公有建築工程導入BIM現況之問題與對策探討

國立臺灣大學工學院土木工程學系 碩士論文

Department of Civil Engineering College of Engineering National Taiwan University

Master Thesis

公有建築工程導入 BIM 現況之問題與對策探討 Research on the Problems and Strategies of

Implementing BIM to Public Buildings

蕭玉芬 Yu-Fen Hsiao

指導教授：王明德 博士 Adviser: Ming-Teh Wang , Ph. D.

中華民國一百零八年七月 July 2019

誌謝

兩個寶貝的相繼出生，改變了我的求學計畫。在工作與家庭之間，非常艱難 的撥出時間，斷斷續續的完成這篇論文。原來所謂甜蜜的負荷，可以超重到如此 程度，沒有親身體驗前，真的難以想像。感謝辛苦的另一半，偶而一人承擔照顧 兩個小孩的壓力。

能完成這篇論文，我要特別感謝我的指導教授王明德老師，沒有他耐心引導、

包容我一直想寫心中想法的堅持以及有點混亂的方向，恐怕無法走到最後。感謝 口試委員郭斯傑及曾惠斌老師對於文獻、結論甚至題目的英文字都詳細協助提供 意見，改善論文之缺失。感謝學校的每一位老師對我的教導與鼓勵。也要感謝年 紀比我大的學弟永從，彼此關照與勉勵，方得以在休學一陣子後又重新鼓起勇氣，

延續求學的初衷。感謝接受訪談的專家與同事，有些甚至請教多次，卻願意慷慨 提供意見，雖然有許多涉及商業機密的資料不能採用，但對於釐清事實仍帶來相 當效益。還有早已畢業的在職班同學們，始終樂於提供協助的態度，就是精神上 最大的幫助，衷心感謝。

營建產業相對於製造業資訊化的進展一直異常緩慢，透過論文研究期間，接 觸到許多產業界真實的心聲，與官、學、研各界的認知實有差距，身為其中一員，

衷心期盼各界能正視相關問題，凝聚力量，促成營建產業界的翻轉，寫下歷史新 頁。

中文摘要

BIM 導入國內營建產業已近 10 年，雖然各界專業人士對 BIM 技術方面的概 念已逐漸瞭解，且先行導入者亦有些成果，但 BIM 之進展情況依舊十分緩慢，相 關問題值得探討。

本研究採用文獻回顧、個案研究及專家訪談等方法，歸納出政府策略面、產 業制度面、費用與期程、整合、技術發展面及人力面等六大面向問題。

首要問題源於各界對於 BIM 管理方面之認識仍然不足，導致合約要求未達關 鍵內容，相關配套措施也未能明確訂定，因此提出改善之道在於業主端需要進行 內部教育，釐清需求。其次，整合工作已發生權利義務之改變，利益分配需重新 調整；雖然新的組織模式正在產生，但部分專業顧問抗拒 BIM 之情況，已阻礙 BIM 協同合作、導致整合成效不彰。

針對其他問題，建議於導入 BIM 之後應增加對應之費用與期程、要求施工單 位儘早確認分包廠商參加細設整合作業、由政府補助軟體的費用、提供競爭的開 放平台或獎勵民間釋出自動化程式，並以在職場有三年以上經驗者為被培訓 BIM 技術的對象。

而以上作為實非民間私人單位所能主導，因此提出政府干預之理論基礎，並 呼籲政府採取積極作為，參考國際成功經驗，以國家層級之領導高度，重新思考 及擬定 BIM 相關政策，以進而達成產業升級之目標。

關鍵字：建築資訊模型 BIM、整合專案交付 IPD 、公共工程、營建產業 AEC

ABSTRACT

The slow promotion progress of BIM of Taiwan is an interesting topic even though it has been applied in Taiwan for more than a decade. Through literatures review, cases study and expert interviews, this study summarizes the six major problems which are the government strategy, industry system, cost and schedule, integration, technology development and manpower. The government should engage actively in solving these six major problems and re-define the policies of BIM to achieve the goal of industrial upgrading.

Keywords: Building Information Model, Integrated, Project Delivery.Public Buildings, Architecture Engineering Construction industry.

