我國 BIM 協同作業指南執行要項研擬
內 政 部建 築研 究 所委 託研 究 報告
中華民國
105 年 12 月
我國
BIM 協同作業指南執行要項研擬
受 委 託 者 ： 中華大學 研 究 主 持 人 ： 余文德 協 同 主 持 人 ： 鄭紹材、賴朝俊 研 究 員 ： 邱垂德 研 究 助 理 ： 彭國栯、曾楷婷、陳楷文、葉姿岑 研 究 期 程 ： 中華民國 105 年 1 月至 105 年 12 月 研 究 經 費 ： 新臺幣 146 萬 7,000 元內政部建築研究所委託研究報告
中華民國
105 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）I
目次
表次 ... V
圖次 ... VII
摘要 ... IX
第一章 緒論 ... 1
第一節 研究緣起與背景 ... 1
第二節 本研究計畫之重要性與關鍵課題 ... 2
第三節 研究目的與預期成果 ... 5
第二章 研究方法及研究流程 ... 7
第一節 研究方法 ... 7
第二節 研究流程 ... 8
第三章 資料蒐集與文獻分析 ... 11
第一節 美國
BIM 專案執行規劃指南 ... 11
第二節 英國
BIM 應用與交付標準 ... 12
第三節 新加坡
BIM 應用與交付標準 ... 13
第四節 中國大陸
BIM 應用與交付標準 ... 14
第五節 我國
BIM 協同作業指南之研擬 ... 16
第六節 其他國內外重要
BIM 指南執行要項文件彙整 .... 19
第四章 我國
BIM 協同作業指南暨指南執行要項研擬 ... 21
第一節 各國
BIM 指南執行要項文獻之比較分析 ... 21
II
第二節 我國
BIM 協同作業指南文件架構 ... 24
第三節 新加坡
BIM 指南細則(Essential Guides)本土化
成果 ... 26
第四節 業主
BIM 指南應用指引 ... 34
第五節 專案管理暨監造顧問
BIM 指南執行要項 ... 46
第六節 統包商
BIM 執行要項 ... 49
第七節
BIM 指南執行要項專家座談討論彙整 ... 50
第八節 小結 ... 56
第五章 實證案例驗證結果 ... 59
第一節
｢桃園市桃園區中路二號基地
(中路三段 103.105
地號
)新建公營住宅｣統包實證案例 ... 59
第二節 ｢台灣證交所板橋資訊中心新建大樓專案｣實證案
例 ... 71
第六章 結論與建議 ... 81
第一節
結論 ... 81
第二節
建議 ... 82
附錄一 歷次工作會議紀錄 ... 85
附錄二 實證案例焦點會議紀錄 ... 89
附錄三 專家學者座談會議紀錄 ... 99
附錄四 期中審查意見回覆 ... 113
附錄五 期末審查意見回覆 ... 125
III
附錄六 我國
BIM 協同作業指南各文件 ... 133
V
表次
表
1-1 國內執行 BIM 專案所遭遇之問題及其導致之後果 ... 3
表
3-1 四個國家 BIM 指南及我國的｢BIM 指南初稿｣對於六類主要問
題之比較 ... 17
表
4-1 我國 BIM 協同作業指南與美、英、新、中四國 BIM 指南之比
較 ... 21
表
4-2 BIM 目標分析(範例) ... 36
表
4-3 BIM 應用目的策略組合分析表(範例) ... 36
表
4-4 營建專案各階段 BIM 應用目的與交付成果之優先性分析表(概
念設計階段
)... 38
表
4-5 BIM 角色與責任表—組織導入 BIM 執行細則(TW-03, 6.3) ... 39
表
4-6 各專案 BIM 模型元件詳細程度暨建置者責任矩陣表(即｢模型
深化表｣
) (範例) ... 42
表
4-7 專家意見與處理情形 ... 50
表
5-1 ｢桃園市桃園區中路二號基地(中路三段 103.105 地號)新建公營
住宅統包案｣實證案例執行大事紀 ... 61
表
5-4 「臺灣證交所板橋資訊中心新建大樓專案」實證案例執行過程
大事紀 ... 73
VII
圖次
圖
2-1 本研究執行流程規劃 ... 9
圖
4-1 我國 BIM 協同作業指南暨指南執行要項(初稿)文件架構 ... 24
圖
4-2 傳統設計/發包/施工(DBB)專案 BIM 指南實施流程 ... 43
圖
4-3 統包(DB)專案 BIM 指南實施流程 ... 44
圖
5-1 ｢桃園市桃園區中路二號基地(中路三段 103.105 地號)新建公營
住宅統包案｣位置圖 ... 60
圖
5-2 ｢台灣證交所板橋資訊中心新建大樓專案｣實證專案位置圖 .... 72
IX
摘要
關鍵詞：建築資訊模型(BIM)、工業基礎分類(IFC)、協同作業指南、資訊交換
一、研究緣起
國內工程各界對BIM(Building Information Model)運用已近六年，然而尚未有共識 的 BIM 執行標準，造成國內推動 BIM 運用的最大阻力。有鑑於此，內政部建築研究 所(以下簡稱｢建研所｣)在 104 年已經委託學術單位進行「我國 BIM 協同作業指南之研 訂—設計與施工階段資訊交換」之研究，完成初步 BIM 協同作業指南之研擬。為了深 化產業對於BIM 之應用，必須透過產業界之案例實證、蒐集各方意見持續修正 BIM 協 同作業指南，才能訂定出真正符合國內產業環境特性及各方需求的BIM 執行標準。本 研究之主要目標即在透過產業實際案例之應用，研擬出符合國內產業環境需求之BIM 協同作業指南執行要項，提供相關專業人員實務工作上之參考，以做為國內建築專案 各參與方推動BIM 工作之參考依據。
二、研究方法及過程
本研究使用次級資料分析法、專家學者座談法、BIM 專案實證法及焦點團體訪談 等方法，回顧國內外相關BIM 指南、執行細則及技術手冊等文獻之分析與整理國內執 行 BIM 專案遭遇問題之文獻分析及國外成功 BIM 專案的典範學習等文獻，分析其與 本研究之相關性，以提供本研究所需之工具與領域知識；邀請與本研究主題相關之國 內專家學者(建築設計廠商、建築施工廠商、政府主管機關及 BIM 資訊專家)進行座談 會議，以議題討論方式，共召開兩次專家學者座談，以進行BIM 指南執行要項文件知 內容審視及改進；本研究徵集二個真實建築工程專案，輔導業主工程主辦單位及設計 與施工廠商，應用本所 104 年度所研擬之｢BIM 協同作業指南初稿｣及 105 年度｢BIM 協同作業指南執行要項草案｣，蒐集各方之意見，並回饋修正 BIM 協同作業指南；並 與實證案例團隊進行四次焦點訪談，深入瞭解執行BIM 實證專案時所遭遇之問題，並X 提出解決方案；實證過程，由本研究團隊擬定議題並主持訪談會議，召集配合實證之 BIM 專案的參與團隊成員，針對擬定的協同作業指南執行要項相關議題，深入說明執 行流程方法及可能產生的議題及問題，由受訪團體依據其真實經驗，提出執行專案時 的可能議題及解決或修正方案，以回饋修正所擬定之BIM 指南要項文件內容。
三、重要發現
本研究經由前述之研究方法與研究過程，獲致以下幾點重要發現： 1. 本研究採取標竿學習方法，以各國外 BIM 指南文件為參考對象，依據國內特 殊之法規要求與產業環境特性進行本土化修訂，已經完成 BIM 專案六大階 段，共 25 項 BIM 應用(BIM Uses)目的及各交付成果要求之定義。此一標準 可做為未來國內 BIM 專案執行與交付標準之依據，預期可以改進過去國內 BIM 專案執行時所遭遇的 BIM 目標及應用定義不清、BIM 模型元件細緻度 之要求不符合實際需求、權責分工及溝通協調缺乏整合、未明確規定各階段 交付成果、對於 BIM 智財產權認知錯誤以及因為未編列合理之 BIM 服務費 用導致 BIM 工作成果不如預期等各項現況問題。 2. 透過比較世界主要國家 BIM 指南及其相關執行要項文獻之內容後，本研究提 出一個包含三層級三大文件分類之｢BIM 協同作業指南文件架構｣，以做為我 國推動 BIM 專案之執行參考文件。此一文件架構包含契約文件(包括契約範 本及 BIM 特定條款)、BIM 指南(包括指南本文及附件、基本建模指南及指南 執行要項文件)及其他文件等。基本涵蓋了我國推動 BIM 專案所需要之專案 層級標準文件類型與內容，未來搭配 BIM 元件建置標準等產業層級標準文件 之制定，應可建構一整套完整的 BIM 指南標準，以做為我國推動 BIM 產業 之標準。 3. 經過兩個真實 BIM 專案案例之實證發現，本研究所提出之｢我國 BIM 協同作 業指南暨指南執行要項(初稿)｣在真實案例應用上，分別有 22 項(88%)及 23 項(92%)BIM 應用目的可於實證專案中進行驗證，且大多能獲得實證廠商之 認可，可見本研究所提出之 BIM 應用目的定義在國內營建產業之適用性。雖 然受限於國內營建產業對於 BIM 技術掌握能力之限制，部分廠商現階段可能 無法完全達到所有 BIM 指南之要求；但參與實證之廠商多具有本｢我國 BIM 協同作業指南暨指南執行要項(初稿)｣所要求之 BIM 工作執行能力與技術水 準，亦認同本指南文件所提出之 BIM 應用要求對於建築工程專案整體執行效
XI 益之意義與價值。未來應該朝向推動提升整體產業水準，以達到國際 BIM 技 術標準，並提升我國營建產業之競爭力。 4. 本研究已完成整套協同作業指南之初稿，並透過兩個真實案例之導入實證分 析，初步驗證其可行性。並藉由實證資料之行回饋意見修正，使其更符合國 內營建產業之需求，研究團隊相信此一 BIM 協同作業指南標準文件應該可以 做為國內公私部門執行 BIM 建築專案時之參考。
四、主要建議事項
建議一
長期性建議—將｢BIM 模型發展程度規範(LOD)｣之標準納入我國 BIM 協同作業指南 執行要項中的｢其他｣類文件 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：國立台灣大學BIM 工程資訊模擬與管理研究中心 雖然本研究所提出之｢我國 BIM 協同作業指南暨指南執行要項(初稿)｣已經涵 蓋推動BIM 專案所需要之專案層級標準文件類型與內容，然而對於 BIM 模型 發展細程度(LOD)之標準，建議仍可參考美國建築師學會(AIA) G202 (2013 版) 文件所定義之 BIM 模型發展詳細程度標準；此一標準已被國立台灣大學 BIM 工程資訊模擬與管理研究中心編譯成為｢BIM 模型發展程度規範 (2014 版)｣， 但相關標準尚未經過正式之實證研究。建議未來可將此一 BIM 模型發展詳細 程度標準進行本土化修正後，納入｢圖 4-1 我國 BIM 協同作業指南暨指南執行 要項(初稿)文件架構｣中的｢其他｣類文件，做為參照之文件。 建議二
立即可行之建議—試辦公共工程｢BIM 前導計畫(BIM Pilot Project)｣ 主辦機關：行政院公共工程委員會
協辦機關：內政部營建署、台北市政府、新北市政府、桃園市政府、台中市政府、台 南市政府、高雄市政府
XII (初稿)｣所規範之技術能力，但受限於整體營建產業對於 BIM 技術掌握能力之 限制，短期內當公私部門業主在引用本｢我國BIM 協同作業指南暨指南執行要 項(初稿)｣內容時，亦應該務實地認知多數中小型營建產業尚未具備達到本指南 文件中所規範之技術與交付成果要求的能力。因此，建議可以先發文提供給內 政部營建署、台北市、新北市、桃園市、台中市、台南市及高雄市等六都市政 府等重要公共建築工程主辦機關參考，由上述重要公共建築工程業主單位進行 前導BIM 專案之試辦。建議可以提供 ｢桃園市桃園區中路二號基地(中路三段 103.105 地號)新建公營住宅｣，以及｢台灣證交所板橋資訊中心新建大樓專案｣ 等二個實證案例作為參考。 試辦案例機關可以參考｢TW-05 業主 BIM 指南應用指引｣之指引，首先，適當 地選擇25 項 BIM 應用中較基本的 BIM 應用項目，其次，依據傳契約型態：(1) 傳統設計/發包/施工標，可依據｢圖 5.1、傳統設計/發包/施工(DBB)專案 BIM 指 南實施流程｣進行試辦專案；(2) 統包專案，可依據｢圖 5.2、統包(DB)專案 BIM 指南實施流程｣進行｢前導性計畫(Pilot Project)｣之執行。使產業界逐漸熟悉本 BIM 協同作業指南之要求，並提升其本身之 BIM 技術能力。等到多數廠商都 具備相關技術能力之後，再全面導入其他較深入之BIM 應用項目。桃園市政府 住宅發展處之公營社會住宅新建專案皆已導入BIM，且所有專案皆以｢TW BIM 指南｣為主要參考標準。因此，本建議之後續工作，可以與桃園市政府合作舉辦 BIM 導入之經驗分享研討會，以共同探討｢TW BIM 指南｣之實施實務課題。 建議三 立即可行之建議—積極推廣｢BIM 協同作業指南｣ 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：財團法人台灣建築中心 推動BIM 應用之成功與否，不僅仰賴 BIM 協同作業指南之制定，國內營建產 業BIM 技術水準之提升以及對於國際 BIM 發展趨勢之掌握，都是影響未來我
