[營建知訊轉載] 英國 NBS 之 BIM Toolkit 介紹 柳儒錚、謝尚賢 (2015.09)

柳儒錚 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 專案經理
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

​BIM Toolkit 是什麼？

BIM Toolkit〔1〕是一個免費且使用方便的網頁工具，由National Building Specification（以下簡稱NBS）於2015年4月推出Beta版，目的是希望英國的工程業界，自業主起，包含設計廠商、施工承包商，直至營運維護單位，都能以此工具建立並定義專案生命週期中，從規劃，設計，施工至營運各階段需交付的資訊內容與格式，最後透過統一格式的資訊進行管理與驗證，達成營建專案的整體交付過程的協同合作及大量的資料交換，而這也是英國政府預定於2016年達成的目標。

BIM Toolkit 的來龍去脈

​英國政府認為BIM的發展是個循序漸進的過程（如圖一所示），可以分成以下四個階段來說明。

圖一、BIM成熟等級（Source: Mark Bew and Mervyn Richards）

♦ 在Level 0的時期只有CAD存在，專案的執行過程僅僅依靠2D圖說來表達所有資訊。這個階段尚未有協同合作的概念，所有資訊產出與分享只透過紙本圖說及電子圖說等方式。

♦ 進入Level 1階段後則以2D為主、3D為輔。專案交付仍然以2D圖說為代表，3D呈現僅用來說明概念。為了管理與統一2D圖說的資訊與格式，發展出了BS 1192 2007的規範，但各專業基本上仍是獨立發展，尚未出現協同合作而這也是目前業界大部分工程所在的階段。

♦  Level 2階段則是目前英國政府正在大力推動的階段，預計在2016年達成此目標。由於協同合作勢必牽扯到大量不同資訊的交換，PAS1192-2［2］在這階段中就成為相當重要的規範，其用途為管理與統一資訊交換與交付。在此階段中，包含資訊的3D模型開始成為主流，各專業分別建立各自的3D資訊模型，並透過通用的格式，如IFC（Industry Foundation Class） 或 COBie （Construction Operations Building Information Exchange），讓彼此的資訊可以進行交換，以達協同合作的目的。

♦  Level 3階段則是再接下來的目標，在此，所有參與同一工程專案的專業都能使用彼此可共享的資訊模型，並且在同一個中央儲存環境下作業，各種合作上的存取與修改都能反應在同一個經過整合的模型上，如此一來不但大大降低了資訊上的衝突，同時也提升了協同合作的效率。
​
BIM Toolkit即是基於 BIM Level 2的目標，參考PAS 1192-2的規範所發展出來的工具，其資訊的交付循環，如圖二所示。

圖二、資訊交付循環(Source: Mervyn Richards)

圖二說明了專案生命週期中資訊交付的歷程。在專案初期，也就是從圖片右上角的需求開始，業主可依據既有的資產訊息，去評估新專案的需求與既有資產的維護與營運，若需要執行新的專案，可將業主需求資訊（Employer’s Information Requirements, EIR）的內容納入招標文件中，供競標廠商參考；而競標廠商需提出BIM執行計畫（BIM Execution Plan, BEP）以回應業主的需求，經過評選，得標廠商需再提出總體資訊交付計畫（Master Information Delivery Plan, MIDP），此時需包含更完整的BIM執行計畫在內，包括了權責區分、檔案交換格式、資訊管理、技術研發能力、交付資訊的執行細節等，都必須在此定義清楚。此外，在開始執行專案前，還需驗證總體資訊交付計畫之可行性。接著進入專案執行階段，一路進展到竣工交付給營運維護端使用，最後這些累積的資訊又能作為評估新專案的參考。而在這資訊交付的循環中，資訊也在不斷地交換。

基於圖二的循環架構，英國的政府單位BIM Task Group提出了數位工作計畫（Digital Plan of Works）［3］的想法，隨後便衍生成BIM Toolkit。在英國的Innovate UK單位的資助下，BIM Toolkit專案順利推行，並由NBS及其團隊得標，於2015年4月推出Beta版供大眾免費測試。

