國內BIM元件通用格式與建置規範研究

(1)

（科技部 GRB 編號）

PG10401-0521

國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究

成果報告

受委託者：財團法人成大研究發展基金會

研究主持人：鄭泰昇

共同主持人：陳嘉懿

研究助理：潘晨安、吳典育、馬瑜嬪、

呂啟銘、陸國富、陳思吟

內政部建築研究所委託研究報告

中華民國 104 年 12 月

（本報告內容及建議，純屬研究小組意見，不代表本機關意見）

(2)

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目次 ... I

表次 ... III

圖次 ... V

摘要 ... IX

ABSTRACT ... XV

第一章

緒論 ... 1

第一節計畫緣起 ... 1

第二節計畫內容 ... 3

第三節工作目標 ... 4

第四節進度規劃 ... 5

第二章

BIM 元件國際發展趨勢 ... 7

第一節英國 NBS 元件發展現況 ... 7

第二節美國 AIA 元件發展現況 ... 11

第三節新加坡元件發展現況 ... 14

第四節由國際發展趨勢看國內 BIM 元件之挑戰與應用 ... 17

第三章

BIM 元件通用格式 ... 19

第一節 BIM 元件定義 ... 20

第二節 BIM 元件分類 ... 22

第三節 BIM 元件資訊層級 ... 25

第四節 BIM 元件建置階段與流程分析 ... 29

第四章

BIM 元件網站原型 ... 33

第一節 BIM 元件網站架設目標 ... 33

第二節 iBIM 元件網站使用說明 ... 37

第三節 BIM 元件網站後續發展 ... 49

第五章

國內 BIM 元件發展藍圖 ... 57

第一節國內 BIM 元件發展藍圖研擬 ... 57

第二節國內 BIM 元件現況調查 ... 63

第六章

結論與建議 ... 73

第一節結論 ... 73

第二節建議 ... 77

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 II

附錄二 BIM 元件論壇 ... 89

附錄三專家學者訪談紀錄 ... 103

(一) 九典聯合建築師事務所訪談記錄 ... 103

(二) 臺北國際聯合建築師事務所訪談記錄 ... 105

(三) 臺大 BIM Center 訪談記錄 ... 109

(四) 黃德倫建築師事務所訪談記錄 ... 115

(五) 亞新工程顧問公司訪談記錄 ... 119

(六) 台賓科技股份有限公司訪談記錄 ... 125

(七) 國內世曦股份有限公司訪談記錄 ... 131

(八) 賴朝俊建築師事務所訪談記錄 ... 139

附錄四通用元件使用者手冊範例 ... 145

(一) 示範案例-門 ... 145

(二) 示範案例-窗 ... 157

(三) 示範案例-牆 ... 169

附錄五 iBIM 元件庫簡易版使用者手冊 ... 183

附錄六 iBIM 元件網站問卷 ... 203

附錄七期初審查意見回應表 ... 207

附錄八期中審查意見回應表 ... 209

附錄九期末審查意見回應表 ... 215

附錄十國內 BIM 元件通用格式規範書初稿 ... 219

參考書目 ... 259

(5)

表次

表 1-1 研究進度規劃 ... 5

表 2-1 NBS 元件樣板 ... 10

表 2 -2 NBS 專案樣板 ... 10

表 2-3 BIM Forum 模型元件表 ... 12

表 2-4 BIM Forum 屬性表 ... 12

表 3-1 通用元件發展層級說明... 27

表 4-1 網站命名格式案例分析... 54

表 4-2 網站命名格式案例分析... 54

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(7)

圖次

圖 1-1 BIM 元件發展在建築生命週期中的重要性 ... 1

圖 2-1 NBS 以廠牌分類 ... 8

圖 2-2 NBS BIM 元件建置方式-參考 ... 9

圖 2-3 新加坡建築物與建造認證中心發行的設計元件庫指南 ... 14

圖 2-4 元件庫指南建議元件建置初期規劃-以實際產品為建置基

礎 ... 15

圖 2-5 元件 MEP 建置幾何模型規範 ... 16

圖 2-6 元件建置模型與資訊填寫內容 ... 16

圖 2-7 NBS Toolkit 載入元件 ... 17

圖 3-1 由 BIM 元件組成 BIM 模型之可視化 ... 21

圖 3-2 BIM 元件分類架構 ... 24

圖 3-3 BIM 概念關係圖，展示從概念至實體化，BIM 元件應用範

圍、交付對象與細化程度 ... 28

圖 3-4 元件工作交付流程資訊流_以公共建築為例 ... 31

圖 4-1 Smart Bim 元件站 ... 34

圖 4-2 National BIM Library 元件站 ... 34

圖 4-3 Autodesk Seek 元件站 ... 35

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 VI

圖 4-5 Arcat 元件站 ... 36

圖 4-6 iBim 首頁 ... 37

圖 4-7 iBim 登入按鈕位置 ... 37

圖 4-8 iBim 帳號註冊點選位置 ... 38

圖 4-9 iBim 帳號註冊頁面 ... 38

圖 4-10 iBim 帳號登入頁面 ... 39

圖 4-11 登入個人頁面 ... 39

圖 4-12 新增元件頁面 ... 40

圖 4-13 元件簡介欄範例 ... 41

圖 4-14 檔案選擇上傳欄位 ... 41

圖 4-15 文字敘述資料欄位 ... 42

圖 4-16 連結欄位 ... 42

圖 4-17 元件相關資訊欄位 ... 43

圖 4-18 新增元件頁面 ... 43

圖 4-19 新增元件頁面 ... 44

圖 4-20 元件發表點選位置 ... 44

圖 4-21 iBim 元件庫點選位置 ... 45

圖 4-22 元件庫頁面 ... 45

圖 4-23 元件搜尋方式 ... 46

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圖次

圖 4-24 瀏覽元件庫點選位置 ... 46

圖 4-25 元件頁面 ... 47

圖 4-26 元件檔案下載位置 ... 47

圖 4-27 元件頁面留言欄位 ... 48

圖 4-28 元件分享位置 ... 48

圖 4-29 各國元件調查現況 ... 49

圖 4-30 Autodesk Revit 的性質資訊欄位 ... 51

圖 4-31 新加坡元件規範手冊（Design Object library guide）之

建議工作流程 ... 53

圖 5-1 國內 BIM 元件發展藍圖規範指標 ... 57

圖 5-2 BIM 元件執行單位組織圖 ... 58

圖 5-3 國內 BIM 元件發展藍圖研擬 ... 61

圖 5-4 國內現階段 BIM 元件推動現況 ... 65

圖 5-5 iBIM 雲端元件資料庫使用者調查 ... 67

圖 5-6 受測者產業結構 ... 68

圖 5-7 BIM 受測者年齡層 ... 68

圖 5-8 受測者軟體使用調查 ... 69

圖 5-9 受測者認為 BIM 於產業推動困境 ... 69

圖 5-10 雲端平臺使用建議 ... 70

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 VIII

圖 5-11 元件類型的需求提供 ... 70

圖 5-12 元件資訊需求調查 ... 71

圖 5-13 政府推動面臨困境 ... 71

圖 5-14 受測者認為必設定之資訊 ... 72

圖 5-15 元件規範制訂關係探討 ... 72

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摘要

關鍵詞：建築資訊模型、建築元件、建築設計

一、研究緣起

建築資訊模型 BIM （Building Information Modeling）是建築/工程/營造（A/E/C）產業最具前瞻性的技術，透過電腦應用程式統整完整且充足的建築資訊，以 3D 模型構成建築並支援生命週期的管理，目前各國政府正努力透過此項技術協助在地建築產業的發展與突破；其中，BIM 建置物件(Object)與族群(Family) 可視為發展 BIM 的重要指標之一，BIM 元件係為參數化與智慧化的模型元件以及標準化與產品化的廠商模型元件等，並與建築物共同組構，如牆，樓板，門，窗，設備管線以及燈具與家具等。若在建築生命週期的過程中提供設計施工、營造與營運管理具備足夠資訊並可搭配不同環節運用之相關元件，將可提供更為準確的資訊與內容以強化與加速設計施工營造流程的資訊傳遞。對於使用者來說，元件的資訊涵構與標準資料參差不齊，主因為缺乏共同標準制訂相關元件規範，同時由於國情的不同，規格尺寸也未必可通用於不同國家；另外，由於不同廠商開發軟體的限制，軟體轉檔時的資訊保存不易，經常發生幾何資訊遺失或資訊欄位與格式錯誤的問題。目前國內 BIM 的推動正如火如荼的進行中，但有關 BIM 元件的開發尚需政府盡早提供標準化的規範格式，提供建築營造產業在未來開發元件的過程中，具備可參考的 BIM 元件標準制定指南，以及建築相關產業開發元件圖庫的技術方向。