目錄

口試委員會審定書 ... i

誌謝 ... ii

中文摘要 ... iii

ABSTRACT ... iv

目錄 ...v

圖目錄 ... vi

表目錄 ... vii

第一章 緒論 ...1

1.1 研究背景與動機 ... 1

1.2 研究目的與範圍 ... 3

1.3 研究流程 ... 3

1.4 研究限制 ... 4

第二章 文獻回顧 ...6

2.1 BIM 相關文獻 ... 6

2.2 BIM 的效益 ... 19

2.3 BIM 推動概況 ... 25

2.4 國內 BIM 推動問題 ... 38

第三章 BIM 應用之案例研究...42

3.1 案例介紹 ... 42

3.2 案例執行問題與效益 ... 51

3.3 深入追蹤案例三 ... 54

第四章 問題彙整與對策研擬 ...59

4.1 推動 BIM 之相關問題 ... 59

4.2 因應對策探討 ... 64

4.3 綜合研討 ... 82

第五章 結論與建議 ...87

5.1 結論 ... 87

5.2 建議 ... 88

參考文獻 ...89

附錄一-專家訪談名單 ...93

附錄二-專家訪談紀錄 ...94

附錄三- BIM 應用層級與成果交付內容 ...138

圖目錄

圖 1.1 研究流程圖 ... 4

圖 2.1 美國自 1964 年至 2003 年間營建業與非農業生產指數比較圖 ... 9

圖 2.2 BIM 應用之概念 ... 11

圖 2.3 BIM 的自由資訊流三要件 ... 15

圖 2.4 BIM 在建物全生命週期中扮演的整合角色示意圖 ... 16

圖 2.5 傳統流程與整合專案交付作業比較 ... 18

圖 2.6 說明團隊成員儘早參與專案的效益的 McLeamy 曲線 ... 19

圖 2.7 工程會 BIM 推動平台架構 ... 30

圖 2.8 工程會 BIM 推動策略與方向 ... 31

圖 2.9 BIM 應用於建築工程資訊端技術與工程端技術之關係圖 ... 33

圖 2.10 新北市政府的 BIM 發展藍圖 ... 35

圖 2.11 臺北市無紙化雲端服務平台(TPCSS) ... 36

圖 3.1 案例一傳統模式關係示意圖 ... 46

圖 3.2 案例二統包模式關係示意圖 ... 47

圖 3.3 案例三統包模式關係示意圖 ... 51

圖 3.4 案例一執行過程示意圖 ... 51

圖 3.5 案例二執行過程示意圖 ... 52

圖 3.6 案例三執行過程示意圖 ... 54

圖 3.7 A 運動中心採統包方式較傳統方式縮短期程大約 820 天 ... 55

圖 3.8 A、B、C 三運動中心基本設計階段設計工時統計表 ... 56

圖 3.9 A、B、C 三運動中心設計工時統計表(藍 A 案、粉紅 B 案、綠 C 案) 57 圖 4.1 BIM 協同作業指南文件架構 ... 67

圖 4.2 傳統設計／發包／施工（DBB）專案 BIM 指南實施流程 ... 68

圖 4.3 統包（DB）專案 BIM 指南實施流程 ... 69

圖 4.4 新加坡營建生產力及能力培訓基金支援 ... 80

圖 4.5 各種層級之新培訓計畫 ... 80

圖 4.6 Incentivizing Collaborative BIM-Enabled Projects ... 83

圖 4.7 BIM 發展的生命週期軌跡 ... 84

表目錄

表 2.1 建築資訊模型定義之比較表 ... 7

表 2.2 BIM25 種應用領域 ... 12

表 2.3 傳統作業模式與專案成果整合模式對照 ... 17

表 2.4 建築資訊模型的主要效益 ... 20

表 2.5 建築設計案件總工時數統計表 ... 21

表 2.6 BIM 作業所費工時比較 ... 21

表 2.7 各國 BIM 倡導機構及世界各地的推行方法 ... 26

表 2.8 內政部建研所 BIM 相關研究 ... 33

表 2.9 國內執行 BIM 所遭遇之問題及導致之後果 ... 39

表 2.10 文獻中之 BIM 相關問題 ... 41

表 3.1 案例一契約摘要 ... 42

表 3.2 案例三契約摘要 ... 48

表 3.3 案例問題彙整 ... 57

表 4.1 BIM 導入現況問題彙整表 ... 59

表 4.2 國內各式契約參考範本及相關刊物 ... 65

表 4.3 公共工程設計監造技術服務 BIM 作業成本估算基準 ... 74

表 4.4 建築師 BIM 技術服務費參考表 ... 74

表 4.5 新加坡建築資訊模型(BIM)基金之補助金額及項目 ... 81

表 4.6 短期課程之報名費補助 ... 81

第一章 緒論 1.1 研究背景與動機

1.1.1 研究背景

營建產業有別於一般的民生工業，經常涉及龐大的人員、機具、材料及 現金等資源分配，再加上其對政經、社會層面的影響，實具有相當重要性，

故素有「火車頭工業」之稱。如何正確的、即時的及有效的掌握專案資訊以 便評估風險、實現利益及完成使命，自是攸關成敗的關鍵之一。於是各種資 訊處理、資訊整合及專案模型的觀念與技術不斷興起，雖然這些觀念與技術 確實能推動著營建產業前進，但它們仍有各自的應用侷限[1]。

在營建生命週期中，建築圖說是工程中的核心資訊，從規劃設計、營建 施工到驗收維護，都需要圖說的配合，使設計、施工及業主了解工程狀態，

幫助各方進行溝通協調。然而就建築的生命週期來看（規劃、設計、發包、

建造、營運），整個建築設計的資訊在流程中是不連貫的。當建築設計有所變 動時，主要由人工來傳遞資訊的更新圖面的更動，即使近年來許多公司試圖 導入 3D 電腦輔助繪圖系統， 但修改 2D 圖面時， 並無法同步更新 3D 模型，

造成圖面檢查及模型製作耗費許多人力[2]。爰此，傳統的 2D 與 3D 電腦輔助 設計技術已不敷所需。使用者需要一套同時擁有數位化、參數化與 3D 視覺 化三大功能的技術，BIM 應運而生。

BIM (Building Information Model)係指「在新建設施或經更新之設施生命 週期中，為滿足各種使用者的需求，利用數位化、參數化、物件導向化、具 可互相操作性公開標準的資訊，動態描述設施實體與功能，以呈現其物理及 功能上特徵的過程或技術。」[3]。

換一個較容易想像與理解的方式來說，BIM 技術就是一個在電腦虛擬空 間中模擬真實工程作為，以協助營建生命週期規劃、設計、施工、營運、維 護工作中之各項管理與工程作業之新技術、新方法與新概念（而不只是常被

誤解的新工具）。BIM 強調工程(包括建築、土木、水利、河海等各類工程)的 生命週期資訊集結與永續性運用、3D 視覺化的呈現與跨專業跨階段的協同作 業、幾何與非幾何資訊的繫結、靜態與動態過程資訊的即時掌握、微觀與巨 觀空間資訊的整合等。以上之 BIM 技術特質對公共工程的品質提昇、減少錯 誤變更的成本浪費、有效縮短工期、跨專業整合與溝通界面管理等成效，國 內外都已經有許多成功案例與輝煌成果。而整個 BIM 技術運用仍在持續而快 速發展與進步中[4]。

1.1.2 研究動機

BIM 導入國內營建產業已近 10 年，各界專業人士對 BIM 技術方面的概 念已逐漸瞭解，先行導入者亦有些成果，但對未來的願景方面卻出現一些分 岐，樂觀者固然有之，但仍存在著不少持保留態度的人，是以部分專業人士 認為發展時機尚未成熟。工程界對 3D 建模普遍都很容易接受，但對非幾何 資訊的連結與應用的期待，卻與理想之間有著一段不小落差的失望。

如何在當下傳統作法，以及 BIM 目前實際能實作的成熟功能之間，考量 務實可行的策略，並取得協調與平衡，這中間確實尚有許多問題亟需釐清與 解決。尤其我國營建產業中小型規模者居多，雖應變能力強是個優勢，但 BIM 運作模式，對產業組織、職能要求的門檻較大，故對中小型規模的營建業者 來說，這些升級的衝擊相對較大[5][6]。

作者任職於專案管理(Professional Construction Management,PCM)單位。

國內專案管理制度自民國 89 年採購法賦予其法源基礎至今，雖已行之多年仍 遭遇不少問題。BIM 之導入，是否能帶來新的局面，解決部分建築產業既有 問題，值得探討與期待。此外，專案管理顧問作為業主的技術幕僚，有協助 業主釐清 BIM 需求進而協助擬定發包策略、招標文件以及提供相關作業模式

緩慢，從業主、PCM 到廠商仍沒有執行的依據，因此本研究擬就專案管理協 助業主之立場探討導入 BIM 現況之問題與對策，以利於協助業主進行 BIM 之推廣與執行，甚至更近一步促進整體產業之升級。

1.2 研究目的與範圍

1.2.1 研究目的

本研究之目的係藉由研究過程達成下列項目：

(一) 增進對於 BIM 之了解 (二) 彙整 BIM 推動問題

(三) 探討導入 BIM 問題之解決對策 1.2.2 研究範圍

囿於研究時間之限制，本研究以公有建築工程為主要範圍，探討導入 BIM 之現況問題，並探討現況問題之解決對策，期對於相關單位評估導入 BIM 決 策及後續執行能有所助益。

