數位雙生如何改變建築產業 詹世州建築師談 BIM、AI 與建築全生命週期管理平台
撰文|蔡哲明 圖片來源|詹世州建築師
當人工智慧(AI)與建築資訊模型(BIM)逐漸改變建築產業,建築數位化也正從設計及施工階段延伸至竣工後的營運管理。詹世州建築師曾以英國倫敦當作設計基地並在歐洲各國進行深入考察,而後將設計實務拓展至亞洲多國。近年積極關注AI及BIM在建築產業的應用,認為透過數位合作與智慧建築生態系的建構,可進一步提升設計效率、施工整合度以及專業價值。
詹世州建築師(圖片來源:詹世州建築師)
此次邀訪詹世州建築師分享「建築數位雙生」(Building Digital Twin)趨勢,要讓建築資訊能夠跨越設計、施工、竣工移交與營運階段,不再只是建立一個逼真的三維模型,而是可以持續保存、更新與運用。當建築從一次性的工程成果轉變為可以管理、分析與優化的數位資產,建築師的角色及產業服務模式,也將迎來全新進程。
從 BIM 到建築數位雙生 連接建築生命週期的資訊斷點
BIM 已是建築數位化的關鍵基礎,但有模型並不代表資訊就能有效流通,設計階段在實務上建立的模型資料,到了施工現場便會分散於圖面、電子郵件及通訊軟體;工程完工之後,相關操作手冊、保固文件、設備型號與維修紀錄,未必可以完整移交給物業管理單位。以上種種資訊斷點,使得建築各階段的累積數據難以延續,也限制了 AI 加入所能發揮效益。
BIM 雲端平台串聯設計管理(圖片來源:詹世州建築師)
詹世州建築師表示,建築數位雙生的發展重點也正孕育而生,以可持續使用的建築數位資訊基礎,使得空間、構件、設備、維修紀錄與感測資料彼此連結,對比只呈現建築外觀與幾何資訊的三維模型,數位雙生重視資料的完整性、關聯性及持續更新能力。具體來說,BIM 回答「設備在哪」,資訊平台協助追蹤「做過什麼」,數位雙生則進一步串聯實體建築與數位資訊,使得資料能夠支援日常管理與決策。
BIM資訊平台及 AI 合作 建築資料能被使用
建築數位雙生並非單一軟體即可完成,需要整合建築模型、資訊平台、物聯網(IoT)、AI 與營運管理等流程。第一、BIM 建立建築的數位外觀,整合空間、構件、設備、材料以及系統之間的關係;第二、資訊平台能將圖面、照片、設備手冊、保固文件及維修紀錄等資訊,連結到相應的空間與設備;透過 AI整理,降低使用者查找資訊與操作系統的難度。
BIM與CDE建構角色層、階段與資訊層以及共用資料環境(圖片來源:詹世州建築師)
舉例來看,物業管理人員不必逐一翻閱設備資料,就能透過AI提出「一樓會議室的冷氣是哪個品牌?」、「設備是否還在保固期內?」或「過去一年哪類故障原因頻繁?」等問題。隨著資料已經完成整理,AI 便能協助檢索、彙整及分析,強化資訊取得效率。詹世州建築師受訪提到,技術導入並不代表可以完全取代專業人士,例如專業責任、管理決策、設計判斷、風險評估等,仍然需要人的知識經驗。
從設計、施工到營運 打造完整的建築數位資產
建築數位雙生價值,必須建立在建築全生命週期,例如在設計階段,運用BIM 可協助跨專業合作、設備整合、空間檢核以及設計決策紀錄;進入施工階段之後,則可繼續整理材料、設備、進度、查驗與現場問題等,使得設計模型逐步轉化為具備實際資產資訊的數位模型。竣工移交是銜接工程建置及長期營運的關鍵環節,設備型號、供應商、保固期限、操作手冊及相關圖面,若在移交時全數整理並建立關聯,後續管理人員就能更有效地掌握建築資產,避免建築資訊隨著工程結束消失。
建築資訊平台案例:台東集合住宅案(圖片來源:詹世州建築師)
詹世州建築師分享,正當進入營運維護階段,相關資料便能直接支援設備巡檢、故障排除、維修派工及保固管理,以公共空間冷氣故障為例,管理人員可以藉由設備資訊快速確認安裝位置、廠商、保固期限及歷次維修紀錄,減少人工詢問與反覆查找時間。這也展現建築數位雙生的實務意義,從展示模型的既有觀點,進一步成為解決營運問題的利器,使得建築在完工後仍能持續累積以及運用資訊。
JSID傑瑟國際設計全生命週期BIM資訊管理平台架構(圖片來源:詹世州建築師)
未來五至十年 建築產業從專案交付走向長期服務
詹世州建築師表示,建築數位雙生與智慧營造的未來願景,將不再只著重模型精細程度,而是更加看中資訊品質、資料結構及持續更新能力。BIM 有機會從專業團隊的設計工具,逐步成為建築產業共享與交換資訊的基礎。AI 也可能是操作建築數位資料的重要介面,使用者只需提出管理需求,系統就可協助從 BIM、資料庫與 IoT 資料中取得資訊。AI可進一步支援設備維護、營運分析與經營決策,強化全生命週期管理。
施工、竣工到移交(圖片來源:詹世州建築師)
詹世州建築師的國際設計經驗與對 AI、BIM 應用的關注,反映出建築產業正面臨的轉型趨勢,當 BIM 成為資料基礎及資訊整合、AI 協助使用者理解數據搭配人員進行判斷與管理,建築就不再只是完工後等待維護的實體外殼,而是能夠隨著生命週期累積資訊、持續改善的數位資產。
建築全生命週期X階段人員對應權限設定範例(圖片來源:詹世州建築師)
建築數位雙生如何改變建築產業的營運管理?
建築數位雙生透過整合建築資訊模型(BIM)、資訊平台、物聯網(IoT)與人工智慧(AI),將建築從一次性的工程成果轉變為可管理、分析與優化的數位資產。這使得建築資訊能夠跨越設計、施工、竣工移交與營運階段,並持續保存、更新與運用。透過數位雙生,物業管理人員能更有效率地查詢設備資訊、保固狀態及維修紀錄,AI也能協助整理、彙整及分析數據,強化資訊取得與決策支援,進一步提升設計效率、施工整合度以及專業價值。
建築數位雙生與 BIM 的主要差異為何?
BIM 主要建立建築的數位外觀,整合空間、構件、設備等關係,回答「設備在哪」。而建築數位雙生則更重視資料的完整性、關聯性及持續更新能力,它串聯實體建築與數位資訊,並能支援日常管理與決策,回答「做過什麼」以及更進一步的分析與優化。
導入建築數位雙生後,建築師的角色會被取代嗎?
技術導入建築數位雙生並不代表可以完全取代專業人士。專業責任、管理決策、設計判斷及風險評估等,仍然需要人的知識經驗。數位雙生旨在提升效率與價值,而非取代專業判斷。
建築數位雙生在建築生命週期的各階段有何應用?
在設計階段,BIM 可協助跨專業合作與設計決策;施工階段則可整理材料、設備與進度資訊;竣工移交時,能完整建立設備資訊關聯,讓後續管理人員更有效掌握建築資產,避免資訊斷點。