二、研究方法與過程

在元件的推動首要步驟中，發展一套 BIM 元件短中長期的規劃藍圖，為本研究的第一要務，再從 BIM 元件的定義與建置指南、以及協助開發製造業、開發商、營造與設計單位皆可使用之標準規範，到開發適合本土化廠商使用之雲端 BIM 元件平臺，包括符合建築生命週期階段在設計、施工與營造、營運管理階段的相關應用元件。

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 X 因此本計畫研究內容將著重於下列三大項目： • 調查國內產業界對於 BIM 元件的實際現況與需求 • 研擬 BIM 元件發展藍圖與規範機制 • 示範元件平臺建置與測試

三、重要發現

現階段成果包含： 1. 辦理兩場專家學長座談會，實地訪查產學界對於 BIM 元件的運行狀況，其中包含四家建築師事務所、兩家工程顧問公司以及學術界等，深入瞭解 BIM 元件在於國內使用現行狀況。 2. 舉辦 BIM 新世代論壇，邀集九位專業之 BIM 元件業界精英進行演講，深耕國內 BIM 元件之教育推廣。 3. 研擬一套推動 BIM 元件的規劃藍圖，透過調查政府、學界與產業界之現況，透過提出未來產官學合作之可能策略，以提升國內本土建築產業之價值，期能為國內本土營建產業目前多元發展的 BIM 環境提供一套具參考價值的推動方向，發展適於國內推動的模式與範本。 4. 蒐集國內 BIM 元件使用者之使用問卷調查，並建構 iBIM 測試元件庫，協助驗證國內 BIM 元件使用者心得。 5. 研擬國內 BIM 元件通用格式規範書初稿，針對建築設計產業元件建置需求，進行元件通用格式之規範初步研擬，作為通用元件使用者手冊之參考。

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摘要

四、主要建議事項

建議一 BIM 元件應用-配合建築執照審查與政府工程採購之作業規定研提元件分類表與 資訊需求：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所、內政部營建署、行政院公共工程委員會協辦機關：臺北市政府、新北市政府、中華民國公共工程資訊協會、財團法人台灣建築中心、中華民國全國建築師公會由政府端根據建築執照審查法規分析，以系統化方式分類元件用途與使用目標，並導入國際通用之資訊欄位以及資訊轉檔等相關技術，建置專用於各分類用途與目標的通用格式；另外，在公共工程招標過程中，配合採購法相關規定，元件在建築生命週期中的角色更需要被清楚定義與規範，政府單位必須清楚指出在不同階段的元件所必須囊括的內容與資訊，如耐燃級數，材料，廠商資訊，商標等，才能在清楚定義建築圖與模型資訊的交付需求。 建議二 推廣與輔助廠商端建置 BIM 元件：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所、內政部營建署、行政院公共工程委員會、財團法人台灣建築中心協辦機關：臺北市政府、新北市政府、臺中市政府、高雄市政府、中華民國全國建築師公會、中華民國電機技師公會推廣前期，以不同程度的補助與產業回饋誘導廠商投入外，並篩選優良廠商輔導開發 BIM 元件，藉由不同層級的推廣與產業鍊串聯提高廠商主動建立 BIM

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 XII 元件的意願，建立元件建置關係網絡；推廣後期，建議要求元件廠商參照政府發行之規範書執行，並且依循品質審查的優異程度，適時給予表揚，宣傳的獎勵；本建議以本研究已建置完成通用格式為基礎，並依據政府相關法規導入適當資訊，如防火時效，綠建築材料係數等作為發展方向。建議三 建置國內 BIM 通用元件庫與元件審查機制：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所、中華民國全國建築師公會、財團法人台灣建築中心協辦機關：臺北市政府、新北市政府、臺中市政府、高雄市政府、財團法人台灣營建研究院依循本研究所提之規範草案及目前開發完成的階段性元件進行系統化類型建置；配合建議一之分類系統與資訊欄位等，有計劃性的建立國內元件庫以及 BIM 元件上傳審查之機制，其中主要審查項目有：(1)元件格式與資訊欄位（2）元件模型的標準化合格程度 (3)元件內部資訊的充足與適當性等；審查方式由主辦機關研提適當方式，需對應如地方政府依在地化規範等不同單位與模式，搭配如雲端網站審查由程式自動審查，或安排專業模型專家審查；各縣市政府可依循建築規範並與各建築師公會、各建築材料與設備公會等，共同建置與審查使用之任務屬性，並為國內本土 AEC 產業發展出專屬的重要規範與機制。

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摘要 建議四 研訂 BIM 參數化元件共享應用與交易機制：中長期建議 主辦機關：內政部建築研究所、內政部營建署、行政院公共工程委員會協辦機關：財團法人台灣建築中心、中華民國全國建築師公會目前可預見未來產業界對於元件庫的需求與資訊複雜度必然會有相對應的系統以支持建築相關產業的發展，因此目前政府應開始探討與設定元件的雲端共享、使用及交易機制的準則，以對應未來百家爭鳴的發展。雲端共享機制規範建議由中央政府主導發展研訂；此外，針對智慧財產權以及元件交付之責任歸屬，需要透過政府、全國建築師公會、土木技師公會共同協商，建立多方認同之規範，保護與規範元件建置者與元件交付間的合約關係。 建議五 規劃雲端作業在 BIM 之先導應用與產業策略：中長期建議 主辦機關：內政部建築研究所、內政部營建署、行政院公共工程委員會協辦機關：財團法人台灣建築中心、中華民國全國建築師公會以 BIM 技術逐漸帶動國內建築產業升級與策略發展優勢,一直是世界各國政府努力的方向，國內過去幾年經過產官學界的推廣與努力，逐步看到國內 BIM 技術發展的成果，國內未來 BIM 發展極有可能與於工業 4.0 的方向匯流。建議提出跨領域前瞻性國家型計畫，利用「物聯網」、「雲端運算」、「大數據」三大技術領域，融合 BIM 技術提昇 AEC 產業升級 4.0，帶動國內建築轉型為高科技產業，可以與國家層級的科技政策接軌。

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ABSTRACT

Keywords：BIM、BIM component、Architectural Design

I. Background

Building Information Modeling （BIM） is one of most advanced technologies in Architecture/ Engineering/ Construction （A/E/C） industry in past decade．Using 3D parametric modeling, building information can be integrated to support the

management of building life cycle. All countries in the world are taking advantage of BIM technology to develop and upgrade their industries. BIM object or BIM family is one of important indicators to the success of BIM development. BIM object

includes 3D parametric and smart modeling object and standardized and

commercialized product object that can combine with building, for example wall, stair, door, window, equipment and pipeline, light and furniture, etc. A BIM object can be a building product or a building component. If BIM objects can be provided in varied phase of design, construction, management, it can accelerate the process of building life cycle and improve the quality of buildings.

For BIM users, because of lacks of the object standard specification, the object and the context being used are difficult to define. Due to the different AEC industrial culture in different countries, the specification of BIM object standards are also difficult to define. Beside, data is lost in the conversion of files. Information missing and wrong file formats are common problems in translating data between software. In order to promote BIM in Taiwan, government must provide a standard specialization for the development of BIM objects as soon as possible. A goal is to provide AEC industry the BIM standard object build reference guide and a BIM object library.

