雖然在既有的慣例中,BIM (Building Information Modeling)只用在「建築資訊建模」,但越來越多的建築業者將其視為「建築資訊管理」的工具。Michael Bartyzel為Buro Happold工程公司全球BIM部門的負責人,他詳細解釋了這一個尚未開發的潛力,以及它對未來的意義。
BIM最初就被設想為是一種建築資訊管理模型,是設計團隊用以展現願景的數位3D繪圖模型。最近,BIM已經發展成為建築物的資訊儲存容器。
這種數位模型已經成為設計和建造過程中的寶貴資產,其可應用於改善溝通、降低風險、降低成本、與提高生產力。但除此之外,它還能提供什麼用途?
最近影響全球城市的熱浪和乾旱,凸顯了氣候變化帶來的挑戰。相較於過去,目前更重要的是必須考量建築物的未來,以及如何高效、持續地運作。然而BIM在這方面可以發揮的作用,卻經常被忽視。
一旦建築物開始使用與運作,數位模型是實現最佳能源效率的有效工具 - BIM可以視為一個「黑盒子」,當建築物持續進化和改變,數位模型可不斷更新與建築物相關的每一個微小數據。
上述應用可開始於設計和建造的過程。例如,Buro Happold工程公司在杜拜(Dubai)未來博物館(Museum of the Future)的工程案中創建了一個 3D的能源模型,總共12個訓練項目(實現最佳能源效率)都可以實時(Real-Time)地交互作用(Interact)。
這意味著我們能夠作出50多項有助於建築物永續運作之設計決策,從而帶來一系列實際的收益。其中包括減少45%的用水量、與25%的總能源節約。
更重要的是,現代BIM的好處不會在建築物建造完成後即停止。數位模型可以隨著建築物的使用而更新與改進。在某些情況下,我們被要求在建築物完工後返回,以提供上述的技術支援。
其中一個例子是紐卡斯爾大學(Newcastle University)的城市科學大樓(Urban Sciences Building)。在為這座超級節能的建築物創建3D的BIM模型後,我們受邀使用已經嵌入其結構中的數千個數位傳感器(Sensors),藉以評估和微調其永續運作之性能。
建構BIM數位模型的另一個的好處,在於可確保建築物在整個生命週期內,維持高度的安全標準。2017年英國格蘭菲塔大樓(Grenfell Tower)釀71死的大火,給我們敲響了警鐘,證明了這一點的重要性。
悲劇發生後的哈基特報告(Hackitt report)中,有一項建議是,每個項目都應該有一條可以遵循的資訊金線(golden thread)。BIM模型和數位對映(Digital Twin)可以準確地提供這些重要資訊。
BIM模型可提供資訊的詳細程度,也將被證明對於任何建築物的永續旅程(Sustainability Journey)都至關重要。建築物的實體碳排放(Embodied Carbon)不僅與施工過程中的二氧化碳排放有關,還必須考慮到進行維護工作以及拆除過程中所產生的二氧化碳。
BIM數位模型提供了對建築物「基因(genetics)」合宜的洞察力。因此,BIM 建模是一種有用的工具,因為建築物永續性的需求,導致建築業的案子中,有愈來愈多是尋求翻新而不是新建。
BIM數位模型可以提供建築物中,不同材料構件的資訊,這對於未來的翻新工作而言是非常寶貴的,可作為建築物翻新時,評估可以保留哪些項目的一種方法。
有些人可能會理所當然地指出,雖然上述應用可以證明對新建建築有利,但這並不能解決現存之大量既有建築物的問題,這些建築是在BIM和數位對映(Digital Twin)時代之前所建造的。然而,創建BIM數位模型永遠不會嫌晚,鑑於上述好處,我們積極鼓勵這樣做。
這些既有的建築物,可以透過調查工作和雷射掃描來創建準確的BIM數位模型。Buro Happold工程公司使用 BIM 技術,作為十年來巴特西發電站(Battersea power station)翻新工作的一部分,與巴特西發電站開發公司(Battersea Power Station Development Company)合作,克服了許多工程挑戰,包括成功地將新地鐵站的結構與上述開發項目整合在一起。
為了協助新地鐵站和開發項目同時進行而不影響預定程序、成本或施工空間,我們透過整合之數位BIM環境(Integrated Digital BIM Environment),與北線擴建施工團隊(Northern Line Extension Construction Team)密切合作。
BIM數位模型對於設計與施工過程有很大的幫助,並且隨著軟體變得愈來愈複雜,它只會變得更加有用。設計自動化和消除風險的應用潛力令人振奮。
更令人振奮的是BIM數位模型於建築物興建完成後的加值。其可應用於追蹤(Track)建築物的永續「健康」,使效率之改進更為容易,並為再生或翻新提供重要資訊。
這就是我們看到BIM為當今和未來的氣候變遷,與永續性挑戰,提供真正解決方案的地方。
2022.10.11 Building