1.3 研究流程

1.3.1 研究流程

本研究採用文獻回顧、個案研究及專家訪談等方法，進行分析與探討，

研究流程如圖 1.1 所示，茲分別說明如下：

(一)擬定研究計畫：先就初步蒐集的文獻資料，加以研讀，逐漸形成研究 方向，確定研究主題，訂定研究目的與範圍。

(二)文獻回顧：蒐集國內外 BIM 相關研究報告及重要文獻，藉以彙整 BIM 既有問題以及增進對於 BIM 之了解。

(三)個案研究：藉由參與 BIM 執行個案，深入了解目前國內 BIM 推動情 形，並驗證文獻回顧所知之 BIM 具體效益。

(四)專家訪談：進行專家訪談，透過一對一訪談方式，了解專家對於 BIM 現況之看法，並深入探討相關實務問題及因應措施之細節，以彌補 本研究個案分析後可能之意見偏差及不足。

(五)資料整理與分析：彙整及分析所得資料與專家意見。

(六)結論與建議：綜合研究所得的結果，加以討論，並提出研究建議。

圖 1.1 研究流程圖

1.4 研究限制

本研究之研究限制如下：

1.擬定研究計畫，確定研 究目的與範圍

2.蒐集國內外相關文獻：

彙整 BIM 既有問題以及 增進對於 BIM 之了解

3.案例研究：藉由參與 BIM 執行個案，深入了解

目前國內 BIM 推動情形

4.專家訪談：透過一對一 訪談方式，了解專家對於 BIM 現況之看法，並深入 探討相關實務問題及因應 措施之細節，以彌補本研 究個案分析後可能之意見

偏差及不足。

6.結論與建議 5.資料回收整理

(三) 涉及各單位智慧財產或商業機密時，資料取得不易，僅能改以專家 訪談方式獲得了解。

第二章 文獻回顧 2.1 BIM 相關文獻

2.1.2 建築資訊模型(BIM)的定義

BIM 之 定 義 相 當 紛 歧 ， 這 可 能 導 因 於 大 家 對 “Building Information Modeling”三詞之注重程度不同。例如，美國總務署（US General Services Administration, GSA）（GSA BIM Guide, 2007）的「BIM 指南」中，認為

“Building”係指「新建設施或經更新之設施」，“Information”具有「富含資料、

物件為主、參數化數位與智慧型」的特徵，“Modeling”為「設施設計上的回 饋與改善方式」。

美國國家建築科學院（US National Institute of BuildingSciences）設施資 訊 BIM 委員會（Facilities Information Council BIM Committee）2007 年的「國 家 BIM 標準版本」中，定義“Building”為「設施生命週期」，“Information”

具有「數位化方式」、「可互操作性之公開標準」的特徵，“Modeling”具有

「呈現物理及功能上的特徵」。美國建築師學會（The American Institute of Architects, AIA）所訂定之「建築資訊模型規範附件」（ AIA Document E202-2008 Building Information Modeling Protocol Exhibit, 以下簡稱 AIA Document）中，BIM 係指「建置模型的過程與技術」。美國營造公會（The Associated General Contractors of America, AGC）等 23 個專業團體組成的聯 盟，所制訂之「建築資訊模型契約附篇」（ConsensusDOCS 301 BIM Addendum, 以下簡稱 ConsensusDOCS）中，雖無直接對 BIM 做出定義，但從其對模型

“Model”的定義可知，ConsensusDOCS 較注重模型的展現與其隱含的資訊。

王明德、張陸滿、蔡奇成認為“Building”係指「新建設施或經更新之設施 生命週期」。此外，“Information”一詞以「數位化」、「參數化」與「具可互

設施或經更新之設施生命週期中，為滿足各種使用者的需求，利用數位化、

參數化、物件導向化、具可互相操作性公開標準的資訊，動態描述設施實體 與功能，以呈現其物理及功能上特徵的過程或技術。」[3]

表 2.1 建築資訊模型定義之比較表

年度 出處 定義

2007

美 國 總 務 署

（GSA）

建築資訊模型（BIM）係指研發並運用多面向的資料模型電腦軟體記錄建築之 設計，並以此軟體模擬新建設施或經更新之設施的施工和運作情形。上述過 程所產出的建築資訊模型，係為富含資料、物件為主、參數化數位與智慧型 的設施。能滿足各種使用者的需求，亦可將此模型加以分析，以取得有關設 施設計上的回饋與改善方式。

2007

美 國 國 家 建 築 科學院（NBIM）

建築資訊模型以數位化方式，呈現物理及功能上的特徵，作為一個共同知識 來源，為設施生命週期內的相關決策，提供了可靠的設施相關資訊。BIM 的 基本前提之一，是由不同的利害關係人在設施生命週期的各階段彼此合作，

新增、取得、更新或修正 BIM 過程中的資訊，以支援和反映利害關係人的角 色。BIM 是依據互操作性之公開標準，所產出的共享數位模型。

2008

美 國 建 築 師 學 會（AIA ）

建築資訊模型是以數位化的方式呈現專案物理及功能上的特徵，這裡所提到 的「模型」一詞，可以指整個模型中的模型元件、單一模型或數個模型。而 建築資訊模型則是建置這種模型的過程與技術。

2008

美 國 營 造 公 會

（AGC） 等 23 個專業團體

模型係指一種呈現建築構件的三維電子格式的表現，其並可呈現實體物件實 際空間關係與維度。模型並可包含額外的資訊或資料。

2008

Krygiel and Nies

建築資訊模型是指在設計時，建置以及運用具統整性、連貫性且可運算之建 築專案相關資訊，也就是參數資訊。這種資訊有助於設計決策、產出高品質 的施工文件、預測建築效能、成本預計及施工規劃。

2011 Eastman, et al.

我們用 BIM 做為一個動詞或形容詞片語，去描述關於一個建築物的機能、

規劃、施工與營運，藉由數位化、可機讀文件的工具、過程與技術。因此，

BIM 係指一 種活動，不 是一個 物件。活 動的產出結果， 可簡稱 building information model，或更簡稱 building model。

2011 Wikipedia

建築資訊模型是在建築生命週期內，產生、管理建築資料的過程。一般會使 用三維、即時且動態的建築模擬軟體，提高建築設計與施工的生產力。模擬 過程中會產出建築資訊模型（亦簡稱 BIM），其內容包括建築物的幾何形狀、

空間關係、地理資訊，以及建築元件之數量與屬性。

2013

王 明 德 、 張 陸 滿、蔡奇成

在新建設施或經更新之設施生命週期中，為滿足各種使用者的需求，利用數 位化、參數化、物件導向化、具可互相操作性公開標準的資訊，動態描述設 施實體與功能，以呈現其物理及功能上特徵的過程或技術。

(資料來源：本研究整理自[3])

