BIM 導入建築管理
行政作業法規調查研究
內 政 部建 築研 究 所 委 託研 究 報告
中華民國 102 年 12 月
計畫編號：102301070000G0012
BIM 導入建築管理
行政作業法規調查研究
受 委 託 者 ：財團法人臺灣營建研究院
研究主持人：郭榮欽
協同主持人：謝尚賢
研 究 助 理 ：簡添福、廖麗珠、吳雪如
內 政 部建 築研 究 所 委 託研 究 報告
中華民國 102 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）目 次
表次
...III
圖次
...V
摘要
...XI
第一章 緒論
...1
第一節
研究緣起與背景 ... 1
第二節
研究方法 ... 6
第三節
進度說明 ... 13
第二章 蒐集之資料、文獻分析
...15
第一節
國外相關文獻 ... 16
第二節
國內相關研究文獻 ... 48
第三章 國內現況調查與剖析
...67
第一節
國內相關從業人員問卷調查與整理 ... 67
第二節
國內一般建築管理作業流程與特性剖析 ... 74
第三節
與建管作業特色相關之 BIM 應用法規面探討 .. 80
第四章 以 BIM 為基礎之自動化建築法規檢測技術的探討
...83
第一節
引進 IFC 標準的必要性 ... 83
第二節
以 BIM 為基礎之自動化建築法規檢測的架構 .. 91
第三節
R
EVIT自訂屬性樣版製作 ... 103
第四節
一階謂詞邏輯 ... 120
第五章 結論與建議
...127
第一節
結論 ... 127
第二節
建議 ... 137
附錄一 審查會議意見回覆………143
附錄二 各縣市問卷調查及統計………157
附錄三 BIM 導入我國建管制度跨機關整合會議記錄………163
附錄四 專家座談會議記錄………167
附錄五 BERA 語言執行範例說明………175
附錄六 BIM 常用術語中英對照一覽表………191
附錄七 臺北市土地使用分區管制規則有關建蔽率容積率庭院
等規定一覽表………209
參考書目 ... 211
表次
表 1–1 研究計畫時程與實際執行狀況 ... 13
表 3–1 各縣市政府及建築師公會辦理 BIM 技術發展說明會情
形 ... 68
表 4–1 法規檢測系統概述表 ... 94
圖次
圖 1-1 本年度研究方法與綱領 ... 5
圖 1-2 研究步驟 ... 12
圖 2-1 國際上法規檢測相關研究年表 ... 17
圖 2-2 BIM 建築模型與規範模型間的關係 ... 20
圖 2-3 初步檢測範例 ... 21
圖 2-4 未來發展的建議架構 ... 23
圖 2-5 挪威 HITOS 的交互運作概觀 ... 25
圖 2-6 HITOS 專案中 dRofus 的應用 ... 25
圖 2-7 本體論模型檢查概念 ... 27
圖 2-8 SMARTcodes 系統架構圖 ... 29
圖 2-9 SMARTcodes Builder 的執行畫面 ... 30
圖 2-10 SMC 使用拓撲的圖形表示空間的元件之間的連接 ... 33
圖 2-11 SMC 用度量圖表示的空間，反映人體運動路徑的距離
... 33
圖 2-12 ProjectDox ... 34
圖 2-13 提供全國使用行動設備進行規範檢測 ... 37
圖 2-14 專案第二階段的組織架構 ... 37
圖 2-15 REScheck 網路操作界面 ... 38
圖 2-16 Automated Code Checking 新建議框架 ... 39
圖 2-17 建築法規審查模式演進略圖 ... 41
圖 2-19 以規則為基礎的安全檢查系統之法規檢測過程 ... 43
圖 2-20 芬蘭地產機構的建築資訊模型規範 2012 版封面 ... 45
圖 2-21 測試結果畫面 ... 46
圖 2-22 IFCEngine DLL&OCX 系統架構 ... 50
圖 2-23 BIM 為基礎建築設計審查輔助系統審查流程 ... 51
圖 2-24 建築設計審查法規分類原則 ... 52
圖 2-25 建築技術規則於 BIM 專案中尺度階層架構 ... 53
圖 2-26 建築技術規則之條文剖析 ... 55
圖 2-27 預設計量體超出限建空間的自動警示 ... 56
圖 2-28 電腦輔助建築量體設計之法規驗證略圖 ... 56
圖 2-29 綠建築規範輔助設計系統之研發系統架構圖 ... 57
圖 2-30 從 BIM 模型自動檢測綠化量 ... 58
圖 2-31 檢測結果輸出規定格式之報表 ... 59
圖 2-32 BIM 在地化建照法規檢討（BIMWASON）系統流程略圖
... 60
圖 2-33 系統操作畫面 ... 61
圖 2-34 臺北市政府 BIM 計劃架構與後續推動 ... 62
圖 2-35 新北市建照、雜照、拆照、變更設計協審審查作業
流程圖 ... 64
圖 3-1 問卷調查之有效樣本分佈縣市統計圖 ... 69
圖 3-2 填卷者業務角色分佈圖 ... 70
圖 3-3 熟悉建管請照業務的程度比例分佈圖 ... 70
圖 3-4 對 BIM 相關背景資訊的熟悉程度分佈圖 ... 71
圖 3-5 對 BIM 成為建築業界的主流技術的看法分佈圖 ... 72
圖 3-6 對 BIM 模型作為基礎之輔助審照作業可行性評估分佈
圖 ... 73
圖 3-7 建築師對政府在五年內逐步將 BIM 導入建管行政的態
度分佈圖 ... 73
圖 3-8 建管人員對政府在五年內逐步將 BIM 導入建管行政的
態度分佈圖 ... 74
圖 3-9 新北市建築執照掛號作業流程圖 ... 75
圖 3-10 新北市建築執照排審作業流程圖 ... 76
圖 3-11 新北市建築執照校對副本及領照作業流程圖 ... 77
圖 3-12 新北市建築執照抽查作業流程圖 ... 78
圖 3-13 宜蘭縣建築執照三日發照協審作業流程圖 ... 79
圖 4-1 IDM、IFC、IFD 的關係圖 ... 85
圖 4-2 PM、ER、FP、與 Concepts 間的關係 ... 85
圖 4-3 IDM/MVD 整體概觀 ... 86
圖 4-4 IDM 的基本架構 ... 86
圖 4-5 用 ifcviewer 操作一 Revit 匯出之 ifc 格式檔 ... 89
圖 4-6 用 Solibri 操作同一 Revit 匯出之 ifc 格式檔 ... 89
圖 4-7 用 IFC_Reader 操作同一 Revit 匯出之 ifc 格式檔 ... 90
圖 4-8 法規檢測系統應支持的四個功能類別 ... 93
圖 4-9 CORENET 專案整體架構 ... 96
圖 4-10 利用 SMC 對所有的空間、通道進行法規檢測 ... 101
圖 4-13 於新專案選項中選取”專案樣版” ... 104
圖 4-14 空白專案畫面 ... 104
圖 4-15 建立需要的基本框架 ... 105
圖 4-16 ”設定”功能中的”專案參數” ... 105
圖 4-17 專案參數視窗 ... 106
圖 4-18 設定參數性質 ... 106
圖 4-19 輸入相關參數的設定 ... 107
圖 4-20 專案參數列表中出現剛加入的專案參數 ... 107
圖 4-21 套用樣板新建專案 ... 108
圖 4-22 開啟設定好的專案環境 ... 108
圖 4-23 設定參數值 ... 109
圖 4-24 匯出 IFC 檔 ... 109
圖 4-25 設定匯出 IFC 檔... 110
圖 4-26 以記事本開啟匯出的 IFC 檔案 ... 110
圖 4-27 共用參數 ... 111
圖 4-28 新增參數群組，輸入新參數群組名稱 ... 111
圖 4-29 設定參數性質 ... 112
圖 4-30 設定專案參數 ... 112
圖 4-31 設定參數性質 ... 113
圖 4-32 選擇共用參數 ... 113
圖 4-33 設定參數性質 ... 114
圖 4-34 將參數加入專案樣版 ... 114
圖 4-35 在編輯類組視窗中出現新增的屬性 ... 115
圖 4-36 以記事本開啟共用參數的檔案 ... 115
圖 4-37 以 Solibri Model Checker 打開模型的 IFC 檔 .. 116
圖 4-38 新增一條規則 ... 116
圖 4-39 新增規則按鈕 ... 117
圖 4-40 選擇 SMC 開啟中的規則集 ... 117
圖 4-41 將屬性名稱更改... 118
圖 4-42 加入要檢測的元素 ... 118
圖 4-43 儲存規則集 ... 119
圖 4-44 展開規則集 ... 119
圖 4-45 檢測結果 ... 120
圖 5-1 新北市輔助建照審核 BIM 送繳流程圖 ... 129
圖 5-2 規則碼處理方式 ... 132
圖 5-3 新加坡 CoreNet 專案的系統架構 ... 133
圖 5-4 Solibri SMC 的模型檢測架構圖 ... 133
圖 5-5 EDM 雛型系統的框架圖解 ... 134
圖 5-6 建築物生命週期的資訊串聯 ... 136
圖 5-7 BIM 模型在建管行政的積極功能 ... 136
圖 5-8 建築物生命週期 BIM 資訊服務架構 ... 137
摘 要
關鍵詞：建築管理、建築資訊塑模、BIM 法規檢測 一 、 研 究 緣 起 ： 我國的建築管理制度是一套發展成熟而有效、並且複雜的建築物管理機制， 從規劃設計完畢的建照申請，然後申報開工、展延、勘驗、變更設計、竣工申 請使用執照，接著冗長的使用管理(包括增、修、改建發照、室內裝修、違章 建築、報廢拆除)等，其牽涉到的配套管理層面與單位非常的龐雜，加上都市 發展，區域管制變化，施工方法與使用建材、節能減碳等許多考量因素的增長， 也因此造成民眾在申辦建築相關證照時，往往曠日費時，怨聲載道，建管部門 常因此背負著政府施政效率不佳之責。 工程圖文技術在近二十年來，從圖桌筆繪改由電腦繪圖[1]，皆以 2D 圖說 表現為主，近十年來，BIM 開始在國際間盛行[2]，傳統工程圖文載體及整個工 程運作程序模式已逐漸受到影響。The World Bank 在 2012 年的 Doing Business[3]年刊中提到，臺灣在建 管請照的施政效率排名在世界上第 87 名，比 2011 年還退步 3 名，而新加坡是 全世界第三名，韓國第 26 名、日本第 63 名。其中在申請項目方面有 25 項， 而新加坡才 11 項，申請平均耗時 125 天，而新加坡是 26 天，從這些數據可以 明顯地提醒我們，國內的建管行政一定有許多值得檢討的地方。臺北市政府建 管處率先委外進行相關研究，持續兩年，也前往新加坡實地考察[4]，吸取寶 貴經驗，接著，新北市政府亦以新建工程搭配輔助建管行政的委託案[5]亦正 式開跑，臺中市亦積極投入人力與預算進行相關研究。但北中三市都聚焦在本 身原有建管資訊化的整合、調整、改善等措施，著重在自身權責範圍與既有資 源的改進動作，沒涉及全國性的法令規範及通盤因素的考量，尤其在 BIM 技術 的剖析與對建管行政適應性方面亦未見深入探討。