XIII 國BIM 應用成敗之關鍵，因此，建議未來相關單位應該積極進行本｢BIM 協同 作業指南暨指南要項(初稿)｣之產業推廣。建議未來可以主動向各建築師公會， 以及土木、結構、機電、冷凍空調等技師公會、營造公會及專業承包商公會等 單位進行指南說明與介紹，並開授輔導課程，協助專業廠商瞭解及應用本BIM 指南。透過對各產業公會之廣泛而普遍之講習與教育訓練，讓國內營建產業熟 悉與了解BIM 技術之應用標準，以達到提升整體產業 BIM 技術能力之目標。
XIV
ABSTRACT
Keywords：Building information modeling (BIM), BIM essential guides, Information exchange, Empirical study
I. Background
It’s been six years since the public sectors adopted Building Information Modeling (BIM) in some of their projects. However, the lack of a commonly accepted BIM Guide has resulted in the confusion and obstacle for successful BIM implementation in Taiwan. To tackle the abovementioned problem, the Architecture and Building Research Institute (ABRI) has drafted the “BIM Collaboration Guide” for information exchange between the designer and the contractor of a construction project. In order to refine the BIM Guide in light of practical implementation, it is required to collect revision opinions from the practitioners of real world BIM projects continuously. The primary objective of the current research is to develop the required essential guides in order to meet the context and requirement of the local construction industry so as to provide a practical guide and useful reference to the industrial practitioners of BIM projects.
II. Methodology
The methodology adopted in this research includes: secondary data analysis, subject matter expert (SME) panel discussion, case study, and focused group meeting. The required tools and domain knowledge of this research are acquired by reviewing the relevant BIM guides and BIM collaboration essential guides for BIM projects from other leading countries, and the lessons-learned from former successful BIM projects. Three SME panel discussions are called to provide revision opinions after the BIM collaboration essential guides was drafted. Then, two focused groups of industrial practitioners from both the designer and the contractor were organized to review the revised BIM essential guides. Finally, two real world BIM projects are selected from local construction industry for case studies. The participants of the two case BIM projects are trained to utilize the proposed BIM essential guides. Then four focused group meetings are called to collect revision opinions of the proposed BIM essential guides from the participants.
XV
III. Findings
After finishing the all planned work, the research concludes the following findings: 1. By benchmarking the BIM implementation documents of the advanced countries and then
tailoring with the local regulations and construction context, this research has proposed a complete BIM Guide system. The proposed TW BIM Guide defines the objectives and required deliverables for the 25 BIM Uses of six construction phases. Such a BIM Guide can be adopted to improve the existing problems of unclear BIM objectives, unreasonable LOD requirements, inefficient communication among project teams, lacking integration, undefined deliverables, misunderstanding of intellectual property of BIM works, insufficient BIM service fees, and unsatisfactory BIM outcomes of existing BIM projects.
2. The TW BIM Guide proposed by this research consists of BIM documents three main categories: (1) Contract documents—including three template contracts, one particular conditions; (2) BIM guides—including the TW BIM Guide main body (with four appendixes), essential guides, and implementation guides; (3) others—including the glossary of terms. Such a BIM Guide system has included all implementation documents required for a BIM project. It provides a standard for the domestic construction industry to implement the BIM applications.
3. From the results of the two case studies, the proposed TW BIM Guide were approved with 88% (22 BIM Uses) for Case Study I and 92% (23 BIM Uses) for Case Study II, respectively, by the participants. It verifies the applicability of the proposed TW BIM Guide for local construction industry. Although some local construction organizations may be unable to implement all BIM Uses defined in TW BIM Guide, all participants of the two case BIM projects agreed and believed that the requirements specified in TW BIM Guide will be beneficial for promoting BIM application of the local construction industry in the long run. The participants suggested that it is the incapable local construction organizations who are responsible to enhance themselves in order to meet the requirements of TW BIM Guide, rather than downgrade the TW BIM Guide to meet their BIM capabilities.
4. This study has completed the first version of TW BIM Guide, and has demonstrated its applicability with two real world BIM projects. It is convinced that the proposed TW BIM Guide will provide the construction projects of both public and private sectors a useful BIM guide for more successful and efficient delivery of their BIM works.
