香港房屋委员会及房屋署

建筑信息模拟及地理信息系统

建筑信息模拟及地理信息系统

引言

建筑信息模拟为数码模拟系统,以数码模拟程序,演示建筑生命周期内各项数据的立体模型。这项创新科技有助促进建筑师、工程师和建造业界人士之间的沟通。

房屋委员会(下称「房委会」)自2006年起,已率先试用建筑信息模拟。我们利用建筑信息模拟令设计视像化,并逐步推展至其他阶段,使整个建筑生命周期,由设计到建立文件、建筑以至设施管理的连串业务务相关者受惠。藉着建筑信息模拟的应用,我们优化规划、设计和协调,并减少建筑废料,改善工人的安全水平,从而提升建筑质量。目前,建筑信息模拟已成为我们发展公营房屋项目一个不可缺少的工具及平台。

三级管理架构

为促进在发展公营房屋项目中应用建筑信息模拟及地理信息系统,房委会于2007年开始采用以下的三级管理架构:

第一级 — 建筑信息模拟/地理信息系统项目督导小组委员会

负责适当地规划和监察建筑信息模拟/地理信息系统的推行情况。作为管理层的一环,建筑信息模拟/地理信息系统项目督导小组委员会在向各级人员作出指示和支援方面面担当一个重要角色。

第二级 — 建筑信息模拟/地理信息系统工作小组

负责支援建筑信息模拟/地理信息系统计划督导小组委员会,其成员来自各相关专业的代表。这个工作小组的职责是拟订执行及技术细节。

第三层 — 建筑信息模拟服务小队/地理信息系统管理小队

负责就建筑信息模拟/地理信息系统的应用事宜向各工程小组提供中央支援。这两个小队不仅在内部建立相关的专业团队,并协助部门加快在这方面的技术发展。

应用

我们的专业及技术同事在应用建筑信息模拟/地理信息系统上已积累必要的经验及掌握关键技巧。除策略性引进建筑信息模拟作为房屋发展项目的标准设计工具以外,我们最近在结构工程范畴(包括楼宇拆卸、挖掘工程、立体预制组件工程和地基工程设计)应用建筑信息模拟方面亦取得了突破,成绩令人鼓舞。

1.       规划阶段

2014年,我们在地盘规划工作上取得突破,成功将建筑信息模拟结合地理信息系统一同使用。我们钻研了一套方法,把新屋邨的建筑信息模型转换成地理信息系统数码数据,然后加入香港地形和现有建筑物的三维模型。这样,我们便可在以三维模拟显示的地理信息系统环境下进行土地评审和视觉影响评估,包括山脊线分析、了望点分析和阴影分析。藉着这个新方式,我们近年成功把房委会发展项目对四周环境的景观影响减至最低。

地理信息系统分析

2.        计划设计阶段

我们于2008年开始采用建筑信息模拟初期,最先要以这项技术完成的其中一项工作是设计标准构件式单位。当时的工作目标是制作一套标准设计,藉以提升工作效率。目前,标准化已成为公营房屋发展项目的特色,除了有助使用预制组件技术外,其他的优点还包括可缩短协调时间、减少地盘产生的建筑废物、减省人手和降低建筑成本。

标准构件式单位

我们也把建筑信息模拟应用到地基工程设计上。我们的结构工程师团队研发了一套名为半自动地基工程设计系统。这个系统除了能够以三维视像显示地底地质状况和地底石层等高,方便我们比对拟议地基工程设计。我们的结构工程师还利用三维模型直接制作大量的二维地基工程图则、截面图、立视图和桩柱明细表等法例规定递交的平面图则资料。半自动地基工程设计系统可按输输入的地质状况和地基工程设计变动而快速自行修正智能数据和参数的功能,进行工料测量。

半自动地基工程设计系统

相片:半自动地基工程设计系统

在计划设计阶段,建筑信息模拟对于价值管理或优化设计亦非常有用。例如,我们利用建筑信息模拟比较两个设计方案的建造时间、成本和效益比率;比较不同打桩工程方案,以找出成本较低者;比较不同上层结构工程方案,以决定在成本效益和完工时间方面较优的方案。总括而言,建筑信息模拟能提供多一项工具,让我们更准确计算工料、成本和时间,令有限资源发挥最大效益。

相片:显田街

显田街-录像影片 (MP4)

3.       详细设计阶段

在详细设计阶段,我们将建筑信息模型结合照明模拟软件使用,为室外和室内的照明设计得出最合适的方案。

照明设计

相片:照明 1

相片:照明 2

4.       递交法定文件阶段

在递交法定文件方面,我们亦推出试行计划,以建筑信息模拟制作图则。我们利用三维模型制作一般建筑图则和地基工程图则等平面图则。试行计划推行至今进展良好。

住宅楼宇耗用的电力占全港整体耗电量的26%,因此,改善住宅楼宇的能源表现,在政府建设更环保和可持续建筑环境的策略中,占一个十分重要的位置。我们目前已有一套有关建筑物玻璃部分的光透率和外部反射率的设计和建筑规定,用以规管建筑幕墙的住宅热传送值。我们递交的一般建筑图则,便是利用建筑信息模拟计算当中的住宅热传送值。此外,我们亦能从建筑信息模型摘取窗户、外墙和天台等部分的建筑参数及方向资料,以方便计算热传送值。

5.       招标阶段

我们亦曾于2012年研究以建筑信息模拟计算详细工料,并模拟成本管理和现金流量,这套方法名为工料测量建筑信息模拟。这项模拟技术方便工料测量师在设计师的建筑信息模拟元件中有效地传送、摘取和核实与成本有关的资料,并将数据载入机构建筑工料清单数据库,以方便进行估算、成本比较、现金流量分析,以及支付款项和变动估算。

6.       建筑阶段

借助建筑信息模拟技术,我们能预早计划预制混凝土建筑工程的工序。在实际施工前,承建商和地盘监督人员利用建筑信息模拟向工人讲解施工程序和工作步骤,不单缩短学习时间,而且能提升地盘的安全水平。

相片:启德1B

启德1B-录像影片 (MP4)

相片:沙田第52区

沙田第52区-录像影片(MP4)

资源

制订标准、拟备指引和设立组件资料库,有助建立模型、管理电子档案,以及促进系统使用者之间的沟通,是成功推行建筑信息模拟的重要因素。为此,我们已制订建筑信息模拟的内部标准,并拟备有关的使用指南、组件库设计指南和参考资料。请按入以下连结,阅览这些文件(只有英文版本)。

A. 房屋委员会建筑信息模拟标准和指引第2.0版(英文版本, PDF格式)

B. 建筑信息模拟标准和指引(旧版本仅供参考)

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