本研究計畫主要站在中央政府的立場與高度，以全國性之建築管理行政作 業法規之提昇效能為考量，而且會在 BIM 與自動化法規檢測技術方面下更大的 功夫，試圖理出和我國建築管理作業特色相關之法規面向較深入的探討，做為 我國建築管理行政作業下一步提昇效能，以及能和未來建築產業邁入 BIM 技術 世代的無縫接軌奠定基礎。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 本年度「BIM 導入建築管理行政作業法規調查研究」，著重在國內外相關 作為的資訊蒐集、調查、剖析，並針對(1).我國一般建築管理作業流程與特性、 (2).與建管作業特色相關之 BIM 應用法規面，做出一具體的分析報告與建議， 故擬採取調查研究法[20]，包括 a.國內外文獻調查與蒐集研析、b.問卷調查、 c.專家座談。然後整理調查結果，進行梳理分析，並與國內 BIM 專家學者充分 研討，交換意見，最後做成國內推動之建議。 三 、 重 要 發 現 1.國內、外 BIM 技術應用在法規檢測相關文獻蒐集與研析。 2.我國建築管理制度與一般建築管理作業流程與特性剖析。 3.與建築管理作業特色相關之 BIM 應用法規面探討。 4.自動化建築法規檢測包括四大要素：(1)模型準備、(2)法規解譯、(3)法 規檢測、(4)結果輸出。 5.未來我國研發自動化建築法規檢測系統時，需考慮引入 BIM 資訊交換標 準 IFC(產業基礎類別庫)，及相關技術與標準(如 IDM、MVD、IFD 等) 的必要性。 四 、 主 要 建 議 事 項
C. Eastman 在其著作：『BIM Handbook』中的第八章，對 BIM 未來在技術 的發展趨勢，第一點就提到：「Automated checking for code conformance and
築資訊模型進行法規一致性與施工可行性的自動化檢測將成為可能)」。BIM 技 術在視覺化與雲端化、行動化的應用會是軟體工具廠商持續努力改善的目標， 但無論是業主(像 GSA 美國聯邦總務署)，或設計師、或營建廠商，大家都處心 積慮想應用 BIM 有意義的元組件關係及空間定義，要延伸其更智慧化的功用， 因此，許多國家的學術單位、及 Third party 廠商都在試圖發展模型自動化檢測 的相關技術，而且也逐漸產出不錯的成果，但是，誠如 Eastman 所言：「Rule
checking at the scale of all sections of a building code is a huge undertaking. Complete automated code checks are many years away.(要將一個建築規範的所有
條款都納入法規檢測是一件相當艱鉅的任務，完全自動化的法規檢測還有多年 的路要走。)」 根據研究之發現，本研究小組擬針對 BIM 導入建築管理行政作業法規調 查，提出下列具體建議。以下分別從立即可行建議及中長期建議加以列舉。 建議一 著手組織我國發展『以 BIM 為基礎之自動化建築法規檢測技術』之推動團 隊：立即可行建議 主辦機關：台北市政府、新北市政府、台中市政府、台北市建築師公會、 新北市建築師公會、台中市建築師公會 協辦機關：內政部建築研究所、內政部營建署 BIM 涉及建築物整個生命週期的資訊活動，包括建築物有關上中下游產品、 設施設備、政府與民間，所有相關人員都應攜手一起來研商其資訊在虛擬空間 運作的配合。BIM 模型自動化法規檢測中，「準備模型」與「規則解譯」都涉 及各種專業層級與主管機關，必須一起參與才能順利達成。因此，組織一相關 推動團隊有其必要。 「準備模型」的主要工作在「規則解譯」的方式決定後，會從「規則解譯」 所需要的 BIM 模型去讀取與法規有關之模型元件與屬性資料，這些資料皆需
設計一套模型樣版檔案配合，其中涉及建築法規條文之轉化作業，與解譯條件 的設計等，都是建築專業知識，必須由台北市政府、新北市政府、台中市政府、 台北市建築師公會、新北市建築師公會、台中市建築師公會等單位之法規專家 負責主導，且需許多的研議與磨合。由本研究得知，目前國際上在「準備模型」 與「規則解譯」方面，有多種方法，我國應如何採取第一步的步驟，目前尚無 明確之惟一答案，實須俟組成推動團隊後，再由法規專家深入探討決定。而這 些單位的組織工作可委請內政部建築研究所協助辦理。 建議二 建議儘速建立 BIM 法規檢測之建築法規術語辭典：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：台北市政府、新北市政府、台中市政府、台北市建築師公會、 新北市建築師公會、台中市建築師公會 BIM 建築法規檢測，甚至所有與 BIM 技術應用有關的活動，都會涉及整個 建築物在其生命週期中，跨階段、跨專業整合與共享的議題，若描述建築物的 資訊用語未統一，或模型元件編碼未統一，整合與共享就馬上出現問題，所以 建立 BIM 法規檢測之建築法規術語辭典，也必然是當務之急。在 BIM 建築法規 檢測的層面而言，為原書寫文本法規條文轉換為電腦可處理語言之標準化前置 作業做準備，以及規劃建模相應之樣板檔的物件命名與屬性定義用，都必須先 建術語辭典。 建議三 設計一套『建築物土地使用分區管制規則檢測輔助設計系統』：立即可行 建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：台北市建築師公會、新北市建築師公會、台中市建築師公會
促使建築業界更願意往 BIM 技術層面發展，對未來推動以 BIM 為基礎的自 動化建築法規檢測之發展非常重要，如何增強引用 BIM 的誘因與利基是重要的 考量，設計出一套在建築規劃設計之初，就能讓建築師更方便檢討一塊基地在 土地使用分區管制上的限制量體，讓投資者、業主與建築師之間更容易聚焦在 建築物本身的設計與內部的規劃討論，而不會擔心觸及土管法規限制的問題， 在設計品質提昇、設計構想容易彈性調整，以及規劃時程縮短，成本降低等各 方面都能產生實質幫助，就更能創造多贏的局面，這樣的系統也能直接用在政 府輔助審照作業上。 本系統包括雲端服務平台、資料庫、操作介面、檢測機制、輸出結果等五 大組成要件，惟此系統除雲端服務平台、資料庫及各級地方政府土地使用分區 管制規則維護介面外，其餘仍需考慮不同的建模工具環境，至少應包括國內常 見之 Autodesk、Bentley、Graphisoft 等旗下建模平台，至於研發優先順序， 建議由主辦機關決定之。本案若由內政部建築研究所主辦研發，其中土地使用 分區管制規則的條文歸納與整理部份，建議由協辦機關協助。 另外，以 spell-checking 的概念設計一些輔助建模小工具，附加在塑模 軟體上，協助建築師在創建模型時，即時提醒元件使用或空間檢討，使不逾規 範，讓建築設計過程更流暢，這也是 3D 的 BIM 智慧式建模可以辦到的。 建議四 建議研發『以 BIM 為基礎之自動化建築法規檢測系統』雲端服務平台： 中長期建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：台北市政府、新北市政府、台中市政府、台北市建築師公會、 新北市建築師公會、台中市建築師公會 本建議宜在前述建議一的團隊成立，以及建議二的建築法規術語辭典建置 達相當成熟度，再進一步規劃推動，屬中長期建議。等同新加坡 CORENET 計
畫一般(該計畫係卅年長期計畫)，甚至涵蓋層面可以更大，擴及建築物生命週 期，包括「建築許可」、「施工管理」、「使用管理」等相關廣義之建築管理行政 所有建築法規檢測服務。研發『以 BIM 為基礎之自動化建築法規檢測系統』 的難度相當高，包括「技術面」、「法規面」、「策略面」，整個研發工程極耗人 力物力與財力，建議分成多項子計畫，逐年完成。本計畫適合在 BIM 技術於國 內逐漸發展成熟之同時，由內政部建築研究所主導研發，並由協辦機關協助建 築法規專業的配合，尤其我國各縣市在建築法規方面相同的多，若各自開發， 太多重複，造成浪費。因此，建議為我國各地方政府建構此檢測系統統一的雲 端服務平台做為共享。
ABSTRACT
Keywords: Construction Management，Building Information Modeling，BIM code checking
A.Background :
Domestic building management system is a mature and effective , and the complex of buildings management mechanism, from planning and design completed building permit application, report started , extension , inspection , design changes , completed applying for the license , to the lengthy use and management , which involves supporting the management level and the unit is very complex , with urban development, regional regulatory changes , construction methods and use of materials, energy saving and carbon reduction , and many other considerations of growth, resulting in a bid for construction-related public license , the efficiency is poor.
Engineering graphics technology in the past two decades, engineering drawings replaced by computer graphics [ 1 ] , begin with 2D drawings performance –based, over the past decade , BIM began internationally prevalent [ 2 ] , the traditional engineering graphics and operational procedures of the whole project model has gradually affected.
The research project to the central government ‘s position and height of the construction management administrative jobs nationwide regulations to improve performance in mind , and will focus on BIM regulatory testing and automation technology, trying to sort out , and our construction management job characteristics associated regulations for more in-depth discussion, as the next step of building management and administration operations to improve performance , as well as energy and construction industries into the next generation of BIM technology foundation for seamless integration .
