生命週期 BIM 工作流讓成都東安湖木棉花酒店縮短 50% 的施工工期

揮別過去繁瑣笨重的傳統工作流程!成都東安湖木棉花酒店的室內設計團隊打破常規,在整個「設計—施工(Design-Build)」過程中,全面導入了真正的生命週期建築資訊模型(BIM)。在此專案落地之前,當地的許多同類型專案仍採用傳統設計方式,事後才用 BIM 進行二次建模,也就是業界俗稱的「假 BIM」。而該團隊突破了既有的工期想像,將 Trimble 的領先技術(特別是 Trimble 機器人全測站電子速測儀)與 SketchUp 深度結合,成功縮短了近 50% 的施工時間,完美優化了 BIM 的應用流程。

本專案的室內設計團隊由業主方「華潤置地(CRL)」、室內設計兼 BIM 顧問(註 1)「北京原築前沿室內建築設計有限公司(OCD)」以及施工團隊共同組成。團隊揚棄了「先做 2D 設計再用 BIM 重新建模」的舊思維,在整個專案生命週期中皆以 SketchUp 為核心,建立輕量化的模型並進行直覺的 3D 溝通,大幅節省了時間與資金成本。

(註 1) 室內專案設計師兼 BIM 顧問:與負責深化設計和施工圖發展的傳統室內設計師不同,本專案中的 BIM 顧問直接交付了具備施工圖級精細度(LOD)的 BIM 模型。總承包商可直接依據 BIM 模型進行施工,無需依賴全套 2D 圖面,最終僅需提交竣工圖以滿足法定申報需求。

成都大運會園區效果圖

緊迫的完工期限 造就創新的設計手法

為了迎接 2021 年成都世界大學運動會(世大運)體育中心的開幕,這座成都酒店必須限期完工,留給團隊的時間僅有短短的 17 個月。面對如此緊湊的施工週期、嚴格的成本控管以及對高品質的極致要求,華潤置地深知必須採用一套雷厲風行的超高速設計工作流。雖然華潤置地過去從未在酒店專案中實施過「生命週期 BIM」,但他們毅然決定轉型嘗試此新流程。所謂生命週期 BIM,是指涵蓋所有專業與利害關係人,對建築物從概念設計到最終拆除進行全方位的 3D 設計與營運管理。由於本專案由業主主導,能全面督導從設計到施工的各方團隊,這讓華潤置地具備了測試全新工作流的絕佳條件。

最終落成的建築總面積達 61,000 平方公尺(約 18,500 坪),包含三棟塔樓、低裙樓、宴會廳、351 間客房以及地下室。專案於 2019 年 12 月澆置混凝土基礎,並於 2021 年 5 月全數完工,總施工歷時 17 個月。相較之下,同等規模的酒店傳統上通常需要 32 個月才能完成設計與施工,這意味著本專案成功縮短了將近 50% 的建造週期。此外,最後的專案驗收結案僅花了 7 至 8 個月,對比同類專案一般所需的 12 個月,時間也縮減了 42%。

成都飯店專案效果圖

餐廳竣工照片

屋頂酒吧竣工圖

打造成功生命週期 BIM 流程的五大關鍵秘訣:

  1. 一模到底,延伸至未來營運:
    設計團隊所建立的 SketchUp 專案模型,不僅用於深化室內設計與產出材料清單(BOQ),更直接指導工廠的預製加工。完工後,此 3D 模型更直接移交給酒店的物業維護團隊,落實全生命週期的物管應用。這真正做到了「時間零浪費,流程零返工」。
  2. 建模方法論是成敗關鍵:
    嚴格落實專案的 BIM 規範來建構模型至關重要,如此才能確保模型能精準輸出專案所需的特定數據。在設計階段,團隊以極高的精確度建立模型,以便快速產出精準的預算估算與材料數量計算,讓專案能直接對接採購流程。
  3. 前置化風險控管:
    BIM 流程的核心價值在於「未雨綢繆」。團隊將 3D 模型與工地的雷射掃描點雲(Point Cloud)數據進行疊合,在整個專案過程中持續進行誤差分析報告。設計團隊更在深化設計前先執行碰撞檢查(Clash Detection),提前發現並排除潛在衝突。
  4. 結合 3D 掃描與自動化全測站,實現數位精準度:
    在酒店專案中,室內設計團隊根據雷射掃描的點雲數據,反向建立了精準的既有結構模型。隨後依據結構現況發展室內與機電(MEP)的 BIM 模型,最後將模型匯出至搭載 Trimble FieldLink 軟體的平板中,引導「機器人全測站電子速測儀」進行現場的精準放樣。
  5. 導入全專業的雲端協同設計平台:
    所有利害關係人均可同步存取該酒店的 BIM 模型與數據,實現全方位資訊的即時同步與共享。

