運用BIM整合設計智慧綠建築

中興工程顧問公司 BIM中心建築師 陳清楠

智慧建築的趨勢風起雲湧，不但對ICT產業造成明顯衝擊，對營建產業的影響更是不在話下。每一個智慧建築專案從設計到完工，都遠比傳統建築專案來得更加複雜，也讓以三維圖形為主、物件導向、建築學有關的電腦輔助設計－建築物資訊模型（Building Information Model；BIM）的重要性與日俱增。

BIM的應用效益

中興工程顧問BIM中心建築師陳清楠表示，BIM的定義是基於由IAI （Industry Alliance for Interoperability）組織所提出的AEC/FM領域資訊交換標準IFC（Industry Foundation Classes所建構的資訊模型，可視為「3D實體模型＋資料庫＋作業流程」的組合架構，可用以精細地描述一個工程建造物。

因此，雖然很多人只是將BIM當做繪圖工具，但陳清楠認為，BIM的應用層次要更高，尤其在整合機電、土木結構等資料交換的設計時，更可看到BIM的應用效益。

BIM的應用效益，主要在於減少浪費，及早實現專案的回報率。陳清楠以中興工程承接專案案例為例指出，BIM如果應用得當，預計可以消除40%預算外變更的因素，縮短80%造價估算的時間，及早發現和解決衝突，進而降低契稅價格10%，而達到專案工期縮短7%的成效。

智慧綠建築趨勢帶動BIM需求

由於建築物從規劃設計到完成，排碳量相當大，而且持續使用時間可能長達30？50年，在當今全球因為地球暖化效應進而引發極端氣候的衝擊下，建築環保議題也隨之發酵，也讓傳統建築設計開始朝向智慧綠建築方向發展，需要整合的營建要素更為複雜，也讓BIM的附加價值得以凸顯。

因為，除了環保議題外，智慧綠建築所涉及的內涵還包括科技、健康及營運。以環保內涵為例，就包括綠化、節能、省水、減廢、節材及監管等；科技內涵則包括控制、偵測、安全、防災、資訊及通信；健康內涵則包括無毒、照明、空調、隔音、照護及水質；營運內涵則包括計畫、資產、維修、效能、資金及組織，智慧綠建築必須能夠整合前述內涵，提供完整的訊息及機能，進而建立一個有效的互動平台。

而BIM在整合智慧綠建築有相當明顯的助益，尤其是功能性要求更高的建築物，如中興工程顧問社新建的研究中心，由於設置許多實驗室，耗電要比一般建築物可能會多3到5倍，節能要求的壓力自然也更高，耐震設計也不同於一般建築物，想要符合智慧綠建築，設計困難度也隨之增加。

但陳清楠指出，透過BIM可以在初步設計階段就可以有深入的溝通與了解，如透過基地夏季太陽輻射熱分析，可以很方便的了解，不同設計所能利用的晝光效果，進而找出最好的解決方案。

而在空間規劃上，由於透過BIM可以馬上呈現視覺效果，並進行綠能效益初步評估，有助於不同單位意見溝通的時效性。而在細部設計時，也可看到許多細節，如可顯示太陽輻射狀況，有助於設計師思考建築物外牆應該如設計，或是控制材料使用，不致於過度浪費，進而有利於施工及竣工的流程。

專案整合模式有利智慧綠建築發展

但即使有BIM的協助，智慧建築的專案交付過程仍有許多問題。陳清楠指出，專案交付過程所發生的問題，主要在於不同的團隊在不同的階段接觸專案，如設計及建造可能就是由不同的分包商負責，分包商除了要跟業主溝通外，分包商彼此往往也需要溝通協調，一旦發現現狀與規劃不相符時，常常需要花很大的心力去修改。

如建築師一方面雖可透過3D透視圖與業主來回溝通，但設計空間機能時，卻可能還要與結構技師不斷討論，同時還得跟機電技師討論技術規範及法令需求，其中最重要的，當然就是要達到業主的需求及想法。

但陳清楠指出，雖然將這些專業想法轉變成專業符號，如變成2D圖就有助於跟現場的營造廠商溝通，但隨著興建時間的增加，參與的業者也會愈來愈多，溝通也變得更加困難，如機電技師的規劃所留下的高度，影響施工的方便度，往往在現場就會發生爭吵。

陳清楠指出，一個好的智慧綠建築，其實就像一個好的智慧手機，不但要能符合業主目標，同時又能蓋出具有美感的建築，唯有在初期設計階段，就得先做好概念設計，透過導入BIM及3D協同作業等，進行節能或綠能等分析，先行做好要件深化設計，提昇設計品質及系統整合，才能成功建構一個好的智慧綠建築。