2.1.2 建築資訊模型(BIM)的起源與發展

營建產業是資料量極大的產業，在工程專案可行性評估、規劃、設計、

採購發包、施工、驗收與營運的過程中，產生各種文件，例如：基地調查的 測量與鑽探成果、能源模擬與法規檢核資料、幾何與非幾何資訊的設計圖說、

電腦程式運算的結構計算書、數量與成本估算所得預算書、採購所需招標文 件(合約)、施工過程之施工計畫書、材料廠商規格型錄與各式檢驗紀錄、專案 管控資料、竣工驗收報告資料以及營運維護運轉資料等。這些文件性質不一，

卻各有其重要性。

建築、結構、機電(含機械、電氣、空調、消防等)等專業之間互相影響，

造成彼此之間持續協調、修正之動態發展。這些龐大的資料量，包含不同專 業繁複的計算與模擬，需要電腦輔助工具的協助，以減輕人工的負荷量，因 此各種專業工程軟體陸續發展。然而在各類專業軟體追求完善與深化的過程 中，其間的協同問題及管理問題也成了一大阻礙，這就是所謂的 N 平方問題 (N 個軟體需要 N²個轉檔程式) [7]。

1975 年 時 任 任 卡 內 基 美 隆 大 學 (Carnegie Mellon University, CMU)

“BIM 之父”Charles Eastman 教授在其研究議題“建築描述系統, Building Description System ” 中 提 出 “ 以 電 腦 計 算 為 基 礎 的 建 築 資 訊 系 統 ” (a computer-based description of-a building) ，已包含參數化設計之功能，實現建 築設計的可視化模擬與量化分析，以提升設計與施工效率。

1990 年代，一群研究學者與 CAD 軟體大廠，為了解決軟體的資料交換 問題，開始倡議全世界需要一個統一的「建築模型慓準格式」，美國與歐洲 均嘗試研究引用 STEP/EXPRESS、XML 的語法，試圖研發國際標準的建築模 型，最後由 Autodesk 公司於 1994 年結合 12 家各領域公司(包含軟體公司、

建置工作，證實相互操作性的概念是可行的，且在商業上具有龐大的潛力。

遂 於 1996 年 5 月 成 立 國 際 相 互 操 作 聯 盟 (International Alliance for Interoperability，IAI)，連同 ISO 制定 IFC(Industry Foundation Classes)格式，

作為各家軟體檔案交換的標準，後於 2008 年更名為 buildingSMART alliance (bSa)，來接手制定接續的版本，持續以民間角色 推動 BIM 的應用與發展 [8]。

2000 年以後，電腦輔助設計軟體大廠開始進行開發不同階段的應用程 式，各種不同的設計與工程輔助軟體如雨後春筍般的上市，大學也在相互的 競逐中，進行 3D 軟體的整合實驗與競逐，許多參數化模擬軟體加入到設計 階段的整合工作，如 Grasshopper、Ecotech 等，BIM 參數化跨域整合應用，

瞬間成為建築設計的主流，綠建築結合 BIM 技術蔚成趨勢與風潮[9]。

Autodesk 公司於 2002 年開始使用 BIM 名稱作為其建築、工程和結構 應用軟體的設計闡述。

2.1.3 美國官方發展

圖 2.1 美國自 1964 年至 2003 年間營建業與非農業生產指數比較圖 (資料來源：[10])

當時全世界資通訊技術(information communication technology，簡稱 ICT) 與自動化生產技術大幅進步，營建產業在設計階段與施工階段也多有採用，

理當大幅提升營建產業的生產力。但根據美國商務部勞工統計局的資料顯 示，美國營建業多年來生產力沒有提升 2003 年反而降至 40 年前(1964 年)時 的 80%(見圖 2.1) [10]。於是美國政府端也開始重視 BIM 之發展。

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 Buildings 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)。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，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。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，以做為紐約市政府 下各機關推動 BIM 的重要參考手冊[8]。

2.1.4 建築資訊模型(BIM)於建築生命週期之應用

完整 BIM 的應用概念乃涵蓋了建築全生命週期的整體應用，模型的資訊 核心分享給不同建築階段的需要概念如下(圖 2.2) [1]。

圖 2.2 BIM 應用之概念 (資料來源：Buildipedia.com)

整個建築生命週期各階段環繞著統一的建築資訊應用與回饋分別為，程 序設計（Programming）、概念設計（Conceptual Design）、建築與環境分析

（Analysis）、營造建構、（Construction Logistics）、文件紀錄與施工說明

（Documentation）、製作與生產（Fabrication）、營造物流（Construction 4D/5D）、維護與營運（Operation and Maintenance）、拆除（Demolition）、

建物翻新（Renovation）..等等。

美國智慧建築聯盟( buildingSMART alliance-bSa）的 BIM 專案執行計畫 指南 (BIM Project Execution Planning Guide Version )[11]對美國 AEC 領域的 BIM 使用情况進行調查研究，彙整了 BIM 的 25 種不同應用，如表 2.2。認 為 BIM 規劃團隊可以根據建設專案項目實際情況從中選擇實施的 BIM 應用 計畫。從規劃、設計、施工到運營維護的發展階段，其中有些應用跨越一個 到多個階段（例如 3D 協調），有些應用則僅侷限在某一個階段內（例如能

源分析）。

表 2.2 BIM25 種應用領域

(資料來源：[11])

2.1.5 國家建築資訊模型標準(NBIMS)

美國推動 BIM 私部門的代表則是國家建築科學研究院(National Institute of Building Sciences，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)[12]，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[8]。

第一版主要在闡述設施生命週期知識發展與資訊交換的概念與內容，以 及說明 NBIMS 的制定程序，第二版的內容格式制定時已打算朝 ISO 文件格 式標準的目標編撰，其章節架構如下：

1.範圍(SCOPE)

2.參考標準(REFERENCE STANDARDS) 3.術語及定義(TERMS AND DEFINITIONS)

4.資訊交換標準(INFORMATION EXCHANGE STANDARDS) 5.實務文件(PRACTICE DOCUMENTS)

附錄 A 為 NBIMS-US 專案委員會管理規則 附錄 B 則放原來第一版的內容。

第三版的章節架構和前一版本一樣，而整體內容比第二版擴充許多新的 標準，內容也較為詳盡。企圖統合 BIM 各路標準，朝國際化開放 BIM 資訊 交換環境的既定目標挺進的意味相當濃厚[11]。

BIM 模型的建置要求：NBIMS 規範的共享資訊意義在於整合所有過於分 散的建築管理流程資訊，創造並支援實際的建築資訊物理結構。BIM 產品，

流程，環境和需求，營建產業共同定義規則及常用術語以及計算方式，如(空 間、尺寸、產品數據分類和物件元素定義。

一、 BIM 物件導向概念

BIM 應用軟體電腦建模工具，在互動式三維電腦繪圖設計領域中，是以

「物件導向參數式建模(object-based parametric modeling)」呈現。所謂物件乃 指以軟體做為營建專案溝通工具時，可能出現的各類「事項」，可以是實體 元件如門、窗、管線、梁、柱等，也可以是像房間、樓層、基地位址等空間，

