），發展可支援COBie的功能或相關工具。由於COBie技術被認為是目前能有效將有助於設施維護管理作業之相關資訊，從BIM的各生命週期應用階段中擷取並傳遞至維護管理階段的解決方法，本文以下簡介COBie的技術與應用，希望能對有興趣將BIM技術應用於設施維護管理的朋友們有些幫助。 運用COBie格式 BIM模型要件 隨著BIM 技術在建築行業中的應用持續增加，一些建築業主開始探索如何利用BIM 模型以維護及管理其設施，而COBie標準原本就是為了營運維護階段應用所產生出來的標準，可透過擁有BIM模型中資訊電子試算表（SpreadSheet）或IFC（Industry Foundation Classes）格式來傳遞資訊。而若要以COBie為主要資訊交換標準，其BIM模型須具備一些特定物件屬性、空間定義及專案資訊，其規格如下： ■獨一資產名稱 ■ 依據種類（Type）來識別資產 ■ 資產分類（Classification, 例如OmniClass） ■ 產品（Product）和設備（Equipment）位置識別於已命名的空間（Space）中 ■ 空間（Space）與區域（Zone）的關係 ■ 設備（Equipment）與系統（System）的關係 ■ 保固資訊識別 ■ 工作（Job）、資源（Resources）、備品（Spares）和替換品（Replacement Part）資訊識別 ■ 參考合約文件 ■ 確認外部系統 ■ 資訊來源識別 若要透過簡易的電子試算表進行COBie資料交換，其基本資料架構有以下特性﹕ (1) 所有資料類型皆包含於一個試算表內。 (2) 試算表需符合預設好的標準格式。 (3) 試算表中的每個顏色代表不同的資料意義及其重要性（如表一及圖一所示）。 (4) 清單（List）可以連結試算表中資訊 。 (5) 可參考外部文件檔案。 (6) 可被客製化。 .  COBie標準不僅是利用顏色區分其重要性，還以不同的工作表來呈現不同類別的資訊。如圖二所示，COBie電子試算表在整個生命週期中連接設計、施工到專案交付的工作階段，而表二則說明了不同工作表的內容定義與其資料來源階段。  圖二 COBie 電子試算表之資料架構與其相對應生命週期流程  COBie標準除了以電子試算表格式進行交換以外，另一個交換機制為透過IFC格式，此乃基於資訊交付手冊（Information Delivery Manual, IDM）。資訊交付手冊的主要目標即是定義工程專案生命週期內使用者需要資訊交換的所有流程，並說明支援上述流程所需的IFC資料內容，及要求保證其IFC定義、明細和描述可以在整個流程中使用，並提供容易理解的形式。IDM的技術架構同時涉及BIM使用者和軟體供應商，因此看起來比較複雜。如圖三所示的技術架構圖中，流程圖（Process Map）及交換需求（Exchange Requirements）主要跟BIM使用者有關，圖中功能構件（Functional Parts）和軟體廠商有關。  圖三 COBie交換機制示意[6] 流程圖（Process Map）主要在定義完成某個特定主題（例如結構分析、成本分析、估驗計價等等）的步驟順序，並說明在邊界條件下完成目的的相關流程配置、參與的角色、需要的資訊、使用的資訊和產生的資訊。目前COBie標準提供10個主要流程圖（例如：傳送審查、設備試營運、傳送移交資訊等之流程），以供不同狀況參考使用；交換需求（Exchange Requirements）則定義在指定階段支援一個特定的業務流程要求所需要交換的一組資訊，目前COBie標準提供14個交換需求（例如：樓層配置、空間配置、資產類別、資產位置、資產零件等），以供不同狀況參考使用；功能構件（Functional Parts）定義從軟體產生出來的單一功能構件資訊以供交換需求。功能構件涉及單獨的資訊交換動作，而此一動作關係到交換需求裡特定的資訊。例如，交換房屋模型時，需要牆、門、窗、樓板和屋頂等構件資訊，每個相對應的功能構件便提供詳細的資訊技術規格，做為交換動作的結果。由於同一動作存在於許多交換需求內，所以功能構件也可能與許多的交換需求相關。也因此，功能構件是特別為交換需求設計且可重複使用的。 試算表格式交換 COBie實例應用 COBie電子試算表並未包含完整的BIM模型，而僅包含匯出的所需提供交換使用之資訊。以下以一個位於地下一樓的單一泵浦設備模型為例（如圖四所示），並以試算表為主要資料交換格式，說明COBie的使用方法。  假設使用者乃利用Autodesk Revit軟體建置BIM模型，並已在模型中設定好設備位置之樓層（Floors）、空間（Spaces）及區域（Zones）等屬性資料，則使用者可安裝及利用Autodesk Revit 2014 COBie工具來選擇將單一或是完整BIM模型轉匯出COBie電子數據表格，以供後續生命週期階段使用。圖五為Component工作表，說明設備不同分屬於哪一個類別及位於哪一個空間當中。圖六為System工作表，可描述建築物所涵蓋的不同服務系統，及其所包含的元件設備。圖七為Attribute工作表，可將BIM軟體中所定義之相關設備屬性資料轉匯於表中。使用者可直接存取COBie電子試算表擷取所需資料，亦可匯入支援COBie標準之相關軟體使用。  目前支援COBie技術的軟體可初步分為BIM建模軟體、營建專案管理軟體及設施維運管理軟體。BIM建模軟體可建置BIM模型及相關物件屬性，並輸入相對應空間資訊以利後續設施管理系統定位使用，其相關軟體如Autodesk Revit、Bentley AECOsim、Tekla及Grapgisoft ArchiCAD等等。支援COBie標準之營建管理軟體可接收BIM建模軟體轉匯出來的電子試算表或是IFC格式，以執行後續營建專案管理功能，管理過程中可持續新增、修改、刪除相關BIM模型資料及營建專案資料，相關軟體如4Projects、Constructivity、Project blueprint等等。COBie資訊交換格式在整個建築生命週期中串聯了設計、施工到專案交付的工作階段相關資訊，最後可匯入設施維運管理系統中，進行營運維護管理，支援COBie標準之相關設施管理軟體如ARCHIBUS、EcoDomus FM、FM:System、Onuma等等。 參考文獻
(本篇刊載於營建知訊384期第56-63頁)
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十二月 2019
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