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談BIM在營建市場上的發展與應用
 
順應世界各國高科技發展及環保意識的抬頭,建築物智慧化的聲浪水漲船高、呼聲不斷,而負責孕育建築物的設計師必須肩負起符合美學、人文、歷史、生命、安全、節能、舒適、便利…等方面的需求,建築師該如何打破傳統的作業方式,以更精確、更有效率的操作模式來達到各方目的?
 
撰文:周滋靜 分享到 Facebook
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做對的事情比把事情做對重要
相信「智慧建築」在營建市場上並不是個陌生的名詞,目前內政部建築研究所以公有建築物之造價與用途類型來規範業者,其目的是希望以公部門作為領頭羊,來影響產業界的生態鏈,而首當其衝的便是孕育建築物的設計師。對建築師來說,智慧建築標章便是一個新的「門檻」,而在「弱電系統」的規劃設計上工作量大幅增加,陳清楠表示,一般建築師在電機設計領域比較陌生,像是綜合佈線、資訊通信、系統整合指標。因此對建築師來說,如何轉化智慧建築指標之設計需求,在電機技師與業主進行設計溝通上也會成為工作上的困擾。

傳統建築師的養成教育通常以建築物的「造型設計」為主,如何達成建築智慧化、需要哪些設備、佈線系統如何配置……對建築師來說並非首要考量。陳清楠表示,過去在中興工程服務近十年的時間,在參與母公司中興工程顧問社研究大樓新建工程之專案執行過程中,為了申辦智慧建築標章,自行參加智慧建築協會開設的課程,去了解每一指標的執行重點與其理論背景,並利用工程顧問公司內部技術資源之優勢與公司內部之電機技師、消防設備師、空調技師等專業同仁互相討論學習,也在經過一個完整專案的歷練後,對於智慧建築標章各指標的技術內涵才有更深層的體會。

除了解該做什麼、能做什麼,還要考慮到現實的報酬問題
近年在政府單位積極的推動及帶領下,民間單位對智慧建築的認識與期待也漸漸增加,然而智慧建築對建築師執業上將會造成「作業流程的改變」、「專業知識及專業整合度需提升」等新的挑戰課題,如何彌補建築師在智慧建築專業領域的專業技能呢?陳清楠表示,首先,鼓勵事務所員工考取智慧建築認證師執照;其次,隨時留意新興的智慧建材與ICT技術發展。智慧建築認證師課程主要在培訓學員了解各指標背後的技術內涵與功能目標,以利設計過程中可以預先進行功能目標設定及門檻指標檢討,並且適時的召開設計溝通與整合會議,可避免以往設計完成後才進行指標檢討,所造成變更設計的困擾。

然而,培養智慧建築專業人員將大幅增加事務所的營運成本,陳清楠表示,目前政府雖然有補貼費用,但是實務上的補貼費用連委外的智慧建築顧問費都不夠,因此電機設計及系統整合增加的人力成本只能自行吸收。實務上智慧建築標章的設計過程,不僅是建築師本身的整合工作量增加,對於電機技師事務所來說,因智慧建築所需要的系統設備、專業技能更多更複雜,往往還要委託其它專業廠商或智慧建築技術顧問來協助,整體來看總工時、人力成本都是倍數增加的。在政府的補貼金不足下,勢必要找出新的解決方案才能在合理的服務酬金條件下完成繁複的工作。因此,近年來新興的BIM技術才有機會成為智慧建築整合、設計的輔助工具。



3D建築資訊模型BIM技術的發展與求
BIM(Building Information Modeling)這個新興的繪圖技術早在十幾年前就問世了,陳清楠接著說明,在2002年左右美商Autodesk在發表BIM白皮書後,在國際間才逐步受到營建產業與學術界之青睞;2007年美國總務署(管理所有聯邦政府公部門建築物的單位)宣布「只要是做美國總務署的案子就必須要繳交BIM模型。」隨後英國、新加坡、日本、韓國、中國等國家也陸續將BIM視為營建產業的革命性技術,紛紛納入公共工程的要求。台灣大約在2009年開始有BIM實務執行成果,學術界也開始將BIM納入教育學程中,像是國立臺灣大學「土木工程學系」為最早成立BIM研究中心之單位,而「建築學系」起步的較晚,約於2012至2013年才開始有學校將BIM納入學程。