BIM 專案管理組織架構圖

施工進度計劃

工作流程、軟體和硬體亮點

點雲掃描:確保模型與工地現場百分之百吻合

本專案利用 Trimble 雷射掃描儀,在施工現場擷取了數百萬個空間點位。因應工地現場環境與專案的龐大體量,掃描作業採分區、分樓層的方式逐步進行。隨後,團隊根據點雲數據調整了原先室內概念設計模型中的結構尺寸與物件,為後續深化的室內與機電(MEP)模型建構了無誤差的精準基礎。

「我們為什麼要在施工階段大費周章地進行點雲掃描?因為結構施工階段產生的微小偏差和誤差,很難在傳統的竣工圖上如實反映。如果室內設計、工廠加工和現場安裝仍盲目依據最初的建築施工圖進行,天花板的淨高和水平度就無法得到保證,這將引發一連串的變更設計與時間浪費。透過點雲掃描,施工現況的精準尺寸能即時更新至 3D 模型中,確保模型在整個專案生命週期中都具備絕對的準確性。」

—— 華潤置地總部 酒店康養地產部副總經理 劉德建

施工現場掃描

現場掃描建築結構尺寸

基於 3D 掃描資料更新建築 BIM 模型

「借助點雲掃描與誤差分析報告,我們成功實現了『工廠預製加工』與『現場施工放樣』的完美同步。以大型宴會廳為例,空間內使用了大量的鋁板與不鏽鋼金屬面板,這些材質在安裝後極易產生熱脹冷縮或變形。透過點雲掃描,我們能精準捕捉材料的微小變化。傳統上,這類大空間的室內裝修需要 7 到 8 個月才能完工,但透過這項精準技術,我們只花了不到 4 個月就順利完工。」

—— 華潤置地總部 酒店康養地產部 BIM 負責人 何偉

宴會廳模型與完工現場對比

牆體和柱子垂直度報告

「我們掃描了每個房間的點雲以獲取確切尺寸,在 BIM 模型中將房型設計進行標準化管理,接著利用 Trimble 機器人全測站將設計完美放樣至現場。」

—— OCD 執行長 何濤

團隊利用 Trimble 掃描儀擷取的點雲數據,完成了跨專業的模型同步。得益於此,材料、成本、標準工法等各項資訊皆保持高度一致,為業主省下了大量的時間與資金。

在設計初期,這座擁有 300 多間客房的酒店竟然有高達數百種細微相異的房型,這對施工團隊來說曾是一大夢魘。設計團隊展現了靈活的應變能力,採取了兩大關鍵舉措來縮短工期並確保精準施工:一是將客房設計標準化,讓構件得以在工廠內進行大規模預製。此舉大幅優化了施工時間、人力與成本,並降低了隱含碳排與建築廢棄物。二是利用 Trimble 點雲掃描建立精準的「數位雙生(Digital Twin)」,並搭配機器人全測站進行精準放樣。

使用 Trimble 機器人全站儀

科技賦能:讓營建放樣全面自動化

Trimble 機器人全測站電子速測儀(RTS)是一款能將設計圖說精準投射至施工現場的利器,可大幅提升現場放樣的效率與精確度。該硬體設備配合 Trimble FieldLink 軟體運行,施工作業人員只需操作載有最新 SketchUp 酒店模型的平板電腦,在畫面上選定放樣點,全測站便會在數秒內自動旋轉定位,並將雷射光束精準投射到工地現場的實際位置。這種基於 BIM 模型的現場放樣,大幅提升了隔間牆砌築與表面飾材鋪貼的定位精度,確保「所築即所模」。此外,團隊還加碼利用行動端 VR 應用程式進行虛擬實境的放樣檢視。

行動應用 VR 視覺化施工佈局

利用 BIM 模型指導現場樣機製作

施工前的預先碰撞檢查 讓各專業系統完美整合

碰撞偵測(Clash Detection)是 BIM 核心的應用之一,旨在找出不同專業模型(如建築、結構、機電)之間的衝突。它讓專案團隊能在現場開工前,就在電腦的模型世界裡解決可能衍生高昂代價的設計衝突。

碰撞偵測

利用 BIM 模型指導機電佈局優化

生命週期 BIM 流程的優勢在此一覽無遺:將建築結構的點雲掃描資料,與室內設計、機電(MEP)的 BIM 模型進行多層次的疊合。利用 Trimble Connect 的碰撞檢查功能進行全面評估,確保酒店複雜的機電管線管路在穿樑繞柱時,能完美避開並滿足室內天花板的淨高與造型要求。

透過截面分析,機電管道佈置滿足天花板標高要求。

竣工客房照片

機電管路佈置優化

預算與材料清單(BOM) 一鍵自動生成!