B.the research methods and processes
This study focuses on domestic and foreign –related information as a collection, investigation , analysis , and for (1) the domestic general building management processes and characteristics , (2) with the construction and management of the BIM applications operating characteristics of regulations related to the surface , making a specific analysis report and recommendations , it intends to take survey research, including a. literature survey and collect research and Analysis , b. survey , c. experts discussion . Then collate findings, to sort out analysis , and domestic experts and scholars to fully BIM seminars, exchange of views , and finally made the recommendation to promote domestic .
C.the key findings
1.domestic and foreign regulations BIM technology used in literature collection and testing Research and Analysis .
2. domestic building management systems and general construction management processes and characteristics analysis .
3.with the construction management job characteristics related regulations face BIM applications discussed.
4 Automated Building Code Checking, including four elements: (1) model preparation, (2) code interpretation, (3) Code Checking, (4) the resulting output. 5 The future development of automated building code Checking system, the need to consider the introduction of BIM information exchange standards IFC (Industry Foundation Class Library), and related technologies and standards (such as IDM, MVD, IFD, etc.) of necessity.
D.the main recommendations
regulations administrative jobs survey , the following recommendations . To the immediate and long-term viable proposals and recommendations to be enumerated .
Recommendation A
Make up “ BIM-based automatic building code compliance checking technology” the group’s team : immediately feasible proposals
Organizer : Taipei City Government , New Taipei City , Taichung City Government, the Taipei Association of Architects , Architects Association of New Taipei City , Taichung City Architects Association
Cosponsor : ABRI
Because BIM information activities involve the entire life cycle of a building problem, implicated in the middle and lower reaches of building-related products, facilities and equipment, the government and the private sector, all relevant personnel should collaborate to research and information providers in the virtual space of buildings with operational.
Recommendation B
Recommendations as soon as possible to establish BIM terminology dictionary about building codes and regulations checking : immediately feasible proposals
Organizer : ABRI
Cosponsor : Taipei City Government , New Taipei City , Taichung City Government , Taipei Architects Association , the Association of Architects , New Taipei City , Taichung City Architects Association
BIM building codes to detect, and even all the BIM technology-related activities will involve the entire building in its life cycle, across the stage, multi-disciplinary integration and sharing issues, descriptions of buildings must be unified terminology to the integration and
dictionary, is a priority.
Recommendation C
Design a “ Building’s Land use zoning rules checking to assist architectural design modeling system” : immediately feasible proposals
Organizer : ABRI
Cosponsor : Architects Association of Taipei , New Taipei City Architects Association , Taichung City Architects Association
The system should at least include: a. Cloud services platform, b. Databases, C. User interface, D. Detection mechanism, E. Output, composed of five elements, provided that the system in addition to cloud services platform, database, and at all levels outside the local government land use zoning rules for the operation of the interface, and the rest still need to be considered depending on environmental modeling tools were developed.
Recommendation D
Research proposal “BIM-based automated building codes checking services system” cloud services platform : long-term recommendations
Organizer :ABRI
Cosponsor : Taipei City Government , New Taipei City , Taichung City Government , Taipei Architects Association , the Association of Architects , New Taipei City , Taichung City Architects Association
R & D “ BIM-based automated building codes checking services system” , the difficulty is very high, including “technical”, “regulations”, “strategy” three aspects ,extreme consumption of the entire R & D engineering manpower and financial resources , the proposed project is divided into a number of sub-project , year by year to complete .
