國內外推動 BIM 之策略與成效
比較研究
內 政 部建 築研 究 所協 同研 究 報告
國內外推動 BIM 之策略與成效
比較研究
研 究 主 持 人 ： 陳瑞鈴 協 同 主 持 人 ： 楊智斌 研 究 員 ： 王翰翔、李軒豪、謝宗興、陳長佑 研 究 助 理 ： 蘇柏仰、廖靜雅 研 究 期 程 ： 中華民國 105 年 2 月至 105 年 12 月內 政 部建 築研 究 所協 同研 究 報告
中華民國 105 年 12 月
目 錄… ... I
表 次……… ………V
圖 次……… ... VII
摘要
……….. ... IX
第一章 緒 論 ... 1
第一節 研究計畫背景與目的... 1
第二節 研究內容 ... 2
第三節 研究方法與流程 ... 3
第四節 研究報告之內容 ... 5
第二章 文獻回顧 ... 7
第一節 國外推動 BIM 發展現況 ... 7
第二節 國內推動 BIM 發展現況 ... 15
第三節 BIM 政策相關研究 ... 19
第四節 小結 ... 23
第三章 國外 BIM 策略與成效分析 ... 25
第一節 美國 BIM 策略與成效分析 ... 25
第二節 美國-紐約市 BIM 策略與成效分析 ... 33
第三節 英國 BIM 策略與成效分析 ... 37
II
第四節 英國-倫敦市 BIM 策略與成效分析 ... 47
第五節 新加坡 BIM 策略與成效分析 ... 50
第六節 中國大陸 BIM 策略與成效分析 ... 59
第七節 中國大陸-重慶市 BIM 策略與成效分析 ... 71
第八節 小結 ... 76
第四章 國內各機關 BIM 策略與成效分析 ... 85
第一節 行政院公共工程委員會 BIM 策略與成效分析
... 86
第二節 內政部營建署 BIM 策略與成效分析 ... 87
第三節 臺北市政府 BIM 策略與成效分析 ... 89
第四節 新北市政府 BIM 策略與成效分析 ... 91
第五節 桃園市政府 BIM 策略與成效分析 ... 93
第六節 臺中市政府 BIM 策略與成效分析 ... 95
第七節 小結 ... 97
第五章 BIM 推動策略比較分析 ... 101
第一節 國外具體作法與成效... 101
第二節 國內具體作法與成效... 105
第三節 比較分析 ... 108
第六章 BIM 推動策略與方案之研擬 ... 123
III
第一節 第一次專家諮詢會議... 123
第二節 第二次專家諮詢會議... 124
第三節 中央政府層次策略 ... 125
第四節 地方政府層次策略 ... 127
第五節 國內 BIM 背景分析及可能推動路徑 ... 128
第七章 結論與建議 ... 132
第一節 結論 ... 132
第二節 建議 ... 135
參考文獻 ... 137
附錄一、期中審查意見回覆對照表 ... 142
附錄二、期末審查意見回覆對照表 ... 148
附錄三、機關訪談紀錄 ... 153
附錄四、第一次專家諮詢會議 ... 179
附錄五、第二次專家諮詢會議 ... 182
附錄六、各機關單位 BIM 聯絡窗口 ... 184
V
表 次
表 2-1
全球推動 BIM 之發展 ... 7
表 2-2
其他國家有關 BIM 標準或政策資料彙整 ... 13
表 2-3
內政部建築研究所近年來執行的 BIM 相關研究計畫
案 ... 18
表 2-4
國內工程應用 BIM 常用參考資訊 ... 19
表 2-5
BIM 政策相關研究之比較 ... 21
表 3-1
英國政府 GCS
2016-20 之 BIM 應用規劃年期... 44
表 3-2《基於 BIM 的預製裝配建築體系應用技術》項目 .. 68
表 3-3
國外之國家與城市層級策略彙整表 ... 77
表 3-4
各國組織對照表 ... 81
表 4-1
各機關訪談基本資訊 ... 85
表 4-2
行政院公共工程委員會訪談內容 ... 86
表 4-3
內政部營建署訪談內容 ... 88
表 4-4
臺北市政府訪談內容 ... 90
表 4-5
新北市政府訪談內容 ... 91
表 4-6
桃園市政府訪談內容 ... 93
表 4-7 臺中市政府訪談內容 ... 95
表 4-8
國內各機關推動 BIM 現況彙整 ... 98
VI
表 5-1 美國 BIM 具體作法與成效 ... 101
表 5-2 英國 BIM 具體作法與成效 ... 102
表 5-3 新加坡 BIM 具體作法與成效 ... 103
表 5-4 中國大陸 BIM 具體作法與成效 ... 105
表 5-5 中央政府機關 BIM 具體作法與成效 ... 105
表 5-6 地方政府機關 BIM 具體作法與成效 ... 106
表 5-7 美國與臺灣策略比較分析 ... 109
表 5-8 英國與臺灣策略比較分析 ... 112
表 5-9
新加坡與臺灣策略比較分析 ... 115
表 5-10
中國大與臺灣策略比較分析 ... 120
表 6-1
第一次專家諮詢會議 ... 123
表 6-2
第二次專家諮詢會議 ... 124
VII
圖 次
圖 1-1 研究流程圖 ... 4
圖 2-1 美國 GSA 推動 BIM 主要政策與作法資源網站 ... 9
圖 2-2 紐約市政府的 BIM Guidelines ... 9
圖 2-3 英國 BIM 政策形成架構圖 ... 10
圖 2-4 英國 BIS BIM 推動策略之 Roadmap... 11
圖 2-5 Concept map for the case of UK construction industry
... 11
圖 2-6 BIM implementation concept map as a roadmap for
UK construction industry ... 12
圖 2-7 新加坡政府推動 BIM 的策略演變 ... 13
圖 3-1 英國政策形成架構圖 ... 38
圖 3-2 英國組織分工圖 ... 45
圖 3-3 新加坡第一次 BIM 發展路徑圖 ... 51
圖 3-4 新加坡第二次 BIM 發展路徑圖 ... 52
圖 3-5 新加坡政府推動 BIM 之分工架構 ... 57
圖 3-7 建築工程資訊模型應用統一標準 ... 70
圖 6-1 我國發展 BIM 之背景分析圖 ... 129
圖 6-2 應用單位推動 BIM 之可能路徑圖 ... 131
IX
摘 要
關鍵詞：建築資訊建模(BIM)、BIM 推動策略、成效分析、個案分析、比較分析 BIM 技術與應用發展日漸受到國內外各政府機關之重視，多數應用 BIM 的 政府單位大多有各自的推動策略與作法，然而其成效是否明確，過去並未有研究 進行系統的分析與資料的證明。本計畫經由建立研究架構及分析體系後，針對四 個國家(美國、英國、新加坡、中國大陸)及三個都市(紐約市、倫敦市、重慶市)， 以及國內的中央政府(行政院公共工程委員會及內政部營建署)及地方政府(臺北 市、新北市、桃園市、臺中市)進行應用 BIM 技術之運作制度、推動政策、推動 目標、分工方式及預期成效等項目的資料收集與訪談，並進行特定項目與主要推 動策略之比較分析。本計畫具體的研究成果除了各單位 BIM 推動策略、作法與 成效之資料收集與彙整分析外，透過各機關之訪談並參考國外的經驗，提出中央 與地方政府層級之推動策略建議，同時初步分析完成國內 BIM 應用背景及推動 路徑圖。期望本研究的具體成果，除能提供各單位於實際推動應用 BIM 參考外， 更可做為日後相關研究之基礎。XI
A Comparison Study on the Strategies and
Performance of Domestic and Foreign BIM
Implementation
Abstract
Keywords: Building Information Modeling (BIM), BIM implementation strategy,
performance analysis, case analysis, comparison analysis
The application and development of Building Information Modeling (BIM) has been paid much attention gradually by domestic and foreign government agencies. Most government units have their own strategies and practices to implement BIM; however, there was no systematic analysis and information proving whether the performance of BIM implementation is valid in the past. After developing a research structure and analysis system, this research project collects the information of operation systems, implementation strategies, implementation goals, ways of labor division and expected implementation performance for four foreign countries (the United States, the United Kindom, Singapore, Mainland China), three cities (New York City, London City, Chongqing City), domestic central government agnecies (Public Construction Com-mission and Construction and Planning Agency of the Ministry of the Interior) and local governments (Taipei City, New Taipei City, Taoyuan City, Taizhong City). The project also carries out interviews and comparison analysis of particular items and major implementation strategies. Concrete research results include the collection, or-ganization and analysis of each unit’s essential information, such as implementation strategies, practices and performance. This project also proposes the implementation strategies and recommendations for the central and local governments through the in-terview of agencies and the reference of foreign experiences. Lastly, this project pre-liminarily develops the domestic BIM application background and implementation roadmap. It is expected that the concrete research results can be the reference for government agencies and units for BIM application and implementation in practice, and can also be used as the foundation for relevant research in the future.