XVI
IV. Suggestions
Suggestion I: “Including LOD specification in TW BIM Guide”—could be adopted right away Principal Executor: The Architecture and Building Research Institute (ABRI)
Associated Executor: Research Center for Building & Infrastructure Information Modeling and Management, NTU
Execution statements: The proposed TW BIM Guide has covered most required documents for implementation of BIM projects. However, it will be beneficial to include the Level of Development (LOD) Specification developed by American Institute of Architects (AIA). Such a specification has been translated by the Research Center for Building & Infrastructure Information Modeling and Management, NTU. Although, it has been localized with empirical studies. It is desirable to include such a document in TW BIM Guide so that the implementation of BIM can be better supported.
Suggestion II: “Conducting Public Pilot BIM Projects”—could be adopted right away Principal Executor: The Public Construction Commission (PCC)
Associated Executor: The public construction agencies.
Execution statements: Although some leading construction organizations have shown their extraordinary capabilities in implementing TW BIM Guide, most small and medium (SME) local construction organizations are still incapable to meet the requirements of TW BIM Guide. It is therefore suggested to provide the “TW BIM Guide” to the primary public construction agencies (including the Cnstruction and Planning Aggency, Minister of the Interior, Taipei City Government, New Taipei City Government, Taoyuan City Government, Taichung City Government, Tainan City Government, and
XVII
Kaoshiung City Government) to conduct public pilot BIM projects that implement the requirements set by TW BIM Guide, so that the local SME construction organizations can build up their BIM capabilities eventually to meet the requirements of TW BIM Guide. It is also suggested to the abovementioned government agencies to refer to the two empirical case studies conducted in this research.
The government agencies who conduct pilot BIM implementation projects are encouraged to refer to TW-05 for guidance of project execution. The Fig. 5.1 of TW-05 is referred for traditional DBB projects and the Fig. 5.2 of TW-05 is referred for traditional DB projects. The Taoyuan City Government is the partner of the DB empirical BIM implementation project of this research. The government agencies who conduct pilot BIM implementation projects are encouraged to consult Taoyuan City Government for further experience sharing.
Suggestion III: “Promotion of TW BIM Guide”— could be adopted right away Principal Executor: The Architecture and Building Research Institute (ABRI)
Associated Executor: Taiwan Architecture and Building Center (TABC), Construction and Architect Associations
Execution statements: The successful implementation of BIM cannot rely solely on the constitution of BIM Guide. The improvement of local BIM capabilities and alignment with the international standards are also critical for BIM implementation. It is therefore important to promote TW BIM Guide to the local construction and architect associations, including the regional Architect Associations, Civil Engineering Consultant Associations, Structural Engineering Consultant Associations, MEP Consultant Associations, and Engineering Contractor Associations. Training courses
XVIII
on the adoption of TW BIM Guides should be provided to the members of the above-mentioned associations. The training courses can not only train the members to understand the requirements of the TW BIM Guide, but also help them to foresee the future development of BIM technology. Such perspectives are important to promote the competitiveness of the local construction industry.
1
第一章 緒論
第一節 研究緣起與背景
近廿年來由於資通訊技術(Information and Communication Technology, ICT)的迅速發展，在 製造業應用人工智慧實現的「產品生命週期管理(Product Lifecycle Management, PLM)」，使產業 供應鏈完全整合，因此得以迅速反應需求提供產品服務，而創造了多樣精緻與大量客製化的產 品，使人類邁入智慧生活的新時代。相較之下，營建產業受到專案獨特性及缺乏固定生產線的 限制，而難以完成生產之標準化；直到近十餘年前，因為建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)技術的引入，才使營建產業的生產過程出現仿效製造業般的變革曙光。 建築資訊模型是近年來逐漸發展成熟且風行全球之資訊技術，國際上對於 BIM 最常引用的 定義包括以下三種：
美國 NBIMS 定義 BIM 為“Building Information Model”，是指｢建築物實體與功能特性的數 位表達形式，提供建築物全生命週期所需的可靠資訊｣，此一定義強調 BIM 模型之意涵， 可以簡稱為｢BIM 模型｣[1]；
國 際 知 名 營 建 出 版 機 構 McGraw Hill Construction 定 義 BIM 為 “Building Information Modeling” ，是指｢建構與應用建築資訊模型的過程｣，此一定義強調 BIM 資訊之建置與應 用，可以簡稱為｢BIM 建模｣[2]；
美國建築師學會(American Institute of Architects, AIA)則將 BIM 定義為「以模型為基礎且連 結至建物專案資訊資料庫的技術」，此一定義強調 BIM 資訊之建置與應用技術，可以簡稱 為｢BIM 技術｣[3]。 從營建產業應用面而言，BIM 可以理解為：「利用可連結資料庫的物件導向參數化建模工 具，在實體施工前，先在電腦平台上模擬建造，以便能分析建造過程及完工後的各種營建相關 問題，以期能在問題發生前加以解決」。這種工具及流程，將可使設計成果更完善、施工過程更 順利、而完工後又可將建築物的相關資訊轉移至維護管理使用。如此，將可提昇營建產業之生 產效率，改善其對於能源之消耗與資源浪費。目前世界各先進國家之營建相關主管部門無不積 極推動對 BIM 之應用，未來國內營建產業採用 BIM 已是不可逆的趨勢。為使國內營建產業能 儘速趕上國際水準，建立相關技術標準以引導產業順利導入BIM，是國內營建業當務之急。 台灣學術界早在民國 80 年代即開始進行營建資訊工業基礎分類(IFC)標準之研究，而對於