近2、3年來台北市與新北市的公共工程案幾乎都強制將BIM納入契約規範裡,陳清楠表示,起初建築師業界都非常排斥BIM的技術要求,因為BIM繪圖觀念打破了原本熟悉的CAD操作模式,而且對建築師來說也是一個額外的成本負擔。因此早期公共工程的BIM案例,多由建築師另外委託工程顧問公司或資訊公司協助執行。此外,國內的營建環境長久以來就有先天性的問題存在,像是公共工程都是採最低標,使得標廠商在獲利空間壓縮下需承擔高度的風險,如施工過程中遭遇非預期之問題所衍生的設計變更,常導致建築師與營造廠之間產生摩擦。而公部門長期在這樣的執行壓力之下,對BIM的出現彷彿看到了一線生機,但是由於國內對於BIM的工作目標、產出成果、驗收標準等尚無共通性的準則或規範,在執行一段時間後,反而造成契約規範內容對BIM工作範疇界定不清、驗收標準含糊、無對價的服務酬金等問題,讓業界有心發展BIM技術的建築師、電機技師無所適從。

BIM技術執行上的困難與阻礙
第1.「作業流程的改變」:
BIM的「繪圖觀念」對事務所來說也會造成技術導入障礙,陳清楠補充說明,以前建築師是將腦海裡的設計想法,用圖學的觀念畫成平面圖、剖面圖…等相關設計圖面;但是BIM的繪圖觀念是將腦海的想法,先用3D數位模型建構起來,而所需要之平面圖、剖面圖等設計圖面,則是由電腦自動產出,設計師只需再做細節的加工即可,這對建築師來說整體的操作方式與觀念都不一樣。電機技師在設計階段做的是繪製系統與功能設計圖,這些圖面之管路與配線路徑通常都只是示意圖,也就是說通常管路衝突問題,都是到施工階段才需要解決,但是BIM設計專案讓電機技師在BIM建模過程,就必須開始考量管線高程與衝突問題,原本後端要處理的問題,必須提前在設計階段就要考量。陳清楠將之描述為,一個原本開汽車的駕駛突然要去開直升機,從2D轉換到3D技術當然上會有差別。

第2.「業主缺乏專業知識」:
陳清楠指出,國內BIM發展初期,公共工程雖將其寫入契約規範,但大部份業主對於BIM模型之用途都不太清楚,也不知道該如何應用,於是皆交由外聘專家委員協助審查,但通常也僅針對3D模型外觀進行審查。最終BIM模型只能收藏在承辦員的抽屜內,BIM之效益根本沒有發揮而流於形式。

第3.「技術人才不夠」:
雖近年來公共工程一直在推廣BIM,但業界仍未普及、使用率也不高,目前有資金投資BIM技術的還是以大公司為主。陳清楠自我調侃的表示,建築師其實和娛樂圈一樣,明星建築師工作接不完,但是中小型事務所的設計業務經營就會比較困難。雖然中小型事務所都很想導入,但又很擔心人才培訓以及軟硬體所增加的成本,而且BIM的推動和整個產業鏈息息相關的。BIM技術成熟發展可提升工作效率、建築圖品質、預算的精確度,但是如果業主進一步要求做管線碰撞檢查,建築師就必須再去找懂BIM的電機技師幫忙。但是,國內電機技師懂得BIM的人更少,一方面是因為電機學系畢業的學生都會優先考量到科技公司或是起薪較高的工程顧問公司就職,所以國內營建產業的狀態,非常欠缺BIM電機設計領域的人才。再加上長久以來國內建築設計酬金過低的生態,按照以往的設計酬金分配結構之下,電機技師分配到的服務費根本無法支應BIM的導入成本,因此實務上建築師只能另外找BIM技術顧問或工程顧問公司來協助。雖然用BIM的目標是希望可以改善營建產業的執行效率與提升品質,但是因為服務酬金的沒有相對提升,導致變向措施不斷循環,各做各的反而增加專業整合的困難度。