II. Research methods and process

The first step of BIM object development is to develop a roadmap of short-term, mid-term and long-term of BIM development. It is important to create the standard specialization to define the BIM object, create a BIM object user Guide that support the applications in each building phase within a building life cycle. A BIM object

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究

XVI

cloud platform is required for Taiwan local AEC industry to employ BIM objects in the entire building life cycle.

This research addresses three perspectives of BIM object development:

i. To study the urgent demand of BIM objects in AEC industry in Taiwan, ii. To elaboration the roadmap and mechanism of BIM object standards, and iii. To demonstrate a BIM object platform of for BIM object development.

III. Key findings

The results and key findings of this research work include:

1. Conducted two AEC expert forum for state-of-the-art BIM object development in AEC industry and academia, including field studies of four architectural firms, interviewed two BIM construction consultant companies and collected the BIM object research documents and experience in academia for deeper understanding of the current status of BIM object applications.

2. Conducted a BIM New Generation Forums, invited nine professionals for sharing experience between new generations of BIM development, and cultivated BIM young talents in Taiwan.

3. Developed a roadmap for promoting BIM object development, and to propose a strategy of cooperation between industry, government and academia in the future. Using BIM objects, it raised the value of local AEC industry in Taiwan and support a reference direction of promoting the AEC industry.

4. Collected the use feedbacks from AEC industry, a sample object library called

iBIM, and the user questionnaires of BIM object platform.

5. Developed a draft of Taiwan BIM object guide for the BIM object

development, and the standard specialization to be used as the reference of BIM object standard user guide.

(19)

ABSTRACT

IV. Suggestions

Suggestion one (Feasible Immediately): Develop the taxonomy and information

required for BIM object standards for building code checking and the regulations of building plan submission for local governments.

Organizers: Architecture and Building Research Institute, Construction and Planning Agency Ministry of the Interior, Public Construction Commission Executive Yuan Co-organizers: Taipei City Government, New Taipei City Government, Chinese Public Works Engineering Information Association, Taiwan Architecture & Building Center, National Architects Association

The government need to build standard format of BIM objects according to the purposes and objectives. It can be done by analyzing the building codes and submission regulations to classify the purposes and objectives of BIM objects, including the attributes, conversion formats and other related technologies that accepted internationally. Beside, the role of the BIM objects need to be clearly defined and standardized in building life cycle with the relevant provisions of the procurement law during the public works bidding process. The government must clearly indicate the content and information such as materials, vendor information, trademarks and others that clearly define the architectural drawing and delivery needs.

Suggestion two (Feasible Immediately): Promote and assist manufacturers to build

the BIM objects.

Organizers: Architecture and Building Research Institute, Construction and Planning Agency Ministry of the Interior, Public Construction Commission Executive Yuan, T aiwan Architecture & Building Center

Co-organizers: Taipei City Government, New Taipei City Government, Taichung City Government, Kaohsiung City Government, National Architects Association, Taiwan Professional Electrical Engineers Association R.O.C.

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XVIII 國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究

In the vary beginning, try vary degrees of subsidies and rewards and induce manufacturers to invest the BIM objects and filter the excellent manufacturers from AEC industry in Taiwan. This will encourage some manufacturers to build BIM objects initiatively. In the later stage, it is recommended to request the manufacturers to follow the government’s guide for BIM object modelling and give recognition, reward to the excellent manufacturers in the review.

This suggestion is based on the general format and appropriate government’s regulations such as green building materials, fire rate completed in this research as the future development direction.

Suggestion three (Feasible Immediately): Develop a BIM object library and

establish the mechanism of assessing the BIM objects.

Organizers: Architecture and Building Research Institute, Taiwan Architecture & Building Center, National Architects Association

Co-organizers: Taipei City Government, New Taipei City Government, Taichung City Government, Kaohsiung City Government, Taiwan Construction Research Institute,

According to the specification provided by this research work, it is necessary to develop a taxonomy of BIM objects, BIM object guide, and the mechanism for assessment: (1) the BIM object format and attributes, (2) the BIM object standard, (3) the validity and appropriateness of BIM objects.

The government should propose an appropriate review process that corresponds to the local regulations associated with the automatic cloud submission reviews. The standards and mechanisms of BIM objects in local AEC industry can be built up by the local government along with the local architects, engineers and manufacturers associations

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ABSTRACT

Suggestion four (In Mid-Long Term): Study on the sharing and trading mechanisms

of parametric BIM objects.

Organizers: Architecture and Building Research Institute, Construction and Planning Agency Ministry of the Interior, Public Construction Commission Executive Yuan Co-organizers: Taiwan Architecture & Building Center, National Architects Association

In the foresee future, it is predictable that the complexity of buildings demands a BIM object library in AEC industry. So, the government should begin to explore and set up the mechanism of sharing, using and trading of BIM objects in the Cloud.

The guideline of sharing in the Cloud is recommended by the central government. Beside, the intellectual property rights and responsibility for delivery of BIM objects need the mutual agreement by the government, architects’ associations, engineers’ associations to protect the relationship between author and the delivery.

Suggestion five (In Mid-Long Term): Develop the preliminary BIM applications

and strategy for Taiwan AEC industry:

Organizer: Architecture and Building Research Institute, Construction and Planning agency ministry of the interior, Public Construction Commission

Co-organizers: Taiwan Architecture & building center, National Architecture Association

The governments all over the world have tried to use BIM technology to drives and raise the values of AEC industry. There is a convergence between BIM

technology and industry 4.0 in Taiwan.

The study suggests to initiate a national BIM framework proposal, integrating Internet of Things, Cloud Computing, and Big Data. BIM technology can largely upgrade the level of AEC industry by incorporating high technology and link it with national-level science and technology policy.

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第一章緒論

第一節計畫緣起

建築資訊模型 BIM（Building Information Modeling）是建築/工程/營造（Architecture/Engineer/Construction）產業最具前瞻性的技術，運用 BIM 技術與管理，帶動建築產業策略發展優勢，更是各國政府努力發展的方向，其中，代表建築產品的 BIM 元件與群組，是隱藏在 BIM 環境中的重要項目，也是 BIM 提昇建築產業升級不可或缺的部分，更是 BIM 推廣成功與否的重要指標之一。圖 1-1 BIM 元件發展在建築生命週期中的重要性（資料來源：Nashwan Dawood, 2013） BIM 不僅是一項技術變革，同時也是程序上的變革，美國 AIA 建築協會定義 BIM 為一種建模技術，結合建築資料庫，整合建築生命週期的資訊流程，要達成以 BIM 來建構有形資產、資訊的願景，必須配合許多數位化的建築模塊（Digital Building Blocks），這些被標準化的建築模塊一般被稱為「BIM 元件

(24)

2

國際上 BIM 通用軟體如 Revit、ArchiCAD 各自提供不同的參數化元件圖庫，目前在網路上已經有許多 BIM 參數化元件圖庫可以下載，例如 Autodesk Seek 提供 Revit 元件庫、ArchiBase Net 提供 ArchiCAD 元件，但是不同的元件缺乏標準制定規範，至今尚未整合，導致在工作流程中，因為物件資訊不完整，造成法規或合同上的誤解或工程上的疏失等。觀看各國 BIM 元件規範發展，各自透過產官學的配合與研究，提出相關的發展與規畫，並且持續提出不同的物件發展規範；反觀國內，目前國內於 BIM 領域，缺乏規範以制定 BIM 元件的標準，並且在建築相關產業間的鏈結相對缺乏。如何提出一個國內 BIM 元件發展藍圖來協助 BIM 元件的進步，幫助本土化建築相關產業提出符合開發元件圖庫的依循的法則，並且支援建築生命流程的不同階段如設計、營造、施工、使用、管理階段的應用。

(25)