1
第一章 緒 論
第一節 研究計畫背景與目的
一、研究計畫背景 BIM 技術與應用發展日漸受到國、內外各政府機關之重視，內政部建築研 究所及國內各機關目前有關 BIM 之研究，多以國家為單位進行 BIM 發展制度之 探討及運用狀況之分析，且國內部分直轄市政府亦正戮力進行符合該市管理適用 的 BIM 制度。然而國家層級與都市層級在發展上有不同的著眼點及需求，兩者 之間推動策略的縫合與互動是未來 BIM 是否能在各個建築生命週期階段靈活運 用的關鍵。 本計畫期望結合內政部建築研究所及國內相關單位對於 BIM 的研究成果， 在美洲、亞洲、歐洲等各大洲，尋找推動運用 BIM 的國家，提出至少 3 個研究 案例，包含選取的國家及其轄下至少 1 個重要城市，進而比較我國中央政府及目 前推動 BIM 運作的至少 2 個直轄市，分別在例如中央與地方政府 BIM 推動目標 與流程、營建領域發展(AEC 產業)、BIM 推動各階段規劃年期、核心幕僚機關與 應用推廣單位、民間公會組織因應、雲端系統建立及應用、政府與民間預期投入 資本、人力訓練與市場需求或其他相關領域，研究其推動策略及成效。 國內公部門之工程以臺北市政府捷運局在 2011 年底發出萬大線細部設計標， 規定設計單位必須採用 BIM 技術，陸續開啟公部門運用 BIM 技術的大門。此後， 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亦規定統包廠商 必須採用 BIM 技術，施工廠商亦逐漸在公部門的誘導下陸續投入 BIM 的應用。 而行政院公共工程委員會也在 2014 年 5 月成立「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 2014 年 12 月以其推動 BIM 專案的相關經 驗及研討成果，說明其將發出第一張以 BIM 模型審核通過的建照。整體而言， 國內 BIM 技術已進入讓產、官、學研各界相繼投入與實際應用的階段。 然而經由上述的投入狀況分析與國內實際應用 BIM 的專案不難發現，國內 目前執行的 BIM 專案大都處於嘗試應用階段，而且經常發現業主有關 BIM 契約 有關資訊需求不夠明確，承包商的 BIM 能力也還在演進與累積中，極需要有全 國性的 BIM 指南或標準來參照推行，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」[1]。換言之，2 相較於世界其他國家陸續推出屬於全國性的標準或指引，臺灣地區 BIM 有關標 準或指引相對缺乏。而此現象將導致日後 BIM 有關資訊的交換混亂，或是 BIM 應用發展因各單位各自為政而受阻。如何吸取他國寶貴之經驗，是國內推動 BIM 必須思考的路徑之一。 二、研究目的 本計畫經由建立研究架構及分析體系後，對於國外至少 3 個案例與國內至少 2 個案例，進行比較式研究，比較的內容應納入中央政府與地方政府互動，並經 由實例研究並參考國內輿情，提出國內應用的建議修正策略或調整方案。具體而 言，本計畫之研究目的歸納為： (1)以內政部建築研究所及國內相關單位對於 BIM 的研究成果為基礎，分析國內 推動 BIM 的政策與成果。 (2)在美洲、亞洲、歐洲等各大洲，尋找推動運用 BIM 的國家，提出至少 3 個研 究案例，包含選取的國家及其轄下至少 1 個重要城市，以分析案例推動 BIM 的政策與成果。 (3)針對我國與分析案例在中央與地方政府之層次，研究其推動策略及成效，進 而提出國內可以參考的具體建議。
第二節 研究內容
依據計畫招標內容之規定，本計畫詳細內容分述如下： 一、本研究進行至少 3 個國外各大洲國家目前政府機關建立的 BIM 運作制度及 推動策略。包含 BIM 推動目標與流程、各階段規劃年期、核心幕僚機關與 應用單位、雲端應用、政府與民間預期投入資本、人力訓練與市場需求、營 建產業及製造業等。 二、本研究進行國外中央政府與地方政府在 BIM 運用的互動關係案例，經過比 較分析後，提出適宜我國中央政府及地方政府 BIM 推動策略與分工方式之 參考。 三、 本研究進行國外至少 3 個研究案例，比較國內至少 2 個直轄市，BIM 運作 重要機關部門建置方式及聯絡人等資訊，提供國內各政府機關開發 BIM 推 動思維及調整組織，並做為規劃國內外參訪互動之參考。3
第三節 研究方法與流程
本計畫旨在分析國內外有關 BIM 推動的政策與成效，計畫執行的研究流程 如圖 1-1 所示，採用之研究方法，說明如後。 一、 文獻回顧/次級資料分析 研究團隊透過網路收集國外目標案例之政策與成果資料，以利完成本研究所 需進行的「BIM 推動目標與流程、營建領域發展(AEC 產業)、BIM 推動各階段 規劃年期、核心幕僚機關與應用推廣單位、民間公會組織因應、雲端系統建立及 應用」等項次的分析。 二、 標竿學習法(Benchmarking) 標竿學習是一持續不斷的學習流程，透過分析其他組織(在本計畫係指其他 國家)的最佳實務以調整為本身可以使用的資訊，此一方法經常在管理領域被使 用。本計畫在分析不同國家 BIM 政策與成果後，經由學習其他國家 BIM 推動的 經驗與最佳實務，提出國內可參考的 BIM 推動政策調整建議。 三、 目標案例選定 針對本計畫以 4 個國外研究案例(政府)、3 個國外城市，以及 2 個國內中央 單位及 4 個直轄市案例為研究範圍，實際完成的案例包括美國及紐約市政府、英 國及倫敦市政府、新加坡政府、中國大陸及重慶市政府、行政院公共工程委員會、 內政部營建署、臺北市政府、新北市政府、桃園市政府、臺中市政府，以利進行 相關資料之收集與分析。4 研究背景與目的 國外案例資料 收集與分析 國內案例資料 收集與分析 初步成果討論 (第一次工作會議) 國外案例比較 項次分析 期中成果討論會議 (第一次專家諮詢會議) 國外資料補充 國內資料補充 國內政策建議研擬 期末成果彙整 國內案例訪談 期中報告審查 符合 需求 期末成果討論會議 (第二次專家諮詢會議) 符合 需求 期末審查報告 是 否 是 否 圖 1-1 研究流程圖
5 四、 國內案例訪談 本計畫主要分析國內 BIM 推動政策，除了書面資料的收集外，亦透過訪談 方式，獲取政策推動的背後原由，乃至於對國內推動 BIM 的未來建議，以做為 本計畫重要研究基礎。 五、 專家學者諮詢座談 本研究透過邀請國內專家學者進行座談會議，針對特定議題進行討論，以利 達成研究內容審視及成果改進意見收集之效果。
第四節 研究報告之內容
本計畫完成的研究成果，依章節順序，分別說明如後。 一、 文獻回顧 第二章為計畫執行時所收集國內、外推動 BIM 現況之文獻分析成果，並針 對 BIM 政策有關之文獻進行回顧，最後於小結處說明本計畫決定國外分析對象 之原由。 二、 國外 BIM 策略與成效分析 第三章依序分別呈現計畫分析的研究案例標的：美國、紐約市、英國、倫敦 市、新加坡、中國大陸、重慶市，在 BIM 推動的發展進程、應用現況、推動目 標、實施策略、推動流程與規劃年期、實施成效等內容，最後並於小結處以年代 表的方式彙整各國的具體作為，同時分析彙整各國主要推動 BIM 組織與國內單 位之對照表，以利日後國內參考。 三、國內各機關 BIM 策略與成效分析 第四章依序分別呈現計畫分析的中央(行政院公共工程委員會、內政部營建 署)、地方(臺北市、新北市、桃園市、臺中市)政府在 BIM 推動的發展進程、應 用現況、推動目標、實施策略、推動流程與規劃年期、實施成效等內容，最後並 於小結處以年代表的方式彙整國內各單位的具體作為，以利提供國內其他單位參 考。 四、BIM 推動策略比較分析 第五章首先分析國外推動 BIM 具體作法與成效，並針對國內中央與地方政 府具體作法與成效進行分析，最後再針對國外值得學習之處，分析國內目前現況 的差異，以提供國內產官學研日後推動與研究之參考。 五、BIM 推動策略與方案之研擬6 第六章除呈現計畫召開的兩次專家諮詢會議之成果外，亦說明本計畫依據國 內、外 BIM 應用現況之分析成果，分別提出國內中央與地方政府兩個不同層次， 在日後推動與應用 BIM 技術之具體建議。此外，本計畫亦提出國內推動 BIM 背 景分析圖及推動路徑圖，以提供國內產官學研日後推動與研究之參考。 六、結論與建議 第七章呈現計畫整體的研究結論與建議，除將研究的成果具體歸納外，並提 出日後可以延續的研究方向，以提供日後繼續推動相關研究之參考。 七、附錄 本報告之附錄包含期中審查意見與回覆對照表、國內各機關訪談紀錄、兩次 專家諮詢會議之紀錄、以及國內、外各機關推動 BIM 之聯絡窗口，以供後續推 動相關研究與應用之參考。
7
第二章 文獻回顧
第一節 國外推動 BIM 發展現況
工程產業導入 BIM 的效益在世界各國都已有相當正面之成效，從麥格羅-希 爾營建業之前端市場情報-智慧市場系列(McGraw-Hill Construction’s cutting-edge market intelligence SmartMarket series)的一系列報告及國內、外相關文獻，可得知 國外推動 BIM 已有相當程度之發展與成果，本研究將 McGraw-Hill Construction 針對全球歷年推動 BIM 重點分析項目整理如表 2-1 所示之內容。
表 2-1 全球推動 BIM 之發展
年份 發展重點
2007 營建業內的相互操作性(Interoperability in the Construction Industry) 2008