2 BIM 之研究則遲至 99 年左右才開始。內政部建築研究所有鑑於國際上的 BIM 趨勢，自 100 年 起即陸續進行BIM 相關主題的研究，也在 102 年經滾動式調整在「開放式建築創新應用科技計 畫」中導入BIM 技術相關的研究子題；104 年起更推動「建築資訊整合分享與應用研發推廣計 畫」，第一年之子題包括：｢我國BIM 協同作業指南之研訂—設計與施工階段資訊交換｣及｢國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究｣等。展望未來建研所將以「政策投入輔導產業與培育人才」、 「整合 BIM 研究與推動任務團隊」、「延伸深化應用於設施管理」、及「開發本土應用」為政策 推動方向[4]。 另外，在工程實務界應用方面，則以台北市政府捷運局在民國100 年底發出萬大線細部設 計標，規定採用 BIM 技術，成為公部門運用 BIM 技術的先驅；其次，新北市政府工務局，在 各區國民運動中心及市立圖書館的統包案規定採用BIM 技術；行政院公共工程委員會也在 103 年5 月宣示成立「公共工程運用建築資訊建模(BIM)推動平台」，而新北市政府更在 103 年 6 月 以其BIM 專案的經驗及研討成果，發出第一張以 BIM 模型審核通過的建照，BIM 專案在台灣 地區正循序漸進推動中。BIM 的本質是數據推動(data-driven)的營建產業資訊交換工具，然而， 台灣地區營建資訊標準基礎相對較不完整，目前執行的BIM 專案大都處於試驗階段；且因為欠 缺產業界共同接受之 BIM 作業標準，業主在契約中所定義的資訊需求不夠明確，承包商對於 BIM 應用(BIM Uses)之能力也還在養成中，導致專案各參與方對於 BIM 執行工作認知之混亂， 而產生許多契約爭議，更不利於 BIM 技術之推廣。目前國內 BIM 專案所遭遇之問題，亟需要 有全國性的BIM 指南來參照推行，才能跳脫「以 3D 圖像做為主要成果」，消除「國外技術與工 具程式的成熟度在本土化應用的扞格與落差」[4]，掌握「共享資訊、團隊整合」的 BIM 要義， 確實據以提昇營建產業的效能。
第二節 本研究計畫之重要性與關鍵課題
國內自民國87 年開始，由台中靖晟營造將 MicroStation 3D 建模技術導入工程專案，89 年 以後潤泰集團、台灣高鐵公司及賴朝俊建築師事務所等陸續導入3D 建模[5]；民國 100 年以後， 台北捷運萬大線、內政部營建署及其他少數公共工程單位也開始在契約中要求採用BIM[6]；可 見3D 建模或 BIM 技術在台灣之應用已經超過 16 年。然而，由於缺乏統一之執行標準，過去產 業界在執行 BIM 專案時產生了許多問題；表 1-1 歸納文獻中所提到，目前國內執行 BIM 專案 所遭遇之問題及其導致之後果。3 由表1-1 之歸納整理得知，目前產業界因為缺乏 BIM 指南標準，導致在 BIM 目標及應用、 BIM 模型元件細緻度、權責分工及溝通協調、各階段交付成果之規定、BIM 智慧財產權之規定 及BIM 服務費用之編列等，各方面產生許多問題爭議；這些問題直接或間接造成國內推動 BIM 工作之阻礙，使得我國在BIM 推動之進程，相對落後於歐、美、韓、星等國家，甚至將來會趕 不上鄰近中國大陸上海、深圳等一級城市。有鑑於此，建研所已於104 委託學術單位進行｢我國 BIM 協同作業指南之研訂—設計與施工階段資訊交換｣之研究[7]，以 2013 年出版之新加坡 BIM 指南第二版[8]為標竿，完成我國 BIM 協同作業指南初稿之研擬。然而因為｢我國 BIM 協同作業 指南｣剛完成，雖然歷經 11 次專家審查與產業意見蒐集的修訂與本土化過程，但尚未實際應用 於國內之BIM 專案中；因此，有必要藉由實際專案之驗證，蒐集實證經驗與修正意見，以訂立 一份真正適用於國內營建產業環境之BIM 協同作業指南。本計畫完成後，將完成整套協同作業 指南文件，此一指南文件除可供業界參考使用外，並可做為其它元件資訊分級表、模型詳細程 度等標準的擬訂基礎，對於我國推動BIM 技術以增強營建產業生產力及國際競爭力，並提升建 築產業整體品質與效能，具有極重要之意義與價值。
表
1-1 國內執行 BIM 專案所遭遇之問題及其導致之後果
No. 類型 問題現況[文獻來源] 導致之後果 1 BIM 目標 及應 用 BIM 工作契約內容如何之訂定，才能滿 足業主計畫推動目標？[6] 業主BIM 目的不明確，發包時難以明 訂資訊需求，成果交付易生爭議。 審計單位對於標準指南之錯誤認知， 套用指南為驗收標準，導致BIM 執行 單位之困擾。 2 初步導入BIM 的過程，容易把應用範疇 侷限在模型展示功能，陷入模型元件精 緻度的迷思。[6] 3 因為BIM 目標不明確，契約雖要求交付 BIM 模型，但未針對其內涵及資訊應用 需求進行規範，使業主收到模型後無法 應用。[11] 4 業主任意增加BIM 工作內容，導致執行 單位增加BIM 工作成本。[11]4 No. 類型 問題現況[文獻來源] 導致之後果 5 BIM 模型 元件 細度 契約建模準則將 LOD 簡化為整個建築 資訊模型的發展程度，誤解所有元件均 需達到某等級 LOD 標準，並未對建築 設計及施工性發展成實際之需要進行規 範。[9] 國內營建產業缺乏資訊標準，若毫無 篩選地全部引用AIA 之 LOD 標準，則 可能造成產業配合困難，造成不必要 之成本浪費。 因為缺乏BIM 模型元件細度，設備製 造商無可遵循之標準，而導致BIM 技 術推廣與發展不易。 設計者與施工者間之資訊交換混亂， BIM 效益難以發揮。 6 對於模型元件於各階段需建置那些參數 資訊內容並無參考標準，導致各專案參 與者間無法正確傳遞資訊。[11] 7 權責 分工 及溝 通協 調 BIM 模型委由專業單位協助建模，未與 設計整合協同作業。[9] 目前對於專案各階段BIM 工作之負責 單位未有明確定義，導致專案各參與 方間的資訊交換混亂；資訊上游參與 方未能完整建置並正確維護 BIM 資 訊，下游參與方必須重建必要之資訊， 導致BIM 效益難以發揮。 各專業包商BIM 應用能力不足，導致 橫向及縱向產業鏈之BIM 協調整合問 題。 8 現行一般工程契約中並無規定BIM 管理 人的選任、責任、工作作業標準程序、計 酬之問題，以及BIM 工具的管理風險。 [10] 9 在設計階段建築、結構、機電、空調及設 備之設計分工及資料同步作業，與施工 階段施工細節發展，尚未建構BIM 協同 作業模式。[6] 10 各階 段 交付 成果 契約未明確規定應繳項目及文件，繳交 的方式及文件不明確。[9] 業主BIM 目的不明確，發包時未能定 義明確交付成果，造成交付時之契約 爭議。 誤將BIM 服務類比為承攬契約，業主 主辦工程司怯於驗收，驗收時無法確 保BIM 成果品質，驗收後廠商不願協 助修模，致使最終模型使用價值不高。 11 目前公共工程委員會所訂頒之《工程採 購契約範本》中，並無2D 與 3D 圖說優 先順序之規定。[10] 12 現階段並無規範BIM 資訊如何取代 2D 竣工圖資進行交付，以應用於後續營運
5 No. 類型 問題現況[文獻來源] 導致之後果 管理階段。[6] 13 BIM 智財 產權 若建築師之BIM 模型有錯誤而導致第三 方的損害賠償之問題，目前我國《採購 契約要項》第58 點第 1 項並無未規定該 如何明定賠償之項目、範圍或上限。[10] 由於BIM 智財權相關規範尚不完整， 導致專案各參與方不願分享其BIM 貢 獻，減低BIM 之協同整合效益。 專案參與方誤解其對於專案BIM 貢獻 之權利及義務，錯誤期待他方分攤責 任，易生契約爭議。 14 BIM 該如何受現有之著作權法保護，尚 未有定論，尤其是立體數位化資料的部 分。[10] 15 BIM 服務 費用 目前設計階段BIM 設計經費用於建模之 經費不足。[9] 目前採購契約範本無法反映BIM 專案 之價值分配，導致設計方所增加之人 力成本無法獲得合理補償，對於 BIM 工作之配合意願偏低。 施工方因無法獲得設計方之 BIM 貢 獻，必須重複建模，而減低BIM 之效 益。
(資料來源：本研究參考文獻[11]重新整理、分類與分析)
第三節 研究目的與預期成果
本計畫—「我國 BIM 協同作業指南執行要項研擬」—之主要目標在透過產業實際案例之應 用，研擬出符合國內產業環境需求之BIM 協同作業指南執行要項相關文件，提供相關專業人員 實務工作上之指引，以做為國內建築專案各參與方推動BIM 工作之參考依據。本計畫主要之工 作內容與研究目標包含以下四項：1.
分析國內建築專案生命週期各階段BIM應用(BIM Uses)之目標及資訊需求，並提出詳細 需求內容與作業流程。2.
比較世界主要國家BIM指南執行要項文獻，探討國內BIM協同作業指南執行要項之可行6 架構，並研擬我國BIM協同作業指南執行要項草案；再透過產業專家座談及訪談蒐集各 方修正意見，進行BIM協同作業指南執行要項之修正。
3.
徵集二個真實之建築專案，並輔導相關廠商應用建研所104年度所研擬之BIM協同作業指 南初稿及105年度BIM協同作業指南執行要項草案，完成真實案例之導入，蒐集案例執行 經驗，並回饋修正BIM協同作業指南。4.
完成整套協同作業指南，除可供業界參考使用，並可做
為其它元件資訊分級表、模型詳 細程度等標準的擬訂基礎。 綜上所述，要提高營建產業的效率及國際競爭力，國內公部門已有共識必需推動採用新的 BIM 工具，本研究計畫即為目前的首要工作，也就是要儘速擬訂專案各階段協同作業所需的資 訊交換標準，亦即全國性通用的BIM 指南。 本計畫的預期成果及效益條列如下： 1. 分析國內建築專案生命週期各階段BIM應用(BIM Use)之目標及資訊需求，並提出詳細需 求內容與作業流程。 2. 研擬我國BIM協同作業指南執行要項文件草案。 3. 完成二個實務案例之導入，並蒐集相關執行經驗。 4. 完成整套協同作業指南，除可供業界參考使用，並可做為其它元件資訊分級表、模型詳 細程度等標準的擬訂基礎。7
第二章 研究方法及研究流程
本章以研究方法及進度說明兩節，分述本計畫採用的研究方法及目前執行的進度， 也仔細審視採用該方法的原因、可能遭遇的困難，及研擬之解決方法。第一節 研究方法
壹、採用研究方法說明
本計畫旨在研訂國內BIM 協同作業指南執行要項相關文件，擬採用以下研究方法： 一、相關文獻資料分析法 採用次級資料分析法，蒐集國內外相關研究主題之文獻資料，並分析與本研究之 相關性，提供所需之工具與領域知識。所回顧之文獻，包括國內外相關BIM 指南、執 行細則及技術手冊等文獻之分析與整理、國內執行BIM 專案遭遇問題之文獻分析，及 國外成功BIM 專案的典範學習等文獻。 二、專家學者座談法 邀請國內專家學者進行座談會議，以議題討論方式，進行研究內容審視及改進。 本方法將應用於 BIM 協同作業指南執行要項之研擬核定，所擬 BIM 協同作業指南執 行要項之通用性意見回饋，及建研所成果發表之意見回饋。 三、BIM 專案實證法 徵集二個真實建築工程專案，輔導業主工程主辦單位及設計與施工廠商，應用本 所104 年度所研擬之｢BIM 協同作業指南初稿｣及 105 年度｢BIM 協同作業指南執行要 項草案｣，蒐集各方之意見，並回饋修正BIM 協同作業指南。 四、焦點團體訪談法 本研究方法須配合BIM 專案實證法同時進行，主要執行時機包括實證工作執行前 階段及實證工作執行後階段。由本研究團隊擬定議題並主持訪談會議，召集配合實證 之BIM 專案的參與團隊成員，針對擬定的協同作業指南執行要項相關議題，深入說明 執行流程方法及可能產生的議題及問題，由受訪團體依據其真實經驗，提出執行專案 時的可能議題及解決或修正方案。本方法之成果將用以回饋修正BIM 協同作業指南。8
貳、遭遇困難之解決方式
本計畫採取文獻資料分析法之主要原因，是國內BIM 起步較歐美等先進國家慢， 執行的經驗較少，需要借助國外相對完整的大量資料。而由團隊擬出BIM 指南細則及 技術手冊時，需借助專家學者的意見以確保其於國內產業環境之適用性。至於確切實 用性及是否符合產業習慣與需求，則應透過案例實證及深入的焦點團體訪談來驗證與 分析。最後，依據真實案例實證結果以及參與實證案例各方的實際經驗，除了可以驗 證與修訂所擬訂的指南，使其更具可操作性外，將來也可做為示範案例，以提供其他 公私部門單位執行BIM 專案之參考。 本案最主要的困難在徵集實證BIM 專案時可能遭遇之問題：(1) 業主及廠商之配 合意願—一般商業專案基於商業競爭考量，較不願意公開專案之詳細內容，公共專案 之業主為免麻煩亦可能不願意配合；(2) 實證專案之時程配合問題—目前公共工程及 私人專案皆有一定之採購與執行時程，若要進行全程之實證，則須搭配專案之既定時 程，無法在今年底以前完成。針對上述問題，本團隊研擬以下兩個方法加以突破：1.