第4.「無對等之服務酬金」:
近年來公部門也漸漸發現問題,因此契約規範修改的越來越嚴苛,但與服務酬金卻沒有合理的對價關係。因此建築師在沒有足夠的執行經費下,所衍生出的投機、應付行為導致許多個案變得很難善後,造成無法結案與無法請款的困境。陳清楠也表示,對於BIM價金之估算邏輯,公部門常假定業界只要更換製圖軟體即可獲得工作效率與精確度的提升,因此僅願意編列補貼性質的費用,殊不知事務所之BIM技術導入並非軟硬體採購即可上線工作,其衍生之轉換成本與技術障礙並非短期間可以跨越的。在2D轉換3D之過渡期間,整個產業鏈的成本是增加的,但是對於業主而言設計施工過程之品質、工期與成本的掌握度提升,相對於傳統專案BIM仍然是相當值得投資的技術。

知已知彼百戰百勝,BIM模型是改變整個營建產業的工具
全國建築師公會陸續接到會員建築師反應發展BIM所遇到的問題,因此公會於今年開始成立了BIM小組。公會也和財團法人台灣建築中心合作,開辦相關免費的課程,第一階段以協助建築師對執行BIM專案有初步的認知以及基本建模能力為目標;第二階段將以作業流程的導入,輔導建築師建構事務所之BIM環境架構。今年年底也開始提供BIM模型的通用樣版檔,協助優化模型轉施工圖的過程,讓事務所的BIM操作過程更加平易近人,而台灣建築中心也開始建立元件庫開放平台,讓建築師能夠在設計中減少標準化的元件繪製,希望可以降低整個產業的BIM導入門檻,並且促進國內BIM技術之發展。

除此之外,BIM可以改善2D設計圖常見的「錯、漏、碰、缺」問題,一旦將2D圖說轉為3D諸多問題就會具體浮現,設計師便可預先規劃解決對策,可避免以往施工過程和營造廠產生的摩擦問題。BIM模型到竣工階段亦有機會跟智慧建築標章之設施管理平台整合應用,目前國內成功的案例如台積電與台灣世曦工程顧問公司。台灣世曦公司自行開發BIM-FM套裝模組,可以將竣工BIM模型和設施管理平台做系統與功能的串接,達到以圖查資、以資查圖雙向互動之功能。透過BIM模型結合FM管理平台,未來大樓管理員進行設備檢修時,只要拿出隨身攜帶的手機、可連網之平板或筆電,便可以透過網路平台把設備模型呼叫出來,可順便查閱維修記錄、計畫排程與歷史資料等查詢作業。陳清楠說到未來IoT和BIM也有整合的可能性,像是具IoT裝置的電視、冷氣、冰箱設備都可以跟BIM模型資訊對應,如保固書、維護手冊、零件組成、保養資料…等都可以透過E-HOME或設施管理平台進行整合。

可以遇見BIM模型的發展對於營建產業來說,有著相當大的影響,無論是應用在建築師與電機技師的設計圖繪製、施工中的項目檢討、建物永續管理等工作,都能夠透過BIM得到更精確、更有效率的辦法。但可惜的是國內缺乏符合國情的BIM規範與指南,這幾年來也一直等不到公部門對於BIM發展的資源投入。陳清楠表示,未來希望可以集合業界的力量和建研所、建築中心合作,逐步凝聚共識制訂在地化的BIM規範與指南,以促進營建產業技術升級,並且加快腳步以跟上國際發展趨勢。
 

 
   

 
 
 
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