第一章緒論

第二節計畫內容

本計畫的研究內容包含三個項目： 一、研擬 BIM 元件規範發展藍圖與機制 透過研究國外 BIM 元件標準規範、國家訂定機制與發展，建立一套國內 BIM 元件建置的機制與發展藍圖，初擬 BIM 通用元件建置規範書，並探討元件與國際標準格式之相容性（如 IFC 及 CoBie）的本土化可能性。二、調查國內產業界需求透過專家學者訪談、論壇以及專家學者座談會，邀集國內學界、產業界專家以及官方界，探討 BIM 元件規範之可行發展方向。與建築師事務所合作，調查設計單位之 BIM 元件使用及建置經驗。三、示範元件建置與建築師事務所合作，調查設計單位之 BIM 元件使用及建置經驗，根據實際建置分析可行性結果，發展國內本土化 BIM 標準元件示範案例。

(26)

國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 4

第三節工作目標

本計畫目的乃為研究國內 BIM 通用元件格式與建置發展，包括（1）研擬 BIM 物件規範發展藍圖與機制、（2）調查國內產業界需求、（3）示範元件建置。政府能夠透過本案了解 BIM 物件發展的可行性分析，鼓勵產業投入「BIM 元件」開發技術，以 BIM 元件規範來推行 BIM 的技術開發，改善產業生態、法令環境以及工作流程，以上四個項目必須結合並同時配套進行；就產業生態來說，希望透過本研究開發產官學合作機會。國內目前面臨的問題多為人才不足、元件庫建置價格昂貴以及產品具有商業機密，如何共享以及促進交易機制的產生，皆為將來發展時，需要面對的問題；廠商規格與資訊統一化，有利於原始碼的保留，利用 API 的使用，加速審照、標章取得；依照目前的採購法規定，為了防弊，設計單位不能預先置入特定規格的元件模型，可是依據實務的工作流程，多年前就已經有各式各樣的元件檔案，可供設計單位直接置入模型中。以上情況的可行解決方法之一，就是由政府、公會聯合學術界組織出版一套通用的 BIM 元件規範以及提供 BIM 元件平臺，讓設計單位運用，但是在建置 BIM 元件平臺之前，必須完成國內 BIM 元件通用格式與建置規範先導研究以及法定規範的擬定與修改，以作為產業界開發 BIM 元件的基礎。本研究計畫之工作目標在於以下幾點： (1). 研究各國 BIM 元件發展，分析與比對出國內 BIM 元件發展之需求，在建立各領域之通用元件規範之前，必須先提出相關發展藍圖與訂定機制。 (2). 透過與各建築產業間的交流與討論，擬定出本土化需求與規範，幫助政府擬訂其發展藍圖與未來訂定機制。 (3). 初擬 BIM 通用元件規範格式，透過實際案例操作，驗證本土化元件平臺開發可行性，幫助建築產業的演進與新型態元件雲端產業的建立。 (4). 探討初階研究元件交換格式的可行性以及本土化需求。

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第一章緒論

第四節進度規劃

表 1-1 研究進度規劃（資料來源：本研究改繪製）月次工作項目第 1 個月第 2 個月第 3 個月第 4 個月第 5 個月第 6 個月第 7 個月第 8 個月第 9 個月第 10 個月第 11 個月備註文獻收集、研擬調查方針第一次專家座談會第一次從業人員論壇研擬 BIM 元件之資料結構期中報告資料彙整與辦理審查第二次專家座談會第二次從業人員論壇研擬國內 BIM 元件標準手冊期末報告資料彙整與辦理審查 BIM 元件示範案例製作成果報告資料編纂與辦理驗收預定進度（累積數） 4% 8% 16% 28% 44% 60% 72% 80% 88% 92% 100% 1. 工作項目請視計畫性質及需要自行訂定，預定研究進度以粗線表示其起訖日期。 2. 預定研究進度百分比一欄，係為配合追蹤考核作業所設計。請以每 1 小格粗組線為 1 分，統計求得本計畫之總分，再將各月份工作項目之累積得分（與之前各月加總）除以總分，即為各月份之預定進度。 3. 科技計畫請註明查核點，作為每 1 季所預定完成工作項目之查核依據。

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第二章 BIM 元件國際發展趨勢

為了發展國內 BIM 元件通用格式規範，本研究調查國際間 BIM 元件發展趨勢，包括中國、香港、英國、美國、新加坡等先進國家，下文將重點說明國際上 BIM 元件發展趨勢。

第一節英國 NBS 元件發展現況

NBS（National Building Specification，簡稱 NBS）為英國建築師公會（Royal Institute of British Architects，簡稱 RIBA）發展英國 BIM 元件之推廣平臺，包含建築產業各個面向探討，其中包含與本研究相關之議題研究。

NBS 在元件平臺方面，已經具備相當規模與工具，包含 NBS BIM 元件標準（NBS BIM Object Standard）、NBS 國家級元件庫（NBS National BIM Library）、 NBS 提供 Autodesk Revit 與 ArchiCAD 使用之插件（NBS Plug-in for Autodesk Revit、ArchiCAD）、NBS 元件共用參數（NBS Shared Parameters for Autodesk Revit）、NBS 元件樣板（NBS Templates for Autodesk Revit）等（RIBA, 2015a, 2015c）。

NBS 元件平臺之 BIM 元件提供二種篩選元件方式，第一種以建築單元類型分類（By Category），例如門、傢俱…等；第二種是以廠牌分類（By Manufacturers）如圖 2-1。

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 8 圖 2-1 NBS 以廠牌分類（資料來源：RIBA, 2015c）除了上述的篩選方式之外，NBS 組織也定義了兩種 BIM 元件的主要類型，第一種是單元式元件（Component），具有固定的幾何形狀，例如門、窗、馬桶、

桌子…等，第二種則是層疊元件（Layered BIM Object），沒有固定形狀及大小，例如屋頂、牆面、天花板、地毯…等，根據本研究調查 NBS BIM Library 網站發現，每種類型的元件都能找到由 NBS 建立之通用元件，而該通用元件檔案內容包含元件使用指南（Object guide），詳細說明該種元件的資訊設定、參數設定、幾何種類等。 NBS 通用元件以滿足設計操作最基本需求，舉例來說，NBS 通用窗支援設計師選擇開窗尺寸、窗框及玻璃材質設定、窗戶分割類型等，進而支援 IFC、COBie、 NBS 參數訂定，設計師能根據需求挑選適當之參數使用。除了通用元件之外，NBS 組織協助合作廠商建立產品元件，此產品元件與 NBS 通用元件建置方式相同，如圖 2-2 元件建置方式，都是整合產品資訊與幾何形體成為 BIM 元件，差別在於廠商之產品元件更為趨近實際狀況，由廠商提供真實數據以及確切尺寸，以提供設計師更趨近於真實情況的選擇。

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第二章 BIM 元件國際發展趨勢圖 2-2 NBS BIM 元件建置方式-參考（資料來源：RIBA, 2015c）雖然已經有了 NBS 通用元件與產品元件，但是設計過程中的種種複雜性與施工考量，致使通用與產品元件皆無法滿足需求，因此設計師仍然需要自行建置元件，本研究為了後文能清楚分辨各種元件類型，在此先定義設計者自性定義建置之元件稱為「設計元件」。

為了滿足設計師需求，NBS 組織提供 NBS BIM 元件標準（NBS BIM Object Standard）、NBS 元件共用參數（NBS Shared Parameters for Autodesk Revit）、 NBS 元件樣板（NBS Templates for Autodesk Revit）等工具協助設計師建立元件，首先設計師能選擇適當的元件樣板，此樣版主要為 NBS 通用元件之建置樣板，包含元件命名方式、圖檔及明細表、材料設定以及該元件樣板適用之參數設定如表 2-1；若是這些樣板之參數設定不敷使用，設計師可以藉由載入 NBS 共用參數檔案，選擇設定其他類型參數，或是自行增加新的參數類型；設計師也能直接選用 NBS 提供的專案樣板，內含天花板、牆板、樓板等層疊元件（Layered BIM Object），亦滿足 NBS 元件標準之參數設定如表 2 -2。

