謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系教授兼系主任與BIM研究中心主任
最近幾年,幾乎全球的各大城市都在推動所謂的「智慧城市」(Smart City)建設。然而目前大家對智慧城市仍有許多不同的想像與側重點,尚無一個統一的定義,屬於仍在發展的階段,但也已漸漸形成一些共識,例如:數位城市是智慧城市的基礎。目前(2018年9月)中文的維基百科[1]是說:「智慧城市是指利用各種資訊科技或創新意念,整合都市的組成系統和服務,以提昇資源運用的效率,優化都市管理和服務,以及改善市民生活品質。」可見智慧城市建設的目的是為改善市民生活品質,手段則主要是利用資訊科技來整合系統和服務。那麼BIM(Building Information Modeling)又與智慧城市有什麼關係呢?本文擬從土木工程的角度來說明BIM的發展就是走向智慧城市,且BIM是實現智慧城市發展不可或缺的要角之一。
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柳儒錚 國立臺灣大學 土木工程學系BIM研究中心 專案協理
謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系教授兼系主任與BIM研究中心主任 從BIM一詞出現至今,國際上對於如何應用BIM才是正確的,仍一直在摸索,也有不少的討論,但可以發現的是,不論是當初美國提出的NBIMS等相關規範標準或英國提出的一系列PAS標準,甚至其他國家提出的標準,都逐漸在收斂之中。近來國內已有少數業主漸漸地認知到BIM導入的成敗關鍵,在於業主對於BIM的認知是否正確,以及對BIM的應用需求是否清楚,而這也是在導入BIM前,最先要釐清的重要課題。本文將以英國提出的業主需求書架構為範例,說明業主資訊需求書需要考慮哪些項目,並探討國內業主在提出業主資訊需求書之前,應有什麼準備。 為何需要業主資訊需求書 回歸需求這件事的本質,因為有目標或動機,才有需求。在馬斯洛的需求層次理論中可以發現這樣的本能存在於人類社會中[1],需求不是件無意義的事,當有慾望的產生,才會有需求的存在,以求知慾來說,因為具備了想要了解與發覺某事物背後的原理,因而產生具體的行為或是要求,像是需要購買或借閱某個領域的教科書以了解其原理,或是參加某個課程。然而一旦目標不明確,或是缺乏想要解決問題的欲求下,提出再多的需求將只是亂箭射靶,徒增浪費而已。 張國儀 國立臺灣大學土木系BIM研究中心 出版平台總編輯
Q2趨勢論壇 6校16組學生參展 近年來國內工程界導入及應用BIM已蔚為風氣,對於BIM人才的需求愈趨熱切,而隨著這股熱潮,大專院校裡的相關課程也逐漸普及。現在,儘管尚未到可以全面收割成果的時機,但至少已經可以針對BIM人才培育的現況進行一番檢視與瞭解。 此次臺大BIM中心Q2趨勢論壇,特地配合學生畢業季,邀請夥伴會員學校推薦的優秀學生,以設攤方式發表展示在BIM方面的發想與成果,於6月20日假臺大法律學院霖澤館國際會議廳舉辦台灣BIM聯盟人才培育成果展,希望提供產學交流環境(圖一),讓產業界更瞭解目前學校在BIM人才培育上之成果,並能藉此機會吸收到合適的新血。同時學校也能更清楚知道產業界對BIM人才的能力需求,調整並加強BIM相關課程之設計與實施。 BIM與GIS整合 有助智慧城市資訊化管理
城市的迅速擴張與人口增長所造成的衝擊,是當今世界關注的關鍵議題。為了使城市保有競爭力,聯合國提出「永續城市」發展目標,而智慧城市的發展也引領城市為人們提供更高品質的生活。隨著資訊技術的快速發展,對城市進行資訊化管理並提供數位服務也變得非常必要。而建築資訊塑模(Building Information Modeling, 簡稱BIM)與地理資訊系統(Geographic Information System, 簡稱GIS)技術的有效應用,即可成為智慧城市資訊化管理各種不同應用(如數據整合、數量分析、空間管理等)強而有力的支援[1]。 BIM技術[2]指的是在營建(包括如建築物、橋梁、道路、隧道等)生命週期中,創建與維護營建設施產品數位資訊,以利其工程應用的技術。BIM模型中通常包含了營建標的在全生命週期的工程應用中所需要的數位元件及其工程屬性資訊,這些元件多以參數化的形式定義,對元件的描述也可以根據需求而做得十分細緻。建築工程的全生命週期涉及到的各參與方,都可利用BIM技術進行協同作業,提高溝通協調的效率,來縮短工期,減少因錯誤所造成的返工與損失。GIS技術[3]則是用來採集、存儲、管理、分析和呈現地理空間資訊的系統,對整個地球空間上的資訊進行宏觀的分析與管理,具有極強的空間綜合分析能力,常被用來協助工程規劃設計,還有城市中與地理空間有關的各類管理分析。 楊 懿 國立臺灣大學 土木工程學系碩士生