第一章 緒論
第一節 研究緣起與背景
壹、 研究緣起
我國的建築管理制度是一套發展成熟而有效、並且複雜的建築物管理機制， 從規劃設計完畢的建照申請，然後申報開工、展延、勘驗、變更設計、竣工申 請使用執照，接著冗長的使用管理(包括增、修、改建發照、室內裝修、違章 建築、報廢拆除)等，其牽涉到的配套管理層面與單位非常的龐雜，加上都市 發展，區域管制變化，施工方法與使用建材、節能減碳等許多考量因素的增長， 也因此造成民眾在申辦建築相關證照時，往往曠日費時，怨聲載道，建管部門 常因此背負著政府施政效率不佳之責。 工程圖文技術在近二十年來，從圖桌筆繪改由電腦繪圖[1]，皆以 2D 圖說 表現為主，近十年來，BIM 開始在國際間盛行[2]，傳統工程圖文載體及整個 工程運作程序模式已逐漸受到影響。The World Bank 在 2012 年的 Doing Business[3]年刊中提到，臺灣在建管請 照的施政效率排名在世界上第 87 名，比 2011 年還退步 3 名，而新加坡是全世 界第三名，韓國第 26 名、日本第 63 名。其中在申請項目方面有 25 項，而新 加坡才 11 項，申請平均耗時 125 天，而新加坡是 26 天，從這些數據可以明顯 地提醒我們，國內的建管行政一定有許多值得檢討的地方。臺北市政府建管處 率先委外進行相關研究，持續兩年，也前往新加坡實地考察[4]，吸取寶貴經驗， 接著，新北市政府亦以新建工程搭配輔助建管行政的委託案[5]亦正式開跑，臺 中市亦積極投入人力與預算進行相關研究。但以上北中三市都聚焦在本身原有 建管資訊化的整合、調整、改善等措施，著重在自身權責範圍與既有資源的改 進動作，沒涉及全國性的法令規範及通盤因素的考量，尤其在 BIM 技術的剖 析與對建管行政適應性方面亦未見深入探討。
業法規之提昇效能為考量，而且會在 BIM 與自動化法規檢測技術方面下更大 的功夫，試圖理出和我國建築管理作業特色相關之法規面向較深入的探討，做 為我國建築管理行政作業下一步提昇效能，以及能和未來建築產業邁入 BIM 技術世代的無縫接軌奠定基礎。 我國的建築管理制度是一套發展成熟而有效、並且複雜的建築物管理機制， 從規劃設計完畢的建照申請，然後報開工、展延、勘驗、變更設計、竣工申請 使用執照，接著冗長的使用管理(包括增修改建的發照、室內裝修、違章建築…) 等，其牽涉到的配套管理層面與單位非常的龐雜，也因此造成民眾在申辦建築 相關證照時，往往曠日費時，怨聲載道，建管部門常因此背負著政府施政效率 不佳之責。 資訊時代的特色就是充分應用電腦本身在運算速度與有條理的儲存龐大 資訊的能力，這在廿世紀末與廿一世紀初確實展現了它的潛力，已將大多數的 傳統作業轉由資訊化、數位化，並發揮前所未有的作業效能改善。近年來，各 地方政府部門在建築管理作業方面，已充分應用資訊管理系統，也提昇了不少 管理的品質與效能。但誠如前述，建管、使管業務之複雜，隨著時代之發展與 變遷而與日俱增，在許多作業環節上，以現有的資訊技術，仍難以突破更自動 化之瓶頸，以致整體施政管理效率受到相當之拖累，值得深思；例如審圖作業、 會審、協審、套繪、資訊串聯等等，都可能增加審查時程，或容易產生漏失之 誤。再加上都市的發展、建築物在規模與機能多元化、建材、施工法、永續發 展、智慧型建築、區域使用發展管制等等的演變，都會牽連到建築管理方面的 進化需求。目前國內外的文獻顯示，許多因應解決的新方案都朝向『視覺化』、 『自動檢測』、『雲端技術』、『物聯網』、『行動式』的方向在發展，值得重視。 資訊時代是持續以資訊技術進行對現實世界不斷深化的擬真過程[1]；目的 在破除舊環境不得已的簡化與多餘的交換界面、以及資訊重複建置的浪費等； 應用電腦高速運算及網際網路傳輸無遠弗屆的特質，讓擬真的效果更接近實況， 並能跨越時空，更精準而接近同步地即時掌握實體的運作，將該實體的靜動態 資訊發揮到整個生命週期充分共享之極致。 BIM 技術正是實現對建築物(或工程結構物)實體的生命週期所有靜動態資
訊，在虛擬空間盡可能同步與充分共享的利器[2]。要讓建管作業效能脫胎換骨， 趕上發展這麼快速的時代需求，充分引進 BIM 技術在某些可行的環節上應是 相當值得推動的思考方向。本研究就是詳細蒐集有關 BIM 技術在自動法規檢 測方面的文獻，並從國內建築管理作業流程的角度出發，尋求 BIM 技術介入 輔助作業流程的可行性，並提出明確的建議方法。
貳、 研究目的
一、探討並釐清我國建築管理行政作業之特質，以及和數位化特性之間的 關係。 二、廣泛蒐集並試圖掌握國外與建築管理行政作業相關之自動化法規檢測 之處理技術的發展。 三、調查蒐集並剖析國內建築管理行政作業的相關角色之意向與動態。 四、探討 BIM 導入我國建築管理行政作業法規之可行性並提具體建議。 五、提供中央與地方政府對 BIM 導入建築管理行政作業法規之研議規劃 方面的有利參考。 建築管理行政隨著都市快速發展，社會群聚與經濟活動不斷成長，住民之 利益、安全、公平，以及舒適環境之追求，自然就愈來愈複雜、敏感，人們對 政府行政效能的要求總是無止盡，這種現象舉世皆然[6]，ICT 技術不斷精進， 帶動資訊技術、理念、工具在各行各業的應用，也不斷向前邁進，無論是政府 或民間，無形中都在此浪潮上跟著不斷成長，只要是更便捷、更有效率，對產 業降低成本又能提昇品質與效能的，就不缺追求此挑戰與機會的人，因此，隨 時檢討原有的建管法令與流程，納入最先進的 ICT 技術，永遠都是首要考量的。 本研究計畫的重要性在試圖探討下列事項： 1.對建管法令解讀之爭議：提供全國建立建管法規判例專家系統供參考以緩解紛爭的參考。 2.案件申請紙本書圖之線性審查流程之瓶頸：提供未來規劃 BIM 模型輔助 建管作業共享平台之參考。 3.BIM 技術將逐漸普及，虛擬巨觀空間與建築物微觀空間模擬將大幅改變 規劃設計與施工、營運的思維模式與運作流程，建管單位將是建構區域 虛擬巨觀空間與建築物微觀空間服務體系最理想的單位。 4.ICT 科技趨勢使資訊載體行動化、多元化，更擬真、更即時、更跨時空。 建築管理行政作業也有需要儘早因應。
BIM導入建築 管理行政作業 法規調查研究 建築管理行政 相關法規文獻 調查與整理 蒐集國內建築 管理行政相關 法令 整理分析國內 建管法令 我國建管行政 作業流程整理 梳理建管法令 與BIM導入間 關係 國外BIM自動 法規檢查發展 狀況及文獻調 查與整理 持續蒐集BIM 自動法規檢查 發展狀況資訊 進行歸類與研 讀 研判引進國內 之可行性 初步整理並撰 寫研判心得 國內相關從業 人員問卷調查 與整理 設計問卷調查 內容與說明簡 報資料 聯繫相關單位 與社群人員 進行研究背景 之簡報說明 進行問卷調查 與初步整理 國內專家學者 訪談及座談會 調查與整理 選定國內具代 表性專家學者 設計相關專業 討論議題 辦理個別深入 訪談 辦理專家座談 會 調查成果歸納 分析與呈現並 提建議 整理歸納成果 進行質性與量 化分析 分析成果呈現 與說明 提出具體建議
參、 研究綱領
研究方法與綱領如下圖所示：圖 1-1 本年度研究方法與綱領
(資料來源：研究小組自繪)
第二節 研究方法
壹、 研究方法
我國目前建築管理行政作業大致涵蓋 a.建築許可、2.施工管理、3.使用管 理、4.拆除管理、5.違章建築處理等項目，這隱含著政府對都市發展中的所有 建築物冗長生命週期中，所有相關人、事、物與時、空之活動的管制作業。由 於都市計劃會隨時空演進、民眾群居活動的發展而衍生許多必要與愈趨複雜的 管制事項，這些逐年累積的管制事項都會影響到建築物初始的規劃設計，再加 上建築技術與建築材料科技的日新月異，不但加深建築師在規劃設計上的難度， 同時也大幅加重政府在建築審照發照上的複雜度，縱使「行政」與「技術」審 查分立的政策推行多年，多少舒緩了政府建管行政壓力，但建築管理行政作業 效能仍有許多進步的空間是無庸置疑的。新加坡在 1995 年就開始努力從行政 流程的再檢討再設計，以及試圖採取最先進(State-of-the-Art)的 ICT 技術，由政 府帶頭，結合民間力量，多管齊下，合作力圖精進，姑且不論過程的成敗，兩 件重要的成就指標是值得學習的：一是政府領銜，各公私相關單位組團隊，通 力合作，勇於挑戰與接受失敗，是值得學習的。另外就是行政流程的再檢討再 設計，以及採最先進的 ICT 技術這兩項策略也是令人敬佩的，本研究採用的方 法即擬以此策略為基礎，來鋪陳整個研究的作法與步驟。 本年度「BIM 導入建築管理行政作業法規調查研究」，著重在國內外相關 作為的資訊蒐集、調查、剖析，並針對(1).我國一般建築管理作業流程與特性、 (2).與建管作業特色相關之 BIM 應用法規面，做出一具體的分析報告與建議， 故擬採取調查研究法[20]，包括 a.國內外文獻調查與蒐集研析、b.問卷調查、 c.訪談調查。然後再整理調查結果，進行梳理分析，並與國內 BIM 專家學者充 分研討，交換意見，最後做成國內推動之建議。研究進行之綱要如下： (一)、國內建築管理行政相關法規文獻調查與整理 (二)、國外 BIM 自動法規檢測發展狀況及文獻調查與整理(三)、國內相關從業人員問卷調查與整理 (四)、國內選定專家學者深入訪談及座談會調查與整理 (五)、調查成果歸納分析與呈現 (六)、提出建議 在進行調查研究的方法下，整體研究的內容重點聚焦在下列三個要項： 1.國外 BIM 技術應用在法規檢測相關文獻蒐集與研析。 2.我國建築管理制度與一般建築管理作業流程與特性剖析。 3.與建築管理作業特色相關之 BIM 應用法規面探討。 研究成果所呈現的內容除了我國一般建築管理作業流程與特性的剖析以 外，從國外文獻與實作案例的蒐集與瞭解，來反觀國內建築管理作業相關之 BIM 應用法規面進行初步探討。
