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从英国BIM路线图看大型建设企业的BIM谋与动

时间:2018-04-03    来源:BIM学习网     BIM编辑:BIM知管    阅读人数:

  1.英国是老牌发达国家,城市化进程很早已经完成,本土增量建筑投资及项目相对较少,其BIM路线图计划的核心目标剑指海外即国际工程市场,开始就面向全球竞争。

  2.正因为城市化进程早已完成,英国在政策制定、标准建设、建设知识管理等方面极富经验,BIM路线图计划的各项策略及措施考虑比较成熟,能够稳步推进。

  3.英国BIM路线图首先作用于英国本土实践,希望快速形成经验示范与知识积累,然后通过各类型知识或服务产品输出全球。中国大型建设企业年产值数百亿甚至过千亿美元,绝大部分来源于中国本土项目,在建或已签待建项目众多。某种程度上,中国大型建设企业BIM发展路径与英国国家BIM路线图计划具有类比性。

  一、英国BIM路线图概要

  要点:BIM发展不是一促而就,分为四个发展水平与阶段,每个阶段自有其核心目标、主要工作及实现指标。

  英国在 2011 年 05 月由内阁办公室(Cabinet Office of United Kingdom)提出政府建造政策后,旋即与民间组织合组Client BIM Mobilization and Implementation Group 推动团队,成员包括英国政府(HerMajesty's Government,HMG)、皇家建筑学会(Royal Institute of British Architects,RIBA)、国家建筑法规会(NationalBuilding Specification,NBS)、建造产业协会(Construction Industry Council,CIC)、英国标准学会(BritishStandards Institution,BSI),以及学术单位、软件厂商等,规划英国从传统 2D 转型到 BIM 的推动进程,由该组织团队研订一系列 BIM 信息交换标准,逐步推行,到 2016 年,全国公共工程将全面采用 BIM。依 RIBA 旗下的英国国家建筑规范公司(National Building Specification,NBS)近年出版之调查报告NBSNational BIM Report显示,英国政府Level2政策的执行对提升英国建造产业使用 BIM 的比率具有相当成效。依 B/555 Roadmap 图示明英国 BIM 策略进程如下:

  依据 B/555 Roadmap提示英国发展 BIM 阶段性目标及整合度、成熟度与其因应目标所明确定义之标准规范,如 Level 0 阶段标准 BS1192:2007、BS7000:4,以及与其相对应之 BIM 指南 BS1192、分类编码 CPI Uniclass CAWS 等流程规定,其阶段性工程图示数据格式交付方式进程介绍分述如下:

  1.Level 0 阶段

  将现行还未能数据化管理的 2D CAD 图示〈或电子图示如 pdf〉类型,尝试采取可能的数据交换机制,以达到 Level 0的阶段需求。

  〈Unmanaged CAD probably 2D, with paper (or electronic paper) as themost likely data exchange mechanism.〉

  2. Level 1 阶段

  CAD 图示管理以 2D 或 3D 格式,使用规范 BS1192:2007 做法协同作业工具,提供一般档案环境,或含一些标准数据结构与格式。商业数据管理本阶段尚未能整合,仅可为一非整合性,藉由独立财务管理及成本模式管理。

  〈Managed CAD in 2 or 3D format using BS 1192:2007 with a collaborationtool providing a common data environment, possibly some standard datastructures and formats. Commercial data managed by standalone finance and costmanagement packages with no integration.〉

  3.Level 2 阶段

  进入 3D 管理环境,尝试保持不同执行原则使能具有弹性,本阶段 BIM 工具为附属信息。商业数据管理藉由 ERP。整合基础属性接口或预定中间件可视为”pBIM”〈所有权〉。可以利用 4D 计划数据或 5D 成本要素。

  〈Managed 3D environment held in separate discipline “BIM” tools withattached data. Commercial data managed by an ERP1. Integration on the basis ofproprietary interfaces or bespoke middleware could be regarded as “pBIM”(proprietary). The approach may utilise 4D Programme data and 5D cost elements.〉