或是執行中的工作流程如設計、施工、管理維護。所謂參數式設計，並非像 傳統的建築設計，完全由設計者構思、創造建築量體、外觀、內裝，而是應 用既有的參數式模型(或物件)，利用參數來改變量體外觀，及其它形體特徵。

簡而言之，比較像是用樂高（Lego）設計好的各類零組件，設計成想要的量 體[14]。

二、自由資訊流

除了因應不同軟體間的協作能力而開發並共同遵循的開放式軟體資訊交 換標準格式-工業基礎分類(Industry Foundation Classes,IFC)外，對於 AEC 產 業的用語，也以所謂國際詞彙框架(International Framework for Dictionaries, IFD)，建立標準的 AEC 產業用語庫(Terminology Libraries)，將各種可能出現 的產業用語納入 IFD 中，經明確定義後賦予一個全球獨特的認定碼(Globally Unique Identifier, GUID)，使得以不同語言表達的營建用語，得以正確地以電 腦可讀的形式進行交換；至於資訊交換平台外圍一圈，代表隨者建物生命週 期變動的資訊需求方面，則以資訊交付手冊(Information Delivery Manual, IDM) 清楚定義在生命週期的哪個階段、哪一種專業、需要什麼資訊[14]。

這樣的資訊交換架構，可以簡化描述如下圖 2.3 所示，由於有了標準的 資訊交換格式(即 IFC 格式)、交換的資訊術語內涵標準(即 IFD)、及資訊交換 的流程規範(即 IDM)，已經是真正的自由資訊流。

圖 2.3 BIM 的自由資訊流三要件

主要的概念是推動一個完整且整合性的建築全生命週期的資料應用與傳 遞，中心以 BIM 模型概念為基礎，以 IFC+IFD 為 BIM 系統的統一交換格式 檔案傳遞資訊給各個應用領域(圖 2.4)，：

圖 2.4 BIM 在建物全生命週期中扮演的整合角色示意圖

(資料來源：[12]) 三、分類編碼標準

美國營建規範協會(ConstructionSpecification Institute, 簡稱 CSI)開發營建 資訊分類層級如元件分類 UniFormat 及綱要分類 MasterFormat 管理牽涉廣 泛的專業產品分類及規格，而後又進一步開發涵蓋更廣泛的分類系統，稱為 建築資訊總分類 OmniClass。

由歐美共同研訂的總分類法 OmniClass 的意圖，就是要納入參與建築環 境的所有空間、實體物件、人員機具、及進行的活動，在 BIM 軟體中，這些 資訊項都可以模型的物件(Object)表示。在 BIM 資訊標準化的國際詞彙框架 (International Framework for Dictionary, IFD)計畫項下，執行 OmniClass 的試 用與增修，有了這些標準的資訊指引，以建築物件模型 (Building Object Models,BOM)為資訊交流對象，將更順暢而更有效率[14]。

案的所有團隊(包括設計顧問、施工的承包商、及其分包商)儘早參與專案並且 加強實質的整合，以便能充份應用所有參與成員，尤其是專業分包商的技術 和見解，也同時減少資源浪費，並將專案設計、生產製造、施工安裝、到交 付及設施管理等工作，因整合而進行全生命週期成果最佳化。PTI 是執行專 案過程應把握的原則。營建專案既有的採購策略，例如最普遍應用的「設計/

發包/施工(Design/Bid/Build,DBB)」，或是較有利於整合的「設計連帶施工 (Design and Build,DB)」(或稱「統包」)，在實質上影響團隊整合的意願[15]。

2007 年 11 月美國建築協會 AIA(the American Institute of Architects)於加 拿大會議討論「整合專案交付 (Integrated Project Delivery, IPD)」並於指南及 工作定義內，將 IPD 定義為：「於營建工程生命週期內，將人員、系統、商 業架構及慣例作整體流程之整合，協同合作駕馭專案，使專案能最佳化，效 率最大化，減少浪費，為業主增加價值。」[18] 。

大部份研究報告認為採用 BIM 工具後的最佳採購策略是 IPD；以契約來 規定專案各團隊成員在財務上的實質成本利益，用專案最有利為主軸，促成

「共享獲利、同擔風險」；然在現階段，如偏離實務的理想般難以實現，由 於 PTI 是邁向 IPD 的過程，是故，無論是採用 DBB 還是 DB，把握 PTI 是在 BIM 顛覆營建產業前的最重要原則[15]。

整合專案交付之核心主要為：不同領域專業之協同合作、設計作業之整 合、關鍵性團隊之參與。團隊共同依循之原則為：信任、透明之過程，較早 確定目標、清楚定義工作標準，採用整合性的技術、有效率的協同作業，公 開之知識分享、團隊的成功連結專案之成功，分擔風險及報酬，價值導向，

充分的技術能力及支援。

傳統作業模式與專案成果整合模式不同之處，對照如如表 2.3：

表 2.3 傳統作業模式與專案成果整合模式對照

傳統作業模式 整合專案交付

(專案成果整合模式)

團隊 1. 分離及分段的

2. 依「最小的需求」而組合 3. 階層式之架構

1. 經整合的

2. 由主要關鍵性團隊組合 3. 專案開始即共同參與 流程 1. 線性、分離的

2. 知識及經驗不分享

1. 多層次的協同作業 2. 知識及經驗分享

風險 各自管理及承擔 共同管理及分擔

報酬及獎勵 1. 僅採購關係 2. 成本導向

1. 團隊與專案互相連結。

2. 價值導向 溝通及技術 一般作業、2D、類比式資訊 1. BIM 技術之應用

2. 3D、4D、甚至 5D 之應用 商業協議 1. 單贏之思維

2. 風險之轉移，並非分擔

1. 雙贏或多贏之思維 2. 風險分擔

(資料來源：[19]) 傳統作業與整合性專案作業間之改變，各關鍵參與者進入之時間差異如圖 2.5 所示。

圖 2.5 傳統流程與整合專案交付作業比較

圖 2.6 所示，該圖縱軸代表效果、成本、或是需要投入力量的多寡，橫座標 則是專案的期程，由左至右分別為基本設計、細部設計、施工圖說、施工、

及營運維護階段[15]。由於整合性作業，整體之作業曲線將向前移動，降低變 更之成本。

專案成果整合造成整體作業曲線之移動，有兩個重要原因：建築資訊模 型 BIM(Building Information Model)技術之運用，增進溝通能力及資料交換，

