BIM 的應用及交付

美國 buildingSMART 聯盟組織在 2009~2010 年發佈的專案 BIM 執行指南

（BIM Project Execution Planning Guide），在建築物的規劃（Plan）、設計

（Design）、施工（Construct）營運（Operate）的生命階段中，針對 BIM 項目，

歸納出25 種應用，如圖 2-3。

圖 2-3 BIM 的運用項目（buildingSMART，2009）

按前述buildingSMART 的觀念，本研究作者依據國內 2015 年內政部建築研 究所開始進行的《台灣BIM 指南》及自 2015 年迄今各公共工程的 BIM 契約規範 文件，整理出目前台灣公共工程在各生命週期（各階段）所需建置的BIM 模型、

接下來的BIM 的運用、及運用後的 BIM 交付的 BIM 執行矩陣圖，詳圖 2-4。

在此，主要是說明BIM 在各階段（規劃、設計（基本設計、細部設計）、施 工（含竣工）、維運）要建立或深化（或稱修改）各種不同種類模型，這些模型 在各階段會有相對的專業運用，而運用完之後藉由BIM 模型交付（動作亦可稱轉

移）予業主或下一階段的執行者，如建築師將設計完成的資料（如圖面、規範、

數量、預算……）包裝於 BIM 模型中，交付給業主，再由業主移轉給營造廠，尤 其將這些模型深化後於施工階段運用，再將施工階段所產生的新資料包裝於修正 後的模型，藉由竣工交付給業主，讓其移轉給維運單位使用。此為BIM 對於建築 物資訊交付的操作邏輯。

圖2-4 國內公共工程 BIM 執行矩陣圖（本研究整理）

2.1.6 資訊交換標準

在前節BIM 的執行程序有一個很重要的觀念，就是 BIM 的資訊需要交換，

如建築師將資訊交給業主再交給營造廠，交換需要標準，否則語言不同則會有錯 意的問題發生。

資料交換工程艱鉅，當我們將BIM 導入工程規畫的過程中必定會遇到一件 事，即BIM 必須交換整合業主、設計單位、施工單位、設備供應商、業主維護單 位，以及各項規劃、工務、消防、營運、財務等多部門的資訊，並且在不同階段 從規劃、設計、施工、營運與拆除，其中所橫跨的生命週期，時間亦非常之長 久，加上整個建築生命週期內所有參與人員所使用的軟體種類多樣，因此，正確 地將如此複雜且多量的資訊作有效的傳遞與溝通，是一件非常艱鉅的工作。

BIM 工具軟體間有時需進行模型檔案的轉換與整合，目前國際一致認同的資 訊交換標準首要是IFC（Industry Foundation Class）標準，專供建築規劃、設計、

施工以及管理的資訊交換。

IFC 交換標準包含 3D 圖形、幾何資訊、非幾何資訊。

COBie（Construction Operation Building Information Exchange）屬於 IFC 的子 集，但其交換的是幾何資訊、非幾何資訊，不含3D 圖形。COBie 說明詳第 2.4 節。

2.2 設施管理（FM）的定義

設施管理（Facility Management，簡稱 FM），按照國際設施管理協會

（IFMA）和美國國會圖書館的定義，是「以保持業務空間高品質的生活和提高

（International Facility Management

Association ,IFMA）

設施設施管理 設施是為了某種目的而建造、安 裝或設置之物品。

設施管理則是結合商業行政、建 築學、行為學及工程科學的知識 與原則使設施內人員、組織與實

質的工作場所相互協調。

參考Bill East 所著之《The COBie Guide》，其設施（Facility）是依照 IFMA 的精神定義，係指單棟建築物。

具體內容。如消防設施的運作機能目的是處理有關火災事故，其所需之實體配置

《設備管理》一書將設備管理又分成預防維護（Preventive Maintenance）與 故障維護（Breakdown Maintenance：BM 或 Corrective Maintence：CM），如圖 2-5，圖中事後維護亦為故障維護。預防維護其定義為：「為防範設備不能使用於未 然，維持在可使用狀態所進行的計畫性保養」；而故障維護則定義為「發生故障 後所進行的回復處置」，而故障維護又分成緊急維護及通常事後維護兩種。