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 10 表 2-1 NBS 元件樣板（資料來源：RIBA, 2015c）表 2 -2 NBS 專案樣板（資料來源：RIBA, 2015c）國內多數大型工程顧問與營造廠皆已經就自己相對應業務範圍而建置許多 BIM 元件，擁有 BIM 元件庫，但是小型廠商或是建築師事務所則較少有相關建置，主要原因是資源及人力不足，因此為了協助國內 BIM 技術普遍成長，本研究認為參考 NBS 提供之技術協助與 BIM 元件資源為具體的有效方式之一，但是為了符合國內需要，部分的資源仍然需要調整，例如 NBS 共用參數，應該另外建立符合國內需求之共用參數，又如 NBS 元件標準，其命名方式、參數設定選項也應該因國情不同而有所調整。

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第二節美國 AIA 元件發展現況

目前美國建築師學會（American Institute of Architects，簡稱 AIA）元件透過發展層級（Level of Development ，簡稱 LOD）分類元件細化程度，主要是為了讓 AEC 產業從業人員能整理出一套清晰且可信任的模型交付內容與細節定義，以便 BIM 模型交付應用於跨領域間的溝通與協調。主要由美國營造公會（Association of General Contractors，簡稱 AGC）的 BIMForum 與 AIA 合作發展 LOD 規範（The Level of Development Specification），以 AIA E202 文件所定義之 LOD 為基礎，搭配美國 AIA 協會所訂定的 G202-2013 BIM 協議議定書（the AIA G202-2013 Building Information Modeling Protocol Form）所修訂定，此協議格式主要討論訂定合約在不同專案階段所交付元件層級與對象責任，並且使用 CSI Uniformat 2010 統一編碼格式。未來預計每年檢討更新，並成為 BIM 專案協同作業架構（Project Collaboration Framework）中的重要一環（BIMForum, 2013; The_American_Institute_of_Architects, 2013; 謝尚賢, 2013）。定義資訊層級以及釐清階段性需求主要是為了幫助團隊，包含業主能夠獲得清晰的 BIM 交付流程，幫助專案管理人員理解團隊在不同設計階段裡所需要的幾何資訊與非幾何資訊有哪些，協助釐清 BIM 執行專案中，階段性交付資訊，並且有標準可遵循以訂定明確合約。從 2011 年開始，BIM Forum 發展包含設計與建造過程中的元件分類系統，希望能夠增加元件的使用次數、達到 3D 協調以及縮短工期與規劃。主要構成探討不同元件在各階段所交付的資訊層級（LOD），會因應不同的元件與交付的對象而在資訊層級上有所改變，而在 2015 版本上有所改變是包含兩個部分的探討：

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(1).元件幾何形狀與組成敘述說明，如表 2-3

表 2-3 BIM Forum 模型元件表

（資料來源：Jan & Jim, 2015）

(2).模型元件與屬性表，如表 2-4（Russo, 2015）：

表 2-4 BIM Forum 屬性表

（資料來源：Jan & Jim, 2015）

第一部分元件幾何形狀與組成敘述說明：涉及元素幾何形狀與組成的敘述性說明，並且在每個元件的具體模型裡具有圖塊插圖（illustrations of specific model elements），其中包含二維與三維的圖塊。第二部分模型元件與屬性表：主要探討的是模型元件與屬性，主要以 Excel 電子試算表為附件助於填寫各類訊息。第二部分模型涉及在工作起源所記錄於模 A 部 B 部分 C 部分

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型元件表裡的關聯屬性資訊（associated attribute information）。主要反映模型元件在 AIA-G202-2013 BIM 協議議定書的模型元件表的架構，引用於各元件檔案中。模型元件與屬性表引用屬性包含在各建築資訊系統裡的屬性資訊（Jan & Jim, 2015）。每個屬性表由三部分組成： A 部分： 屬性描述，列出與屬性相關之建設系統關係圖。 B 部分： LOD 設定檔案，從模型元件表裡的 LOD 設定相關屬性需求。屬性需要表達與預填充（pre-populated）的 LOD 檔案設定有關聯性，顯示屬性與ＬＯＤ所交付的 BIM 使用者間的確切關係。 C 部分： 里程碑（Milestones），主要標記在不同階段或交付者所需求的屬性資訊。有了元件幾何形狀與組成敘述說明以及模型元件與屬性表後，有助於加速團隊對於 BIM 交付流程的完成度確認，更能加速工作流程以及提供不同設計階段所需更詳細的資訊與細節，提升專案品質。

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第三節新加坡元件發展現況

新加坡以政府機構推行 BIM 已行之有年，同時運行線上審查建築執照等相關公共事務之推廣，並製作線上審查（e- Submission）等相關指導手冊。有關於元件的發展與推行，新加坡建築物與建造認證中心（Building and Construction Authority）於 2012 年發行 Design Object Library guide，詳細介紹如何建立元件以及建立流程，然而，在其中所介紹的元件建立模式主要以教學與介紹為主，並未詳細規定元件的資訊以及命名原則等內容，因此，元件發展以各家事務所自行訂定原則，根據各事務所自有的使用習慣與使用類型決定元件資料平臺的內容，並且加以訂定其自有的命名原則與元件詳細程度。圖 2-3 新加坡建築物與建造認證中心發行的設計元件庫指南（資料來源：Building_and_Construction_Authority, 2012）

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第二章 BIM 元件國際發展趨勢在新加坡的政府規範中，以設備廠商為主要元件發展目標，同時，以機電或空調現行流通設備為元件建立主軸的方向，此舉也是設計與營造產業較容易接納的方式，因為設備的格式與樣式可以流通，除了機型的內部構造因為廠牌的不同有些許變動，其它的設備電壓或管徑與相關的線路基本上皆相似，或是線路與水管的線徑與管徑也都類似；因此，在元件庫的建立中，新加坡的範例主要以 MEP 設備為主要發展方向，並製作範本提供廠商開發，同時可讓設計與營造單位可在建造模擬前期瞭解管線的配置並做衝突碰撞檢查。圖 2-4 元件庫指南建議元件建置初期規劃-以實際產品為建置基礎（資料來源：Building_and_Construction_Authority, 2012）從模型建立的角度來看，本範例不提供細節教學，主要提供重點階段的指示，並導引建置者將重點位置保留，但由於資訊的詳細度尚需廠商自行填入，新加坡未提供所有模型範本，主要是以 Revit 的內建 Mechanical Equipment 族群為建立範本，並依序教學。

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 16 圖 2-5 元件 MEP 建置幾何模型規範（資料來源：Building_and_Construction_Authority, 2012）圖 2-6 元件建置模型與資訊填寫內容（資料來源：Building_and_Construction_Authority, 2012）

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第四節由國際發展趨勢看國內 BIM 元件之挑戰與應用

以本研究目前調查情形而言，英國 NBS 於 BIM 元件發展方面較為全面，包含元件建置標準、分享平臺、BIM 插件、元件建置機制以及大量 BIM 元件等，而且 NBS 組織也開始提供使用者測試線上工具 NBS Toolkit，建立建築專案資訊，支援多個單位協同作業，也支援使用者從 NBS Library 平臺中選取元件置入專案，如圖 2-7 操作示範畫面，使用者能於此線上平臺管理建築專案的幾何資訊以及非幾何資訊。圖 2-7 NBS Toolkit 載入元件（資料來源：RIBA, 2015b）

BIM 元件使用的多寡相對反映出產業界對於 BIM 使用的成熟度，因為 BIM 元件包含的不僅是幾何資訊，也涵蓋非幾何資訊的使用，而使用元件內的非幾何資訊則牽涉跨領域或是跨單位之協同作業，舉例而言，窗戶元件之玻璃 U 值設定，為節能小組計算外殼節能所必要獲得資訊，正確設定 U 值意味著設計師需要確定該窗戶將使用之玻璃種類，間接影響材料使用以及成本，因此本研究認為， BIM 元件的使用以及資訊設定、資訊傳遞為 BIM 流程重要關鍵。整合前述國際間之 BIM 元件發展，本研究認為應該儘快整合國內現有資源，補足缺少環節，例如通用元件之建置規範、雲端元件共享平臺、產官學共同審核