張悠瑩 瑞助營造股份有限公司 BIM中心專員 謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系教授兼系主任 韓仁毓 國立臺灣大學 土木工程學系教授兼副系主任 黃隆茂 瑞助營造股份有限公司 BIM中心協理 承包商一級品管 須檢查所有工項 我國在行政院頒布的「公共工程施工品質管理制度」[1]中,建立了工程承包商「施工品質管制系統」、主辦工程單位「施工品質保證系統」與主管機關「施工品質查核機制」三個層級的品質管理架構。一級品管是由施工承包商進行的自主檢查,施工承包商依照國家CNS規範建立自己的品質管理組織,提出施工要領、施工品質管理標準、檢驗程序等等,經過上級主管機關核可後,依照提出的品管計畫書執行施工品質管制,然而一級品管也是目前三級品管中唯一檢查所有工程項目的階段。 傳統查驗方式 效率不彰、問題多 傳統的查驗方式中,因為工地環境複雜,傳統測量工具使用不易,品管人員大多只攜帶圖紙、捲尺、白板與照相機(圖一),依據目測與經驗判斷現場施工狀況,現場施工也必須因查驗而停止作業,且因查驗項目眾多,查驗效率無法提升,再加上二級品管中監造單位僅會按比例抽驗,施工錯誤的地方常到下一工項施作時才被察覺,導致工地常有施工作業修改、重新施作或變更設計等情形發生,不但影響工期,更無法保證施作品質。 張國儀 國立臺灣大學土木工程學系BIM研究中心 出版平台總編輯
台大BIM中心攜手台灣BIM聯盟,在2018年第一季的趨勢論壇中集結台灣BIM聯盟會員,舉辦一年一度之會員成果發表會,邀請營建產業鏈中的傑出廠商共襄盛舉,互相交流學習目前的發展與技術。以下僅將各家會員優秀的研發成果與讀者分享: 新北市政府工務局: BIM4.0雲端作業整合平台─建築全生命週期生產履歷 新北市工務局將BIM技術運用融合於相關建築管理、工地管理、建築物維運管理等行政業務,即:BIM4.0雲端作業整合平台的概念。目前已完成系統包括:建造執照電腦輔助查核系統、建築物施工勘驗圖台與新北公有建築物維運管理系統。新北公有建築物維運管理系統主要為探討市府所屬之公有建築所建置之建築資訊模型(簡稱BIM模型),建立施工勘驗階段、使照竣工階段及使用管理維護階段模型資訊建置規範,並以新北市府行政大樓為例,以做為後續新北市新建工程與既有建築物導入BIM建築資訊模型之相關資訊準則與使用維運管理延用之參考。 此外,新北市工務局BIM4.0雲端作業整合平台更多次參與國內外評比政府智慧城市、智慧智理相關資訊科技運用之競賽,已驗證BIM技術潮流獲得國際的肯定,也分別於: 康仕仲 國立臺灣大學 土木工程學系 教授
臺大土木工程學系BIM中心 副主任 吳宗翰 國立臺灣大學土木工程學系 博士候選人 土木水利學會每兩年舉辦一次的BIM技術優良獎評選,自2011年起設置到2017年為止,已歷經過四屆的評選,在第四屆,也就是2017年的BIM技術優良獎評選中,共有9件申請工程案報名,其中有6件通過了於2017年8月2日舉行的初評,入圍複評決選;接著再經過2017年9月21日舉行的複評決選,進行激烈的現場簡報及詢答後,最後評選出3件申請工程案獲得入圍獎,以及3件申請工程案獲得優勝獎。 本文將介紹此3件獲得優勝獎的工程案,分別是(依報名次序):信義 B7 住商大樓新建工程(大陸工程股份有限公司);「臺灣桃園國際機場第三航站區」委託設計及監造技術服務(台灣世曦工程顧問股份有限公司);以及樹林區北84鄉道拓寬工程(柑城橋拓寬及其引道改建工程)委託規劃、設計及監造技術服務(林同棪工程顧問股份有限公司)。 施工階段導入BIM 提升效率及品質 【信義 B7 住商大樓新建工程】 大陸工程股份有限公司的獲獎作品,突顯了建築工程生命週期內,細膩的整合與BIM的使用。工程位於台北市信義區信義路五段,為地上31層地下4層,結構型式為鋼骨構造的建築,其施工法為逆打工法,總樓地板面積約為25,900平方公尺。此案在提出申請時的工程進度為【施工中】,其BIM應用階段為【施工】。 此申請工程案的重點是在施工階段導入BIM,以提升施工階段時的效率與品質,其導入執行成功的關鍵之一,是巧妙地將BIM穿插至既有的工作溝通流程(圖一),在不影響各介面之間的原本習慣的工作溝通模式下,有效地使用BIM技術讓整合作業品質穩定,並取代原本CAD繪圖作業,使在專案中的施工圖說包含建築軀體圖、結構軀體圖、機電整合圖等,直接由BIM模型出圖,圖說的執行效率均能符合現場要求之時程及歷次修改調整。 謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系教授兼系主任