建築資訊模型：設計與施工的轉型以達成產業生產力的提升 (Building Information Modeling (BIM): Transforming Design and Con-struction to Achieve Greater Industry Productivity)
2009 BIM 的產業價值：獲取建築資訊模型的重要訊息(The Business Value of BIM: Getting Building Information Modeling to the Bottom Line)
2010
綠色 BIM：建築資訊模型如何為綠色設計與營建帶來貢獻(Green BIM How Building Information Modeling is Contributing to Green De-sign and Construction)
2010
BIM 在歐洲的產業價值：獲取建築資訊模型在英國、法國與德國的 重要訊息(The Business Value of BIM in Europe Getting Building In-formation Modeling to the Bottom Line in the United Kingdom, France and Germany)
2012 BIM 在北美的產業價值(Business Value of BIM in North America) 2012 BIM 在韓國的產業價值(Business Value of BIM in Korea)
2012 BIM 對基礎設施的產業價值(The Business Value of BIM for Infra-structure)
2014 BIM 在澳洲與紐西蘭的產業價值(Business Value of BIM in Australia and New Zealand)
2014 BIM 對全球主要營建市場的產業價值(Business Value of BIM for Construction in Major Global Markets)
2015 BIM 對業主的產業價值(Business Value of BIM for Owners)
(資料來源：本研究整理)
此外，美、英、日、韓、星等各國政府也大力推動 BIM 的應用，例如英國 政府要求 2016 年以後的公共工程要導入 3D BIM 的應用、2016 年起韓國超過 5
8 億韓元的專案或公共工程必須導入 BIM、新加坡政府預計於 2015 年起，強制要 求面積大於 5,000m2的新建設工程專案皆要使用 BIM 電子送審平台等。各先進 國家政府 BIM 發展策略與成效詳本報告第三章，而過去相關文獻有關各國推動 BIM 政策之分析，本研究彙整如下。 一、美國推動 BIM 發展現況 美國是 BIM 技術發源地及高度應用之國家，其半官方之國家建築科學研究 院(National Institute of Building Sciences，NIBS)機構於 2007 年發佈了美國第一版 NBIMS-US (V1)，於 2012 年 5 月發佈第二版 NBIMS-US (V2) [3]，並於 2015 年 7 月 發 布 第 三 版 NBIMS-US (V3) (https://www.nationalbimstandard.org/buildingSMART-alliance-Releases-NBIMS-US -Version-3)。美國 NBIMS 涵蓋建築生命週期的四個階段：規劃、設計施工和營 運，其內容包含 BIM 模型標準和最佳實務的確立、技術開發、部署/實施方案， 以及規劃和生命週期管理，甚至包含建築資訊相互操作性標準、必要的工作流、 相關 BIM 應用軟體等，以及針對後續營運維護階段的使用服務(吳翌禎、郭榮欽， 2014)。此外，代表美國政府行政體系的聯邦政府總務署(General Services
Ad-ministration，GSA)則相當積極的推動應用 BIM 的各式政策與具體作法(相關資料 如圖 2-1 所示)，並已經發行了一系列的 BIM Guides [4]：
• BIM Guide 01 - Overview
• BIM Guide 02 - Spatial Program Validation • BIM Guide 03 - 3D Laser Scanning
• BIM Guide 04 - 4D Phasing
• BIM Guide 05 - Energy Performance • BIM Guide 06 - Circulation and Security • BIM Guide 07 - Building Elements • BIM Guide 08 - Facility Management
9 圖 2-1 美國 GSA 推動 BIM 主要政策與作法資源網站 除了聯邦政府的推動外，美國各州、市政府也積極推動 BIM 有關的政策。 例如紐約市政府於 2012 年發布了 BIM Guidelines，如圖 2-2，以做為紐約市政府 下各機關推動 BIM 的重要參考手冊。 圖 2-2 紐約市政府的 BIM Guidelines 二、英國推動 BIM 發展現況
英國在 2011 年 5 月由內閣辦公室(Cabinet Office of United Kingdom)提出政府 營建政策後，旋即與民間組織合組成 Client BIM Mobilization and Implementation Group 推動團隊，其成員包括英國政府(Her Majesty's Government，HMG)、皇家
10
建築學會(Royal Institute of British Architects，RIBA)、國家建築法規會(National Building Specification，NBS)、營建產業議會(Construction Industry Council，CIC)、 英國標準學會(British StandardsInstitution，BSI)，以及學術單位、軟體廠商等， 規劃英國從傳統 2D 轉型到 BIM 的推動進程，由該組織團隊研訂一系列 BIM 資 訊交換標準，逐步推行，預計到 2016 年，全國公共工程將全面採用 BIM。 英國在推廣 BIM 時，是採用由上而下的方式，由內閣辦公室宣示國家營建 產業改革的政策，並在政策中點出營建資訊流通的重要性，以及從改變營建產業 的資訊交付方式開始思考如何完全激發營建產業潛力，移轉產業運作範型來進行 體質改造，最後再提出如何利用 BIM 技術來達成其政策目標。為了協助英國國 內相關營建專案於 2016 年達到 BIM Level 2，陸續推出 BIM 元件庫平台、協同 工作平台及協同工作資訊交付標準說明書等文件[5]。依據劉青峰(2015)之分析， 英國 BIM 政策形成架構如圖 2-3 所示[5]。
圖 2-3 英國 BIM 政策形成架構圖 (資料來源：[5])
此外，依據英國政府所出版的報告「A report for the Government Construction Client Group Building Information Modelling (BIM) Working Party Strategy Paper」 之說明，英國推動 BIM 的 Roadmap 如圖 2-4 所示[6]。雖然該圖中沒有清楚的推 動時間表，但據相關後續 BIM Task Group 資料的了解，英國目前仍依該路徑圖 陸續推動中。
11
圖 2-4 英國 BIS BIM 推動策略之 Roadmap
再者，英國 Salford 大學 Khosrowshahi 及 Arayici 學者所發表之文章「Roadmap for implementation of BIM in the UK construction industry」中曾對英國提出發展路 徑圖進行背後的基礎因素分析，及發展策略考量因素之分析，其研究認為英國推 動 BIM 的策略地圖及可能障礙如圖 2-5 及圖 2-6 所示[7]。
圖 2-5 Concept map for the case of UK construction industry (資料來源：[7])
12
圖 2-6 BIM implementation concept map as a roadmap for UK construction industry (資料來源：[7])
三、新加坡推動 BIM 發展現況
新加坡政府積極推動 CORENET (Construction and Real Estate NETwork)計畫， 由新加坡政府國土發展部(Ministry of National Development)，透過政府業務流程 的重新設計與結合最先進的 IT 技術，企圖在時效、生產力和品質方面均能有一 巨大的突破，以提升國家整體效率。新加坡政府主要的目的是要讓各相關業者在 建築和房地產部門儘可能無縫隙且高效率地進行溝通和交換資訊。CORENET 計 畫主要由三大模組組成：e-Submission(電子送審平台)、e-Plan Check(建照電子審 查系統)以及 e-Info(建築和房地產資訊整合平台)，其中 e-Plan Check 部分於 2008 年開始進行 3D-BIM 建照電子審查測試，2012 年開始推廣與鼓勵應用 BIM 送審， 並於 2015 年起要求一定規模以上工程案需繳交 BIM 圖檔[1]。
