This article was published in Architecture Technique 2014 February.

Summary:

  1. Project summary
  2. 8 reasons why adopts BIM
  3. Database exchange system
  4. Interfaces integration and working process inspection

 

撰文是筆者以台灣營造業將BIM技術引入至專案工程中進行工程規劃及運用深化, 本文並同步發表於2014年2月份大陸建築技藝雜誌社BIM專刊

1.專案概述

衛武營藝術文化中心是臺灣大高雄地區即將擁有國際級藝術文化表演新地標,由荷蘭麥肯諾建築師事務所的Francine Houben建築師與臺灣共同投標者羅興華建築師設計,並由建國工程及共同投標團隊承攬的建築專案工程。

專案占地10ha,週邊由57ha的綠地公園所環繞,該中心設有2260席的戲劇院、2000席的音樂廳、1254席的中劇院以及470席的演奏廳,其獨特的非線性自由曲面造型及空間量體使工程施工頗具挑戰。

2.BIM不可的8議題

衛武營藝文中心以榕樹空間為創作靈感,並與當地景貌緊密融合,打造出宛如音波流動的建築外觀。由此帶來的設計複雜程度超乎想像,很多方面依靠傳統技術難以實現,非使用BIM技術不可,具體包括:1)複雜的3D結構體構件(附圖1);2)自由曲線金屬屋頂(附圖2);3)3D金屬鋁及玻璃帷幕牆系統(附圖3);4)使用造船技術的鋼表皮(附圖4);5)錯綜複雜的外、內幾何關係(附圖5);6)幅員廣大及國內外的協同作業(附圖6);7)世界上最嚴苛的NC15DB聲學要求(附圖7);8)精密規劃的室內裝修設計(附圖8 版權屬荷蘭麥肯諾建築師事務所)。

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附圖1

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附圖2

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附圖3

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附圖4

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附圖5

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附圖6 (來源于:航拍騎士-石田浩二)

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附圖7

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附圖8 (來源于:荷蘭麥肯諾建築師事務所)

除了一般的結構體施工規劃、樓板標高檢查、衝突檢測、機電系統整合和物料使用數量估算、特殊造型工項檢查等專案,到目前為止施工所需的90%現場製造圖(附圖9)皆由這個BIM模型生成。進入施工階段前,也做了3D模擬外觀和4D工序,以儘早找出衝突並改正錯誤,加速營建的效率。

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附圖9

本專案因為是跨國團隊合作,使用了多種BIM軟體及技術,以IFC2X3格式做為統一溝通格式,整合在歐特克BIM解決方案中,藉以改善工作流程,促進專案團隊間的多方協作和有效的設計溝通;整合在一起並進行細部發展的BIM模型,依介面管理的構架來區分管制重點。

3.模型資料庫交換機制

為明確各工作範疇所使用的軟體及使用格式(附圖10),訂立一個BIM模型控制管理機制(附圖11),將模型分鋼結構、RC結構、MEP各分系統、建築三大表皮工項、其他各特殊工項和各專業承包商等,整合後分開管理;依專案特性,發展出獨特工作集的應用(Ck Project HierachyWorkset Approach)(附圖12),避免單一工作專案或系統檔案太大,進而避免整合後7G的檔案太大,硬體無法運行。

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附圖10

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附圖11

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附圖12

4介面整合及工序檢查

首先依營建管理專業將需要厘清介面分工的介面找出來,作為建模及應用的介面,任何系統或工項修改到整合介面資訊,皆需回饋及被同意確認(附圖13)。

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附圖13

再將總體工程進度完全依照實際現場工程規劃區分為系統及分區,製作成與施工計畫較為一致的4D工序。因為總體4D模擬太過概要,在現實工作中並不存在,進而將重點工項製作成工項4D模擬,來補充總體4D類比的不足。然後把碰撞衝突找出來,定一個衝突溝通模式,依釋疑、溝通、解決、確認等步驟,管理解決衝突事項。除了分層級的一般模型衝突事項,也將施工動線、不同標注間差異作為衝突管理的內容(附圖14)。

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附圖14

MEP系統與建築、結構系統的衝突,需要先依照CSD(Combined Service Drawing,即機電整合介面圖),將工程中所有機電設備部分,包括水電、空調、消防、舞臺燈光音響等各主要設備位置與管理路徑作協調配置計畫,再依配置計畫原則去建置模型(附圖15)。然後按照SEM(Structural ,Electrical and Mechanical,即結構、機電整合介面圖)計畫中,將土建工程配合機電系統安裝,並在考慮結構安全的情況下,綜合各關聯廠商所提出的意見需求,將其所需開口、基座、套管、預埋件及管道間等,整合納入到建築/結構圖中,再做第二次的整合及衝突檢討(附圖16)。

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附圖15

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附圖16

(敬請期待下集)