  4.Level 3 阶段

  全部开放流程及整合数据能透过 IFC/IFD 格式交换。管理藉由协同作业模型服务器。可视为 iBIM 或 BIM 可并用的工程流程。

  〈Fully open process and data integration enabledby IFC / IFD. Managed by a collaborative model server. Could be regarded asiBIM or integrated BIM potentially employing concurrent engineering processes.〉

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  二、政府部门软着陆政策

  要点:自上而下的强制要求往往导致硬着陆,自下而上的软着陆更加务实可靠与持续。

  英国从 2011 年由英国内阁办公室发布建造产业白皮书明订执行发展 BIM 政策,至今已从 Level 2 推动到 Level 3。从 Level 2 的学习发展中,可以获得经验为如何建立 BIM 信息管理、信息安全、BIM 软着陆的教育推动、精准的数量计算、信息交换格式的建立及确保数据完整性的持续使用等。同时 Level 2 操作的是单一 BIM 模型,遇到较大的挑战是协同作业的信息交换技术及 BIM 合约订定等议题。Level 3 执行则考虑流程的实时性与环境整合能力。

  未来要达到 Level 3 目标至 2025 年达到全建筑生命周期管理应用,降低成本 33% (Low cost)、加速交付 50% ( Fast delivery)、减少碳排放 50% ( Low emission)、增进出口 50% (Improvement in exports)。具体做法如下:

  1. 建筑生命周期碳排放减量〈₤ and CO2〉。

  2. 物联网结合应用〈The Internetof Things〉。

  3. 新的商业模式〈TransportationData〉。

  4. 新的服务及市场机会〈Smart Citysocial Media 〉。

  5. 使易使用及可操作性。

  软着陆计划(Government Soft Landings,GSL)即为了训练各专业分工、民间企业克服于执行 BIM 技术流程中所遇到的阻碍,包括采购流程、法令及承包商生产或制造商供应链上的问题做整合及交换,并提供适当解决方案建议,GSL 的官方政策如下:

  1. GSL 将用于降低成本和提高资产交付和操作的能力。

  2. 各部门订出 GSL 目标- GSL 黄金主题,来管理所有项目的。

  3. 各部门在运营初期〈Earlyoperations〉之工程缮后工作,由设计、施工团队积极管理。

  4. 后运维评估(Postoperational Evaluation)将视为一个协同作业工具来衡量和优化资产绩效和订定相关学习课程。

  5. BIM 将逐步采用数据化管理,促进提升设计规划阶段质量。

  GSL软着陆执行程序

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  三、软着陆计划中的政府主导的知识管理工作

  要点:英国政府通过发布BIM工程案例流程图来试图说服企业采用BIM,政府具有很高的知识管理水平。

  英国从下而上的推动政策及政府行政审查流程制度愿意充分授权民间各专业技师公会组织权限,赋予极大的标准制订权与技术审查权,在推动 BIM 执行策略成功与否,民间因此扮演了极大的帮助角色。同时,英国政府亦提出政府实际供应用 BIM 的工程案例,以流程图表方式呈现来试图说服民间企业采用,并教育引导如何去执行第一个 BIM 项目,此方式值得我们学习采用做法评估验证方法。案例如下:

  MCC-library 之 BIM 项目执行流程导出

  提供本项目执行〈建造阶段、委办事项、第一年营运、持续性的维护事项〉交付信息环节注意事项及各阶段应交付信息程度、目标与分工责任成果展示。

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  MCC-schools 之 BIM 项目执行流程图

  本案例流程示范准备阶段、设计时间、建造阶段、营运使用阶段的交付信息及评估方式及其流程步骤手册,并于营运使用阶段后的 1~3 年内进一步进行总评,确认 BIM 信息交付的维护成果是否达到预期目标,如减少使用成本。

