运用BIM整合设计智能绿建筑

中兴工程顾问公司 BIM中心建筑师 陈清楠

智能建筑的趋势风起云涌，不但对ICT产业造成明显冲击，对营建产业的影响更是不在话下。每一个智能建筑专案从设计到完工，都远比传统建筑专案来得更加复杂，也让以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计－建筑物信息模型（Building Information Model；BIM）的重要性与日俱增。

BIM的应用效益

中兴工程顾问BIM中心建筑师陈清楠表示，BIM的定义是基于由IAI （Industry Alliance for Interoperability）组织所提出的AEC/FM领域信息交换标准IFC（Industry Foundation Classes所建构的信息模型，可视为「3D实体模型＋数据库＋作业流程」的组合架构，可用以精细地描述一个工程建造物。

因此，虽然很多人只是将BIM当做绘图工具，但陈清楠认为，BIM的应用层次要更高，尤其在整合机电、土木结构等数据交换的设计时，更可看到BIM的应用效益。

BIM的应用效益，主要在于减少浪费，及早实现专案的回报率。陈清楠以中兴工程承接专案案例为例指出，BIM如果应用得当，预计可以消除40%预算外变更的因素，缩短80%造价估算的时间，及早发现和解决冲突，进而降低契税价格10%，而达到专案工期缩短7%的成效。

智能绿建筑趋势带动BIM需求

由于建筑物从规划设计到完成，排碳量相当大，而且持续使用时间可能长达30？50年，在当今全球因为地球暖化效应进而引发极端气候的冲击下，建筑环保议题也随之发酵，也让传统建筑设计开始朝向智能绿建筑方向发展，需要整合的营建要素更为复杂，也让BIM的附加价值得以凸显。

因为，除了环保议题外，智能绿建筑所涉及的内涵还包括科技、健康及营运。以环保内涵为例，就包括绿化、节能、省水、减废、节材及监管等；科技内涵则包括控制、侦测、安全、防灾、信息及通信；健康内涵则包括无毒、照明、空调、隔音、照护及水质；营运内涵则包括计划、资产、维修、效能、资金及组织，智能绿建筑必须能够整合前述内涵，提供完整的信息及机能，进而建立一个有效的互动平台。

而BIM在整合智能绿建筑有相当明显的助益，尤其是功能性要求更高的建筑物，如中兴工程顾问社新建的研究中心，由于设置许多实验室，耗电要比一般建筑物可能会多3到5倍，节能要求的压力自然也更高，耐震设计也不同于一般建筑物，想要符合智能绿建筑，设计困难度也随之增加。

但陈清楠指出，透过BIM可以在初步设计阶段就可以有深入的沟通与了解，如透过基地夏季太阳辐射热分析，可以很方便的了解，不同设计所能利用的昼光效果，进而找出最好的解决方案。

而在空间规划上，由于透过BIM可以马上呈现视觉效果，并进行绿能效益初步评估，有助于不同单位意见沟通的时效性。而在细部设计时，也可看到许多细节，如可显示太阳辐射状况，有助于设计师思考建筑物外墙应该如设计，或是控制材料使用，不致于过度浪费，进而有利于施工及竣工的流程。

专案整合模式有利智能绿建筑发展

但即使有BIM的协助，智能建筑的专案交付过程仍有许多问题。陈清楠指出，专案交付过程所发生的问题，主要在于不同的团队在不同的阶段接触专案，如设计及建造可能就是由不同的分包商负责，分包商除了要跟业主沟通外，分包商彼此往往也需要沟通协调，一旦发现现状与规划不相符时，常常需要花很大的心力去修改。

如建筑师一方面虽可透过3D透视图与业主来回沟通，但设计空间机能时，却可能还要与结构技师不断讨论，同时还得跟机电技师讨论技术规范及法令需求，其中最重要的，当然就是要达到业主的需求及想法。

但陈清楠指出，虽然将这些专业想法转变成专业符号，如变成2D图就有助于跟现场的营造厂商沟通，但随着兴建时间的增加，参与的业者也会愈来愈多，沟通也变得更加困难，如机电技师的规划所留下的高度，影响施工的方便度，往往在现场就会发生争吵。

陈清楠指出，一个好的智能绿建筑，其实就像一个好的智能手机，不但要能符合业主目标，同时又能盖出具有美感的建筑，唯有在初期设计阶段，就得先做好概念设计，透过导入BIM及3D协同作业等，进行节能或绿能等分析，先行做好要件深化设计，提昇设计品质及系统整合，才能成功建构一个好的智能绿建筑。