使傳統上之生命週期，線性、分離的流程已有所不同。業主、設計者、營造 廠、行銷、物業管理皆將參與開始之設計階段，形成團隊之合作關係。

圖 2.6 說明團隊成員儘早參與專案的效益的 McLeamy 曲線

(資料來源：[20]

2.2 BIM 的效益

2.2.1 建築資訊模型(BIM)的效益 一、國外 BIM 效益相關文獻

根據建築資訊模型手冊(BIM Handbook)，BIM 所能提供的功能可舉例如 下表所示[16]。

表 2.4 建築資訊模型的主要效益

No 階段別 主要效益

1

規劃階段

容易進行方案比較

2 增加建築效益與提高品質

3 提升團隊合作程度

4

設計階段

可進行視覺化設計

5 變更設計可連動調整相關參數

6 可精確輸出 2D 圖說

7 容易進行跨領域整合設計

8 容易檢核設計內容之一致性

9 估價與設計可同時進行

10 可提昇能源與永續設計績效

11

施工階段

設計模型資料可幫助預鑄組件之製造

12 變更設計時可快速連動調整相關參數

13 施工前可發現設計錯誤或漏項

14 設計與施工規劃可同步進行

15 容易改善施工技術（精實營建）

16 設計與施工採購可同時進行

17

運營階段

可改善設施之測試與設施資訊之移交

18 較好之設施操作與管理

19 設施操作與管理系統之整合

(資料來源： [16]) McGraw Hill Construction(現已併入 Dodge Data & Analytics 公司)針對 BIM 帶來的效益在世界不同國家與地區進行過一系列調查與分析，總結各分 析成果報告，BIM 可以帶來之整體性效益至少包含以下數項[21]：

(一)減少設計週期與提升設計品質。

(二)可以促進團隊溝通與合作、提升初級作業者的學習。

(三)減少重工、減少錯誤與遺漏。

(六)更快的審核週期與減少工作流程的週期時間。

(七)提供新的服務、增強組織形象與維持顧客回流率。

匯集美國採用 BIM 的許多專案的經驗，主要效益來自建物各元件在整合 的環境中具有精確的幾何數據，具體而言，主要的效益含括了流程快效率高、

設計得更好、掌控全生命週期資訊及環境數據、生產品質較佳、自動化組裝、

顧客服務較佳、提供生命週期資訊等七項優點。

二、國外 BIM 與傳統方法於各作業所費工時比較

美國 Lott & Barber (2005)建築師[17]，指出運用 BIM 設計與傳統設計兩 者工作時間相比較，示意圖設計較傳統方式節約時間 53%；設計開發比傳統 約節省約 50%；施工文件製作比傳統約節省約 20%；檢查與協調比傳統約節 省約 91%；整體總計比傳統約節省約 38%。如下表：

表 2.5 建築設計案件總工時數統計表

建築設計

工作項目 傳統 CAD(小時) BIM(小時) 節約時數(小時) 較傳統方式節省 時間比例(%)

示意圖設計 190 90 100 53%

設計開發 436 220 216 50%

施工文件製作 1023 815 208 20%

檢查與協調 175 16 159 91%

總計 1824 1141 686 38%

(資料來源：[17]

美國 BIM HANDBOOK A Guide to Building Information Modeling 一書 中針對 BIM 作業做了幾個專案評估並彙整如下表[16]:

表 2.6 BIM 作業所費工時比較

Professional Grade Project A 專案 A Project-B 專案 B Project-C 專案 C Modeling 模型 131 191 140

Reinforcement detailing 細部大樣製作

444 440 333

Drawing production 圖紙製作

89 181 126

3D BIM 664 875 599

以上應用 3D BIM 總耗時 Comparative 2DHours 純 2D 的時間

1704 1950 760

Reduction 減少耗時

(1704-664)/1704

=0.61

約減少 60%耗時

(1950-875)/1950=

0.55

約減少 55%耗時

(760-599)/760=0.2 1

約減少 21%耗時

(資料來源：[16]) 在 美國 Stanford 大學 的設施工 程整合 中心 (Center for Integration of Facility Engineering, CIFE)對 32 個採用 BIM 的專案的統計分析，結果顯示使 用 BIM 可將未列在預算中的變更量減少達 40%以上、建造成本估算的準確 度在 3%以內、成本估算所需時間縮短了 80%、因事先進行衝突檢查而約省了 10%契約金額及平均工期縮短超過 7%等五項較為具體的 BIM 效益[25]。

三、國內 BIM 效益相關文獻

郭宇芬於「以 BIM 模型資訊在設計階段估算建築工程成本之實證研究」

中說明，建築(Architecture)、工程(Engineering)、營建(Construction)產業(所謂 AEC 產業)一直都是依賴圖文資料溝通的行業，紙本文件若有錯誤或漏失，總 是提高成本、展延工期、甚至到契約各方出現履約爭議而提出仲裁或訴訟。

審視有效溝通所需的(1)溝通意願、(2)相互瞭解、(3)合作精神、及(4)視覺化，

四項要素中，前三項視個人的主觀思維，要靠團隊建設與激勵加強，視覺化 則是客觀的技術面，可以資訊科技補足。建築資訊模型技術可用於整個建築 生命週期，也包括了設施的運營和維護等。藉由 BIM 技術，導入 AEC 產業，