除了政府營建管理業務流程改造外，新加坡政府更進一步要將 BIM 推向全 國營建工程，目前主要策略為「創造需求、移除障礙、產業培力、鼓勵應用」， 其中在創造需求上，政府以公共營建工程來引導應用 BIM 技術；在移除障礙上， 新加坡已提出第二版的「新加坡 BIM Guide」，擬從民間推動運用 BIM 技術做為 基礎，以順利銜接政府 CORENET 計畫；在產業培力上，是由政府成立 BCA 學 院來培訓業界所需人才，未來會朝向結合 RFID、GIS 等技術將 BIM 應用於建築 設施管理；在鼓勵應用上，由政府提升政府效能計畫項目下，針對公司或工程專 案於應用 BIM 時所需培訓、諮詢、軟硬體及人力成本等給予經費補助[1]。
13 然而必須注意的是，新加坡政府對於 BIM 的 Roadmap 是採取滾動式的檢討， 圖 2-7 可以清楚顯示從 2010 年到 2013 年的策略已經有明顯的不同。 圖 2-7 新加坡政府推動 BIM 的策略演變 四、 各國家資料匯整 世界各國對於 BIM 技術推廣及發展策略皆有不同的作法，大多隨著各國家 整體政策發展、不同時期導入等狀況有所不同。如香港、日本，整體策略發展應 用主要先行應用 BIM 技術於許多工程個案中，後來為改善 BIM 運作與整合環境， 逐步要求政府制訂相關政策與制度，以提升整體生產效力，其方式是「由下而上」 的作法；而新加坡、中國大陸則是營建業界因為有少數業界先行應用 BIM 技術 於少數工程個案，但政府認為 BIM 的推廣應用必須有健全的環境方能有效推動， 也期望能改善行政效能以及快速提升該國營建生產力，因此主動制訂相關政策與 制度，其方式是「由上而下」的作法。 目前全世界主要國家有關 BIM 之發展與應用，本研究依據過去的研究彙整 如表 2-2 所示之內容。 表 2-2 其他國家有關 BIM 標準或政策資料彙整 國家 組織 標準或政策 美國 美國聯邦政府總務署(GSA) • 2003 年提出 BIM 3D-4D 計畫。 • 已建立一套建築資訊模型指引(BIM Guide Series)，提供政府專案使用。 • 2008 年強制要求政府專案提交建築 資訊模型。
14
國家 組織 標準或政策
美國建築科學研究院 National Institute for Building Science (NIBS)
• 提出 BIM 國家標準(NBIMS)在建築 節能的效能(BEP)。
美國陸軍工程師兵團
United States Army Corps of Engineers(USACE) • 強制要求所有專案採用建築資訊模 型。 英國 英國政府 UK government • 2016 年的 5 年間內提高建築資訊模 型的使用率。 • 2016 年起應用 Level 2 BIM。 中央政府內閣辦公室組織專案 團隊 BIM Task Group
• GSL 是用來提升建築設施交付及使 用階段的工作效能，並同時降低工作 成本。 • 各部門將指定一個 GSL 資深主管負 責管理所有工程專案的 The Golden Thread。 • 在設計及施工的團隊協助下，各部門 可從營運初期操作階段開始主動經 營設施維護事項。 • 營運維護評估機制將做為一個協同 合作工具，以衡量及最佳化資產績 效，並訂定相關學習課程。 • BIM 將逐步成為數位化管理工具，以 協助新興工作專案之籌備。 芬蘭 國會物業(地產服務機關) Senate Properties • 2007 年起要求其轄下專案使用建築 資訊模型。 • 2007 年要求專案使用 IFC/BIM，並計 畫未來採取以綜合模型為基礎的營 運方式。
挪威 Civil State Client Statbygg • 2010 年表明 致力 推 動建築資 訊建 模，並要求新建築物使用 IFC/ BIM。
15
國家 組織 標準或政策
新加 坡
建設局
Building and Construction Au-thority (BCA) • 2014 年起強制要求面積超過 20,000 m2的新建設工程專案皆使用 BIM 電 子送審平台。 • 2015 年起強制要求面積超過 5,000 m2 的新建設工程專案皆使用 BIM 電子 送審平台。 • 公部門率先應用、宣傳成功案例、移 除障礙、產業培訓及鼓勵應用之策 略。 香港 香港房屋委員會
Hong Kong Housing Authority
• 2014 年所有建築全面實施 BIM。 • 建立 BIM 標準、使用者手冊、元件 庫設計參考指南。 韓國 韓國國土交通部 Korean Ministry of Land Infrastructure and Transportation (MLIT)
• 在 2016 年起，所有超過 5 億韓元的 公共工程專案，必須導入 BIM。
澳洲
建造環境業創新議會
BEIIC (the Built Environment Industry Innovation Council)
• 2016 年起政府專案要求 3D BIM，雖 然建築資訊模型已逐步被採用，但是 政府及行業協會被促請協助加快推 動程序。 (資料來源：本研究整理自[8])
第二節 國內推動 BIM 發展現況
一、國內推動 BIM 發展現況 隨著 BIM 全球發展的趨勢，國內中央及地方政府也大力推動 BIM 的應用， 並已擬定導入 BIM 時程規劃，例如：臺北市政府於 2010 年率先進行 BIM 技術 導入建築管理請照自動審圖之可行性研究，以提升建管整體行政效率；新北市政 府於 2012 年推動將 BIM 技術應用在運動中心的新建工程上，協助政府業主獲得 BIM 帶來的效益；內政部營建署於 2014 年提出相關推動 BIM 政策，並已開始執 行數個代辦建築工程案中應用 BIM；公共工程委員會亦將於 2016 年研訂「機關 辦理公共工程導入建築資訊建模(BIM)技術作業參考手冊」，希望透過此手冊能提 升公、私部門應用 BIM 之使用率及效益。本研究透過相關文獻收集，針對國內 目前主要探討 BIM 之議題進行回顧，藉此瞭解目前國內整體運作現況及未來發16 展之方向。 (一) BIM 於工程產業面臨之問題 國內工程產業界的生產流程目前正因應 BIM 的變革進行提升與轉換，以便 能夠充分利用 BIM 帶來的各項優勢。這項生產流程的改造，將引發工程產業分 工結構的重組，工程產業鏈經由 BIM 的引入，將會朝縱向延伸與橫向拓廣的方 向發展。從規設階段引入 BIM，下游工程承包商、分包商、專業工班、材料供 應商乃至於在現場施工的技術人員，就必須具備應用上游階段廠商所建置 BIM 模型的能力，並依契約規定對 BIM 模型進行加值，俾供下游階段廠商使用與再 加值，如此循環一直到達終端使用者。而終端的使用也因為 BIM 的導入而更具 多樣化，例如物業管理、設備製造、軟體資訊服務、技職訓練與認證等行業，均 可因此而進入到工程產業鏈，增加工程產業鏈的廣度與整體產業的產值規模。在 這個加大且加深的產業鏈當中的個體，也將有更多更佳的選擇，與其他個體形成 策略聯盟，針對特定的目標市場進行攻掠。若以上的生產流程改造工程得以順利 完成，可預見的未來，不具備 BIM 能力的廠商，可能即不具備參與大型或複雜 案件的競爭能力。如何因應這些變革，以便在全球工程市場重新洗牌的關鍵時刻， 爭取到有利的位置，成為我國工程產業必須嚴肅看待的課題[9]。 (二) 3D 工程技術之管理 目前國內建築師事務所的繪圖作業環境大多仍以 2D CAD 為主，但對建築師 而言 BIM 並沒有實質的設計工作幫助。發展 BIM 與現況 2D 繪圖作業環境最大 的不同就是資訊管理與工程技術的導入，這也是造成導入 BIM 的阻力之一。而 先前非 BIM 為基礎的 3D 視覺模擬強調視覺化的表現，所謂 3D 純粹只做視覺表 達，因此材質與燈光的擬真成為各家軟體競相提升的效能。這對建築師與業主的 設計理念與意象溝通提供相當好的便利性，但模型無法加值應用，同時容易與實 際建築物施工完成時產生過大的差異，造成一般民眾認為意象圖通常是「騙人的」 認知。因此若只是一直強調意念表達，只能在初期規劃設計階段使用，對後續施 工與營運管理並無助益。BIM 是用「蓋房子」的觀念建立資訊模型，而傳統 3D 模擬是用「畫房子」的觀念傳達炫麗的視覺模型。3D 工程資訊管理講求全建築 生命週期的管理。希望能將模型的應用從設計初期就導入並貫穿至使用階段。各 階段的設計或工程資訊可以加以整合應用，避免設計與成本估算的錯誤。這是一 項實際且重要的議題，多數建築師並未在意，造成工程施作過程中辦理變更設計 成為一種常態。BIM 在目前工程資訊管理應用日漸成熟，期待建築師可以逐漸
