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淺談BIM與大數據

淺談BIM與大數據
BIM(Building Information Modeling)簡單地說就是具有一個資訊的立體模型,既然談到資訊模型就會讓人聯想到大數據(Big Data)及人工智慧(Artificial Intelligence),相關科技近幾年來之所以飛速成長,端賴於網路世界大量的汲取資料,讓人工智慧的演算有足夠的樣本去判斷正確的資料方向。以現今的大數據基礎,往往需要上萬筆資料才能有足夠的樣本數可以判別,而這點對於BIM來說是一件充滿挑戰的事情。

BIM數據複雜度高、取得不易

對建築產業而言,光是蒐集資料就非常困難。建築產業大多仰賴圖面,而且每種建築案件都不相同。其次,建築圖面也牽扯到公司的智慧財產,並不是所有公司都能大方地將其資訊公開。此外,建築工程界面相當繁雜,以單純的住宅案件來說,在設計面除了須結合結構技師、機電技師,也要符合地區性法規;在工程面則要處理不同包商的介面。數據的複雜度與取得量,使得BIM大數據還有非常大的一段路要走。

但若整套的BIM大數據無法執行,半套或1/10套也行吧?的確是可行的,例如美國處理道路修補問題。過去修補道路大多是一整段刨除,耗費大量的時間和金錢,尤其當腹地廣大每年的道路維護都是一大筆開銷。因此為了節省經費,專家使用雷射與攝影機等設備快速掃描道路自動建立成3D模型,並將大量的3D資訊與歷史文獻進行對比分析,來判斷什麼區段、什麼時候需要更新柏油路面,只需針對受損嚴重的區段進行路面更新,大大減少不必要的浪費。

關鍵問題:目的為何?願意投入多少?

這個例子也告訴我們,在談大數據之前須先知道想要解決什麼問題,像是想解決道路柏油問題,或只是建築空調舒適與節能的問題?如此才能在有限的技術與資源下達成目標。BIM本身也是同樣的問題,這個案子為何要做BIM?想達成什麼目標?要做哪些事項、做到什麼程度?⋯而這些問題一直以來也都困擾著BIMer(BIM的建立者簡稱)。

大多數業主都認為BIM的功效非常大,卻往往不知道自己的案子想透過BIM達成什麼目標,也不知道需要耗費多少預算才能透過BIM來完成。例如,業主希望BIM能計算所有的工程數量,但以現今的BIM較經濟的作法只能完成部分數量計算,但為求完美可能須耗費好幾倍的工作量才能完成;而建築業者基於服務至上,也是「拋頭顱、灑熱血」地配合業主天馬行空的想像。因此在高目標、低預算與高服務成本的狀態下,BIM產業仍有一場硬仗要打。

BIM的優勢與限制

現今BIM的狀況可以用一般道路與快速道路來比喻:以同一個目的地來說,雖然快速道路距離比一般平面道路來得長,但因沒有紅綠燈以及其他外在因素(撇除塞車因素),通常會比平面道路更快到達目的地。目前BIM看似一條距離最短的平面道路,卻充滿了許多障礙,例如:軟體功能上的限制、硬體支援能力、繪圖者熟練度、BIM資料庫建立⋯等,每次遇到就如同等一個90秒的紅燈,成效還是會輸給距離較長的快速道路──傳統電腦繪圖。因此在進入BIM之前必須有個思維:善用BIM的優勢,適時搭配傳統的方式來一起解決問題,等待紅燈變成綠燈而非硬闖紅燈,才能有效率地達到目的地。

一項新的技術往往需要經過很長的時間才能進入到整個產業體系,當初建築圖面從手繪完全演進到電腦繪圖可說經歷近20個年頭,而電腦繪圖時代也是累積了大量的圖庫,才能讓現今的電腦繪圖速度達到一定的水準,它們的共同點只有一個──時間。

未來:端賴政策與教育

若政府能扮演中立的角色,成立一個BIM資料中心,應有機會能幫助各行各業降低進入BIM的門檻。畢竟BIM不是只有建置3D模型,若有公共資料庫將可大大減低重覆建模的消耗,也能掌握更多的資訊量,可說是一舉兩得。可惜的是,政府部門往往換了長官就換了新的政策,若BIM的政策沒有持續性的關注與提升,光是靠民間來推動將是事倍功半。

而學校教育單位也必須開始培育新血,不斷讓產業能注入BIM的人才,才不會造成有案子卻沒人可做的窘境。像台大土木系BIM研究中心早已著手培育BIM多元人才,並且製作線上教學及平面出版品,也與各大專院校及民間合辦各式研討會,可說相當積極。

可以預見的是,當BIM的軟體能力與使用者行為不斷地改善,以及大量的資料庫累積,更快的設計速度、更高品質的設計圖面都將不是問題。更有甚者,還可以輔助設計者或是工程者透過3D模型來讓建築師或業主更深入問題層面;而透過大數據資料的處理,亦可協助其針對不同情況下判斷。這一美好景象已然在我們面前開展。
 
Tips
BIM的技術門檻其實相當高,不只是建模而已,除了本身需要熟透各軟體功能,更需要具備相關的專業知識。目前最大的問題是──專業人士不熟軟體,年輕的從業人員擅長軟體操作卻專業知識薄弱。當然有些公司也擔起「母雞帶小雞」相輔相成的政策,但大多數公司都是各自為政,也造成BIM與專業上的對立。
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