貳、 研究採用方法之原因
由於建築管理行政業務及相關法令涵蓋建築物整個生命週期內相關人、事、 物與時、空資訊的管制與審理作業，而和這些業務最有關係的就是政府單位與 請照單位了，而整個研究的核心元素，是建管法規、BIM 技術、及關係人或機 構。如何深入掌握我國的建管法規及行政流程，以及目前國外對 BIM 在自動 法規檢測的應用作法與技術，還有更重要的是廣泛地和國內與建管行政有直接 相關的角色交換意見，然後匯聚成具體可行之進一步行動之建議，是本研究採 取何種方法進行所需考量的。因此以上思維就形成本年度的研究主軸：調查研 究法，包括(1).文獻調查、(2)問卷調查、(3).專家座談等，詳細做法如下： 一、國內建築管理行政相關法規文獻調查與整理
我國跟建築管理行政有關的法規非常多，舉凡與 1.建築許可、2.施工管理、3.使用管理、4.拆除管理、5.違章建築處理等項目有關的法令都可涵蓋在內，惟 這些法規大致可先以源頭的建造執照申請作業所規範的法令為首要，建造執照 申請過程所考量的管制項目，相當繁瑣，其管制性質、要項與處理的模式若能 理出其特質，其他幾項的作業模式應該都能衍生處理。本項調查特別注意各地 方政府在本身「建築管理自治條例」方面的不同處，這是本研究站在中央研究 單位的高度必須特別強調之處。除了從現有的建管法規之蒐集調查外，國內在 近年來之博碩士論文，和「建築管理」有關的文獻都是本研究蒐集研析的對象。 另外有關北中三市在此類似之議題上，已各自以自身立場及需求的考量基 礎下開始積極進行，其相關成果與動向的瞭解，也是本研究重要的蒐集及探討 的目標。
二、國外 BIM 自動法規檢測發展狀況及文獻調查與整理
國外 BIM 自動法規檢測技術與發展趨勢探討是本研究在今年度努力的重 點之一，從 BIM 自動法規檢測技術切入，自然會延伸整個 BIM 在資訊專業技 術方面相當廣泛的內容，本研究從新加坡政府在 CORENET 計畫[7]的發展脈絡 及美國 FIATECH 的 AutoCodes Project[8]、GSA 的 BIM Guide For Spatial Program Validation[9]去瞭解作法。另外，Solibri 的 Model Checker[10]也深入去 探討其功能特色。其他國外有關 BIM 自動法規檢測方面相關的發展狀況與文 獻都是本研究努力探討之工作。三、國內相關從業人員問卷調查與整理
BIM 技術導入建管行政，最為關心此議題的當屬建築師或建築師事務所從 業人員，另外，就是地方政府建管人員也相當關心，其次是，與建管請照業務 有關的建設公司、營造廠，或業主等，都對影響未來建管行政業務的作法有興 趣。但在針對這些人進行問卷調查之前，必須先考慮大家對 BIM 技術是否有 較一致的正確認知，所取得的問卷可信度才會相對提高。因此，本研究認為有 必要在進行上述人員的問卷調查前，做一簡報，對研究背景及 BIM 的一般常識做說明。 在本研究初步從文獻調查整理出初期的成果後，首先撰寫有關本研究背景 的介紹簡報，簡報內容大綱包括： 1.本研究主旨 2.BIM 技術綜覽 3.國外 BIM 自動法規檢測技術發展概況 4.國內地方政府推動 BIM 輔助建管行政之發展概況 另外針對地方政府建管部門設計問卷調查表，蒐集建管承辦第一線的人員， 在初步瞭解整個研究背景後，對與建築管理作業特色相關之 BIM 應用法規面， 從他們的立場發表看法。 本研究考量有限的時間跟人力，所選定之地方政府對象，除五都為優先考 量外，建築活動甚為活躍的新竹市、有地緣之便的宜蘭縣，甚至嘉義縣與苗栗 縣均一一到訪。 建築師社群在本研究案中會是重要關注的角色，不只是建築師為建築物建 管請照的主要發動者，建築管理制度相關法令是執業建築師的重要專業之一， 建築師對一塊土地的規劃與建築物空間的規劃設計，都必須在充分考慮該土地 座落處所受到政府對它的管制法令約束下來進行。另外，就是建管作業在「行 政」與「技術」分立政策落實施行後，建築師在「協審」、「協審」作業方面的 角色非常重要，因此，建築師是本案調查研究中相當重視的一部分。 在文獻調查整理出初期成果後，撰寫有關本研究背景的介紹簡報(類似前 節所述，簡報會不斷增修，亦會針對聽者角色做重點加強)，簡報內容大綱除 了大致與前述地方政府類似外，將特別針對建築師所關心的議題，例如政府的 政策配合與 BIM 在設計階段的時間加長，設計費用調高等做加強。 另外針對建築師部分亦特別設計問卷調查表，蒐集建築師在初步瞭解整個 研究背景後，對與建築管理作業特色相關之 BIM 應用法規面，從他們的立場
發表看法。 本研究的作法係與縣市建築師公會接洽，在公會例行月會時做專題簡報， 說明上述研究背景，再隨後辦理問卷調查。 建管行政中，施工管理部分即為營造單位的職責，舉凡開工、勘驗、展期、 竣工、使照申請等都是營造單位為發動者，建管行政在具有生命週期資訊共享 特質之 BIM 技術導入的整體性考量下，施工管理也必須一起納入，新北市以 運動中心新建工程做為 BIM 導入工程監造及輔助建管作業平台研發，正是探 討建管在施工管理方面的實作探討。因此，本研究亦對國內營造施工社群進行 問卷調查與整理。 在文獻調查整理出一段時間有了初期成果架構後，撰寫有關本研究背景的 介紹簡報，另外針對營造廠商部分亦特別設計問卷調查表，蒐集營造廠商在初 步瞭解整個研究背景後，對與建築管理作業特色相關之 BIM 應用法規面，從 他們的立場發表看法。另外亦採網路 Blogger 平台的方式取得問卷調查的資 訊。
四、國內選定專家學者辦理座談會
除了地方政府建管單位、建築師及營造廠商和建築管理行政有密切關係之 外，建築物在冗長生命週期中，因為都幾乎在建管行政的管制傘下運作，因此 嚴格說來，與建築物有關之所有利益關係人或多或少都會觸及建管行政，尤其 BIM 技術本身跨階段跨專業的資訊共享特質，BIM 的導入建管行政，包括業主、 投資建商、土木技師、結構技師、機電技師、工程顧問公司、以及與建管行政 有關係的公私機構(例如會審單位)等，都會影響到，但因為影響大小不同，加 上時間與人力有限，只能採取重點選定有關專家學者辦理座談會的方式進行調 查與整理。本年度共辦理三場專家學者座談會及一場跨機關整合會議。五、調查成果歸納分析與呈現並提出建議
由於從文獻調查、問卷調查、訪談調查之資料非常多，在調查期間同時進 行初步整理，量化的統計資訊隨調查之樣本數增加而隨時可以取得成果，屬於 質性分析方面在調查成果呈現後再進行探討，並提出本研究之結論與建議。
參、 遭遇之困難及解決途徑
本研究在進行「文獻調查」與「問卷調查」時都會面臨許多的困難，惟「訪 談調查」較能掌握在自己，較為順利，但是總地來說，由於時間短絀及人力配 當有限，尤其許多調查的時間安排多需配合受調查單位，增添許多進行的困難 度。一、文獻調查：
1.遭遇之困難：從 BIM 應用法規面與建築管理作業特色的關係，交織出很 龐雜的文獻資料，從中要理出對本案有積極意義的資訊， 需要投注很大的心力與時間，因此從「行政」與「技術」 兩個面向來看，在資料蒐集與調查上會遭到困難。 2.解決途徑：「行政」文獻的蒐集著重在國內，若一般縣市府有困難，著重 在北中三市。「技術」層面的文獻蒐集著重在國外。二、問卷調查：