圖2-5 維護管理之分類

（Sullivan et al.，2010）。

就實際執行的專案工程經驗中，業主通常是於設備發生問題時要求營造廠商

型號，導致設施管理作業上的困難。

BIM 模型作為建築物全生命週期之資料載體，在工程各階段資訊整合的過程 中，提供統一資料交換方式，有助於工程資訊的共享，對於未來營運階段，BIM 能確保前期所輸入之資料可持續地供設施管理專業人員使用，省去了過去統整或 收集資料時間，直接提高資料的再利用率，降低營運階段人力成本與人為錯誤的 可能性。進一步BIM 模型所具備的虛擬 3D 建築物資料，可提供複雜的管線系統 一個方便可視化的環境，讓維修人員能更明確的掌握建物全貌，並可延伸作為設 施管理系統的資料依據，用於研擬未來營運數位管理方式，在研擬的過程中，可 分析建築物分類架構、清查設備管理之資料項目與內容，建立數位化管理流程與 BIM 模型進行整合，使其管理流程資料能與 BIM 模型之建築物資料相互關聯，

強化資料的互動性，有助於提高設施管理的品質（康思敏，2016）。

國外許多單位已了解BIM 資訊交付與設施管理與的重要性，並發展出所需的 BIM 資訊規範與準則，並具體要求所需的資訊內容，如 General Services

Administration（GSA）所發展之 BIM 綱要（BIM Guide For Facility Management），其架構如圖 2-6。

圖2-6 GSA BIM 綱要於生命週期整合 BIM 與設施維護系統之架構圖 USC（Ｕniversity of Southern California）亦發展 BIM 綱要，實施流程如圖 2-7，該架構區分參與者為業主、設計單位、與施工單位。並明確定義各單位於各

階段之交付責任與方式，且在此綱要中更精準的規範了元件命名方式模型細節各 類設備交付之內容與所使用系統的作業方式。

圖 2-7 USC BIM Guidelines 模型與資料交付流程圖

在BIM 與 FM 結合的過程中，有兩個主要的工作。一是“BIM 設施管理資料 的建置”，另一則是“BIM 設施管理系統的建置”。“BIM 設施管理系統的建 置”即是軟體的建置，且是以網路平台為架構，但此並非本研究的討論範疇，本 研究討論重點在“BIM 設施管理資料的建置” ，而資料的建置在於資料交換的標 準及交換的流程。

2.4 COBie 的介紹及分析 2.4.1 COBie 的概要

在2002 年 BIM 術語出現後，2005 年 12 月，美國即成立一個專門為促進 BIM 發展而制定國家建築資訊模型標準（NBIMS）的團隊。

團隊其中的一個小組的任務就是希望BIM 的執行，能在工程專案的設計與施 工階段，擷取能供竣工移交到營運、維護及資產管理階段所需的資訊，這就是 COBie（Construction Operation Building Information Exchange，施工營運建築資訊 交換）的由來。

這個COBie 專案研發小組係由美國陸軍工兵軍團實驗室的工程研究與開發中 心-建築工程研究實驗室所領導，主持人為 E. William(Bill) East 博士。從 2005 年 開始，美國太空總署(The National Aeronautics and Space Administration，簡稱 NASA)和白宮科學技術政策辦公室（White House Office of Science and Technology

Policy，簡稱 OSTP）從 2005 年開始提供這個 COBie 研發專案的補助。

同時，國家建築科學研究所（National Institute of Building Sciences，簡稱 NIBS）的設施維護和營運委員會（The Facility Maintenance and Operations Committee，簡稱 FMOC）組成一個專案團隊，成員包括設計師、建築商、業 主、試俥代理商，以及軟體公司等，共同研商從工程施作期間到移交給營運所需

電子試算表已減為19 個工作表（參考 NBIMS-US_V3_4.2_COBie_

Annex_A）。

2.4.2 COBie 的意義及特色

E. William(Bill) East 博士（2013）於 The COBie Guide-a commentary to the NBIMS-US standard 介紹文中說明：

『BIM 技術已經證明了它能夠在施工前判定建築構件之間的衝突來降低總體 成本支出。 在設計過程中解決這些問題，消除了施工期間產生昂貴費用的拆除重 做。 BIM 用於幾何碰撞檢測已經成為了解建築物資訊（information）效益的出發 點。