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 18 而雲端元件共享平臺則是為了讓使用者於此分享元件以及找尋適當元件，最後產官學共同審核機制則是為了確保上傳元件之品質，讓使用者能安心使用所有元件。由於目前國內尚無針對 BIM 發展之總體規劃，因此政府與業界之間缺少 BIM 元件發展之共識，又多數大型廠商早已建立自身之 BIM 元件庫，而小型事務所則無相對資源以負擔建立元件庫之成本，因此本研究認為由政府單位建立通用格式之元件庫，提供給國內產業使用，將有助於國內 BIM 使用成熟度提升。但是增加元件之後，國內的廠商是否能運用元件內的資訊為另一個重要議題，因此透過了本研究所草擬之國內 BIM 元件規範書（Taiwan BIM Object Guide）可確保通用元件資訊的可傳遞性、再利用性，同時也能符合國內建築產業使用習慣，如：單位使用、材料名稱、跨單位使用習性整合等。

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第三章 BIM 元件通用格式

建築資訊模型（Building Information Modeling，縮寫 BIM），指的是在營建生命週期中，將建築設計、工程、設施管理的過程，以詳細資訊的智慧型元件表達交付過程中，建築模型之間的元件的相互關係，因此 BIM 並非僅是一項技術變革，同時也是營建工序上的變革。BIM 主要強調工程（建築、土木、水利等各類工程）的生命週期資訊的永續應用，以及以三維視覺化模型呈現，讓跨專業領域與跨階段的整合協同工作、資訊交換能直覺性地掌握建築專案間的狀況與整合專案之間的巨量資訊（郭榮欽、謝尚賢, 2011）。建築專案是透過幾何與非幾何屬性傳遞資訊，從概念設計、初步設計到細部設計以及施工階段的建築生命週期，所傳遞的資訊龐大，因此元件的創建即是為了簡化資訊交換的過程，減少使用者的負擔，以及提升元件重複使用的機會，需要建立一套通用格式規範以供所有營建產業相關人員使用（賴朝俊、蔡志敏, 2013），協助元件的建置遵循著規範，以提高元件使用的可信度與通用性，降低使用者的建置錯誤。因此，這套通用格式的擬定需求從以下四個層面思考： (1). BIM 通用格式之規範需求； (2). 通用標準規範； (3). 國內規章； (4). 生命週期。本章將透過以上四大層面，研擬 BIM 元件定義、元件分類、資訊層級以及建置階段與流程分析，以便幫助從規劃、設計、施工、驗收及設施維護等階段之資訊整合與管理，提高 BIM 應用於營建產業之一致性（consistency）、高效率與協同性。

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第一節 BIM 元件定義

美國 AIA 建築協會定義 BIM 為一種建模技術，連結到建築資料庫，整合建築生命週期之資訊交換，達到以 BIM 來建構有形資產資訊的願景，透過參數化建築模塊（Digital Building Blocks）的組合，因此這些建築模塊必須被標準化，而這些建築模塊一般被稱之「BIM 元件（BIM object）」。（Waterhouse, 2014; 丁育群, 2014） BIM 元件是組成 BIM 模型的基本元素，即為資訊載體，能攜帶不同的幾何資訊與非幾何資訊，並且紀錄相關特性、外觀、性能、使用方法等相關對設計、定位、分析所需的必要資訊。元件不僅可以包含一個單體元素，也可由多個元素所組成，因此分類下列三種元件類型：

(1). 單體元素（ Primitive BIM Object ）：透過各種材料形成的單一物件（Components），如門、窗、設備、傢俱等物件。

(2). 組合元件（ Assembly BIM Object ）：BIM 物件裝配於另一個大型組件中，成為組合元件的一部份。在實際運用中，BIM 元件可能先被聚合成組件，再連同組件一起被運用於所在的 BIM 平臺中。當某一個組合構件（assembly）由許多個 BIM 元件組成，這些作為小型部件的 BIM 元件，所包含的最少資訊及最少構成細節（schematic level of detail），應遵行主管單位所定義的標準。

(3). 層疊元件（Layered BIM Object ）：透過建築材料層級（Layered）疊加組構成建築結構框架、牆、板等元件。

當元件資訊標準化，元件之間將具備可對照性（comparable），在既定建模標準下，使得 BIM 元件更容易被使用，提供設計單位更可靠、通用性、符合直覺經驗性的元件使用方法，也提供製造商開發 BIM 元件之共用規格（賴朝俊、蔡志敏, 2013）。

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圖 3-1 由 BIM 元件組成 BIM 模型之可視化（資料來源：本研究繪製）

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第二節 BIM 元件分類

一、元件通用格式資訊架構為了達到 BIM 模型以物件導向參數化表現，應具備下列的特徵（賴朝俊、蔡志敏, 2013）： • 使用參數化方法呈現之建築元件，具備參數化規則操控資訊屬性與可計算性的幾何圖形，因此可透過軟體的應用程式達成可辦別物件與智慧化物件的功能。 • 物件為便於分析與工作流程需求，具備識別行為之數據，例如能源分析等。 • 協調資訊使得模型所有視圖之圖面同步修改。 BIM 對於產業而言，是會間接或直接影響產業利益相關者，它是一種商品，需要被交付與協同工作，所以一個物件的資訊產出需要從不同產業的需求與建築生命週期的層面思考。本研究依循上述特徵，分類出 BIM 物件內部所記錄的資訊內容，包含下列項目（Waterhouse, 2014）： • 識別資料（Identify Data）：用以定義產品本身。

• 幾何資訊（Model Geometry Data）：用以重現產品的實體特性的幾 何特質。

• 行為資料（Behavioral Data）：使 BIM 物件能正確定位、正確運作， 如：檢測資訊、維護資訊、關聯區域。 • 外顯資料（Visualization Data）：使物件具有可辨識的外觀。 • 後設資料（Metadata）：支援物件之可擴充性，一種描述資料屬性的 資訊元件資訊的填寫程度會依據專案的不同，以及專案交付的各階段專業領域的需求，因此所需資訊不同，但是元件應當包含的最簡要資訊量，應至少能足以提供該元件的產品識別資訊，最基礎產品識別資訊可參照本研究附錄─國內 BIM 元件規範書裡的基礎資訊規範，規範書內容有更深入的探討。

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第三章 BIM 元件通用格式二、元件使用分類基於現今建築師事務所元件使用現況，分類成以設計導向之設計型元件、規格化之產品型元件以及構造元件，如結構、基礎等建築必要性元件。 1. 設計型元件： 設計元件由建築設計、營造施工或元件開發單位所建置，設計型元件是為了解決個別專案或工作階段的特定問題，所開發的客製化元件。設計元件可再細分為：一般性設計元件、特殊性設計元件。 1-1 一般性設計元件： 一般性設計元件為依照特定專案條件所開發的建築元件，此類元件的各項屬性資料，得為單一數值、變動值域或參數化運算式，以使該類元件能妥適安置於該專案的既有條件中。一般性設計元件的操作與建置，得藉用該元件所在的 BIM 平臺所支援的功能，在屬性資料的內容中運用變動值域或參數化運算式，來設定該元件之衍生變體形式 (例如：Autodesk Revit 平臺所支援的自適應元件、帷幕牆元件等)，以使該元件具有可調變之位向度量或元素計量，來安置於該建築專案模型的必要位置。 1-2 特殊性設計元件： 非傳統固定式通用設計元件，會因應特殊設計需求，元件被寫入具有相互作用的能力，或結合外掛資源，如 API、物聯網等，達到特殊功能性，例如動態表層與智慧元件等。 2. 構造元件： 構造元件為建構 BIM 模型的基本建築構造元素，如：建築物基礎構造、結構體、牆體、樓板、屋頂等。相較於設計型元件，構造元件具有相對廣泛的通用性，較能流用於不同專案與不同工作階段。構造元件細分為：基本構造元件、組合構造元件： 2-1 基礎構造元件： 單一性基礎構造元件，如鋼筋結構等。 2-2 組合構造構件： 於基礎構造下必要存在元件，由許多種材料組構而成，且無法事先模組化，如天花板、屋頂、樓板、牆等。

