BIM 施工模擬

在現今全球人口激增的環境中，如何有效的利用土地成了重點，故產生了台北 101 大樓、東京天空樹等高聳建築物形成，興建這些高樓的工程比起一般住宅相對的 複雜龐大，而在大型工程中會牽涉到的專案領域更是廣泛，因此有了多個不同領域的 專案團隊共同分工合作。在範圍如此廣大的工程中，管理者要視察整個工程區域範圍 去發覺問題所在是件困難的事，因此若能有效利用施工排成模擬的方法，將有利於專 案團隊間的對工程未來的預測與決策能更具正確性。

周頌安、蔣繼忠、陳俊嘉(2010)指出 BIM 工具可進行排程模擬、空間規劃、成本 分析、衝突檢查、設施維護、數量估算、資源分配等工作，依工程需求目的的不同而 執行不同的作業，需求不同時，模型與資訊自然就不全然一樣了，在確定目的與需求 後，建築師即可開始建立初步模型，待制定建築與結構模型後，再交由電氣與機械工 程師進行 MEP 模型的建置，經會議確定分工及其程後，各專業工程師即可自行進行

即可偵測模型彼此間發生重疊之處。

吳翌禎、謝尚賢(2008)指出所謂的四維模型是由三維模型 XYZ 軸之基礎，再加 上時間軸將模型以動態的三維方式呈現，除了透過四維視覺化的展示施工過程外，還 可依不同施工進度及時程在三維模型上標示不同的顏色，表達不同建築物於目前施工 進度之狀態。四維的動態展示是以視覺化方式展現各時程背後隱含的意義及模擬施工 過程，而不再是以文字或甘特圖的方式表達，使管理者能更進一步的掌握整個工程進 度與狀況。

Liston, K., Fischer, M. and Kunz, J. (2001)指出工程專案團隊以往的施工圖是利用 圖紙來進行溝通，常常會因各團隊自己對圖紙的認知解釋不盡相同，而產生了工程施 工上的不同意見(如：施工方法、施工時程等)，因此對於專案團隊來說，如何有效的 溝通與了解，以及讓施工圖說與施工規範能有一致性就成了一個工程是否成功的關鍵。

利用視覺化的四維模型，其能提供施工人員、設計者、監造者的資訊程度較圖紙所能 顯示的更為豐富，能提供團隊對工程有更好的描述性、解釋性、評估性與預測性，使 團隊間的溝通變得順暢，幫助團隊對於工程執行的決策更加完善，促使工程品質變得 更良好。

J. Gao and M. Fischer(2005)指出過去的施工圖是以 2D 圖紙呈現，其所呈現的資 訊有限，常會導致施工過程無法依循計畫施作，而延展工期並一再變更原有設計，在 三維模型的視覺化中能呈現更精密的空間關係，利用原有的三維模型再加上時間關係 產生的四維模型應用在施工前的模擬，將使工程人員更容易了解工程細節，並增加計 畫的可靠度與正確性，使工程施工能按計畫執行，且可讓工程進行時可能會發生的危 害的區域及早被發現，以便日後施工期間的危害發生率能降至最小。

吳翌禎、邱彥彰(2010)指出對營建業來說，空間是一種有限的資源，不同的工班 於同一空間施工會相互衝突，物料推放的空間也常與施工人員的施工空間產生衝突，

因此對於工作空間的需求會隨著工程的過程產生變化，空間衝突的種類可分類為四大 項，分別為設計衝突、安全上的衝突、損壞衝突與擁擠，如表 2-5 所示：

表 2-5 空間衝突的種類(吳翌禎、邱彥彰，2010)

設計衝突 工程中之分項工程通常分屬不同設計部門，在各自發展設計

圖說的狀況下，複雜的建築、結構、水電、環控、消防等設 施，在空間配置上常會發生介面衝突。例如，機電設備設計 空間不足安裝空間緊靠結構體、管線交疊造成天花板高度不 足等。

安全上衝突 工區中具有動能或活動中的機具設備與人員的工作空間發

生衝突因而產生危險。例如，工程車輛行駛動線上與其他機 具衝突、起重機吊裝作業範圍內與其他作業人員空間重疊、

挖土機的工作範圍中有其他工項進行等。

損壞衝突 為執行某工程項目必須損壞已完成工項，造成重工的情況。

例如，設備搬運動線上的通道或門無法讓設備通過必須拆 除。

擁擠 工作需求空間不足或重疊。例如，物料儲存空間太小造成物

料堆置重疊、預計放置物料的地點被佔用等、室內裝修工程 材料堆置影響人員通行及物料搬運、施工便道同時有多輛工 程車輛進出等。

黃文俊(2012)指出傳統施工排成表是以二維圖說及甘特圖表示，而在設計階段常 會有設計的變更與修改發生，因此造成圖說常常不一致，若僅以二維圖說與甘特圖做 排程編制，由於人腦的思維有限無法將圖說完整的以圖像呈現，故透過建立三維模型 來進行衝突檢測，能快速找出設計錯誤的位置，再將各工項時間與三維模型做連結，

以四維排程模擬的方式製作出更有效率的施工排程，以提升施工品質與效率。

黃懷德(2012)指出使用四維施工排程模擬，是以三維模型搭配時間產生空間與時

案，傳統的工期估算須依靠施工經驗來思考判斷，估算出的結果也未必就如實際施工 狀況相同，因此透過四維模擬能較傳統二維平面圖更能清楚看出施工現場的配置分佈，

並且更能掌握工程進度，將人員的配置及機具、物料等的進場配置時間做最有效的安 排規劃。