傳統上計算材料清單(BOM)的工作場景是怎樣的?想像一下:估算師在深夜裡對著桌上堆積如山的 2D 圖紙,按部就班地用計算機和筆逐一計算並記錄每張圖紙上的長度、面積與體積數據,過程枯燥且容易出錯。

但在這個專案中,團隊徹底翻轉了這個傳統。透過成都酒店專案所建立的 BIM 建模流程,團隊將材料編碼與尺寸資訊直接輸入至 SketchUp 的動態元件(Dynamic Components) 中。不同的材料會對應各自的計算公式,自動從模型中抓取體積或面積。利用 SketchUp 的「產生報告(Generate Report)」功能,估算師只需輕輕一鍵,就能將材料屬性與數量匯出成完整的材料清單。透過串聯設計與施工,SketchUp 模型真正發揮了 BIM 的核心終極價值,並作為未來營運與維護的數位雙生基石。

BIM 模型數量清單

物料計劃

來自 LayOut 的圖紙 直接指導工廠預製加工

團隊利用 BIM 模型與 SketchUp 的 2D 圖紙文件化工具 LayOut,設定了精細的施工與安裝工序順序。承包商直接依據 BIM 模型中的材料類型向工廠下單訂製構件,構件在工廠預製完成後再運抵現場組裝。由於 LayOut 圖紙與 SketchUp 3D 模型具備即時連動、動態同步的特性,所有圖紙在整個施工變更過程中皆能保持高度一致與最新狀態。

直接從 SketchUp 模型產生的佈局圖

BIM 模型全面引導了酒店室內裝修施工與多專業間的協調,不僅縮短了施工時間,更大幅提升了作業效率。它同時也是營建材料採購的精準依據,降低了工地的安全風險。材料在工廠以流水線工藝進行預製裝配,有效降低了材料損耗率,並輕鬆達到了政府對建築物「預製率(綠色建築指標)」的嚴格要求。SketchUp 模型更直接交付給工廠製造商,用以引導材料的客製化加工。如相關圖表所示,BIM 模型主導了面材的排版佈局,實現了現場「零裁切、零廢料、零污染」的境界,更因為現場不產生粉塵而達到了低碳環保。這些創新的流程節省了大量時間與人力成本,大幅提升了整體效益。展望未來,華潤置地及其合作夥伴將全面推廣這套全新工作流至後續的酒店精裝配式施工專案中。

LayOut 用於完成材料佈局

SketchUp 模型指導工廠生產

基於 SketchUp 模型製作的工廠組裝樣機

雲端協同,無縫設計

設計團隊透過與雲端協同設計平台內建的 SketchUp 延伸程式(Extensions)進行互動,不再需要浪費時間在反覆下載和複製大型檔案。這種高度協調、全專業參與的設計流程,幫助所有利害關係人能即時掌握專案進度、共享並傳輸數據,大幅減少了傳統 2D 施工圖容易出現的錯漏碰缺。

泳池模型 vs. 施工現場 vs. 竣工照片

飯店室內外照片

「成都酒店專案所採用的 BIM 流程是未來建築工程的最佳實踐典範。不論是模型的精細度、編碼的應用、數量的控管、多方團隊的協作,乃至於 BIM 模型與施工現場的虛實結合,一切都拿捏得『恰到好處』。」

—— buildingSMART 中國分會秘書長 魏來

無論在國際或在海內外,SketchUp 皆是一款卓越的設計建模軟體與 BIM 利器。根據成都酒店設計團隊的實際反饋,SketchUp 具備簡潔與輕量化的優勢,當它與 Trimble 的其他軟硬體生態系完美結合時,便化身為無懈可擊的終極設計方案。

透過僅僅三年的技術沉澱與實戰驗證,華潤置地、OCD 及其合作夥伴共同創造了令人驚嘆的成果——成功節省了近 50% 的施工工期、顯著降低了成本、提升了工地安全並實現了減碳目標。設計團隊也特別提醒,這類工作流的優化與升級,需要歷經幾個專案的磨合才能完全內化。然而,只要您願意改變並升級現有的工作流程,借助這項技術,您同樣能在設計與施工階段落實真正的生命週期 BIM。

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