團隊陣容堅強　廣納各專業

參與BIM Toolkit 的團隊陣容堅強，在NBS的帶領下，集結了產學研各領域的團隊，包括了：英國皇家建築師協會（Royal Institute of British Architects, RIBA）、結構工程師協會（Institution of Structural Engineers, ISE）、土木工程師協會（Institution of Civil Engineers, ICE）、英國皇家特許測量師協會（Royal Institution of Chartered Surveyors, RICS）、紐卡索大學（Newcastle University）、負責BIM技術研究、教育與諮詢的BIM Academy、的英國皇家特許建造協會（Chartered Institute of Building, CIOB）、全歐洲最大的綜合建築事務所（Building Design Partnership, BDP）、莫特麥肯唐納（Mott MacDonald）、英國皇家特許建築裝修工程師協會（Chartered Institution of Building Services Engineers, CIBSE）、英國最大的私人工程公司Laing O’Rourke、英國設施管理協會（British Institute of Facilities Management, BIFM）；、英國專案管理協會（Associated for Project Management, APM），以及微軟公司（Microsoft）。

由於此團隊囊括了工程生命週期中所牽涉到各專業領域，因此可以假設該團隊的產品除能符合英國政府之要求外，也能滿足英國營建產業的期待。

免付費平台　操作介面簡易

​BIM Toolkit是個操作簡單且免費的網路工具，使用者在申請帳號後，即可登入該平台進入簡潔的專案一覽介面（圖三）。在此頁面中，使用者可瀏覽用戶既有的專案並創建新的專案。使用者在創建新專案時，可以設定專案的各種資訊，如名稱、位置、功用、採購方式、預期使用年限等，甚至可以載入既有專案的樣板資訊進行修改利用。

圖三、BIM Toolkit專案瀏覽頁面(https://toolkit.thenbs.com/Toolkit/)

建立好新專案後，則可進入專案各階段的工作設定頁面（圖四）。

圖四、設定頁面介紹(https://toolkit.thenbs.com/Toolkit/)

1. 專案基本資訊
資訊提供者可在此編輯專案基本資訊，如自行定義之專案編號、專案名稱、專案地址及位置、專案的功能描述、專案類型（新建、改建、擴建等）、專案採購型式（統包、傳通發包、專案管理等）、專案大小、預期生命週期、模型使用單位等。資訊使用者因此可快速了解專案概況。

2. 專案參與者設定
可透過e-mail邀請專案參與者進出此專案。使用者可知道專案內所有參與者之資訊，及其被指派之工作與權責。

3. 專案資訊輸出
在此可將專案所有資訊輸出成特定格式之DPOW檔，供其他使用者載入；或者輸出成可方便編輯利用之EXCEL檔。此外，亦可針對各階段之資訊分別輸出COBie spreadsheet、COBie XML、COBie JSON及IFC等通用格式，方便使用者交互操作使用。

4. 專案階段
在專案階段下拉式選單中一共分為8個階段分別為：
♦ Stage 0 Strategy
♦ Stage 1 Brief
♦ Stage 2 Concept
♦ Stage 3 Definition
♦ Stage 4 Design
♦ Stage 5 Build & Commission
♦ Stage 6 Handover & Closeout
♦ Stage 7 Operation & End of life

上述八個階段乃參考英國營建產業議會（Construction Industry Council, CIC）所定義之營造產業服務範疇而定，使用者可針對各階段需求，定義交付的資訊內容、格式與負責人等專案所需的資訊。

5. 專案功能頁籤
此處共有6個頁籤，分別為：

♦ Overview
可總覽各階段之交付期程、專案團隊成員、各階段交付項目之數量（含平均的模型細節等級Level of Detail, LOD；模型資訊等級Level of Information, LOI）。此功能可協助使用者快速了解專案在各階段的執行概況，如是否按照期程執行進度、工作量多寡、人力多少等。

♦ Details
此處包含了各階段細節資訊之描述，如執行期限、施工開始與結束時間、經費預估、環境影響評估指標等。

♦ Roles
定義各階段之參與角色及其隸屬單位，如業主-台大土木系、BIM經理-XX顧問公司、建築師-OO事務所等等。

♦ Tasks
此處包含了各階段的工作項目、內容與負責人，藉此了解專案團隊每個角色之權責。除了預先定義的工作項目外，使用者也可依據需求新增工作項目。

♦ Deliverables
定義各階段模型交付項目，內容包含分類編碼、項目名稱、負責人、模型類別、模型細節等級（LOD）、模型資訊等級（LOI）。使用者不僅可藉由交付項目了解團隊間模型拆分及其負責人，更可利用LOD與LOI之定義內容，了解應附帶在模型上之資訊、格式及呈現方式等。