1.遭遇之困難：問卷調查首重有效樣本空間的取得，與建築管理行政有關 的角色很多，但這些角色的關係程度不一，其社群組織與 活動模式都不盡相同，想要面面俱到，取得充足的有效樣 本空間恐怕不易。 2.解決途徑：依建管單位、建築師、營造商、土木技師、結構技師、機電 技師、工程顧問公司等，遞減其取樣空間之要求。肆、 研究步驟
蒐集BIM自動法規 檢查發展狀況資訊 我國建管行政作業 流程整理 蒐集國內建築管理 行政相關法令 設計問卷調查內容 與說明簡報資料 研判引進國內之可 行性 整理分析國內建管 法令 進行歸類與研讀 整理歸納成果 撰寫期中成果報告 分析成果呈現與說 明 進行問卷調查與與 訪談 梳理建管法令與 BIM導入間關係 進行研究背景之簡 報說明 初步整理並撰寫研 判心得 與建築管理作業特 色相關之BIM應用 法規面探討 聯繫各接受調查單 位或個人 提出具體建議&撰 寫成果報告 辦理專家座談圖 1-2 研究步驟
(資料來源：研究小組自繪)
圖例說明： 預定進度 執行進度
第三節 進度說明
本研究之期程為 102/02 – 102/12，共計十一個月，其中定期召開研發小組協商會 議係包括研究小組每週固定之研究會議，以及辦理專家座談。表 1–1 研究計畫時程與實際執行狀況
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 一、建築管理行政相關法規 文獻調查與整理 (一)、蒐集國內建築管理行政相 關法令 (二)、整理分析國內建管法令 (三)、我國建管行政作業流程整 理 (四)、梳理建管法令與 BIM 導入 間關係 二、國外 BIM 自動法規檢測 發展狀況及文獻調查與 整理 (一)、持續蒐集 BIM 自動法規檢 測發展狀況資訊 (二)、進行歸類與研析 (三)、研判引進國內之可行性 (四)、初步整理並撰寫研判心得 三、國內相關從業人員問卷 調查與整理 (一)、設計問卷調查內容與說明 簡報資料 (二)、聯繫相關單位與社群人員 (三)、進行研究背景之簡報說明 (四)、進行問卷調查與初步整理 四、國內專家學者訪談及座 談會調查與整理 (一)、選定國內具代表性專家學(二)、設計相關專業討論議題 (三)、辦理個別深入訪談 (四)、辦理專家座談會 五、調查成果歸納分析與呈 現並提建議 (一)、整理歸納成果 (二)、進行質性與量化分析 (三)、分析成果呈現與說明 (四)、提出具體建議 預 定 進 度 （ 累 積 數 ） 6% (6%) 10% (16%) 12% (28%) 10% (38%) 10% (48%) 9% (57%) 10% (67%) 10% (77%) 10% (87%) 9% (96%) 4% (100%) 說明：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。
（資料來源：研究小組自繪）
第二章 蒐集之資料、文獻分析
近年來，BIM 技術在國內傳播開後，營建業界原處於摸索、認識、接納， 並逐步調整設計施工等作業的運用當中，其中涉及較多的關注，仍圍繞在「視 覺化」與「協同作業」的技術應用發展方面；然而，由於民國 98 年臺北市發 現國際城市競爭力遠落後於新加坡後，才警覺到新加坡在自動化建管審圖方面， 積極引進 BIM 模型檢測的關鍵技術，因此，北中三市在最近三年都同時積極 地開始聚焦到 BIM 技術導入我國建管行政的可行性與實作的研發。事實上， 以 3D 模型為基礎的空間驗證及法規檢測技術的研究，在國外已經發展數十年 了，尤其在 IAI(International Alliance for Interoperability)開發 IFC 標準[11]後， 歐美以 IFC 為基礎的空間驗證及法規檢測技術，即進入新的研究與實作應用的 階段，像芬蘭的 Solibri 公司所出品的 Model Checker[10]，以及挪威 Jotne 的 EDM(EXPRESS Data Manager)[12]即為相當成功而受重視的商業化產品，還有 在德英兩國都有分公司的 AEC3，也開發了 AEC3 Xabio[13]、Octaga 的 AS 等 都已經有產品提供應用，幾個國家政府部門亦有委託進行特定需求的先導型研 究計畫，例如澳洲的 Design Check、美國 ICC 的 SMARTcodesTM[14]等。根據 資料顯示，負責新加坡政府 CORENET 計畫的 novaCITYNETS 公司，和 AEC3 公司即有密切之淵源，這些以 IFC 資料格式為基底的模型檢測技術各有其運作 邏輯考量，值得我國未來在推動 BIM 技術導入建管行政自動化審查的發展過 程參考。 BIM 相關技術在可見的未來，可能漸漸會形成建築業界生產的主流技術， 大家在工程進行中的溝通資訊載體會從傳統紙本的 2D 工程圖，改變成以 BIM 資訊為主體，進行流程也會跟著調整，尤其像臺北市推動無紙化請照作業流程， 應該會加速促進建築資訊全面數位化，這同時會相對地鼓勵以 BIM 模型為核 心的文件產出流程。自此，工程師的思考模式與溝通語彙都將迥異於現在，因 此，傳統的建築法規條文也可能會對量化與質性的分野，進一步檢討與調整， 以利電腦輔助自動化檢測的進行。我國各縣市在實施地方自治的基本框架下， 建築法規雖有中央「建築技術規則」的統一規範，但在土地使用分區管制方面，
各縣市已各自發展出不同地方特色的細部計畫，若以此態勢為發展我國電腦輔 助自動化法規檢測的基本條件的話，和新加坡相比就顯然要考慮得更複雜。 一國的經濟發展，首重基礎建設，而這些議題無不與建築產業及建管單位 密切相關。所以，建築管理的效率，每每和經濟的成長及城市競爭力相提並論。 而在公部門建築管理的行政效能，更直接關係到建築產業的發展，這些環環相 扣的關係，都再再顯示引進更新更有效率的新技術的必要性。本文擬對國內外 蒐集之相關研究文獻做一概述如下：
第一節 國外相關文獻
事實上，國際上對建築法規檢測的相關研究已進行多年，紐西蘭奧克蘭大 學博士生 Johannes Dimyadi 在 2013 年 5 月發表的「Automated Building Code Compliance Checking – Where is it at?」[15]文章中，整理了有關法規檢 測的發展史，繪製一張有時間軸的圖表，本研究再稍加修正，並將 BIM 術語初 現的 2002 年加註了標線，重繪如圖 2-1。從圖中可約略看到挪威 EDM、芬蘭 Solibri、新加坡 CORENET e-PlanCheck 等，都是持續研發多年，不斷精進中 的系統，且近年來亦有不少的研發實例陸續加入，顯見，BIM 技術所帶動的建 築物自動化法規檢測，相當受到產業界與政府部門重視。ISO 10303 的 STEP 標準，Part 21 有關資料模型實作方法的規定隨著 IFC 的發展需求，也同時從 1994 年版升級為 2002 年版。同時，與模型資訊交互操 作性息息相關的 IFC 標準，隨著 BIM 的盛行，buildingSMART 從 2004 年的 IFC2X2， 短短幾年間，飛快的進展，在 2012 年推出 IFC4，而且在實作方面，配合 NBIMS 的標準發展，演化出 IDM、MVD、IFD 等與早期 IFC 發展方向不同的解決方案。
圖 2-1 國際上法規檢測相關研究年表
(資料來源：參考 Johannes Dimyadi,Robert Amor,“Automated Building Code Compliance Checking –
Where is it at?“,2013/05/12,University of Auckland[15]，研究小組重新繪製)
本研究針對建築自動化法規檢測在國外的文獻相當多，在此先以國家為單 位做簡單的介紹：
壹、 新加坡的 e-PanCheck
國外與本案相關的研究當推 CORENET e-PlanCheck：新加坡的法規自動檢 測系統[7]，CORENET 是 COnstruction and Real Estate NETwork 的縮寫，早在 1995 年由新加坡政府國土發展部(Ministry of National Development)，以“推動建 築和房地產部門進入新千禧年”的大目標為號召，透過業務流程的重新設計與 結合最先進的 IT 技術，試圖能在時效、生產率和品質方面有一巨大的突破。 它的目的是要讓各利益相關方面在建築和房地產部門儘可能無縫而高效地進 行溝通和交換資訊。這是由新加坡營建局與其他幾個公共和私人組織合作推動 的。CORENET 計畫主要由三大模組組成： 1.e-Submission 2.e-PlanCheck 3.e-Info 初步從文獻[6][7]看來，CORENET 計畫的內容公開有限，但從 2010 年台 北 市 政 府 及 台 中市 政府 建 管 部 門 主 管先 後至 新 加 坡 參 訪 紀錄 [16] 可 知 ， CORENET 計畫從 1998 年即逐步納入正軌[3][4]，其進程大致如下： 1.準備期：1998 年～2002 年 2.推廣期：2002 年～2004 年 3.執行期：2005 年～2008 年 4.發展 3D-BIM 準備期：2008 年 5. 3D-BIM 自動審查測試期：2009 年~2011 年 6 預定推廣 3D-BIM 作業期：.2012 年~