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  四、LEVEL3 smart city应用发展

  要点:智慧城市应用是BIM LEVEL3基础上的扩展应用。

  藉由 Level 3 BIM 策略的发展基础演进,如下图智慧城市应用架构图,可以看到主要三个蓝色的金字塔数据集,包含保留纪录数据之操作、交付、性能管理阶段、程序或项目等,更进一步数据的演变将开始关联全部核心的细节资料,透过利用智能城市策略计划目标可以获得组织性的数据,如投资者或前期财务管理〈Investors or HM Treasury〉。英国的数字建筑基础建构于 Level2信息交换〈Data exchange〉过程,加强了更广泛的信息定义包含容许互操作讯息共享的模型视图之关键阶段。这将延伸为跨领域市场机制,始能成为智慧城市或智慧网络的资产视图。

  LEVEL3 smart city应用发展图

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  依据英国数字建筑愿景,信息发展通过交付、营运阶段包含数据的储存将被选择性的登载于政府的数据库〈data.gov〉或其它开放性数据〈Open data〉平台,为市场所用。

  Level3 Smart City 应用发展图含义如下:

  (一)三项评估指标

  1. 投资成果交付〈Capital delivery〉

  评估对象为最底层的金字塔数据集,主要建筑生命周期信息由准备摘要阶段、设计时间、建造阶段、竣工移交阶段、使用维护阶段等标准数据交付流程。

  2. 使用维护〈OperationalActivity〉

  将投资成果交付的数据数据,藉由软着陆的策略将维护营运的数据数据重新做关联性分析评估做法管理应用的数据基础据以达到后续可供操作 Smart city 所需得阶段目标。

  3. 管理应用〈PerformanceManagement〉

  作为推向 Smart city 阶段数据评估其可操作性、性能、资产评估管理应用,俾利应用于智能、绿能议题上确切目标,以期能提高于人口、能源、水资源、交通运输、建筑物具管理效率之智慧城市策略。

  (二)供应链的行程

  1. 关键基础数据交换〈key formal data exchange〉 基础数据的交换涉及建筑、结构、机电相关专业所负责之 BIM 基础资料的创建,其中所需的数据结果应符合各阶段〈如备标准备阶段〉信息等级协订,应参照 RIBA Plan of work 之各角色阶段责任分工及目标需求,并依循PAS92-2:2013 建造阶段讯交付标准。

  2. 关键商业交付〈keybusiness deliver〉

  为符合项目目标,是否符合业主〈股东、相关利益者〉需求,于项目竣工移交后应参依 PAS1192-3:2014 管理维护资产作业标准,进行相关信息之交付,并持续维护于 1~3 年周期订定评估基准,作为持续维护工作的参考依据。

  (三)工具与标准

  英国政府在 BIM 工作执行计划流程,订定有很明确的步骤与流程,并透过各阶段流程交付信息的标准化,进行缜密的协调机制,透过英国国家标准与建筑法规研究机构〈BRE〉、英国标准制订机构〈BSI〉发布一系列可引导业界按部就班的操作指南,如表 4,UK BIM 标准及执行指南表,明确定义各阶段信息交付及管理原则。此外过程中信息协同作业的可能性,也透过标准 BIM 模型数据转出为 COBie 分类格式,因为衔接美国 BIM 发展数据格式,市场广大影响深远,也更具有前瞻性。

  (四)延伸应用

  考虑发展 BIM 全球性的领导位阶,除了英美两国密切的合作,更多轻量化手持电子装置上之应用,如支持 I PAD 等。同时进一步思考透过网络无国界的方式开拓新兴 BIM 服务市场,应用多国语言网络进行实时翻译,即沟通无国界,并且开创结合因特网物联网2〈IOT〉的先进技术,使智慧城市更加的稳固与多元发展。

  五、RIBA Plan of work 2013

  要点:清晰界定BIM各阶段工作界面及必须各专业协同定义的工作内容。

  英国皇家建筑师学会订定 BIM 工作执行计划〈Plan of work〉共分为 8 个阶段如下:策略定义、准备摘要、概念设计、发展设计、技术设计、施工阶段、移交结案、使用阶段,明确界定建议各阶段应交付 BIM 数据范畴与其项目执行目标之作为。