17 重視這個領域的發展，BIM 對建築設計的幫助絕對是正面的效益[10]。 (三) BIM 結合雲端之應用 隨著電子化的世界潮流，世界各國政府認知電子化政府對於企業、社會和民 眾的重要性，皆大力推動改善網路基礎建設、線上申請服務、以民眾為核心提供 客戶導向服務。以臺北市為例，其 2014~2017 年之 BIM 應用發展方向，將以無 紙化建置及業務系統整合為基礎，並持續推動建築執照 BIM 審查服務及 BIM 生 命週期營運管理兩大主軸，其中建築執照 BIM 審查服務將進行建築執照審查檢 測技術之開發或可行性研究，以輔助建造執照審查、提升審查效率結合審議圖文 管理服務功能，發展臺北市地方性特色之行政檢測技術及建築技術抽查重要檢測 項目。此外，臺北市另一發展主軸係將都發局業務公營住宅之規劃設計、營建施 工及營運使用全面導入 BIM 技術，後續將整合建築物的生命週期與政府機關業 務流程成為具建築物履歷資訊之雲端平台[11]。 (四) BIM 發展路徑圖 近年來 BIM 在全世界營建業的推展快速，由於 BIM 的發展有一定的未來性， 需要對應在地化的願景與策略，才容易定位論述時的基礎。由於全球 BIM 技術 尚未成熟，而各國營建產業無論是組織、管理、技術都仍在調適發展中。就政府 端之公部門的全面導入來說，除非臺灣清楚認同「BIM 將帶來營建產業的發展、 帶動經濟成長、與公部門設施管理效率提升(如英國政府在 BIM 與營建政策之願 景)」，才有足夠的支持力量去改變舊有傳統營建生態的社會契約關係，從而建立 一個良好的營建執業環境。因此，透過國外建築資訊模型技術發展，並分析我國 應用 BIM 在地化的發展願景與策略，並提出在地化的 BIM 發展道路圖，將能有 助 BIM 短中長期發展的落地與成效[12]。 二、內政部建築研究所相關研究 內政部建築研究所鑑於國際上 BIM 的積極發展與火熱應用趨勢，自 2011 年 即開始進行相關的研究，並於 2012 年在其「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，並陸續累積並拓展 BIM 相關研究領域(如表 2-3 所示)。於 2015 年起則以「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」為方向[1]， 進行為期四年的「建築資訊整合分享與應用推廣個案計畫」。 根據內政部建築研究所推動的「建築資訊整合分享與應用研發推廣計畫」相 關資料顯示，該計畫主要有四項目標[2]：
18 (1)普及推廣應用：編撰相關應用指南供業界參考，但指南依對象、用途層級而 有多種分類，並將參考國外資料，依本土營建環境條件及需求，進行相關研 究，研提國內 BIM 指南撰擬架構。 (2)延伸深化應用階段：在設計階段配合智慧建築進行推動，並研析國外應用於 建築維管案例經驗與技術，供國內相關應用之參考。 (3)開發本土應用：除持續與營建署、各直轄市政府相互聯繫配合，統整導入建 管行政相關成果外，亦針對 BIM 模型元件庫架構、建築物使用說明書等課題 進行研究，同時配合負責推動之綠建築政策，進行 BIM 輔助綠建築設計的相 關研究工作。 (4)整合研究力量及成果：BIM 是涉及建築物整個生命週期的資訊活動問題，涉 及各種專業層級與主管機關，有必要邀集行政院公共工程委員會、營建署、 地方政府之建築主管機關、建築師公會等專業技術團體組織一相關推動團 隊。 表 2-3 內政部建築研究所近年來執行的 BIM 相關研究計畫案 年度 計畫名稱 2011 建築資訊模型(BIM)於建築物消防安全設備管理之應用 2012 建築資訊模型應用於建築管理初探—施工管理階段 2012 BIM 技術開發與推廣應用規劃研究 2012 建築資訊模型應用於建築物防火管理決策輔助之研究-以大型醫院為例 2012 BIM 技術開發與推廣應用規劃研究 2013 亞洲國家推動建築資訊建模現況分析研究 2013 建築資訊模型物件編碼系統之研究—以高層集合住宅防火安全設施為例 2013 BIM 系統在建築基地外的都市法規運用與限制初探 2013 BIM 應用於建築節能評估之策略與實務 2013 BIM 導入建築管理行政作業法規調查研究 2013 美國建築資訊建模標準 NBIMS-US 研究 2014 BIM 導入台灣綠建築設計案例實作研究 2014 應用 BIM 輔助建築設施管理之國內案例探討 2014 英國推廣 BIM 技術政策研究 2014 日韓建築資訊建模發展及相關法規制度之分析研究 2015 我國 BIM 協同作業指南之研訂—設計與施工階段資訊交換 2015 國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 2015 臺灣 COBie-TW 標準與使用指南規劃與雛型建置 2015 臺灣 Green BIM 綠建築資訊模型應用架構研究 2016 國內外推動 BIM 之策略與成效比較研究 (本計畫)
19 2016 建築資訊建模元件知識庫架構與溝通平台研究 2016 BIM 雲端作業之先導應用與 AEC 產業 4.0 升級策略規劃研究 2016 我國 BIM 協同作業指南執行要項研擬 2016 我國 BIM 全生命週期編碼發展與國際編碼標準銜接之研究 透過表 2-3 可瞭解內政部建築研究所近年來執行的 BIM 相關研究計畫案， 近年來也陸續完成包括日、韓及英國在 BIM 的發展與制度分析、與 GIS 在建築 管理的整合應用及國內綠建築與設施管理之應用、BIM 元件庫之建置與 BIM 建 築資訊分類標準等研究主題。根據各研究主題，本研究亦歸納目前國內各單位 在使用 BIM 技術時可參考之資訊，如表 2-4 所示。 表 2-4 國內工程應用 BIM 可用參考資訊 參考項目 計畫名稱(年份) BIM 經費編列 我國 BIM 協同作業指南之研訂—設計與施工階段資訊交換 (2015) BIM 技術性標 準與建模資訊 國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究(2015) 我國 BIM 協同作業指南之研訂(2015) 我國 BIM 協同作業指南暨執行要項研擬(2016) 參考契約文件 國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究(2015) 我國 BIM 協同作業指南之研訂—設計與施工階段資訊交換 (2015) 我國 BIM 協同作業指南暨執行要項(2016)
第三節 BIM 政策相關研究
本研究主要著重在國內、外相關 BIM 政策及策略之應用進行資料收集與分 析，目前收集國內相關 BIM 研究後發現，大多係針對 BIM 技術及軟體的應用， 對政策研究議題較少；而在國外相關研究上，已有部分研究針對各國之政策進行 比較與分析(包括實施年期、預期目標、策略內容及相關規範等)，亦有部分研究 透過問卷調查瞭解 BIM 實施現況，希望透過此成果，提出對於政府應用 BIM 之 執行政策建議，以提升整體實施 BIM 之效益。 本研究彙整五篇國外針對 BIM 政策相關之文獻，如表 2-5 所示，經由綜整 後發現，多數國家公部門皆擔任主導的角色，以鼓勵及推動產業採用 BIM，然 而隨著 BIM 政策的實施，世界各國政府機關與非營利組織採用 BIM 而大幅增加， 而各國或各組織作法不同，更突顯 BIM 應用的廣泛及深入探討的必要性，透過 各國家不同實施期程與不同作法之彙整資料，可提供國內未來在進行 BIM 整體20
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表 2-5 BIM 政策相關研究之比較
分析項目
Comparative Analysis of International and National Level BIMStandardization Efforts and BIM adoption
The Driving Force of Government in Promoting BIM Implementation
A Review of the Efforts and Roles of the Public Sector for BIM Adoption Worldwide
An Analysis of the Drivers for Adopting Building Information Modeling BIM Implementation – Global Strategies 發表年份 2015 年 2015 年 2015 年 2014 年 2013 年 研究方法 文獻回顧 文獻回顧、問卷調查 文獻回顧 文獻回顧 文獻回顧、問卷調查 分析標的 美國、英國、芬蘭、挪威、 新加坡、香港、韓國、澳 洲 中國大陸、澳洲 美國、歐洲國家、澳洲國 家、亞洲國家 北美洲(美、加)、北歐(瑞 典、挪威、丹麥、冰島)、 英國、新加坡、中國大 陸、香港 英國 研究目標 收集與分析各國國家標 準與政策執行前後之狀 況，並比較分析國際及各 國家之 BIM 政策及標準。 透過政府站在 BIM 實施 的角色，提出具體推動 BIM 的作為。 分析彙整各國家之政策 及標準，並提出公部門在 實施 BIM 時六項扮演的 角色。 比較分析 11 個國家及地 區之執行策略，並發展 BIM 最具成效之國家。 透過英國 BIM 政策回顧 及建築承包商的調查，提 出採用 BIM 的因素及重 要性優先排序。 政府層級 中央政府 中央政府 中央政府、地方政府 中央政府、地方政府 中央政府 調查對象 建築師、工程師、承包 商、業主 產業界、公部門、學界及 相關科系之學生(澳洲 25 份、中國大陸 37 份) 以文獻回顧探討美國、歐 洲、澳洲及亞洲 4 個區域 之策略 以文獻回顧探討美國、歐 洲、英國等 11 個區域之 策略 100 名英國營建業承包商 研究成果 • 美國 BIM 政策於 2003 年制定，2007 年強制要 求，業界有 28%採用， 2009 年近 50%業界採 • 超過 90%的人認為政 府在推動 BIM 過程應 扮演重要的角色。 • 53%的人不支持政府扮 • 研究結果顯示，在四個 區 域 中 多 數 選 定 的 國 家 或 公 部 門 已 發 表 國 家 BIM 標準。 • 具 有 成功 執行 策略 的 國家包括：北美、北歐 及英國。 • 政 府 政策 最具 成效 的 • 該 研 究透 過文 獻回 顧 提出了 18 項推動 BIM 要素的重要性排序。 • 透過統計結果發現，前