暨工程資訊模擬與管理研究中心主任 最近有越來越多的朋友與學生問我對BIM認證的看法,在此分享一些個人的思考與淺見,主要以幾個問題的自問自答方式呈現,還請各方先進不吝指導。 為何會有認證的需求? 隨著國內BIM技術應用日漸普及,工程業界對相關BIM專業人力的需求也自然快速增加,雖然目前越來越多的大專院校開始提供相關的課程與訓練,但畢竟此技術還不屬於基本必修訓練,且育才之速度看來仍遠不及業界之需求。於是,在企業端,尤其是一些需求及企圖心較強的企業,便自行辦理或委外辦理相關在職教育訓練培訓所需要的人力;而在個人端,則藉由自學或參加一些私人培訓機構或軟體廠商所提供的課程來學習此新技術。然而,目前大家對BIM技術能力培育的相關教育訓練課程之目標與內容,還在凝聚共識之中,並沒有一套可供依循的參考標準,加上各課程的品管不一致,因此,業界希望能透過認證來篩選從各式各樣的教育訓練課程中所培育出來的人才。對於教育培訓機構來說,若能因配合認證而發展出一套可方便教學的標準課程與教材,且有市場需求的認證,通常也會帶來教育訓練的需求,自然是樂觀其成。此外,業主單位(尤其是政府)為了確保BIM技術應用的人力與執行的品質,也會希望在合約中要求參與工程的BIM專業人力必須具備一定資格之證照。以上皆是產生認證需求的可能原因。 周敬淳 國立臺灣大學 土木工程學系BIM研究中心專案經理
謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系系主任兼BIM研究中心主任 輔助綠建築設計 實例應用 為響應當今人類致力於發展永續工程,臺灣於1999年建立EEWH系統,朝更有效率的運用資源、保護人類健康,以及降低對環境之衝擊等目標努力。此系統透過生態、節能、減廢、健康四面向,評估一棟建築物的綠建築性能表現,共涵蓋九大指標。本專欄在2014年10月亦曾簡單地討論BIM如何協助建築師及工程師達成綠建築的設計與建造[1]。本文在此介紹兩個應用BIM輔助綠建築設計的研究案例,皆以綠化量指標作為研究對象,但從不同的面向切入輔助設計流程,分別以法則式規範檢核,以及性能式估算的方式評估綠化量。希望能藉此二案例,進一步展示BIM在綠建築的應用,不僅可以輔助現行設計模式,還可以開創出更貼近實務的新設計模式。 計算CO2固定量 評估綠化量 綠化量指標評估對象為建築基地綠化植栽對CO2流量的影響,主要目標為提高建築在其生命週期(約40年)中,周遭綠化植栽自幼苗開始成長對環境的貢獻量,並以此作為評估基地生態的「量」。估算概念採用某類型植栽(大小喬木、灌木等)的栽種面積,乘以該類型植栽單位面積的CO2固定量,以此獲得總CO2固定量。不同使用分區的用地,採用相應的固定量基準值,且對栽植原生或誘鳥誘蝶的品種者給予優惠。 公式變數多 計算耗時耗力 綠建築評估手冊[2]運用一系列計算公式,估算綠化量得分。為了降低設計者的工作負擔,手冊中儘量降低計算的複雜度,以在工作效率與量化精確性之間求取平衡。儘管如此,整體來看,計算綠化量指標仍需使用達16項變數,且公式中多為求和計算,設計者需依照平面設計圖,區分可綠化以及不可綠化的區域,計算綠化面積,並依照設計栽植類型挑選適當的參數,逐一代入公式進行估算與加總,過程耗費許多工時;若遇到設計方案變更,則重新計算更是耗費人力。 廖源輔 中鼎工程公司 土建設計部副總工程師
康仕仲 國立臺灣大學 副教務長、土木工程學系教授 土木水利學會今年(民國106年)舉辦了3D BIM軟體應用學生競賽,反應非常熱烈,總共有12所學校,31隊同學組隊參加,競爭激烈。由顧問公司、營造廠、學校教師所組成的6位委員,經過多日評審,擇優錄取15隊進入決賽。最後一日的競賽,由12位委員共同評審,產生前三名優勝隊伍以及四名佳作。 3D BIM軟體應用競賽自民國100年起,至今已舉辦三次,每年輪流交替地舉辦「BIM技術優良獎」及「學生3D BIM軟體應用競賽」。其主要目的為提升國內BIM技術,以及表揚國內優良BIM業者,並鼓勵國內大專院校師生重視3D BIM技術之發展。依此原則,此次援例辦理第三屆「學生3D BIM軟體應用競賽」,比賽分初賽、決賽兩階段進行。 初賽評選 首重基本功 在初賽階段每隊參賽人員限四名,指導老師不列入參賽者。參賽人員採用主辦單位提供之某大樓建築、結構設計圖,使用之BIM軟體不限。於期限內繳交下列成果: (1) 基本題: ● 擇一提供此棟建築物之建築或結構BIM模型檔。 ● 提供模型說明檔:說明使用軟體版本、建模過程,以A4一頁為限。 |
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發佈時間
三月 2023
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