【人物專訪】建築業的當代挑戰:數位轉型與綠色轉型——專訪謝尚賢教授

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11/4(六)謝尚賢教授主講:「建築業的數位與綠色轉型」

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採訪、撰文|阮芳郁

審定|謝尚賢 教授

臺灣大學土木工程學系 謝尚賢 教授|來源:講師提供

回溯求學歷程,謝尚賢提到大學期間從農工系(現為生工系)轉到土木系,原是因為對物理、資訊的興趣。進入土木系後,接觸到結構工程、計算力學,開始投入研究。回到臺大任教期間則因數位轉型的全球浪潮,研究興趣逐漸轉向電腦應用與管理,這一轉向也是使他從Hard Computing到Soft Computing的關鍵。謝尚賢指出,這是從「只有」標準答案,轉為「沒有」標準答案,而需從所有可能答案中挑選最合適者。這一思維邏輯的轉變,使他看見營建資訊到管理層面,不同專業在同一營建過程中可能遭遇的情況與考量,通盤的整合,使他能全面性地結合研究與實務運作。

 

營造業的數位轉型:BIM系統的革新意義

謝尚賢說道,數位轉型對傳統營建業造成重大改變,也造成建築產業的革新。其關鍵在於BIM(Building Information Modeling,建築資訊塑模)技術的引進,使過去2D平面的設計圖轉向3D模型。過往設計師必須提供多張平面設計圖給工地,然而多張平面圖的管理與呈現方式,資訊管理不易,容易造成資訊不一致,而使風險增加。如今改以3D模型的方式進行資訊管理與呈現,僅需管理一份模型,便能清楚產出不同面向的所需圖說資訊,不僅降低資訊管理風險,也降低人力成本,優化流程與作業效率。

然而,營建工程從上游到下游牽涉多種專業領域,設計圖管理與呈現方式的轉換,不僅是工具上的調整,更涉及整體產業觀念的改變。過往以2D工具即可完成的設計,如改用3D工具,不僅製作工具軟體成本增加,設計流程也得相應轉變,對生產線上的不同單位所需溝通協同方式也隨之改變。尤在中小企業為多的臺灣,難以在短時間內導入訓練人力、重新配置資源,許多企業在「既然2D可以完成,3D不僅麻煩,也增加成本」的考量下選擇沿用2D,猶見臺灣的營造業在數位轉型初期面臨的革新與挑戰。

謝尚賢特別提到,唯有其他大眾產業與媒體的助力,才能讓3D真正普及。他以電影與遊戲產業為例,消費者僅需以少量金額,便能享受電影或遊戲等娛樂產品,這一全球性的市場規模使3D產業能迅速擴及全球,也促使相關研發產業不斷進步。

 

耗能產業的永續之道:從設計、營造到維運,建築所面臨的挑戰

建築工程的成品,即是我們居住與生活的建築,然而,在全球化的永續風潮下,建築也將面臨永續的挑戰。由於營建工程是在大自然中建立一「人居」環境,這一環境不同於大自然,且建造過程勢必耗能、排碳。是以當數位化、永續發展逐漸成為全球化下各產業的目標,建築產業必然面臨考驗。

從營造面來看,建材的挑選即可有效減省碳排,例如盡量取自天然資源、選擇負碳的木構造,抑或使用低碳水泥建料,乃至選擇能回收再利用的建材,皆可達到減碳與循環經濟的功效。而從建築與室內設計來看,可藉由創造減少耗能的空間減少碳排,謝尚賢說道,我們所在的這棟國家地震工程研究中心的大片玻璃牆面即是因此設計,既能照進陽光,也能減緩熱能吸收,如此便能減少空調使用。

然而,謝尚賢也強調這些設計最終仍指向使用者,必須從使用者對於生活空間的「需求」開始,方有機會讓提供者針對需求,進行調整與嘗試,產品也才有真實進入日常生活試驗的機會。隨著不同時間、地域與社會文化發展,人們對生活空間的想像與需求也不斷改變,供需雙方不斷因此調整與適應。

除了節能,智慧化亦是當今建築設計的主要發展方向。例如現代人生活型態的改變,連帶改變了居住文化,少子化、單身或不養育小孩等生活型態的比例上升,尤以都市更為明顯,這樣的居住者是否需要一定居空間?若有了自己的交通工具、減少獨自生活的空間、公共空間則採取共享,以分享經濟減輕負擔。如上述的居住觀念與過往大不相同,影響了既有的建築設計觀念;然而,隨著數位與分享經濟的發展,感應器、自動控制與人工智慧大量出現,緊接而來的便是隱私議題,由於每個人願意犧牲隱私的程度不一,也成為現代建築空間設計必須考量的重要環節。

 

建築與人們的對話:參與式設計

事實上,除了建築相關專業者之外,建築的目的在於創造合宜的人居空間,是以與一般大眾緊密相關,也需要大眾的參與對話。謝尚賢介紹到,「參與式設計」是建築領域整合大眾意見的作法,設計師在過程中階段性地提出「如何符合共同需求」,並透過公聽會、座談會等方式與大眾對話,立基於此進行調整,舉凡都市更新、公共建設等,都朝向參與式設計進行。這與大部分產品在設計後直接拿至市場銷售以檢證的方式有很大不同,也是因建築確實深深影響我們的日常生活,居民的每一項親身經驗與意見都至關重要。

回看這一營建過程,從初期的規劃設計、進入現場的營造施工、到完工後的營運維護,在在凸顯出這一領域的多元與特殊性:由於建築最容易接觸終端使用者,它的核心指向人,處理的是人的居住空間,無論是結構安全或外觀與空間設計上,都與人的生活息息相關。立基於這一基礎需求,接觸到所有相關聯的產業,舉凡出資者、技術提供者、設計者、管理者、勞工,乃至影響決策的鄰近住民,每個產業的專業與在乎觀點有所不同,是以謝尚賢認為,建築更像是一個跨領域的載體,它的層面廣泛,需要良好的整合力,而在走向綠色建築的當代社會中,維護管理、風險評估與合作能力也成為建築與土木專業的必備能力。

 

從建築看見時代:以故事,留住人們的生活痕跡

既然建築和我們的日常生活息息相關,該如何認識它?謝尚賢提到,「故事」是最好的進入方式,例如過去他曾在臺大創新設計學院開設跨領域課程,以臺北城南、臺大校園的永續發展為題,邀請學生加入「參與式設計」,他們發現到唯有故事,足以喚起更多在地人的記憶與共感,並透過建築看見時代變遷。立基於此,專業者進一步整合建築安全、數位轉型、人民的空間概念,以故事為方法,將建築介紹給更多人認識。

建築物的一面牆、一片磚瓦、乃至一個曾經存在的活動空間,都顯示了人與空間的交織下,共同走過的生活痕跡,而這正是建築產業中,無論轉型前後,都應盡力保存下來的,屬於建築與我們的故事。

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