22 分析項目
Comparative Analysis of International and National Level BIMStandardization Efforts and BIM adoption
The Driving Force of Government in Promoting BIM Implementation
A Review of the Efforts and Roles of the Public Sector for BIM Adoption Worldwide
An Analysis of the Drivers for Adopting Building Information Modeling BIM Implementation – Global Strategies 用；自立法的五年來， 產業應用達 71%。 • 立 法 強 制 要 求 採 用 BIM，為建築師快速採 用的影響因素。 • 從過去美國推動 BIM 的發展，國家治理及體 制框架，將影響 BIM 的 採用。 演主導的作用。支持政 府 扮 演 主 導 的 角 色 主 要 為 政 府 員 工 及 大 學 生，佔 65%。顯示政府 實施過程中，並無滿足 產業界期待。 • 雖 然 政府 部門 和學 生 選 擇 希 望 政 府 扮 演 主 導角色(分別為 60%及 54%)，但反應了政府對 大 學 教 育 和 培 訓 較 整 體預期低。由於經費短 缺，導致缺乏 BIM 專業 研究人員。 • 調 查 結果 中提 出政 府 推動 BIM 的建議，最顯 著 的 為 政 府 財 政 的 支 持、建立國家標準及專 業培訓。 • 全 世 界已 制訂 了各 種 BIM 標 準 以 標 準 化 BIM 的實作。BIM 標準 應涵蓋四個層面，分別 為 (1) 專 案 執 行 計 畫 (PEP)、(2)建模方法、(3) 細節或發展層次(LOD) 及(4) 元件呈現型式與 資料組織。 • 研 究 歸納 出六 個公 部 門在 BIM 的應用方面 可能扮演的角色，包括 (1)發起者與推動者、(2) 管制者、(3)教育者、(4) 資助機構、(5)實證者及 (6)研究者。 國家包括：美國、英國 及新加坡。 • 彙 整 各國 家之 重要 策 略包括：(1)政府的全面 性 支 持 與 領 導 是 最 重 要因子，但也需要產業 的支持；(2)國家與全球 性的標準；(3)具有釐清 責 任 的 法 律 管 道 ； (4)BIM 認證；(5)教育 訓練；(6)闡述 BIM 運 用方式(business case) 三名包括：衝突檢查、 政 府 壓 力 及 同 業 競 爭 壓力。這顯示英國政府 在 設 定 最 後 期 限 的 重 要性。 • 而在使用過 BIM 統計 顯示，降低成本及減少 重工、衝突檢查及提高 設計品質為前三名。因 此 BIM 軟體供應商可 依廠商所需求，有不同 之作法。 (資料來源：本研究整理自[13-17])
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第四節 小結
世界各國對應用 BIM 技術的政策及作為有不同之作法，各國規劃的發展期 程與應用成果也有所不同。少數部分國家 BIM 的發展是以產業界做為先導，先 行應用 BIM 技術於許多工程個案中，透過經驗累積及檢討，逐步要求政府制訂 相關政策與制度，來提升整體生產力與應用價值。因此，世界多數國家仍主要以 政府來主導，希望透過制訂相關政策，來改善行政效能以及提高生產力。 反觀國內目前雖已有部分政府機關之公共工程開始採用 BIM 技術，如內政 部營建署、臺北市政府、新北市政府與桃園市政府，但推動步伐卻相對緩慢，為 了加速推動，內政部建築研究所希冀透過有系統地檢視國內外政府推動 BIM 政 策的差異外，實有需要針對臺灣目前不同單位推動 BIM 之障礙進行分析，以做 為國內研擬推動 BIM 策略之基礎。 本研究依據契約規定需收集美洲、亞洲、歐洲等各大洲推動運用 BIM 的國 家，提出至少 3 個研究案例。本研究係根據 BIM Implementation– Global Strate-gies(Smith, 2014)及 Comparative Analysis of International and National Level BIMStandardization Efforts and BIM adoption(Edirisinghe and London, 2015)之文獻中 提到，目前世界各國政府政策最具成效的國家為美國、英國及新加坡，故本研究 以此三個國家做為研究之標的，其策略與成效分析詳第三章。
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第三章 國外 BIM 策略與成效分析
第一節 美國 BIM 策略與成效分析
美國為 BIM 的發源地，其源頭可追溯至 1975 年時任卡內基美隆大學 (Carnegie Mellon University, CMU) 教授的 Charles Eastman 所提出的建築描述系 統(Building Description Systems, BDS)，是時 BDS 已具備了參數化設計(parametric design)的概念，利用單一整合資料庫(single integrated database)進行視覺化與數量 分析工作，並可從模型產製出 2D 圖形(Eastman, 1975)。BDS 的系統化概念與方 法於 1980 年代在美國改以建築產品模型(Building Product Models)稱之，應用於 設計、估價及施工過程，在歐洲則稱為產品資訊模型(Product Information Models)， 爾後此兩個名稱便合併統稱為建築資訊模型(Building Information Model) [18]。 一、BIM 發展進程與運作制度 自 Eastman 教授提出 BDS 概念之後，學術界對 BIM 的研究發展仍持續不斷 地進行中。另一方面，BIM 在美國實務界的發展則可區分出三個不同的進程：(1) 民間對 BIM 需求的興起、(2)聯邦政府機構對 BIM 發展應用的重視、與(3)公私 部門對 BIM 發展與應用之需求提升。 (一) 民間對 BIM 需求的興起 在 1995 年時，Autodesk 公司組織了一個由 12 家各領域公司與單位共同組成 的私人聯盟，以證明在建築業界中所使用的許多軟體程式之間的相互操作性 (interoperability)與完全資訊交換(full information exchange)的效益。在這 12 家公 司中共包括 5 家軟體公司(Autodesk、Archibus、Primavera Software、Softdesk Software 與 Timberline Software)、3 家電子/機械公司(Carrier Corporation、Jaros
Baum & Bolles 與 Honeywell)、2 家建築營造公司(HOK Architects 與 Tishman
Construction)、1 家通訊公司(AT&T)和 1 家研究機構(Lawrence Berkeley
Labora-tory)。這些公司與單位共同參與了建築設計、施工與軟體建置工作，且都有為建 築產業的未來發展進行投資的意願。經過一年的努力，這些公司獲致了三點重要 的結論，首先，相互操作性的概念是可行的，且在商業上具有龐大的潛力；其次， 為達成相互操作性所需的任何標準必須是公開且國際性的，不應該被私人所擁有； 最後，此一民間單位組成的聯盟必須對外開放，讓世界上感興趣的團體皆可加入 成為會員。
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這 12 家公司與單位對建築業相互操作性的分析探究可視為美國民間對 BIM 需求興起的濫觴，也促成了國際相互操作性聯盟(International Alliance for In-teroperability，IAI)於 1996 年 5 月 16 日的成立，迄今已有超過 20 個國家或地區 陸 續 成 立 了 IAI 分 會 ， 更 成 立 了 由 各 分 會 兩 名 代 表 所 組 成 的 國 際 委 員 會 (International Council)，以協調國際標準的發展。IAI 做為代表民間對 BIM 需求 角色的最重要任務，即是制定了工業基礎類別(Industry Foundation Class，IFC) 標準，該標準為一個開放、中立且獨立於任一廠商的格式，因此允許 BIM 資料 能在不同供應商所開發的軟體之間進行分享與交換，進一步實現了資料相互操作 性的目標。IAI 於 2008 年更名為 buildingSMART alliance (bSa)，持續以民間角色 推動 BIM 的應用與發展。
(二) 聯邦政府機構對 BIM 發展應用的重視
在民間對 BIM 的需求逐步發展之際，美國的聯邦政府機構總務署(General Services Administration，以下簡稱 GSA)透過其下的公共建築服務(Public