國際建築組織 buildingSMART alliance 已經開始制定資訊交換的標準化來解 鎖BIM 中的非幾何資訊，這種資訊交換標準最終將取代傳統契約以紙本文件交換 的方式。 資訊交換標準訂定的目標是要專案中的授權團隊成員在專案執行過程

中，能提供 BIM 模型建置過程中所需的資訊，並且有把握地共享及更新部分資

郭榮欽（2017）提到，COBie 主要係因應建築設施長期營運維護所需而生，

具幾項主要的特色： 何資訊，無論是透過「匯出（Export）」或其他方式萃取 COBie 規定的資 訊，COBie 的內容都只是 BIM 模型的一部分，亦稱 BIM 模型的子集

「COBie 只有定義資料的綱要（Schema），並沒有定義資料的內容，如同

資料庫（Database）中資料表（Table）的欄位定義（如 SQL DDL），或像 XML Schema（XSD），資料內容應另外在業主資訊需求書（Employers Information Requirements，簡稱 EIRs，為工程合約之附件）中制訂，並納 入合約中要求承攬廠商以及設計師執行，不同用途與性質的工程專案，

E. William(Bill) East 博士（2013）於 The COBie Guide-a commentary to the NBIMS-US standard 介紹文中說明：

「在專案執行過程中，不同的團隊成員主要負責創建COBie 可交付成果。

鑑於許多團隊將使用BIM 工具，特別是在設計階段，創建所需的發包圖紙，所以 COBie 責任歸屬應明確地被指示在團隊的 BIM 執行計劃中（BIM Execution Plan，簡稱 BEP）。」

「COBie 責任矩陣（詳圖 2-8）是幫助團隊確定 COBie 可交付成果生產責任 的工具之一。 該矩陣允許團隊對 COBie 可交付成果的不同部分進行顏色編碼，

以確定哪些相關公司將負責COBie 內特定數據的生成。」

COBie Responsibility Matrix

version 17

COBie version 2.4

date 30-Apr-13

purpose this worksheet can be used to identify the party responsible to complete COBie worksheet infomration during the course of a project instructions 1. list every company participating in the creation of COBie data in the "company" column of the legend

if needed add additional rows until all companies are listed 2. for each company provide point of contact information to ensure accountability 3. provide a different color code for each company

4. follow the process of the job from concept through handover and paint the approriate color code in the cells 5. cells remaining should be checked to see if they are not required, if not required code as noted in the legend.

6. save and date the file as PDF and distribute to the team

legend Company POC Name POC Email POC Phone Color Code

owner paint color to use

designer paint color to use

consultant paint color to use

prime contractor paint color to use

Owner O&M Champion paint color to use

Data Integrator paint color to use

sub contractor A paint color to use

sub contractor B paint color to use

commissioning paint color to use

not used or n/a - - - paint color to use

Worksheet ->

Column

1 Email Name Name Name Name Name Name Name Name Name Name Name Name Name Name Name Name Name Category-Facility

2 CreatedBy CreatedBy CreatedBy CreatedBy CreatedBy CreatedBy CreatedBy CreatedBy CreatedBy CreatedBy CreatedByCreatedByCreatedBy CreatedBy CreatedByCreatedBy CreatedBy CreatedBy Category-Space

3 CreatedOn CreatedOn CreatedOn CreatedOn CreatedOn CreatedOn CreatedOn CreatedOn CreatedOn CreatedOn CreatedOnCreatedOnCreatedOn CreatedOn CreatedOnCreatedOn CreatedOn CreatedOnCategory-Element

4 Category Category Category Category Category Category TypeName Category SheetName ConnectionType Category Category Category ImpactType Category Category Category Type Category-Product

4 Category Category Category Category Category Category TypeName Category SheetName ConnectionType Category Category Category ImpactType Category Category Category Type Category-Product