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 24 3. 產品元件： 由產品製造商依照特定產品特徵所建置之產品元件模型，其幾何屬性的變動值域範圍符合市面的常用產品規格。「產品元件」可再細分為：規格化產品元件、管線類產品元件、設備類產品元件： 3-1 規格化產品元件： 具有固定規格尺寸材質之既有商品，具規格化，可於預鑄以及在工廠大量生產的常用元件，如門、窗、家具等。 3-2 設備類產品元件： 於市面上具有固定生產規格的設施元件，如空調系統等。 3-3 管線類產品元件： 於市面上具有固定生產規格的管線元件，如排水系統等。圖 3-2 BIM 元件分類架構（資料來源：本研究繪製）

B

IM

元件

設計元件

通用元件

軟體元件

自訂元件

特殊元件

構造元件

基本構件

組合構件

產品元件

設備元件

管線元件

規格化元件

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第三節 BIM 元件資訊層級

元件發展層級（Level of Development，縮寫 LOD）源自於美國建築師協會（American Institute of Architects，簡稱 AIA）的 E202 號文件，主要是定義 BIM

模型中的模型元件，在營建生命週期間不同階段所期待的「完整度」（Level of

Completeness），分類出階段性模型輸出結果（Phase Outcomes），進一步釐清各階段模型元件的交付責任歸屬（Task Assignments），僅有力求嚴謹地定義各階段模型的完整度，並且確實執行，才能發揮真正功用，否則只會增加紛擾與誤解（Jan & Jim, 2015）。 一、階段性模型輸出結果（Phase Outcomes） 隨專案時程不斷的進行，不同模型構件元件所需的模型完整度不一，提升至下階段完整度的速度也不一，大多數構件元件在設計階段完成度僅到 LOD300 即可，施工階段深化至 LOD400，但某些構件舉例家具元件於圖面階段僅止於 LOD 300 即可，它屬於規格化產品，不須現場施工（BIMForum, 2013; 謝尚賢, 2012）。 LOD 分級為五個層級，從概念設計階段至設施管理階段，定義整體營建生命週期的模型輸出結果。從 LOD100 到 LOD500（謝尚賢, 2012）： LOD100： 在概念設計階段（Conceptual Design），此階段通常僅表現建築本體類型的建築量體，包含量體分析、建築位置、座向等。 LOD200： 在初步設計階段（Preliminary Design），此階段模型元件包含大致數量、量體尺寸、形狀、位置、方向等資訊之泛用型系統（Generalized Systems）、物件（Object）、集合體（Assemblies）。非幾何屬性資訊也可建置於元件中。

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 26 LOD300： 在細部設計階段（Detailed Design），此階段模型可精確用於成本估算以及施工協調等包含碰撞檢查、施工工期計畫等。LOD300 模型應當包含業主於 BIM 所提交標準規定之構件屬性與參數資訊等。 LOD400： 在施工階段（Construction），可用於模型元件之製作、加工或安裝。LOD400 階段應包含廠商資訊與施工細部。 LOD500： 在設施管理階段（ Facility management ），為具備最終模型竣工情況，因模型將應用於數據整合至設施營運與管理維護系統中，因此產品須提交相關使用年限、維護管理等產品完整資訊。在LOD 層級中，將資訊與幾何形體分開討論，因為BIM 模型即為一載體，需在各專案階段中，匯入與轉換所需元件資訊，因此區分為：幾何層級（ Level of Geometry,簡寫 LOG）與資訊層級（Level of Information, 簡寫 LOI），如表 3-1 通用元件發展層級說明： (1). 幾何層級： 從概念設計階段至施工階段，各階段幾何模型所需求之詳細程度。 (2). 資訊層級： 交付過程不同領域之專案人員所需資訊，根據工作流程不同階段與不同領域之資訊詳細程度。建築生命週期模型層級的過渡，所產生許多的資訊，其中幾何層級跟隨專案的進行，伴隨二維圖面標示以及三維的模型內容，越加精確；但 BIM 有別於傳統的思維，更重要的是元件資訊，需更加周詳考慮建築生命週期所含的資訊，在不同階段中匯入或置換，其中包含基礎資訊、施工資訊、廠商資訊等。

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第三章 BIM 元件通用格式表 3-1 通用元件發展層級說明層級幾何層級圖示資訊層級 LOD100  概念量體或符號代表  元件名稱 LOD200  元件量體  元件尺寸、數量、位置、方位 LOD300  元件量體，含構件  提供符合法規規範資訊  提供以利挑選廠商的資訊 LOD400  細部設計模型  細部組裝構件  廠商名稱、材質  組裝資訊、數量 LOD500 （選擇性）  竣工模型設施管理所需資訊 COBie 轉檔元素（資料來源：參考（BIMForum, 2013），本研究改繪製）

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 28 二、交付責任歸屬（Task Assignments） 元件發展層級是為了在工程專案中，各參與方能使用共同語言與細節劃分來描述模型的交付詳細程度，讓每個模型元件在發展層級中表達特定內容需求、定義與相關授權使用，但此發展程度未與建築生命週期各階段有嚴謹對應關係，不同領域在設計流程中有不同的發展程度，其細節與資料會隨著模型用途與使用者需求而有所更動，以利於 BIM 模型交付應用對於跨專業領域與跨生命週期階段之協同作業與協商。因此，會根據建築設計類型（Building Type）、元件類型（Object）、交付對象（Deliverables）而改變元件發展層級的階段性以及提升層級的速度（BIMForum, 2013; 賴朝俊、蔡志敏, 2013）。圖 3-3 BIM 概念關係圖，展示從概念至實體化，BIM 元件應用範圍、交付對象與細化程度（資料來源：參考（賴朝俊、蔡志敏, 2013）改繪製）

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第四節 BIM 元件建置階段與流程分析

建築產業如今日益複雜，在 IDM 流程中，常需要專業設計與製造技術跨領域的合作。依據不同元件特性、建築使用需求，工程配合需要配合專業領域與設計師細心溝通協調，而 BIM 元件在 IDM 流程中所扮演的角色即是透過視覺化與資訊提供，強化自動估算分析、碰撞測試等、縮短細部設計與生產時間週期，降低工程細化成本、事前模擬預裝問題。因此 BIM 模型在工作流程中將交付給不同的專業領域人員並且夾帶不同需求資訊，拆解各階段元件交付需求讓流程清楚明瞭，變成需要整合發展的一套流程（賴朝俊、蔡志敏, 2013）。以公共建築案為例，在元件工作交付流程資訊上，分成時間軸（Time）以及專業領域（Discipline）。時間軸內容主要說明專案流程：初步設計階段、設計再發展階段、施工圖階段以及營造管理階段。初步設計階段：導入業主想法、分析審查基地 BIM 初步設計階段多為量體分析，主要是考量業主需求以及分析審查基地，也是在此階段根據公司或專案性質，開發一套建置方式與資訊建置的標準，釐清專案在工作交付流程裡的特性與定位。設計再發展階段：協同作業與資訊交換性 MEP 與結構技師在流程初期就會開始提供圖面及建議。建築物之整體 MEP 系統會在都審前大致確定，每一層樓要如何分拉管線，電力、水、汙水等昇位圖說架構都會完成，垂直管道、設備空間、設備規格也會確定；都審通過之後才會開始細分工作，發展水平佈線、電信、電力、消防、機電相關圖說等。因此透過元件的資料建置，便可以透過 API 協助擷取資料，幫助規範計算分析。當然此階段其他領域之專業模型可能會造成檔案過大，導致專案團隊模型無法正常使用，因此資訊交換僅擷取其他領域需求進行交付。施工圖階段：預製與安裝在元件設定中考量預製與安裝的問題，透過元件重組，不僅能預先進廠預製，另外能夠加速施工階段的工作流程與減少錯誤發生。

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圖 3-4 元件工作交付流程資訊流_以公共建築為例（資料來源：本研究整理繪製）