Build-ings Service，以下簡稱 PBS)首席建築師辦公室(Office of Chief Architect，以下簡 稱 OCA)於 2003 年啟動了全國 3D-4D-BIM 計畫 National-3D-4D-BIM Program)。 GSA 在全美國擁有、運營與管理超過三千一百六十萬平方公尺(約九百五十七萬 坪)、約 8,700 棟自有或租賃的建築物，執行中的資本投資計畫超過 200 個、總金 額超過 12 億美金。擁有如此龐大的資產與投資計畫讓 GSA 願意承諾發展必要的 策略以逐步採用 3D、4D 與 BIM 技術，因此 GSA 律定自 2007 年及其之後所有 仍在計畫書階段，並接受 GSA 設計經費資助的主要專案，最少皆必須向 OCA 繳交 BIM 之空間計畫(Spatial Program)，供 PBS 委員與首席建築師進行最終概念 審核(Final Concept Approval)；換言之，對執行此些專案的建築師與設計人員而 言，他們向 GSA 繳交的概念設計成果必須包括原始 BIM 編輯軟體格式與 IFC 格 式在內的兩種格式檔案。
為了協助落實前述 GSA 專案自 2007 年起採用 BIM 的要求，GSA 自 2007 年起也陸續頒布一系列的 BIM 指引(BIM Guide Series 01-08)，以協助建築師提高 設計成果的品質與後續施工作業的成效。除了基本的 BIM 空間規劃要求外，GSA 也鼓勵各專案在策略規劃階段即使用更為先進的 BIM 科技，以協助專案能更積 極有效地面對其他各種專案分析的挑戰。
(三) 公私部門對 BIM 的發展與應用之需求
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現他們各自對 BIM 使用與發展上的需求。公部門的代表在聯邦政府包括美國工 兵署(U.S. Army Corps of Engineers，以下簡稱 USACE)與退伍軍人部(Department of Veterans Affairs，以下簡稱 DVA)，在州政府則包括了威斯康辛州(State of
Wisconsin)、俄亥俄州(State of Ohio)與田納西州(State of Tennessee)。USACE 分 別於 2006 年與 2012 年發布了第一與第二版的 BIM 發展路徑圖(BIM Roadmap)， 詳列 BIM 發展的近程、中程與遠程目標；DVA 則於 2010 年推出了屬於自己的 BIM 指引(VA BIM Guide)，並要求所有造價超過 1 千萬美金的新建與更新專案都 必須採用 BIM 技術；威斯康辛州、俄亥俄州與田納西州則各自於 2009、2011 與 2013 年發布了 BIM Guideline、BIM Protocol 與 BIM Standards，旨在協助設計公 司、承包商、業主及專業工程人員瞭解 BIM 的使用。
私部門的代表則是國家建築科學研究院(National Institute of Building Sci-ences，NIBS)，分別在 2007、2012 與 2015 年發行第一至第三版的國家 BIM 標 準(National BIM Standard，NBIMS)，該標準中包含了核心標準(Core Standards)、 技術文獻(Technical Publications)與佈署資源(Deployment Resources)三個部份。此 外，美國總承包商協會(The Associated General Contractors of America，以下簡稱 AGC) 與美國建築師協會(American Institute of Architects，以下簡稱 AIA)亦為民 間機構推動 BIM 應用與發展的重要力量，前者於 2006 年發行了承包商 BIM 指 引(Contractor’s Guide to BIM)，於 2010 年更新至第二版，後者則製作了一系列的 BIM 標準契約附約供實務界人士參考使用。
除了前述例舉的公私部門之外，尚有其他公私部門單位在 GSA 推動 3D-4D-BIM 計畫後的十數年間發展各自的 BIM 計畫，共同為推廣 BIM 技術的發 展貢獻自己的力量。 前述的三階段進程亦概略地表現出美國整體對於 BIM 推廣、發展與應用的 運作制度現況。美國並沒有一個要求全國工程專案皆必須採用 BIM 的規定(依美 國政府的運作制度亦無法執行)，公部門機構是否要求使用 BIM 也端視各聯邦、 州、郡與市層級單位各自之規定，目前僅有少數公部門機構推動使用 BIM 政策， 且帶來的影響程度不一；此外，根據統計，只有 12%的業主表示政府的 BIM 政 策會對其是否採用 BIM 產生主要的影響[19]，換言之，大部份的業主是否接受使 用 BIM 技術並不會受到政府政策的影響。再者，對強調自由市場經濟的美國而 言，任何來自於公部門的強制規定與要求都容易遭受到民間的反彈。這些因素都 使得美國整體推廣 BIM 的狀況並不如其他應用 BIM 主要國家(如英國與新加坡)
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般順利，也讓做為 BIM 發源地的美國在 BIM 發展與應用的進度上已落於英國之 後。
美 國 三 個 主 要 推 動 BIM 發 展 的 公 部 門 機 構 為 GSA 、 USACE 與 NAVFAC(Naval Facilities Engineering Command，美國海軍設施工程指揮部) [19]， 其中 GSA 以其所管轄資產之多、推行資本計畫規模之大而最具代表性，其推動 BIM 的作法適足以做為其他單位學習之參考，因此，本節將以 GSA 做為美國 BIM 策略與成效分析之標的。 二、GSA 的 BIM 發展、推廣與應用現況 GSA 負責管理龐大的公部門不動產設施，因此推動 BIM 技術有其管理效益 上之考量，以下就 BIM 的推動政策、推動目標、實施策略、推動流程與規劃年 期、實施成效、分工方式等面向進行分析。 (一) 推動政策 GSA 在發展與應用 BIM 的過程中，最重要的兩項政策是：(1)推動全國
3D-4D-BIM 計畫，與(2)建立聯邦政府層級的 BIM 系列指引(BIM Guide Series
01-08)。 在推動全國 3D-4D-BIM 計畫之始，GSA 使用 10 個專案做為示範計畫[20]， 在這些專案中透過 BIM 測試了幾項關鍵功能，包括：使用雷射掃瞄建立 3D 模 型、早期設計錯誤偵測、建築空間效率評估、4D 排程建模、4D 成本效益分析、 建築能源分析、設計施工整合等[21]，結果顯示所推動的全國 3D-4D-BIM 計畫 成功地改進資本專案的交付過程，成功地減少成本、改善專案品質、準確性與效 率[22]。GSA 的全國 3D-4D-BIM 計畫細節內容包括： 1. 建立分階段將 3D、4D 與 BIM 導入到主要專案之政策。 2. 為進行中的資本專案指導 3D、4D 與 BIM 技術的示範應用。 3. 為進行中的資本專案提供專家協助與評估如何導入 3D、4D 與 BIM 技 術。 4. 評估產業意願和科技的成熟度。 5. 建立專屬 GSA 的推動 3D-4D-BIM 誘因。 6. 為推動 3D-4D-BIM 服務建立所需的招標和契約文字。 7. 與 BIM 供應商、專業協會、開放式標準組織和學術研究機構建立夥伴 關係。
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Series，做為設計與施工廠商製作與執行計畫之參考，目前已完成 BIM Guide
Series 01-06 與 08 共 7 本，BIM Guide 07 則正在發展中。BIM Guide 政策的重要 性可從兩點觀之。首先，其他公私部門機構參考目前已公布的 BIM Guide Series 以做為建立自己標準的基礎，如 BIM Guide 02 做為 NIBS 的 NBIMS 標準之基礎、 BIM Guide 03 做為美國材料和試驗協會(American Society for Testing and
Materi-als，以下簡稱 ASTM)雷射掃瞄標準之基礎；其次，其他公私部門機構會參考 BIM
Guide Series 內容提出所屬的 BIM 啟動計畫(BIM initiatives)，代表性機構如
USACE 與國務院(Department of State)。
(二) 推動目標 GSA 推動前述發展與應用 BIM 的兩大政策的主要目標有三[23] [24]： 1. 提供具相互操作性的建築資訊模型，以支援全國在 2007 年及其以後接受 GSA 設計資金之專案的設計概念審查。 2. 推廣具附加價值的數位展示科技，以增加政府專案全建築生命週期的執 行效率。 3. 對採用 3D、4D 與 BIM 等建築科技感興趣的專案團隊提供一站式(one-stop shop)的服務與協助。 此三點目標所欲達成的最終成果仍為提升資本專案執行過程中的專案品質、 降低成本、強化執行效率。 (三) 實施策略 GSA 執行 BIM 發展、推廣與應用工作所採行之實施策略包括以下五點，前 兩點重心為 GSA 內部作為，後三點則鎖定與 GSA 外部組織合作的措施。 1. 推動示範計畫：在 GSA 全面推動 BIM 發展與應用之前，先行透過 10 個專案分別測試 BIM 在專案中預期發揮之功能，並確認該專案所獲致 之成果是否與預期相符合以驗證 BIM 之可行性，藉此提高全面推動 BIM 的說服力。 2. 法令強制要求： GSA 於 2005 發布的「公共建築服務之設施標準