尋求對於BIM具有正確認知與熱忱之業主—本計畫已經獲得桃園市政府簽署同意， 提供｢桃園市桃園區中路二號基地(中路三段103、105地號)新建公營住宅統包案｣， 做為本研究統包專案(DB)契約模式之實證專案；另外，本計畫亦已經獲得台灣證 券交易所同意提供其｢板橋資訊中心新建大樓專案｣，做為本研究計畫之傳統設計/ 發包/施工(DBB)契約模式之回溯實證專案。2.
以執行中之專案搭配回溯專案進行實證—同時進行數個處於不同專案階段(含已 完成之回溯專案)之實證專案，應用本計畫所研擬之BIM指南文件，再透過與實證 計畫團隊以密集之焦點座談說明，以充分掌握實證之過程與成果。｢桃園市桃園區 (中路三段103、105地號)新建公營住宅統包案｣將以同步實證方式進行，而｢板橋資 訊中心新建大樓專案｣將以回溯專案方式進行實證。第二節 研究流程
本計畫的研究流程如圖2-1 所示。9 研究動機與目的 國內BIM協同作業指南執 行要項文獻回顧與分析 國外BIM指南、執行細則 及技術手冊回顧與分析 國內BIM協同作業指南執 行要項草案初稿研擬 BIM協同作業指南 執行要項草案專家審查 實證案例配合團隊教育訓 練暨焦點訪談 統包建築工程專案 案例實證 傳統DBB建築工 程專案案例實證 實證專案持續焦點座談 意見蒐集暨問題釐清 國內BIM協同作業指南執 行要項完稿修訂 BIM協同作業指南 執行要項完稿專家審查 結案報告 OK OK OK 回饋修正 回饋修正 回饋修正 實證案例 徵集 初步焦點 團體訪談 專 案 實 證 預 備 階 段( 約2 ~ 3 個 月) 專 案 實 證 執 行 階 段( 約4 ~ 5 個 月) 作 業 指 南 執 行 要 項 完 稿 修 訂 階 段( 約2 ~ 3 個 月) 2016/01 2016/ 02~03 2016/04 2016/ 04~09 預定時程 2016/10 2016/11 2016/12
圖
2-1 本研究執行流程規劃
(資料來源：本研究繪製)
11
第三章 資料蒐集與文獻分析
本章歸納整理美國、英國、新加坡、及中國大陸四個國家目前制定BIM 指南的狀 況，再綜合分析設計與施工階段BIM 協同作業及資訊交換的方法流程。第一節 美國
BIM 專案執行規劃指南
美國為 BIM 技術之發源地，其 BIM 指南標準一直為各國訂定相關指南之參考。 美國BIM 專案執行指南包括三大支柱：通用的交換格式(即 Industry Foundation Class, IFC)、規範交換資訊的資訊交付手冊(Information Delivery Manual, IDM)、國際詞彙框 架(International Framework for Dictionaries, IFD)規範的資訊內涵上。其中，IFC 是 BIM 軟體開發方必需共同遵循採用的資料格式，在建築聰慧聯盟(buildingSMARTalliance, bSa)的努力下，IFC 已經逐漸發展成為國際共通的開放式資料格式，並被國際標準組織 (ISO)登錄為 ISO 16739 國際標準；至於國際詞彙框架(IFD)部份，目前只有 bSa 旗下的 四個國家(荷蘭、挪威、加拿大、美國)組成 IFD 聯盟，依照 ISO 12006-3 的架構逐步開 展中，待資訊分類標準逐漸成熟後，預期將會有更多不同語系的國家加入該聯盟，屆 時將能真正達到不同語言詞彙指向正確的BIM 物件的理想。[10]2010 年賓州州立大學發表了「BIM 專案執行規劃指南」(BIM Project Execution Planning Guide，簡稱為 BIM PEPG)[11]，此一重要文件明確建議經由團隊依專案的目 標共同商討，以「業務流程建模標記法(Business Process Modeling Notation, BPMN)」， 分二個層級製定BIM 專案的標準流程及資訊交換(Information Exchange)需求。該指南 中的「核心建模」及「資訊交換」是bSa 研訂 BIM 交付標準的重要觀念。核心建模工 作就是應用BIM 技術來執行的工作，即應用 BIM 的目的(BIM Uses)；該文件蒐集整理 美國營建工程界應用 BIM 的狀況，整理出 BIM 在建案生命週期中共有 25 項應用目 的，其中，結構分析、機電分析、能源分析、照明分析、及其它分析共 5 項，統整為 「工程分析(Engineering Analysis)」，與其它20 項 BIM 應用，共列出 21 項 BIM 應用的 詳細描述，列在該指南的附錄B 中；該指南附錄 F 中的資訊交換工作表單(Information Exchange Worksheet)則以慣用的建築元件拆解後，逐一對照負責建製該元件的團隊成 員；附錄 G 則列出 BIM 執行計畫樣板，與主契約的搭配則是以附加條款的方式導入 BIM，至於建模細節部份，則建議可參照業界慣用的 BIM 元/物件矩陣(VA BIM
12
Element/Object Matrix)及細度規範(LOD Specification)。依照 BIM PEPG 指南之指引， BIM 專案團隊得以擬定 BIM 專案執行計畫(BIM Execution Plan, BEP)，在 BEP 中 BIM 執行團隊可明確標示在BIM 專案中應該做什麼、何時做、由誰做、及如何做，即所謂 的「4W」。
第二節 英國
BIM 應用與交付標準
相對於美國由民間組織來推動BIM 標準，英國則是在強而有力的政府營建策略的 支持下進行相關工作[12]。首先成立 BIM 工作小組(BIM Task Group)，研析以美國為主 的 BIM 執行標準與流程，重新定義工程界慣用的「電腦輔助設計(Computer Aided Drafting, CAD)與 BIM 的關係，將 BIM 的技術成熟度區分為 0、1、2、及 3 共四個等 級，傳統的CAD 用二維紙本圖說為溝通工具，為「0 級 BIM」；若提昇為電腦圖檔(二 維或三維)搭配文件檔案，以檔案為主要溝通工具，為「1 級 BIM」；若再提昇為連結資 料庫的三維圖檔，且以其中的物件連結到資料庫，則稱為「2 級 BIM (Level II BIM)」； 最後則是以在雲端整合的BIM 物件庫為核心，達到整合的 BIM (Integrated BIM，簡稱 為iBIM)，則是最成熟的「3 級 BIM」。英國政府營建策略支撐的BIM，乃以「2 級 BIM」 為主，宣示在2016 年以前，要求所有營建專案採用連結至資料庫的三維 BIM 技術， 以達到「降低營建成本超過20%」的施政目標 [13]。由於 BIM 的標準仍在演進中，所 謂「iBIM」的理想目前只出現在特別的個案上，若要通用於政府的公共工程，則不論 是在技術面及制度管理面上，皆還有需要補強之處。尤其是在資訊技術標準面上，在 IFC、IDM、及 IFD 三大支柱完善之前，英國基於既有的資訊標準基礎，已於 2013 年 修訂完成「PAS 1192-2:2013 營建專案採用 BIM 在興建交付階段的資訊管理標準」[14]； 並擬訂修繕維護階段的同類標準(PAS 1192-3)，此二資訊標準都納入英國國家標準(BSI) 中。 在制度及管理面上，英國政府的營建策略，建議公共工程發出成果導向的標案， 且納入「公部門建案軟著陸(Government Soft Landing，簡稱為 GSL)」需求，採用價格 基準且以最高價值決標，並且要求交付資訊為 BIM 模型外加 COBie。所謂 COBie 就 是「建造與維護之建築資訊交換(Construction Operation Building information exchange)」 的簡稱，是由美國陸軍工兵單位所研發，旨在建築物設計施工階段就能考慮未來竣工
13 交付營運單位時，設施管理所需資訊的蒐集與彙整，以期建立有效率的設施管理機制 [17]。GSL 之主要作法，就是在規劃與設計階段，就納入營運管理人員的思維，確切的 作法是規劃設計時有「相關營運管理人員代表」加入團隊，若再加上要求承包商興建 完成後的交付資訊為「BIM 模型外加 COBie 格式及欄位的資訊」，再搭配標案要求的 成果導向，則可達成營運維護時充份應用BIM 模型資訊的目標。