7.全國 3D-BIM 圖檔繳交執行期：2015 年~ 由此推敲，新加坡的建管自動化過程重在流程改造及 ICT 技術的與時俱進 [17]，這是非常重要的，我國學習新加坡的作法，應該重其追求行政效率與勇 於改變的精神，而非應用技術本身，應該重其策略應用過程，而非當下之手段 模仿。新加坡之民輿國情迥異於我國，幅員不同，建管行政業務的細節就不會 一成不變。新加坡政府在 BIM 尚未出現以前，即試圖以人工智慧的資訊技術 來突破建管行政審照效率低的瓶頸，皆因尚無較理想的參數化 3D 塑模工具[17] 而宣告失敗，這在九○年代工程製圖工具尚未普遍進化到物件化的 3D[1]模式， 是不易突破的，但最重要的是新加坡政府與民間追求提昇行政效能的決心，而 且共同紮實地經歷了這些過程，才愈能凝聚正確的方向與共識，現在新加坡已 因 BIM 及相關工具與技術的出現，在其既有的基礎上，終能搶得先機，贏得 舉世最早踏入之政府建築審照自動法規檢測之領域的先進國家[6]。
Eastman 於 2009/07/30 在 Automation in Construction 期刊中有一篇針對法 規檢測自動化的文章[6]，提到新加坡應是世上最早以政府角色企圖進行法規檢 測自動化的國家，從 2D 到 3D 到 BIM，也歷經許多的摸索與失敗，才在 ICT 不斷演進下漸入佳境，隨後許多國家才起而效尤，包括挪威 Statsbygg、澳洲 CRC for CI、美國的 ICC(國際法規委員會)、美國的 GSA(聯邦總務署)。新加坡 在 2012 年 5 月提出「新加坡 BIM 導引」第一版，擬從民間推動 BIM 技術做為 基礎，以順利銜接政府 CORENET 計畫。「新加坡 BIM 導引」第二版在 2013 年 8 月出版，主旨在模型產出的品質與跨專業間運用的規定。
貳、 英國
Jeffrey Wix 是英國在 IFC 與 BIM 技術方面具代表性的人物，可惜在 2009 年逝於挪威，他是 IAI UK 在英國成立的第一人，與 IFC 標準近年來發展的代 表人物-德國的 Thomas Liebich 在 1997 年一起成立 AEC3 公司。Jeff 是參與新 加坡 e-PlanCheck 系統開發的重要人物之一，在廿一世紀初發表多篇與自動化 法規檢測技術有關的文章[18]，2004 年 7 月一篇演講簡報：「Building code and code checking developments in the UK and Norway」[19]即勾勒出英國在自動化 以模型為基之法規檢測的短中長期規劃，圖 2-2 中簡單提示 BIM 建築模型與規 範模型間的關係，以及圖 2-3 的初步檢測範例。
圖 2-2 BIM 建築模型與規範模型間的關係
（資料來源：JeffreyWix，KjetilEspedokken，2004，
’Building
code and code checking developments in the UK
and Norway’，AEC3 Ltd.[19]）
圖 2-3 初步檢測範例
（資料來源：JeffreyWix，KjetilEspedokken，2004，
’Building
code and code checking developments in the UK
and Norway’，AEC3 Ltd.[19]）
2010 年英國 Northumbria 大學的 David Greenwood 發表「Automated compliance checking using building information models」[20]論文，對使用 BIM 進行自動化法規檢測在英國的實施做一初步探討，最後並提出四點結論：
1.電腦程式化的規則，必須要讓法規作者容易理解；
2.規則庫生命週期使用的軟體和架構的更新，必須是獨立的； 3.所有發展必須符合開放性標準；
參、 澳洲
澳洲營建創新協同研究中心(CRC)在廿一世紀初資助一個與自動化建築法 規檢測有關的專案，這個專案結合了 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO)、雪梨大學、維多利亞建設委員會、澳洲建 築法規委員會(ABCB) 、及伍茲貝格公司等。在專案的第一階段，拿 EXPRESS Data Manager(EDM)及 Solibri Model Checker(SMC)兩個工具軟體應用於自動 化法規檢測預先分別進行建築領域知識與規則庫間的轉化測試，然後再分別建 構檢測雛形系統進行特定的法規(無障礙法規)檢測試驗，然後進行可行性評估 [21]。 EDM 雛型系統顯示出在擴展設計資訊的塑模方面，以及編寫更廣泛特定領 域知識的程式方面之靈活性。EDM 資料庫允許定義自己建築物模型的模型架構， 包含全面的設計資訊，以及相同的描述，使更直接地映射到建築規範。 和 SMC 相比，EDM 不提供建模系統的直接介面。但是在必要時，它可以透 過應用軟體開發此類系統的介面。 EDM 雛型系統演示了一個自動化檢測的過程，包括：匯入建築模型到 EDM 資料庫、檢測建築模型是否逾越 EDM 規則架構的定義、並且提出未符合法規之 物件的報告列表。但此報表對問題分析較不具操作者親和性。該系統還缺乏讓 設計者能監測資訊流之友善的使用者界面。 至於 SMC 雛型系統，SMC 的規則庫證明在檢測建築法規和特定的建築規範 方面是不夠的，因為法規約束不能夠將設計要求在需求的層級上寫成程式。在 一般情況下，SMC 建築模型在擴展物件的屬性，以及映射到建築規範的描述 方面，顯得較缺靈活性。從應用軟體開發的角度來看，EDM 雛型系統提供了 一個集中式的以物件為基的資料庫，其中包含一個通用的模型，這有利於和其 他應用軟體的資料共享和交流。 而 SMC 雛型系統係緊扣住特定版本之 IFC 所 提供的建築模型，IFC 標準更新版本時，也必須升級 SMC 模型。研究團隊建 議澳洲政府在未來的相關發展時採 EDM 架構，並提出未來發展的初步架構，
如圖 2-4 所示：
圖 2-4 未來發展的建議架構
（資料來源：Lan Ding, Robin Drogemuller, Julie Jupp, Mike
A Rosenman, John S Gero，2004，
’AUTOMATED CODE
CHECKING’[21]）
澳洲的法規檢測被設計成兩個階段，第一個階段評估現有的法規檢測系統 的能力，以發現最好的方法可以符合澳洲法規審查的需求，經上述比較了兩個 主要系統，結論是認為 EDM 系統提供了較大的彈性，及較開放的開發環境。因 為 EDM 系統提供了開放的 EXPRSS 語法的定義語言以呈現建築法規，雖然仍需 具有 EXPRESS 語言基礎的人較能參與設計，但以此為基礎來發展自己國家的系 統，長久來看，較不受制於他人。經過完整的評比研究之後，真正的法規檢測 系統被開發於第二階段。經由第一階段可行性研究結果，一個圖形的檢測方法 被提出。同時連接建築資訊模型庫的資訊接口，也可以產生圖形化、可互動、 及可列印的結果報告，而在未來更能與 3D BIM 的發展整合在一起。肆、 挪威(Statsbygg)
