前言:工程項目在漫長的生命周期中,施工階段是其真正在實體空間產出的關鍵階段,無論如何模擬虛空間,在真實的時間與空間交織下,任何實作細節都無法回避,因此若要在虛空間盡可能擬真的排演施工過程,藉以檢視復雜的施工系統規劃,BIM模型必須從3D建模時(不一定在設計時間)就必須考慮模型組件的組構程序,和實際工程施作的順序與時程問題。
(1) 工地運用規劃
工程項目在漫長的生命周期中,施工階段是其真正在實體空間產出的關鍵階段,無論如何模擬虛空間,在真實的時間與空間交織下,任何實作細節都無法回避,因此若要在虛空間盡可能擬真的排演施工過程,藉以檢視復雜的施工系統規劃,BIM模型必須從3D建模時(不一定在設計時間)就必須考慮模型組件的組構程序,和實際工程施作的順序與時程問題。本項作業首重以包括工地現況在內之BIM 模型為主要載體,探討工地施工運作之規劃,及人、機、物料等設施設備之空間配當模擬。此作業可以產出現場臨時設施執行作業配置圖,和施工各階段的材料進場執行作業布局,并確認空間和時間沖突的潛勢和關鍵點,藉以選擇一個可行的施工方案。
(2) BIM之3D控制與規劃(數字布局)
3D控制與規劃的執行作業,就是利用BIM 的3D模型來進行仿真建筑物組件在施工階段的空間配置規劃工作,以及產出施工佐圖的過程。所謂施工佐圖(liftdrawings)是指將原有2D圖形數據匯入BIM 模型中,經由設定對應的動作,將相關的2D信息連系到模型組件上,形成2D/3D元組件的施工佐圖,專門提供給工地領班在現場參閱使用。
(3) 施工系統設計(虛擬模型)
BIM執行團隊以BIM模型為作業基礎,應用3D系統設計的軟件工具,對一個復雜的建筑物系統進行施工細節方面的設計和分析(如模板作業、帷幕作業、擋土設施等)作業,以提升工程項目施工規劃質量。此項作業可增進復雜建筑系統的施工性,提高營建生產力,增加對復雜建筑系統的安全性意識。
(4) 數字化組建
BIM執行團隊直接從BIM的3D模型信息,拿來與自動化機械制造技術做結合,組構加工建筑物的部分實體對象。數字化組建作業等于自動化加工制造作業,如同傳統的CAD/CAM作業,現在可稱BIM/CAM作業,首先將3D模型處理出有需要進一步加工制造的適當部分,再輸入自動化機械加工制造,產出系統組件。
(5) 3D協調作業
在BIM術語出現后,其所界定的語意內涵很快就被業界所接受,但所謂具有BIM技術實作功能的軟件工具,雖未來潛勢十足,但真正要達到大家所期待的理想成效,需要配套的工程信息管理技術仍不易馬上到位。
然而可以肯定的一件事實就是,以現有BIM相關軟件工具提供的功能,從其參數設變引擎及3D模型可視化等特色的充分應用,來改善傳統的工程協調會議,其成效已普遍證明是明顯的,若再加上對BIM 模型等數據中心版次控管得宜的話,整體獲益必將更令人振奮。因此,所有欲考慮初次導入BIM 技術的任何工程項目,都應認真考慮優先納入「BIM的3D協調作業」。BIM執行團隊以BIM 模型為作業基礎,使用一個3D 模型元組件沖突(干涉)之自動檢測軟件,在工程項目協調會議進行仿真、檢討、修正的過程,即稱為「3D協調作業」。BIM 的3D協調作業在設計時間的應用也非常重要。
(6) 工地現況建模
執行團隊以BIM 模型為作業基礎,為工程項目發展出應對目前工地現有條件下之3D 模型的過程,包括工地地理環境、周遭狀況、工地上的設施設備、或含有設施設備的空間區域。此模型可以用多種方式發展,主要取決于當下的需求,以及對未來營運的附加價值。此作業建置之建筑物現況數據可做為記錄建筑履歷使用,提供有關工址環境的文件,強化描述現況條件之文件效能和準確性,以利后續應用。
(7) 施工項規劃(4D建模)
BIM 的執行團隊運用一個4D 模型(加上時間維度的3D 模型)有效地規劃施工階段(亦可指營運期的修建、改建等)各分段工項進場施作的先后順序作業。本項作業重點在施工工項排程和BIM 模型中元組件有效之系結及依時間軸的運作規劃過程。4D 建模為功能強大的可視化和溝通工具,可以給項目團隊,包括業主,更清楚地了解到工程項目里程碑和營建施工實作的計劃細節,讓業主和整個工程項目參與者都能更加了解施工各階段的排程,并掌握該項目進行中的關鍵路徑。