(PBS-P100 Facilities Standards for the Public Buildings Service)」附錄 A.1 一般要求(General Requirements)提及 GSA 設定一個目標，要求所有在 2006 財政年度的專案皆要使用 BIM，以改善設計品質與施工過程。其 後，在 2010 年版的 PBS-P100 標準第一章一般要求之 1.12 節方法論 (Methodology)中，要求所有主要專案必須在最終概念審核完成之前向
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GSA 提交 BIM 之空間計畫[25]；在 2015 年版的 PBS-P100 標準之第一 章一般要求之 1.10.2.5 節建築資訊模型(Building Information Modeling) 中，則更明確規定所有新建的工程與主要更新專案，及依政府需求所興 建設施(build-to-suit)之建築租賃或政府附帶買回選擇權的建築租賃專 案，皆需要在設施整體生命週期中繳交 BIM 成果給 GSA[26]。
3. 與業界對採用 BIM 技術的溝通：GSA 在 NIBS 於 2007 年推出第一版
NBIMS 標準之前即宣布對其專案全面落實使用 BIM 技術，與業界相關 人士與團體充份溝通政策的推動[28]。
4. 與產、官、學界合作：GSA 的 BIM Guide 產出係仰賴與 BIM 軟體開發 商的共同合作，而這些 BIM Guide 協助設計人員建立 GSA 的 PBS 所需 的最終概念設計成果並滿足 GSA 的空間計畫要求[27]。此外，在全國 3D-4D-BIM 執行過程中，GSA 持續保持與產業界顧問、標準委員會、 學術研究機構、與其他政府部門的密切合作。 5. 與國際不動產組織伙伴合作：GSA 與三個國際不動產組織共同簽訂了 一份協議，該協議支持 BIM 軟體與系統的開放式標準。這三個不動產 組織包括芬蘭的 Senate Properties、丹麥的企業與工程管理局(Danish Enterprise and Construction Authority)與挪威的公共工程與資產理事會
(Directorate of Public Construction and Property)，GSA 與這三個組織共 同合作以促進來自不同軟體開發商數位資料的相互操作性與準確無縫 的交換[29]。 (四) 推動流程與規劃年期 GSA 執行 BIM 發展、推廣與應用工作的推動流程大致上可配合前述之實施 策略分為三階段，各階段推動流程及其對應之規劃年期分別為： 1. 試辦階段(2003-2007)：在此階段中 GSA 透過數個所挑選的專案做為示 範案例，測試與確認所預期之 BIM 功能是否在該專案中成功達成。此 時 BIM 尚未被強制要求在 GSA 專案中實施。 2. 設計工作強制實行階段(2007-2015)：在此階段中 GSA 對設計最終概念 審核作業，強制要求接受 GSA 設計經費資助、仍在計畫書階段的主要 專案最少須向 OCA 繳交 BIM 之空間計畫，以供 PBS 委員與首席建築 師審核。此時，BIM 的要求已為強制性，但僅限於設計成果的展現。 3. 全生命週期強制實行階段(2015 以後)：根據最新版本的 PBS-P100 標準，
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GSA 在此階段擴大 BIM 的應用對象，將標準化的 BIM 導入資本專案與 設施的全生命週期之中[30]。 (五) 實施成效 GSA 所推動的全國 3D-4D-BIM 計畫成功地改善了資本專案的交付過程，該 計畫不僅成功地減少成本、改善專案品質，更提高了專案執行的準確性與效率 [22]。此外，該計畫也顯示出 BIM 確實得以在短時間內帶來明顯的成果，包括： 1. 早期發現與改正設計錯誤與疏失，改善了工程圖說文件的產製。 2. 能快速且完整地獲得高精確度的既有建築竣工資料。 3. 透過 4D 模擬展示，改善了與建築內住戶溝通過程，因此減少施工時間。 4. 空間資訊能夠被精確與自動地衡量。 5. 能夠可靠地估計節能成效。 GSA 推動 BIM 的成效可從其曾獲得的獎項與榮譽加以肯定。在過去十年間，
GSA 多次獲得了美國建築師協會舉辦之建築實務科技(Technology in
Architectur-al Practice，以下簡稱 TAP)研討會許多獎項的肯定，諸如：
1. 2005 年獲得 AIA 的「Honorable Mention Award」，表彰其示範計畫的推 動。
2. 2006 年獲得「分析與模擬類(Analysis or Simulation Category)」BIM
Award。
3. 2007 年獲得「評審選擇類(Jury’s Choice Category)」BIM Award，表彰其 在科技進步、流程改變或整合性實務作業上的卓越貢獻。 4. 2008 年獲得以下三個類別的獎項：「使用 3D 雷射掃描擷取與建模既有 建築條件類」、「使用 BIM 之傑出永續設計類」與「使用 BIM 協助民眾 使用與創新計畫需求類」。 5. 2012 年獲得「BIM 交付流程創新類」獎項。 6. 2013 年獲得「改建/更新獎」，同時也獲得「2013 年美國營建業主協會 業主選擇 BIM 獎項(2013 COAA Owner’s Choice BIM Award)」。
此外，在 2015 年 GSA 的 BIM/CFR(Central Facilities Repository)團隊獲得美 國科技理事會(American Council of Technology，ACT)與工業諮詢理事會(Industry Advisory Council，IAC)評選為最佳創意激發獎(Igniting Innovation Award)八名得 獎人之一。
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NIBS 與 ASTM)與大專院校參考借鏡以建立屬於自己單位的 BIM 指引，例如賓 州州立大學(Pennsylvania State University，PSU)發布之 BIM Project Execution Planning Guide 係參考 GSA 之 BIM Guide 內容所建立。此外，USACE、美國空 軍、及海岸巡防隊亦受到 GSA 的影響，持續朝 BIM 的應用發展方向前進[31]。 此項應用情形進一步佐證 GSA 推動 BIM 的顯著成效。 (六) 分工方式 GSA 與美國各單位對 BIM 推動與發展的分工可從民間與政府層級兩個角色 進行區別與說明。 1. 政府單位：
• 推動全國性的 BIM 計劃：GSA 建立政策以要求所有重大專案採用 BIM， 並提供專家協助和資源，為正在進行的專案納入 3D、4D 和 BIM 技術； 與 BIM 供應商、其他聯邦機構、專業協會、開放式標準組織和學術/ 科學研究機構建立夥伴關係。
• 建立建築資訊建模指引：各級政府建立所屬之建築資訊建模指引(如 GSA 的 BIM Guide Series 01~08、DVA 的 BIM Guide、威斯康辛州設 施發展部門的 BIM Guideline 等)，供建築師/設計公司與施工廠商進行 建模時之參考，以瞭解模型應包括之內容、應包含的文件等資訊。 2. 民間單位：
• 提出對 BIM 應用的需求：由民間企業 IAI 發起對 BIM 的需求，以驗 證建築業中資訊交換與資訊相互操作性的優點，此為 BIM 發展之濫 觴。
• 建立建築資訊交換標準：實例包括 NIBS 於歷年發佈的 NBIMS 第 1 版至第 3 版、美國建築師協會(AIA)發佈的 Protocol、及美國總承包商 協會(AGC)發佈之 Guide to BIM。民間單位所建立之資訊交換標準主 要內容在於如何建立 BIM 資訊交換需求與流程，並約定工程團隊於 各階段工作中，必須在何時建立何種詳細程度之 BIM 模型，以確認 資訊的正確與適當性，並確認資訊可在不同軟體之間的使用；換言之， 該資訊交換標準係偏向電腦資訊技術性質之指導文件。此外，民間標 準亦納入政府單位所製訂之標準於其中，使其能更為完整。 • 教育訓練與推廣：AIA 已經建立了一個超過 2500 個教育機構所組成 的學習網路，憑藉多元的課程形式(會議、講座和研討會、線上課程、
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第二節 美國-紐約市 BIM 策略與成效分析
一、紐約市 BIM 發展、推廣與應用現況紐約市政府的設計與建設局(Department of Design and Construction，以下簡 稱 DDC)下的公共建築處(Public Buildings Division)為推動 BIM 發展的主要單位， DDC 負責紐約市內供市民使用的設施興建與改建工作，常見設施包括消防站、 警察局、圖書館、博物館、法院、緊急醫療站、運輸設施、老人活動中心等，專 案資本金額大約在一百億美金。為了能順利管理如此龐大的計畫專案，DDC 除 了與其他市政府部門及建築師、顧問保持緊密且充份的合作關係外，採用並推動 包括 BIM 在內的創新科技亦為其重要手段之一，而透過先進科技的使用也能讓 市政府得以主動地回應都會中的動態需求。 (一) 推動政策 儘管 DDC 並未針對 BIM 的發展、推廣與應用工作以文字提出明確的政策目