可依據文獻整理所得之優點，摘要說明如下[22]。

1.需要輸入元件資訊，可在初期充分定義專案。

2. 透過三維模型，可促進溝通。

3. 變更時，圖面及資訊同時變更，確保一致性。

4. 進行干涉檢查、碰撞分析，預先發現問題：。

6. 全生命週期使用。

7. 在建設過程中產生出高品質和高準確性的文檔。

8. 增加建築師、工程師和承包商之間的彼此互動，大幅地減少施工週期。

9. 可大量使用不同的元件去類比建造、施工等，也不會增加虛耗的設計 週期。

10. 可預先瞭解施工及材料的工程造價，減少不當的浪費。

11. 可改進施工管理。

12. BIM 的服務提供一個同步設計流程和獨特的工作環境，結構，促進 合作專案的發展，以及非常詳細的設計過程，使其成為更具成本效 益的專案平臺。

13. 可添加諸如構造、材料、造價等物理資訊，使得模型可供統計，並 可對建築進行量化，甚至直接支援數字加工。

14. BIM 使三維協同設計成為新的工作方式。通過網路使越來越多的人 可以共同參與一個項目，使建築分工再次細化。

張子文就營造施工階段 BIM 運用情形，彙整其應用與影響如下[23]：

1. 建築空間規劃檢討：利用 BIM 計算面積的功能，檢討建物之空間分 配是否符業主需求。

2. 視覺化討論：以三維模型的方式取代傳統以二維圖紙討論的方式，直 接呈現建物完成之面貌。

3. 法規檢討：BIM 以應用程式介面(API)或者法規專業人士檢討是否符 合建築法規之要求。

4. 圖面整合：以 BIM 模型整合各家設計單位之設計圖說，改善傳統設 計圖說圖面不一致之問題。

5. 協同作業：以跨專業領域與多人的方式建置模型，加快模型生產速度

與增加建案資料完整性。

6. 結構分析：以 BIM 模型計算結構力學行為，做為初步的結構分析數 據。

7. 基地分析：模擬建案周遭空間狀況、建案的地理條件等資訊，建置模 型並且分析。

8. 元件碰撞檢討：可是先檢討出元件碰撞之問題，避免施工時碰撞處對 建物造成影響。

9. 施工檢討：對於施工時所遇到的問題，可利用 BIM 模型做為工具，

與業主或者承包商討論。

10. 施工模擬：將施工的過程做模擬，提供承包商施工時參考用。

11. 施工介面分析：運用 BIM 模型處理不同分包商施工時所產生的介面 問題。

12. 施工性：以 BIM 模型模擬工人施工時的施工性，是否有正常施工之 空間可能。

13. 軟碰撞檢討：機電廠商需考量建案完工後營運之機電設備進出與維 修所需要的空間問題，此類因建築元件沒有產生實質的碰撞，故業 界以軟碰撞稱呼。

14. 假設工程建置：模你鷹架等施工中所需的假設工程搭接與拆解，提 高工程安全性。

15. 方案選擇：以 BIM 模型模擬出多項方案，供業主或者承包商選擇適 合方案。

16. 數量計算：以 BIM 模型自動化計算出建案所需的各類型材料數量，

或者計算建案面積、體積等資訊。

17. 材料表單生成：數量計算後可以此生成表單，提供給採購部門採購

18. 進度模擬：以三維模型加上時間軸變成 4D BIM 模型，模擬施工進 度。

19. 進度掌控：以 4D BIM 模型做為專案進度掌控的工具。

20. 竣工檢討：以 BIM 模型發展成竣工模型，取代傳統竣工查核作業以 二維圖說查核之方式。

21. 提升公司名聲：以 BIM 做為廣告工具，讓消費者知道公司導入此項 新技術，提高知名度。

22. 提高承攬費用：因導入此技術，因此可向業主議價要求提高承攬費 用。

23. 增加承攬建案：可承攬限定需導入 BIM 之專案。

何明錦、劉青峰等則認為應用 BIM，即可解決前述資訊交換不足所帶來 的問題，利用電腦可存取的標準化資訊模型，改良建築規劃、設計、建造與 維護管理的完整專案工作流程，重要的是以建築生命週期必須使用的格式皆 可逐批整合於此資訊模型中。BIM 所帶來的好處與競爭優勢，在於[24]：

1.業主方面：加強瞭解營建工程專案進度與預期成果，以及成本、工期 和品質的控管。

2.設計業者方面：藉由精確的 3D 視覺化分析、跨領域專業的提早協同作 業，使設計方案可行性得以隨時驗證與檢討修訂。

3.施工業者方面：施工前之設計碰撞檢查、落實 Lean Construction（精實 營造）施工技術、設計與施工採購同步化等。

4.設施管理業者方面：整合建築設備營運與管理系統，自動化協助檢視 設備系統運作與備品補充。

2.3 BIM 推動概況

2.3.1 國外 BIM 發展情形

世界各國對 BIM 技術的推動有不同的作法，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。有些國家的發展方式是「由下而上」的 作法，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；而有些國家的發展方式是「由上而下」，如新加坡、

中國大陸，是由業界先行應用 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。下表彙整了許多代 表性國家的作法(見表 1)，包括該國 BIM 的倡導機構及其屬性(政府或民間團 體)、BIM 推動方法及目前狀況等重要課題[8][26]。

表 2.7 各國 BIM 倡導機構及世界各地的推行方法

國 家

機 構 類別

倡導機構 推動方法及目前狀況

美 國

政府 美國聯邦政府總務 署(GSA)

美國聯邦政府總務署 (GSA) 是倡議公營項目採用建築資 訊模型的先鋒。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)，提交供政府項目 使用。自 2008 年強制要求政府項目提交建築資訊模型。

政府 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)。

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

政府 National Institute of Building Sciences buildingSMART alliance

National BIM Standard – United States™ Version 2, 2012.

政府 美國陸軍工程師兵 強制要求所有項目採用建築資訊模型。

國 家

機 構 類別

倡導機構 推動方法及目前狀況

Corps of

Engineers(USACE) 協會 美國建築師協會

American Institute of Architects (AIA)

制定 BIM 契約範本:

Integrated Project Delivery: A Guide, version 1, 2007.

E202: Building Information Modeling Protocol Exhibit, 2008.

E202: Building Information Modeling Protocol Exhibit, 2008.

AIA Draft Document E203-2012: Building Information Modeling and Digital Data Exhibit.

Level of Development Specification for Building Information Models, 2013/8/22.

協會 美國總承包商協會 The Associated General Contractors of America (AGC)

制定 BIM 契約範本:

Consensusdocs 301: Building Information Modeling Addendum, 2008.

The Contractor's Guide to BIM, ed.2, 學校 賓州大學(Pen. State

University)

制定: BIM Planning Guide for Facility Owners, version 2, 2012/4.

Project Execution Planning Guide, version 2, 2010/7.

學校 喬 治 亞 理 工 學 院 (GIT)

出版: Eastman, BIM Handbook, ed.2, 2011.

加 拿 大

協會 加拿大建築資訊模 型學會

加拿大建築資訊模型學會帶領及協助加拿大建造環境中協 調設計、建造及管理範疇採用建築資訊模型。

英 國

政府 政 府 內 閣 辦 公 室 - 建 造 局 室 (Cabinet Office of United Kingdom)

階段性推行建築資訊模型方案，在 2011 至 2016 年的 5 年 時間內提高建築資訊模型的使用率。到 2016 年，政府將 強制要求公營界別的建造項目應用 Level 2 BIM。

聯合 政府與民間組織合 組業主 BIM 動員與 執行團隊(Client BIM Mobilization and Implementation Group)

政府軟著陸(Government Soft Landing，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。 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。

丹 麥

皇室/

政府

個別聯邦發展機構 丹麥聯邦發展機構如皇宮及物業署、國防建造服務、丹麥 大學及地產機構強制要求他們轄下的項目採用建築資訊模 型。

國 家

機 構 類別

倡導機構 推動方法及目前狀況

挪 威

政府 Statsbygg 挪威政府在 2010 年表明致力推動建築資訊模型。2010 年:

要求新建築物使用 Industry Foundation Class (IFC)/ 建築資 訊模型。

政府 挪威國防產業機關 此機關開始營運三個建築資訊模型的試點項目。

芬 蘭

政府 國會物業(地產服務 機關)

芬蘭國有地產服務機關，即國會物業，自 2007 年起要求 其轄下項目使用建築資訊模型。2007 年:要求項目使用 IFC/ 建築資訊模型，並計劃未來採取以綜合模型為基礎的 營運方式。

政府 Rijksgebouwendienst 在 2011 年 11 月 1 日， 管理政府建築物的荷蘭房屋、規 劃及環境局轄下機關 Rijksgebouwendienst,推出 RGD 建築 資訊模型慣例，並於 2012 年 7 月 1 日推出修訂版。

伊 朗

協會 伊朗建築物資訊模 型協會(IBIMA)

IBIMA 分享知識資源，以支援建造工程的決策管理。

中 國 大 陸

政府 住房和城鄉建設部 建築資訊模型列入 2011 年發布的「十二.五」及 2016 年「十 三五」計畫內。

政府 北京市政府 制定民用建築資訊模型設計基礎標準

學院 清華大學 出版: 中國建築資訊模型標準框架,2011/12. 設計企業 BIM 實施標準指南, 2013/3.