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第四章 BIM 元件網站原型

第一節 BIM 元件網站架設目標

對於日漸增多的元件與材料，不論是對於廠商或設計單位的使用者來說，都必須讓元件發揮其一定的效用，而面對元件的分類來看，廠商的產品與通用的設備管線等材料皆有其流通並通用的發展性。以下借鏡不同類型元件網站案例，並面對國內目前尚無元件資料站的現況，考量政府端的短中長期規劃，建議建立一個專屬於國內 BIM 的資料站，並廣邀廠商與設計單位上傳與分享各類型元件，提升國內本土與國際接軌的競爭力。然而，透過搜尋國外不同類型元件網站的雲端資料可得知，廠商會將其產品建立成元件供設計單位下載使用，並藉由專案模型的元件使用提高其在實際建造中的使用率，另外，也有政府與公會共同認證的單位製作統一格式與標準，提供更精確的範例與樣本。有關雲端資料庫的案例資料，共分下列五種類型： (1). 專用類型元件站 (2). 國家 BIM 元件站（私人機構/或政府機關支持） (3). 軟體商元件資料站 (4). 企業共設元件站 (5). 網域機構共設元件站五種類型的代表網站案例，分別為：

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1. 專用類型元件站：

Smart BIM Library 綠建築專用類型: http://library.smartbim.com/ 主要推動綠建築元件，具備完善參數資訊，可搭配 LEED 使用，資訊皆置入於元件之中，可以搭配外掛程式引入 LEED 計算使用，如圖 4-1：

圖 4-1 Smart Bim 元件站

（資料來源: http:// library.smartbim.com）

2. 國家 BIM 元件站：

National BIM Library 由政府機關所支持：

http://www.nationalbimlibrary.com/

具有完整 BIM 參數資料庫，為政府提供範本與資料庫建立源頭，內容詳細，且提供多種 BIM 軟體格式下載，可作為公用格式的範例，如圖 4-2：

圖 4-2 National BIM Library 元件站

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3. 軟體商元件資料站：

Autodesk seek: http://seek.autodesk.com/

具有完整資料庫，且元件建立者為廠商，廠商將資料建立得越詳盡，便可讓使用者更加詳盡的瞭解其資訊，並且在設計與規劃時提供運用，Autodesk 公司運用內建搜尋的環境促使軟體使用者得以更加方便的運用各種設施與元件，並且有效的建立其自有資料庫，同時，跨越所有 BIM 以及 CAD 相關可以使用的格式，為業界建立更方便的資訊，如圖 4-3：圖 4-3 Autodesk Seek 元件站（資料來源: http:// seek.autodesk.com/） 4. 企業共設元件站：

Bim object: https://bimobject.com/

具有整合完善的外掛程式，並且獲得 autodesk 認證，可安裝於軟體中並方便直接搜尋平立剖面與對照尺寸，網站資料搜尋簡易，並且可直接顯示元件透視圖，頁面具有詳盡資訊可預覽，如圖 4-4：

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 36 5. 網域機構共設元件站： Arcat http://www.arcat.com/ 提供 CAD 與 BIM 的元件庫下載，並且依據類別將元件資料庫做總體的分類，再細分成各項元件資料，另外，其較為特別的是提供影片教學，供廠商做為產品安裝的教學影片與宣傳資料，能更有效率的讓設計者掌握相關資訊以提高效率，如圖 4-5：圖 4-5 Arcat 元件站（資料來源: http:// www.arcat.com /）

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第二節 iBIM 元件網站使用說明

iBIM 元件網站主要提供兩種服務，BIM 元件的下載與上傳。在進行這兩項服務之前使用者都必須向管理員申請一個專屬的使用者帳號以取得相關服務權限。一、網站的申請帳號與登入流程： 1. 前往 iBim 首頁（http://ialab.tw/ibim）。圖 4-6 iBim 首頁（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 2. 點選首頁上方的［登入］按鈕以申請一個個人專屬的帳號與密碼。圖 4-7 iBim 登入按鈕位置（資料來源: http://ialab.tw/ibim）

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 38 3. 於登入頁面下方點選［註冊］以填寫基本資料，並送出等待帳號申請確認郵件。圖 4-8 iBim 帳號註冊點選位置（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 4. 進入帳號註冊頁面後便可以輸入資本資料並於頁面下方點選［註冊］來完成帳號申請。圖 4-9 iBim 帳號註冊頁面（資料來源: http://ialab.tw/ibim）

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第四章 BIM 元件網站原型 5. 帳號申請通過後，於網站首頁點選［登入］進入登入頁面。於登入頁面填入個人申請的帳號與密碼後，便可點擊［登入］登入管理介面。圖 4-10 iBim 帳號登入頁面（資料來源: http://ialab.tw/ibim）二、網站上傳元件流程： 1. 在完成登入手續後，點選［上傳元件］進入元件上傳頁面。圖 4-11 登入個人頁面（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 2. 於上傳頁面理由提供元件相關的基本資料填寫欄位。這些欄位有：（1）元件名稱、（2）元件的簡介、（3）元件分類與詳細資料、（4）600 pixel x 600 pixel 之元件特色圖片、（5）IFC 分類、（6）BIM 元件分類、（7）資料元件檔案送交審查。元件分類與詳細資料欄位中也提供了六個分欄，於下面一一敘述：檔案選擇上傳、文字敘述資料、連結、元件相關資訊、分類與地區。

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 40 圖 4-12 新增元件頁面（資料來源: http://ialab.tw/ibim） ○1 ○2 ○3 ○6 ○5 ○4 ○7

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第四章 BIM 元件網站原型 3. 於元件簡介欄為必填項目，於欄位中元件上傳者可以自由填寫編輯關於元件的相關資料供使用者可以從簡介中了解元件的相關性質，如圖 4-13 元件簡介欄範例中所填寫之範例。圖 4-13 元件簡介欄範例（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 4. 於檔案選擇上傳欄位中，iBIM 提供了多種格式檔案的上傳上傳者可以依照自己使用的 BIM 軟體元件格式上傳元件至 iBIM。圖 4-14 檔案選擇上傳欄位（資料來源: http://ialab.tw/ibim）

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 42 5. 於文字敘述資料欄位中，主要是以純文字的方式對於元件的一些想法、概念、介紹等區敘述。圖 4-15 文字敘述資料欄位（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 6. 對於產品型元件，連結欄位與元件相關資訊欄位為重要及需要填寫的。這些欄位的資訊可以提供使用者了解產品型元件的製造與材料等由廠商提供的相關資訊，讓使用者可以依需求去選擇下載。圖 4-16 連結欄位（資料來源: http://ialab.tw/ibim）

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第四章 BIM 元件網站原型圖 4-17 元件相關資訊欄位（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 7. 元件分類與詳細資料欄位中，BIM 元件分類與 IFC 分類為必填項目。上傳者須選擇對應的元件分類方得以送交審核。圖 4-18 新增元件頁面（資料來源: http://ialab.tw/ibim）

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 44 8. 地區欄位主要是讓可能有相關地域性問題之元件填寫，例如該元件對應的區域規格。圖 4-19 新增元件頁面（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 9. 當元件的相關資料欄位填寫完畢，便可以點選［送交審查］以把元件進行上傳並進入審查。如果元件相關資訊需求不符合規範，元件將會退回給上傳者進行修改後再度送交審查。圖 4-20 元件發表點選位置（資料來源: http://ialab.tw/ibim）

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第四章 BIM 元件網站原型三、下載元件流程： 1. 元件的下載可於網站首頁頂端之［元件庫］、下方之［元件分類］或［每周精選］中點選進入。圖 4-21 iBim 元件庫點選位置（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 2. 於［元件庫］頁面中有兩部分，上方的［元件搜尋］與下方的［瀏覽元件庫］可選擇。圖 4-22 元件庫頁面

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國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 46 3. ［元件搜尋］內可輸入欲搜尋之元件的關鍵並且也可透過［BIM 元件類型］與［IFC 分類］來進行篩選搜尋。圖 4-23 元件搜尋方式（資料來源: http://ialab.tw/ibim） 4. 使用者也可直接點選［瀏覽元件庫］內顯示之元件直接進入相關元件的頁面。圖 4-24 瀏覽元件庫點選位置（資料來源: http://ialab.tw/ibim）

國內BIM元件通用格式與建置規範研究

（科技部 GRB 編號）

PG10401-0521