在政府帶頭下，英國民間的營建產業協會(Construction Industry Council，簡稱為 CIC)也於 2013 年推出「BIM 指南(Standard Protocol for Use in Projects Using Building Information Models)」[18]，列出「模型製作及交付表樣本(Specimen Model Production and Delivery Table, 簡稱 MPDT)」。依照 PAS1192 的標準，列出搭配建案生命週期中 1 至 7 階段(第 0 階段為策略階段，沒有模型細緻度需求)，所需的 7 種模型細緻度；而 皇家建築師協會(Royal Institute of British Architects, RIBA)也提出許多推動 BIM 的研究 報告，RIBA 負責的「國家營建規範(National Building Specification, NBS)」也在 2012 年3 月，在雲端啟動「國家 BIM 物件庫(National BIM Library)」，協助營建產業將其產 品製作成適當的 BIM 物件，以便用完善的供應鏈來支援 BIM；2013 年更將其「工作 規劃(Plan of Work)」做了大幅度的修改，以因應 BIM 及政府營建策略帶來的改變，在 RIBA 的 2013 年工作規劃中，也將建案的生命週期更改為搭配 PAS1192 的 8 個階段 [18]。
第三節 新加坡
BIM 應用與交付標準
過去十餘年間，新加坡在營建電子化方面的發展一直為世界之領先國家，而其在 BIM 方面最為知名的應用，便是用 BIM 來進行建築法規檢討及設計審核的 CORENET 系統。該系統是指「營建(COnstruction)與不動產(Real Estate)網頁(NETwork)」[17]。2013 年新加坡公佈 BIM 指南(Singapore BIM Guide) 第二版 [20]，該指南目的在指導採用 BIM 的營建專案，列出各種可能的交付成果、執行流程、與參與的專業人員。使用該 指南將可釐清BIM 專案中參與人員的角色與責任，以便能在業主與參與方共同簽署的 「BIM 執行計畫」中，詳列這些交付成果，及何時由哪一方人員負責交出。
所謂 BIM 交付成果，是指在 BIM 專案的哪個階段，由哪一方完成什麼工作，以 期能符合BIM 專案的目標。在新加坡 BIM 指南的附錄 B，列有 BIM 目標與責任矩陣 的樣板，該樣板共計有28 個小項，可以視為 28 項 BIM 工作[20]。在建案生命週期的
14
階段方面，仍採用傳統的五個階段，參與人員部份，除了營建專業的建築、結構、機 電、估價、施工、測量、及設施管理專業人員外，新增「BIM 經理(BIM Manager)」來 負責資訊整合的工作，對於較大的建案，不同的專業方有可能還各需要安排次階的「資 訊整合者」來負責，則可稱為「BIM 協調員(BIM Coordinator)」。BIM 經理在 BIM 專 案中主導負責擬定、管理、及完成「BIM 執行計畫」。在建模的方法流程方面，新加坡 BIM 指南在其附錄 A 中列有依照不同專業區分的「BIM 元件定義」表，以文字敘述說 明建築、結構、土木、空調與機械通風、給排水及污水、消防、電氣、及瓦斯共 8 類 BIM 模型的元件，依照這個表，業主可依照 BIM 專案的目標，與承包的專案團隊，共 同擬定BIM 模型的建模元件需求。在規定建怎樣的模型與由誰負責建製後，接下來是 如何建模？在不同的階段建不同的模型，新加坡BIM 指南的附錄 C 列有 BIM 建模指 南(BIM Modeling Guidelines)，一般狀況下，五個階段要求的細緻度不同，至於各專業 模型的需求，也可以依照該建模指南擬定。
除了一般性之協同作業指南外，新加坡建設局(Building and Construction Authority, BCA)更在｢新加坡 BIM 指南(第二版)｣中，將第一版中的 “Appendix B – BIM Modelling Guidelines”進一步延伸，訂定成為｢各專業之基本指南(Essential guides)｣，包括：組織 導入BIM 指南細則、建築設計顧問 BIM 基本建模指南、土木與結構顧問 BIM 基本建 模指南、機電顧問 BIM 基本建模指南及承包商 BIM 基本建模指南等，做為各專業應 用BIM 指南之基本參考規範。
第四節 中國大陸
BIM 應用與交付標準
中國大陸在「十二五(2011~2015)」的政策中，以「加快建築信息模型(BIM)、基於 網絡的協同工作等新技術在工程中的應用」為施政重點。在中國，BIM 被視為是建築 產業現代化、工業化、及資訊(信息)化的一環，原屬技術信息化，但實際上是橫向打通 CAD、CAE、可視化、能耗問題、造價、施工計畫等「聯繫障礙」的主要工具[21]。在 2013 年底公告的「建築工程信息模型應用統一標準(徵求意見稿)」[20]中，將 BIM 依 照應用範圍的大小及信息共享的程度，區分為建築信息模型(Building Information Model)、任務信息模型(Task Information Model)、及基本任務工作方式(Professional Task15
Based BIM Application，簡稱為 P-BIM)，並且在術語中有所謂「基本任務工作方式應 用軟件(P-BIM software)」。分析其意義是指：建築信息模型是歐美認知的BIM，而任務 信息模型則是生命週期部份專業採行的BIM，也就是「子建築信息模型」；至於依照現 行專業及管理分工方式，以該專業建立滿足信息交換和共享的模型稱為 P-BIM，基本 任務工作方式應用軟件，則是支援BIM 的各種不同的專業軟體。在基本規定中亦說明 BIM 應用宜「覆蓋工程項目全壽命期」，並將全壽命期明確區分為：(1) 策劃與規劃； (2) 勘察與設計；(3) 施工與監理；(4) 運行與維護；及(5) 改造與拆除等五個階段。另 加說明建築信息模型應用可採用多種工作方式，當無經驗時，宜採用基本任務工作方 式，也就是以現行的專業管理分工為主的工作方式，也就是只要在各自的專業應用電 腦軟體輔助，並盡力將這些資訊交換共享，即可稱為使用P-BIM。 在BIM 的資訊內涵上，用「建築信息模型整體結構」說明，並區分為較專業的「任 務信息模型」及共性的「資源數據」、「基礎模型元素」及「專業模型元素」四個層次， 其中共性的三類模型元素，依序列在該標準的附錄A 中，這些規定等同於歐美各國建 議的「模型資訊樣板」，但尚未再細分不同階段的不同建模需求，或是由哪一方負責建 入資訊。至於在編碼及儲存格式上，則另參照三個不同的標準如下所示： 建築工程設計信息模型分類和編碼標準(相當於 IFD)； 建築工程設計信息模型交付標準(相當於 IDM)； 建築工程信息模型儲存標準(相當於 IFC)。 此外，該文件並強調：「企業之建築信息模型實施應結合企業信息化戰略確立建築 信息模型應用目標」、「企業實施建築信息模型過程中，宜將建築信息模型相關軟件系 統與企業管理系統相結合」、「項目相關企業應建立數據共享、協同工作的環境和條件， 並結合項目相關方職責確定權限控制、版本控制及一致性控制機制」、「建築信息模型 實施應滿足本企業建築信息模型應用條件相關要求」等等，也明確列出企業實施建築 信息模型應制定建築信息模型實施策略文檔，及項目、階段與任務信息模型實施策略 文檔，以供BIM 專案的各方據以擬定契約及 BIM 執行計畫。 大陸各地方政府依據國家層級之｢建築工程信息模型應用統一標準｣，訂定各地方 政府之BIM 技術應用指南，例如上海市政府於 2015 年訂定｢上海市建築訊息模型技術 應用指南｣[20]，及｢深圳市 BIM 實施管理指南｣[22]。相對於國家層級之｢建築工程信
16 息模型應用統一標準｣，上海市及深圳市的 BIM 指南更接近本研究之主旨—作業指導 書，因此，更具參考性。
第五節 我國
BIM 協同作業指南之研擬
｢我國 BIM 協同作業指南(104 年初稿)｣(以下簡稱｢BIM 指南初稿｣)，是由建研所 於民國104 年委託中華大學營建管理學系所研擬。｢BIM 指南初稿｣之研擬考量我國營 建產業之資訊標準基礎，著眼於新加坡BIM 指南具有架構簡化的優點，又有完整的執 行細則，乃以新加坡BIM 指南為標竿，共制定八項基本 BIM 指南文件，包括[7]：(1) 01 BIM 特定條款、(2) 02 BIM 指南、(3) 02 附錄 A 模型元件定義、(4) TW-02 附錄 B-BIM 目標與責任矩陣、(5) TW-TW-02 附錄 C 一般建模指引表、(6) TW-03 組織 導入BIM 細則、(7) TW-04 制定 BEP 細則及(8) TW-專有名詞對照表。以上八項文件透 過經過三次專家座談、三次產業焦點群體訪談、北中南區三場公開之指南發表研討會， 及兩次正式審查會，針對上述八項指南文件進行本土化之修正，以符合國內產業環境 及法令規定之需求。 ｢BIM 指南初稿｣針對國內營建產業環境修正新加坡 BIM 指南之主要內容包括： 1. BIM 應用目的與交付成果之修改—原新加坡 BIM 指南附錄 B 之「BIM 目標與責任矩陣」中列有28 項應用及建議的交付項目。經與執業建築師焦點訪談後發現， 在基本設計階段的「更新結構模型」及「更新機電模型」等二項BIM 應用，在我 國的建築設計審核實務中，皆屬於「由建築師複委託」之項目，建議暫不列入我 國之 BIM 指南中。另外，原新加坡 BIM 指南在基本設計階段有「申請並獲得計 畫核可」，在細部設計階段原有「申請並獲得建造許可」，依照我國的建築設計審 核實務中，只有在基本設計階段的「申請並取得建造執照」，在細部設計階段則不 必再送審，故刪除細設階段的「申請並獲得建造許可」一項，共刪減三項。因此， 經過第一階段本土化修正後，所產生之 BIM 協同作業指南之各階段 BIM 應用及 交付項目共25 項。
