BIM4.0推動現況— 建築AI與智慧治理

新北市政府工務局股長 黃毓舜

黃毓舜 學歷：國立臺灣科技大學建築研究所博士候選人 國立成功大學建築研究所碩士 中國文化大學建築及都市設計學系 現任：新北市政府工務局工程科股長 經歷：臺北市建築管理工程處建照科股長 (95年1月至102年12月) 新北市政府工務局建照科股長 (102年12月至104年2月) 資格：1.94年公務人員地方特考三等及格 2.94年建築師專技高考及格 3.95年都市計畫技師高考及格

簡歷﹕

大 綱

肆、維運管理

壹、建築AI與智慧治理

參、現場施工管理

貳、電腦輔助建築設計

伍、結語

壹、建築AI與智慧治理

3D GIS圖台

城市基礎 資訊

5

建築AI新紀元

2017 台大畢業典禮所提的這段話: 「 AI 是對人類學習過程的闡釋，對人類思維過程的量化，對人類行為的澄清，以及對人類智力的理解。AI 是人類認識並理解自己的最後一步，我希望加入到這個一個全新但是最能改變世界的科學。」

創新工場創辦人暨執行長李開復博士

資料來源：Architecture and Urban Planning in the age of Artificial Intelligence in an article by Rron Beqiri.

建築IA(Intelligence Augmentation簡稱IA，智能增強)： 以法規檢測為例 空間界定→名詞定義→法規語意→邏輯分析→資訊萃取→空間再造→專家資訊

AI(Artificial Intelligence)人工智慧：主要面向Machine learning (機械學習) Expert system (專家系統)、Vision(虛擬)

BIM

視覺模擬

城市規劃

空間計畫

面積計算

綠能分析

材料估算

施工模擬

智慧生活

智慧化建築生產履歷

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BIM 4.0整合作業平台

雲端應用服務三大面向，基礎資料佈建 (Infrastructure Data)、整合平台(Platform) 及專業系統(software) 的三合一雲端服務模式

GIS都市計畫圖資資料庫

M I S 建 築 管理資料庫

建管法規檢核系統

BIM數位模型資訊

Smart data (IFC) 資 料 交 換 格 式

IoT

感知層(Beacon、RFID Tag )

基礎資料

雲端 整合平台 專業系統 智慧城市 物聯網

點雲與BIM模型精確驗證

建築物維運系統

GIS勘驗圖台

行動裝置 電子模型

11

12

13

貳、電腦輔助建築設計

法規檢測的架構

cite：C. Eastman, J.-m Lee, Y.-s Jeong, J.-k Lee, Automatic rule-based checking of building designs, Automation in construction, 18 (8) (2009) 1011–1033.

建築物幾何演算與碰撞關係

Producing Zoning constriction framework

Front yard

rear yard

side yard

Identify site location and space name of zoning yard

Boolean operation with front and side yard frame and site boundary

Site boundary

Road width

Road central line

Constriction range of front yard ≦2W=30meters

Constriction range of rear yard ≦2W=15meters

Constriction and standard of yard rules

外部環境管制法規演算

內部建築構件法規距離檢討演算

法規檢測結果分析

智慧審查- 實際檢測案例-新北市立美術館案例

設計方案經電腦自動檢核方現摟版搭接錯誤造成碰撞(紅色區域)

B1FL

淨高不足

建築物高度

樓梯、平台、梯寬、級高、深

智慧審查- 實際除錯檢測案例 (建築物高度、樓梯設施)

紅色區塊顯示設計錯誤之處

防火間隔

車前距離

作業廠房面積≧150㎡

智慧審查-實際除錯檢測案例 (防火間隔、天花淨高、車前距離、作業廠房最小面積)

天花淨高

紅色區塊顯示設計錯誤之處

智慧審查- 常見設計錯誤大數據統計

智慧審查- BIM審查案例統計

一、BIM導入專案工程案例27案(統計101~105年) 二、建造執照法規檢測及開放空間預審案例如下

建 照 案

年度 編號 案件名稱 法歸類組 總數

103年

1 永和運動中心 Ｄ－２

29案

2 汐止運動中心 3 樹林運動中心

104年

4 四汴頭果菜批發市場工程 Ｂ－２ 5 土城醫院 Ｆ－１ 6 蘆洲仁愛停車場綜合大樓 Ｄ

105年

7 樹林藝文中心 Ｇ－２ 8 新北市立美術館 Ｄ－２

9 新店行政園區(城鄉局辦理) Ｈ－２ Ｄ－２ Ｇ－２

10 新店區央北社會住宅 (城鄉局辦理)

Ｈ－２

預 審 案

106年 11

1.林口區( 5案) 2.中和區( 3案) 3.三重區( 1案) 4.三峽區( 2案) 5.汐止區( 4案) 6. 淡水區(1案) 7.新店區(1案) 8.樹林區(1案) 9.鶯歌區(1案)

Ｈ－２

24

永和運動中心

樹林運動中心

樹林藝文中心

土城醫院

新店行政園區

智慧審查- BIM建照輔查核代表案例

新北市立美術館

參、現場施工管理

建築主要結構體勘驗模型

智慧勘驗管理-三鶯國民運動休閒中心BIM現地勘驗

建築物構件尺寸

肆、維運管理

工程科 新北市政府資訊模型建置及轉換

VR

設備元件建置

外觀模擬 結構及外牆建模

設備系統建置

轉換至管理平台

VR模擬

資訊建置與連結

1

6

1 2 3

5 6

系統開發 3~4月 模型轉檔 5~6月

資料建置 7~8月

訪談現勘 1~2月

修正調整11~12月 系統測試 9~10月

‧業務訪談‧系統調查

‧環境設定‧層級確立

‧架構規劃‧分析設計‧流程規劃‧系統雛型

‧系統架構‧模型轉檔‧表單建置‧介面設計

‧資訊整合‧測點設置‧系統介接‧資料連結

‧功能測試‧流程測試

‧結果測試‧壓力測試

1

‧功能修正‧效能調整‧介面美化‧準則製作

4

3 4

5

6 一般建築

通用準則

共通性維管

群樓區電氣訊息連結

智慧維管─市府大樓導入 BIM 維管

2

32

全市公有建築維管系統 工程科

Enter

全市公有建築維管系統 工程科

視覺化維管平台

工作排程

預防性維管

空間查詢 設施履歷

新北公有建築維管系統

建築與機電MEP數位空間管理圖台

34

建築物空間計畫(室內空間、陽台、 梯間)

建築機電空間維運圖台

機電維運元件資料

結語

建築AI最關鍵的就是空間界定與資訊再造。法規檢測扮演

一個重要的專家系統角色。它乍看之下有點難，但程式編寫不

是最困難，最難的是「人的思維」邏輯化。智慧城市、工業

4.0、IoT與BIM在未來的國際競爭領域就是一種共通的舞台。

它需要一個共通的資訊標準，處理明確的參數資訊。從智慧建

築建構智慧城市，建築資訊系統與AI發展是關鍵。期待大家一

同努力共同找出建築AI與BIM新紀元！