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  六、关于BIM核心团队

  要点:核心团队是培养各个专业技师成为种子教师。

  BIM 核心团队的「绝对影响力」来自两个关键因素﹕一是高度的专业整合与分工;二是充份的组织授权。在英国推动 BIM 不是单一公司单打独斗的行为,英国产业界强调「组织」与「共识」的做事风格与方法,英国在 BIM Task Group 组织下有相当清楚的任务分工委员会,各委员会有其专业上的功能定位。大家在 2025 年建造政策白皮书的「节约能源、减少废气、节省成本、提升效率」四大目标下共同努力。当然 BIM Task Group 与政府部门开始思考专业如何有效分工,因而提出 GSL〈Government Soft Landing〉供应链的概念与执行流程。确保 BIM 的标准流程可以有效的被执行。有关充分授权来自内阁办公室〈Cabinet Office UK〉的充分信任。

  对于核心团队的组成以「BIM manager」的技术顾问角色,以各专业技师(如建筑师、结构技师、机电技师)为核心主轴,推荐对 BIM 有执行经验与热忱的代表组成。参考英国皇家建筑师学会(RIBA)与英国建造产业协会(CIC)等团体所整合 BIM 的数值数据工作执行计划〈Digital Plan of Work〉,将各专业必须共同定义的工作,建立从初始设计规划、细部设计时间、建造施工阶段、竣工移交产权阶段、及使用管理维护阶段所应负担的 BIM 信息模型数据建置交付或维护更新之权责分工。藉此讨论各项团队的核心工作与衔接接口,让专业合作成为一种伙伴关系「Partnership」,这是英国政府强调的 BIM 协同作业观念。

  核心团队是培养各个专业技师成为种子教师。要各产业全面立即导入 BIM 的应用是一件相当困难的事,因此英国成立 BIM4 SME 的技术辅导团队,辅导中小企业公司导入 BIM的使用。

  七、关于信息交换标准与工作流程

  要点:信息交换标准是 BIM 分工模式的关键。

  英国从 GSL 供应链转变成为 ISO 认证机制。可见未来 BIM 在国际间的推动与执行将逐步导向标准制程的认证作法。英国即将推出ISO1650 作为 BIM 制程的认证标章,他们结合欧盟国家,逐步像以往曾经殖民过的国家推广。

  从英国 Level 3 的 Smart City 架构图可以发现由Capital Delivery( 投资成果交付) 、 Operational Activity( 使 用 维 护 ) 、 PerformanceManagement(管理应用)构成一个从建筑物投资成果交付、使用维护与延伸应用的三角金字塔关系。Capital Delivery(投资成果交付)是一个核心关键流程,所有的关键决策与数据交换内容必须先做一致性整合。也就是业主的需求必须在设计过程的各阶段确认,并建立BIM 信息模型进行成果交付。使用维护阶段已不做关键决策而是资产管理数据的交付应用。最终再延伸应用于建筑物、交通、水力、电力及人口决策,建构一个大数据的数据库。

  Capital Delivery(投资成果交付)的一个核心关键流程就是IPD 的作业流程,英国、美国都强调这个作业流程。英国 RIBA 的 Plan of Work 2013 将 Capital Delivery 再细分为 0-7 等八个关键任务阶段,界定每一个阶段个性工作必须完成的任务。过程中讲求的是团队的合作,IPD 的资料交付。

  参考文献:

  1. BIM TASK GROUP 領導人物及 GSL 軟著陸政策等:http://www.bimtaskgroup.org/。

  2. 中小企業聯盟 SME 網頁提供 BIM 諮詢與標準查詢:http://www.bim4sme.org/education/#training。

  3. BRE Innovation Parks 英國 BIM 技術應用於綠建築發展:http://ipark.bre.co.uk/。

  4. BRE 教育訓練與推動:https://www.bre.co.uk/academy/page.jsp?id=3516。

  5. 英國建築法規:http://www.cityoflondon.gov.uk/services/environment-and-planning/building-control/P

  ages/Building-Regulations-2010.aspx。

  6. 應用 BIM 於設施維護管理不可不知的標準:COBie,臺大土木工程資訊模擬與管

  理研究中心,謝尚賢教授,2015.01。http://bim.caece.net/bim_detail.php?id=80&fromsrh=1

  7.台湾新北市政府工务局英国考察报告

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