2. BIM 於能源效率分析應用之修訂—國外 BIM 文獻上常提到的「Green BIM」或是 利用BIM 工具進行建物能源分析等 BIM 應用項目(即 6D BIM 應用)，並未明確列
17 在表 2 的 BIM 應用目的中。主要是國內目前尚未有政府認證的能源效率分析之 工具與應用實務經驗，以及我國綠建築指標與 BIM 工具的整合議題尚在研究階 段，故暫時不列入BIM 指南中，唯此 BIM 應用的納入是將來應積極突破的挑戰。 3. BIM 於 4D 模擬應用之修訂—其一是在基本設計階段，針對所選建築模型、結構 模型及機電設備之間的整合搭配，在有施工程序探討必要時，可應用一般建築部 件或系統的模型進行 4D 施工模擬，以做為設計與施工方法選擇決策之參考；其 二是在施工階段，依照細設模型將BIM 元件依照製造流程及組裝程序建製，在基 地空間、施工機具、及物料資源空間有分析檢討必要時，建製相關元件搭配施工 程序之 4D 模型進行分析，以做為施工管理決策之參考；由於國內對於相關的實 務經驗尚不足，現階段建議暫不將「4D 施工模擬模型」列入協同作業指南中做為 交付項目，以免造成執行上之困難。 4. BIM 於成本估算應用之修訂—由於現階段尚有許多營建實體元件未能迅速地建 置成 BIM 元件，加上與相關成本資料庫的聯結整合也還在發展中。由 BIM 模型 輸出的數量或材料明細，都是用來「輔助」成本估算，若一味要求BIM 模型中的 元件及數量，要與實體營建元件相同，在現階段將造成BIM 專案參與各方沉重之 建模負荷，且耗費人力建製的模型元件也將未能有效應用。故在本土化時，將其 修正為｢由BIM 模型中可量化工程項目輸出 BOQ(詳細數量表)｣，而非直接以 BIM 計算成本估算結果。 針對前面表1-1 中之分析結果，國內營建產業應用 BIM 所遭遇之六類主要問題： (1) BIM 目標及應用、(2) BIM 模型元件詳細程度要求、(3) 權責分工及溝通協調、(4) 各階段交付成果之規定、(5) BIM 智財產權之規定及(6) BIM 服務費用之編列等，比較 前述四個國家的BIM 指南及我國的｢BIM 指南初稿｣之相關規定，整理如表 3-1 所示。
表
3-1 四個國家 BIM 指南及我國的｢BIM 指南初稿｣對於六類主要問題之比較
比較項目 美國 NBIMS PEPG 英國 PAS-1192 新加坡 BIM Guide 中國大陸BIM 應用統一標準/上 海BIM 指南 4 TW BIM 指南 (TW-02) (2015 初稿) BIM 目標及應 用 依需求在 BEP1 中 選 用 25 項 BIM 應用目的。 依 據 業 主 資 訊 需求(EIR)，並 於 2Pre-contract BEP 中詳訂。 於BEP 目標與責 任對應矩陣表中 明訂 資訊共享及協作， 任務資訊模型、P-BIM 。 / 依 需 求 在 BEP 中選用 23 項 在契約主文中訂 定履約項目，另 於BEP 目標與責 任 矩 陣 表 中 明18 比較項目 美國 NBIMS PEPG 英國 PAS-1192 新加坡 BIM Guide 中國大陸BIM 應用統一標準/上 海BIM 指南 4 TW BIM 指南 (TW-02) (2015 初稿) 應用目的。 訂。 BIM 模型元件 詳細程度要求 依 需 求 在 BEP 中選用擬定，原 則 上 參 考 AIA 之LOD。 參考 PAS1192:2 PAS1192:3 依據業主BIM 應 用目的，參考建 模指引附錄A，並 於BEP 中詳訂。 明訂儲存格式、資 訊分類編碼、流程 交付標準、及模型 需 求 細 項/ 上 海 BIM 指南附錄｢模 型 深 度 ｣ 規 範 粗 略 之模型元件細度要 求 依據業主BIM 應 用目的，參考建 模指引附錄A，並 於BEP 中詳訂。 權責分工及溝 通協調 參考PEPG 主 流程圖、次流 程圖 參考 PAS1192:2 PAS1192:3 參考各階段建模 指引，於BEP 之 目標與責任矩陣 表中明訂。 原則性(共享及協 作/主流程圖、次 流程圖 參考各階段建模 指引，於BEP 之 目標與責任矩陣 表中明訂。 各階段 交付成果 於決定 BIM 應 用目的後，可參 考PEPG 詳細流 程，並於BEP 之 “BIM submittal item”中定義。 依 據 業 主 資 訊 需求(EIR)，並 於 3 Post-contract BEP 之 模 型 製 作 及 交 付表(MPDT)中 定義。 依據業主BIM 應 用目的，參考附 錄 B，並於 BEP 中詳訂。 上海BIM 指南中有 23 項 BIM 應用之 詳細交付成果規定 定案模型依據契 約主文之交付時 機要求交付；詳 細交付成果，依 據業主BIM 應用 目的，參考附錄 B，並於 BEP 中 詳訂。 BIM 智財產權 在 確 保 專 案 各 方 可 以 協 同 應 其 BIM 貢獻內 容下，取得(buy-in)相關智財權。 參 考 BS1192:2007 依 據 特 定 條 款 BIM 智慧財產權 專章之規定，類 似PEPG 之規定。 未詳細規定 依 據 特 定 條 款 BIM 智慧財產權 專章之規定，類 似PEPG 之規定。 BIM 服務費用 未特別規定。 未特別規定 指南中建議設計 顧問費之調整， 但 未 有 強 制 規 定。 未特別規定 由甲乙方協商， 於主契約中明訂 BIM 服務費用及 付款方式。 BIM 執行細則 依不同契約型 態各種不同階 段的BIM 應用 選定 CIC BIM
Protocol 完整簡化在Guide 項下，另訂BIM 各專業之BIM 建 模細則。 尚未完整 104 年 BIM 指南 初稿中僅訂定一 般指南，尚未訂 定各專業執行細 則。
註：1BEP— BIM 工作執行計畫(BIM Execution Plan, BEP)
2Pre-contract BEP—由廠商於投標時準備之 BEP，以證明其有能力滿足 EIR。
3Post-contract BEP—即正式之 BEP，由業主與廠商於得標後合意完成，以滿足專案之需求。
4｢TW BIM 指南｣指內政部建築研究所 104 年度委託研究計畫：「我國 BIM 協同作業指南之研訂—設計與施工 階段資訊交換」之｢我國BIM 協同作業指南(初稿)｣。
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第六節 其他國內外重要
BIM 指南執行要項文件彙整
除上述各國 BIM 指南文獻外，本研究團隊並蒐集其他國內外重要 BIM 指南執行 要項文件相關文獻，以做為研擬｢我國BIM 協同作業指南執行要項研擬｣之參考依據。 重要之參考文獻，簡述如下： 1. 我國行政院公共工程委員會之｢統包工程採購契約範本｣—主要參考行政院公共 工程委員會(104 年 04 月 21 日)之 BIM 契約條款草案，以做為研擬本研究主契約 條文之參考。2. 新加坡 BIM 指南細則(Essential Guides)—主要參考新加坡建設局(BCA)所發佈之 組織導入BIM 基本建模指南(BIM Essential Guide for Adoption in an Organization)、 建築設計顧問BIM 基本建模指南(BIM Essential Guide for Architectural Consultants)、 土木與結構顧問 BIM 基本建模指南(BIM Essential Guide for Civil and Structural Consultants)、機電顧問 BIM 基本建模指南(BIM Essential Guide for MEP Consultants) 及承包商BIM 基本建模指南(BIM Essential Guide for Contractors)，做為各專業應 用BIM 指南之基本參考規範。