歐洲國家很早就開始以各種不同的方式利用 3D 建築模型進行模型檢測， 並以特定的專案進行測試。特別是挪威，在這方面頗見成效，而且採用的解決 方案亦頗多元。例如：新加坡的 CORENET e-PlanCheck 檢測系統被應用於 Selvagg 集團的住宅計劃，用以檢測建物的距離、高度、及適用性。而 Akershus 大學醫院專案，則應用於疏散相關規則檢測。這些是挪威早期應用在以 IFC 為 基礎的 BIM 專案中。而目前挪威的法規檢測系統採用了多平台的設計，包含了 e-PlanCheck、SMC、dRofus、EDM Model Server 及 Model Checker 等。而在本 次的報告中則專注在 Statsbygg 的 HITOS 專案中，在這個專案中使用 dRofus 於空間規劃需求檢測。 HITOS 是一個非常大的專案，而 Statsbygg 在這個專案中的一個主要目的 即是，建構一個利用 BIM 加值資訊以提高相關主題分析的機會。下圖表示 HITOS 專案在空間需求驗證，及建築物通道無障礙檢測，及其它基於 IFC(模型)流程 取向的交互運作概觀。 以規則為基礎的模型檢測系統從針對建築物的適用規模而言，大致可以區 分為 3 類：針對所有建築物、針對特定建築類型、針對特殊建築實例。而在 HITOS 專案中，dRofus 被應用於該專案中特定建築物中使用特定規則的空間規劃需求 檢測。dRofus 提供 web-based 的協同運作模式，讓不同的專案及各相關的所有 協同工作人員，可以發佈模型至模型伺服器中。其中有一個介面提供樹狀階層 架構的方式以管理空間資料，dRofus 也可以接受從不同模型中匯集的非幾何圖 形資料。而在同一介面，也可以在 IFC 模型中比對計劃的空間資料，和實體空 間資料間的異同。而在 HITOS 專案中 dRofus 的應用並不涉及太多的規則檢測， 主要的工作即是設計資料與規劃資料的比對與管理。圖 2-5 挪威 HITOS 的交互運作概觀
(資料來源：C.Eastman,2009/06/30,Automatic rule-based
checking of building designs[6]，再整理)
圖 2-6 HITOS 專案中 dRofus 的應用
(資料來源：C.Eastman,2009/06/30,Automatic rule-based
checking of building designs，再整理)
dRofus 空間檢測資料庫在 HITOS 專案中擔任了空間規劃與設施管理的角 色，它植基於 IFC 模型資料與市售 BIM 軟體進行連結。而對於無障礙檢測的部 份，則是利用 Solibri 的 SMC 現有功能進行檢測。而針對本專案也有一些特定 的功能被開發出來，經由芬蘭 Skanka 共同基金及挪威的 Statsbygg。ISO 基礎 的無障礙檢測己經內建於 SMC 當中，並成為一個規則集，在 SMC 2009 年以後 的版本之中皆有支援。而經由 Statsbygg 的 HITOS 專案執行的過程發現，SMC 可以降低 60~70%的設計錯誤或不足之處。 另外，挪威 Eilif Hjelseth 於 2010/11/16 文章中，把模型檢測分成四大 類[23]：
1.VALIDATING MODEL CHECKING(驗證式模型檢測)
(1)Geometry based checking – Clash detection(基於幾何檢測 - 碰撞 檢測)
(2)Compliance checking / rule checking(適法性檢測/法規檢測 – 新加 坡 e-PlanCheck)
2.GUIDING MODEL CHECKING(導引式模型檢測)
(1)Pre defined solution checking(預先定義的解決方案檢測)
(2)Search based solution checking – IFD(基於搜索的解決方案檢測- IFD)
3.ADAPTIVE MODEL CHECKING(自我調適式模型檢測)
(1)Adaptive object / parametric objects/ intelligent objects (object level)(自我調適物件/參數物件/智慧型物件)
(2)Complete building concept adaptation (system level)(完整的建築 理念適應）
4.MODEL CONTENT CHECKING MODEL(模型內容檢測模式)
(1)Content of information compliance / IDM compliance(資訊內容的合 規性/ IDM 合規性)
(2)Client demand / space program / design program(客戶的需求/空間 計劃/設計方案)
(3)Not done checker / Next domain checker(未完成之檢測器/下一個領 域檢測
(4)Model comparison checking / Deviation analysis(模型比較檢測/偏 差分析)
(5)Design process checking – Status(設計過程檢測 - 狀態) (6)Work progress checking – Schedule(工作進度檢測 - 附表)
並將上述四大類用 Intention(意圖)、Result(結果)、Rule set(規則集)、 Type of product(產品類型)等四種關係將其聯繫成一個本體架構，如圖 2-7 所示。
圖 2-7 本體論模型檢查概念
(資料來源：Eilif Hjelseth，OVERVIEW OF CONCEPTS FOR MODEL
CHECKING[23])
伍、 美國
美國國家幅員遼闊，政府運作模式特別，BIM 術語出現後，聯邦總務署（GSA） 即積極推動 3D-4D-BIM 的長期計畫，其中即有 3D 空間自動檢測技術的規劃。 ICC （ International Code Council ， 國 際 法 規 協 會 ） 在 2006 年 亦 進 行 SMARTCodes 的自動法規檢測先導型計畫。
美國德州大學奧斯汀分校的 FIATECH 規範管理精簡委員會（Fiatech Regulatory Streamlining Committee）有感於全國政府部門對建築審查規範 複雜，審查費時費力，以及近年來 BIM 技術愈來愈普及的趨勢，在 2011 年推 出了 AutoCodes Project 的大型計畫[24]，並於 2012 年 4 月提出第一階段的 期末報告，目前正在進行第二階段的研發，以務實的作法，企圖提出能普遍適 用於全國建管部門的一套自動化法規檢測系統。
一、ICC
ICC 發展北美主要的建築法規，它主要為住宅、商業大樓、及大多數機構 建築物建構法規。在 2006 年 ICC 開始支持開發 SMARTCodes：由 AEC3 及 Digital Alchemy 公司發展。SMARTCodes 提供了一個將建築法規對應到一個可編譯的程 式碼集合的方法。這個專案所開發的 SMARTCodes，係專注在可以自動化而且簡 單的比對檢測機制，檢測一個建築模型是否符合 ICC、各州、及各聯邦所採用 的各版本的相關法規。 就目前而言，針對國際節能規範的檢測機制己經完成，而 SMARTcodes 採 用 IECC 字典作為建築模型的物件及屬性的命名定義，來作為主要的模型檢測 方式。SMARTcodes 提供了一個網頁型式的平台，用來產生所謂的 SMARTcodes(型 式的法規定義)。這個軟體降低了將建築法規轉變為 SMARTcodes 的困難度及錯 誤，它支援符合 IECC 字典規範的使用者自訂關鍵詞及邏輯角色，並將之正式 使用於法規檢測之中。而被寫成的規則段，可以被 SMARTcodes 軟體應用 IECC 字典描述的屬性(包含屬性的列舉、資料型別、及各屬性間的連結)、及各物件 間的關連關係，正規且限定的編譯成 SMARTcodes 語法。而且 IECC 字典不只應用於規則的解譯，更應用於 SMARTcodes 系統與不同的 IFC 建築模型間的資料 溝通。ICC 允許使用者經由一個 ICC 提供的網站進行測試這個規則檢測方法。 其間的關係可以圖 2-8 表示：
圖 2-8 SMARTcodes 系統架構圖
(資料來源：C.Eastman,2009/06/30,Automatic rule-based
checking of building designs，研究小組重新繪製)
目前由 Digital Alchemy 續與 Solibri 公司結合開發 SMARTcodes，以及由 AEC3 所開發的 AEC3 XABIO 己經支援規則基礎的模型檢測。這個服務需要一些 輸入值，如建築模型、建築所在地理位置、要檢測的法規、及要使用的檢測系 統等。目前只提供有限的幾個特定模型及選用 IECC 2006 中的一部份，可以提 供使用者進行測試演示，這些模型包含勞倫斯伯克利國家實驗室、全國房地產 經紀人協會美國的總部大樓、和海岸警衛隊四個建築模型。將來 SMARTcodes 將會支援使用者正式提交模型進行檢測。