♦ Verify
以數位檢驗的方式驗證模型資料格式的正確性，以及是否符合業主提出的資訊需求，確保資料的交互操作性。

6. 訊息項目與內容
此區塊展示不同功能下之條列項目與內容。協助使用者瀏覽及查閱。

7. 各階段應用教學
右方的灰色板塊說明使用者如何在各階段中使用BIM Toolkit工具。

首要關鍵　確定業主資訊需求

依照PAS1192-2規範之資訊交付循環圖，業主首先要決定的是最關鍵的業主資訊需求（Employer’s Information Requirements, EIR），而EIR的內容要如何決定，則可參考英國政府BIM Task Group所提供之樣板架構表（如表一）。

表一　業主資訊需求架構表(http://www.bimtaskgroup.org/bim-eirs/)

BIM Toolkit可用來產生1.1.4 Level of definition的內容，定義專案各階段需要的各項資訊。在此定義的資訊包含了幾何資訊（尺寸、長、寬等），也就是所謂的LOD（Level of Details）〔4〕，以及非幾何資訊（規範、材料、花費等），也就是LOI（Level of Information）〔4〕。業主在BIM Toolkit中定義完概要需求（模型資訊、角色定義、權責區分等）後，可將此內容輸出放置在EIR內，供採購招標之廠商參考；而欲投標之廠商則可透過BIM Toolkit匯入業主所提供之檔案，了解業主於模型內容之概要需求，安排團隊成員以符合對應業主所定義的角色，並視需要新增提出解決方案之模型相關資訊。最後將此資訊輸出納入BIM執行計畫書內，參與競標。

廠商於得標後，須發展更詳盡之BIM執行計畫書，此時BIM Toolkit也須依照所處階段做更詳細的定義，好讓專案成員彼此能了解各自所負責之項目並統一格式，方便協同合作之進行。

隨著專案執行，從策略發展，概念發展，設計，施工，竣工交付到營運維護各階段，資訊會在BIM Toolkit中不斷累積，最終將此資訊傳遞輸出，做為下一個專案的樣板供參考使用，除了能達到資訊再利用之功效，也可進一步優化資訊需求。

提升協同效率　運用價值高

從BIM Toolkit的發展來看，可以看出英國政府對BIM的發展規劃相當嚴謹縝密。英國政府清楚認知到，在所有需要以資料為中心的產業中，資料驗證及交互操作性是提升協同合作效率的關鍵課題。而在當下這個資訊技術發達的時代，充斥著各式各樣產生資訊的工具，其所產出的大量資訊亟需管理制度與流程的建立，才能使這些資訊能被多樣性的利用並增加其價值。

除了可以協助達成BIM Level 2的達成之外，BIM Toolkit免費且方便操作的特性，也刺激了營建產業裡眾多中小型企業來使用這工具，達到普及化及製造大量樣本的效果。對於參與同一專案的所有成員來說，BIM Toolkit可以幫助釐清權責區分並定義明確的交付內容，於溝通協調上節省了不少功夫，也避免建立多餘的資訊。

透過一條龍式的資訊傳遞，專案資訊可在BIM Toolkit上不斷累積，降低傳遞資訊上的缺漏及誤解；而透過資訊再利用的概念，性質類似的專案可互相利用，避免重工的資源浪費，也可透過既有資訊去檢討改進空間，修正流程，優化資訊的產出。此外，由於專案交付資訊定義明確且細節、通用格式使資訊交換與交互操作性增加，降低了介面門檻、專案再細分的可行性增加，因此，即便是一人公司，只要具備相關技術，也有機會承攬超大型專案的一小部分；相對地，一個超大型專案也可能在眾多中小型企業的協同合作下完成。如此一來，不但能使中小企業蓬勃發展，也連帶有振興經濟的效用。

BIM Toolkit的發展與應用值得國內參考借鏡與持續關注，希望以上的介紹能幫大家快速地掌握BIM Toolkit的應用精神與重點，並能進一步測試了解，而有助於大家討論國內BIM推動架構與相關規範制度建立之議題。

參考文獻

1. National Building Specification BIM Toolkit, https://toolkit.thenbs.com/
   
2. British Standards Institution, PAS 1192-2:2013 Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling, February 2013.
   
3. BIM Task Group, http://www.bimtaskgroup.org/
   
4. National Building Specification, National BIM Report, 2015.