3. 國內已發表之 BIM 技術文件—參考包括由台大 BIM 中心發佈之｢業主 BIM 實施 方針之擬定指引(2014 版)｣及｢BIM 模型發展程度規範 (2014 版)｣，以及由台灣電 力公司委託台賓科技所研擬之｢台電公司建築資訊模型(BIM)與標準契約之研究 報告｣，以做為業主端應用BIM 之相關組織、制度與契約規劃，以及 BIM 專案各 參與方研擬BEP 及擬定元件交付標準規範之參考；另外，也盡量蒐集國內其他私 人公司之BIM 技術手冊與契約範本，以了解國內目前執行 BIM 專案之現況。 4. 美國BIM 技術文件—主要參考 NBIMS 2010 年發表的「BIM 專案執行規劃指南」
(BIM Project Execution Planning Guide, PEPG) 之 ｢ 02 BEP 樣 板 檔 (BIM PxP Template) ｣，以及次要樣板檔(Sub-Templates)中的｢03 BIM 目標與應用分析工作 表03-BIM_GOAL_and_USE_Analysis_Worksheet) ｣、｢04 BIM 應用流程圖樣板檔 (04-BIM Process Map Templates) ｣ 及 ｢ 05 資 訊 交 換 工 作 表 (05-Information_Exchange_Worksheet)｣；另參考美國 NBIMS 所出版的｢業主 BIM 規劃 指南(BIM Planning Guide for Facility Owners)｣，參考其有關專案業主 BIM 組織與
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BIM 專案採購之規劃建議，以做為本計畫業主端實施 BIM 專案之指引。
5. 英國地方政府之BIM 技術手冊—本研究團隊已蒐集｢北愛爾蘭自治政府 BIM 採 購 指 導 手 冊(Procurement Guidance Note PGN 03/15 for Building Information Modelling, 2015)｣，並參考該手冊中如何落實「PAS 1192-2:2013 營建專案採用 BIM 在興建交付階段的資訊管理標準(Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling)」 及｢PAS 1192-3:2014 營建專案採用 BIM 在營運階段的資訊管理標準(Specification for information management for the operational phase of assets using building information modelling)｣；以及 EIR 如何轉換成為廠商之 Pre-contract BEP 及 Post-contract BEP 的規範。
6. 中國大陸地方政府 BIM 技術手冊—已蒐集｢上海市建築訊息模型技術應用指南｣ 及｢深圳市 BIM 實施管理指南｣，本研究主要參考兩份指南在 BIM 專案執行細則 以及採購流程之規範，包括 BIM 目標及各階段 BIM 應用之交付規範，以及操作 流程圖之呈現方式等。
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第四章 我國
BIM 協同作業指南暨指南執行要項研擬
本計畫已依照預定之工作計畫，陸續完成文獻整理、國內資訊交換需求分析、新 加坡BIM 指南執行要項文件之本土化、實證案例專案團隊焦點訪談、BIM 指南執行要 項文件草案之研擬、以及第一次專家審查的工作，並完成｢我國 BIM 協同作業指南暨 指南執行要項(初稿)｣完整文件之研擬，本章說明該完整文件之研擬過程與成果。第一節 各國
BIM 指南執行要項文獻之比較分析
為了研擬我國BIM 協同作業指南，研究團隊於 104 年度研究計畫工作中曾比較美 國、英國、新加坡及中國大陸等四個國家的BIM 應用指南與交付標準，如表 4-1 所示。 並依據此一比較結果，建議以新加坡 BIM 指南為架構，研擬我國之 BIM 協同作業指 南。表
4-1 我國 BIM 協同作業指南與美、英、新、中四國 BIM 指南之比較
比較 項目 美國bSa BIM PEPG英國PAS1192 新加坡BIM Guide 中國大陸BIM 應用統一標準 TW BIM 指南 (TW-02) (2015 初稿) 應用 應用 目的 25 項 BIM 應用 政府營建策略 (Level II BIM+GSL) 在目標與責任對應 表中明訂，共27 項BIM 應用。 資訊共享及協作，任務資 訊模型、P-BIM。 25 項 BIM 應用 生命 週期 階段 5 至 9 階段 8 階段 5 階段 5 階段 6 階段 工作 流程 標準 主流程圖、次流 程圖 PAS1192:2 PAS1192:3 各階段建模指引 原則性(共享及協作) 定義主流程圖 交付 標準 依需求在執行計 畫中選用擬定 PAS1192:2 PAS1192:3 建模指引及目標與 責任對應表 明訂儲存格式、資訊分類 編碼、流程交付標準、及 模型需求細項 依據各項BIM 應用列出「交 付成果」說明 執行 細則 依不同契約型態 各種不同階段的 BIM 應用選定
CIC BIM Protocol 完整簡化在BIM Guide 項下
尚未完整 研擬中
(資料來源：本研究分析並彙整 104 年研究成果[7])
表 4-1 列出各國 BIM 協同作業指南內容之差異，而 BIM 協同作業指南主要在提 供執行營建專案各參與方執行BIM 工作時之共同參考標準。至於各專案類型之參與組
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織如何應用BIM 協同作業指南以執行其所負責之工作，則訂定在各組織之執行要項說 明中。例如，新加坡建設局(BCA)為說明各專業組織應用 BIM 之執行要項，另外研訂 了以下之執行細則：(1) 組織導入 BIM 指南細則(BIM Essential Guide for Adoption in an Organization) ； (2) 建 築 設 計 顧 問 BIM 基 本 建 模 指 南 (BIM Essential Guide for Architectural Consultants)；(3)土木與結構顧問 BIM 基本建模指南(BIM Essential Guide for Civil and Structural Consultants)；(4)機電顧問 BIM 基本建模指南(BIM Essential Guide for MEP Consultants) ；及(5) 承包商 BIM 基本建模指南(BIM Essential Guide for Contractors)，以做為各專業應用 BIM 指南之基本參考規範。
另外，地方政府為採用中央政府所制定的BIM 協同作業指南，也制定了各地方政 府之採購指南，例如：英國｢北愛爾蘭自治政府 BIM 採購指導手冊(Procurement Guidance Note PGN 03/15 for Building Information Modelling, 2015)｣、中國大陸｢上海市 建築訊息模型技術應用指南｣及｢深圳市 BIM 實施管理指南｣等，皆可視為各組織之 BIM 指南執行要項文件。 歸納各國所制訂之BIM 指南執行要項文件種類，依據其使用之對象大致可分為以 下幾類： 1. 各組織(包括業主、設計方、施工方、專業顧問等)導入 BIM 之執行要項文件 此類文件之主要目的，在於提供各組織自我審視對於 BIM 工作之人力、資源及技 術需求，以規劃出適當之導入策略。屬於此一類型之文件包括：美國NBIMS-US 之 ｢業主BIM 規劃指南(BIM Planning Guide for Facility Owners)｣、台大 BIM 中心發佈 之｢業主 BIM 實施方針之擬定指引(2014 版)｣、新加坡建設局(BCA)所發佈之組織 導入BIM 指南細則(BIM Essential Guide for Adoption in an Organization)及 TW BIM 指南之｢TW-03 組織導入 BIM 執行要項｣等。
2. 業主方 BIM 專案採購之指引文件
此類指南文件之主要目的，在於引導BIM 專案業主，依據 BIM 指南之要求，分析 本身BIM 應用目標並執行 BIM 服務工作之採購，以達到其專案之目標。屬於此一 類 型 之 文 件 包 括 ： 美 國 PEPG 之 ｢ 03 BIM 目 標 與 應 用 分 析 工 作 表 03-BIM_GOAL_and_USE_Analysis_Worksheet) ｣、｢04 BIM 應用流程圖樣板檔(04-BIM Process Map Templates)｣及｢05 資訊交換工作表(05-Information_Exchange_Worksheet)