日 本

政府 國土交通省 發布官廳營繕工程開始導入 BIM 之計畫,2010/3.

協會 日 本 建 築 師 協 會 (JIA)

出版 BIM Guideline, 2012/7.

南 韓

政府 韓國國土交通部 Korean Ministry of Land Infrastructure and

Transportation (MLIT)

南韓的公營採購服務強制要求在 2016 年起，所有超過 5 億 韓元的公營項目，必須使用建築資訊模型。

新 加 坡

政府 屋宇及建造局

Building and Construction Authority

(BCA)

經由 CORENET 提交實施建築資訊模型的法規審批。建築 資訊模型成為公營建築物項目的採購程序。設立基金資助 業界導入 BIM，提供 BIM 之教育訓練服務。2015 年強制 要求超過 5000 平方米以上的新建築物建照申請要提交建 築資訊模型。

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。

國 家

機 構 類別

倡導機構 推動方法及目前狀況

香 港

政府 香港房屋委員會 Hong Kong Housing Authority

2014 年所有建築全面實施 BIM。

政府 建 造 業 議 會 (Construction Industry Council)

出版香港建造業策略性推行建築資訊模型路線圖之最終草 擬報告,2013/9.

政府 發展局 發掘可有效應用建築資訊模型公營建造項目類別，並且正 推動使用建築資訊模型的試點項目。

澳 洲

公 營 組織

澳 洲 生 產 力 促 進 局、澳洲建造業論壇 (ACIF)、澳洲採購及 建造業議會(APCC) 及建造環境業創新 議 會 (BEIIC) 等 組 織在促進建築資訊 模型合作起着重要 作用。

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。

悉尼歌劇院就是建築資訊模型如何能用於管理現有建築物 的最佳例子。

2016年起政府專案要求3D BIM。

(資料來源：整理自[8][26]) 美國雖然是發展最早的國家，但美國並未有一個類似英國的全國一體適 用的命令來強制要求 BIM 的執行與推動；而英國政府推動 BIM 的政策具 體、有系統、且確實追蹤與改進(部分文獻指出其 BIM 發展與應用的進度已 超越美國)，值得國內參考；新加坡 BIM 之發展、推動與應用，在行政權責 畫分、經費、教育訓練、推動期程安排上皆有明確脈絡可循，再配合該國政 府之體制特色，可謂是推動 BIM 最為成功的國家之一；香港明確立法成立 一專責機構香港建造業(營建業)議會(Construction Industry Council, 簡稱 CIC) 下設委員會，可以透過由產官學研各界代表組成的委員會，事先溝通取得共 識後強制性推廣 BIM，可供參考。中國大陸起步較晚，然其負責營建產業(建 設業)的政府機關-住建部，具有強制執行之效力，BIM 發展迅速，正迎頭趕 上，亦值得關注。

2.3.2 國內 BIM 推動情形 一、公共工程委員會

公共工程委員會於 103 年 4 月 7 日召開研商「建築資訊建模技術於公共 工程領域之發展與應用會議」，會中建議由公共工程委員會成立跨部會推動平 台，做為國內 BIM 技術產官學界資訊公開及交流管道，公共工程委員會爰於 103 年 5 月 23 日組成 BIM 推動平台，並召開第 1 次平台會議，BIM 推動平 台架構，如圖 2.7。其 BIM 推動做法係在「循序漸進」與「因案制宜」的柔 性推動策略原則下，經研析規劃推動方向分為「法規調整」、「能力建構」及

「提供誘因」等 3 個方向，如圖 2.8[28]。

圖 2.7 工程會 BIM 推動平台架構

(資料來源：[28])

圖 2.8 工程會 BIM 推動策略與方向

(資料來源：[28])

工程會主要由技術處負責推動 BIM 政策研擬及技術之應用，其 BIM 推 動平台，邀請營造公會、建築師公會、工程技術顧問公司、技師公會等產業 界、公共工程委員會、內政部(營建署、建築研究所)、交通部、經濟部、地方 政府等公部門、中國土木水利學會、中華民國營建管理協會及專家學者參與，

做為國內 BIM 技術產官學界資訊公開及交流管道[8]。其具體推動作法包含：

1. 法規調整 ：修訂採購契約範本納入 BIM 。

2. 能力建構 ：推動非建築類之試辦案例、辦理教育訓練並推廣優良案 例 。

3. 提供誘因 ：高度創新之 BIM 相關 R&D 適用投資抵減、鼓勵將採用 BIM 納入評選之評分項目、納入金質獎評審之評分項目。

根據工程會統計 104 年 4 月 24 日~105 年 2 月 29 日決標公告，查核金額 以上計有 57 案導入運用 BIM，主要應用為建築工程(建築類 40 案、道路類 12 案、航空類 2 案，另下水道、設施及防洪排水各 1 案)，應用階段勞務類以 規劃設計與監造為多(約佔 59%)，工程類則以非統包之施工標導入為多(約佔 72%)。

工程會並於 105 年委託「機關辦理公共工程導入建築資訊建模 BIM 技 術」研究，於 106 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。

二、營建署

內政部營建署為推動國內於各項工程設計、施工、管控及使用管理維護 應用 BIM 技術，正以「循序漸進、邊做邊學」方式逐步推展，整體推動工作 可從三方面說明：前兩方面係於營建署代辦工程及營建署公共工程導入 BIM 之推動，如先辦理市區道路工程及下水道工程示範案例，第三方面為推動 BIM 相關委外研究案，如「應用 BIM 輔助建築工程全生命週期之履歷及身 份證明之建構」及「研擬建築資訊模型（BIM）落實於建築工程及輔助建築 執照審查推動方案」等案[29]。

內政府營建署對於建築工程規劃設計及施工階段，皆採不設工程門檻規 模全面推動 BIM。惟洽辦機關若遇工程規模較小等因素時，於編列興建計畫 經費時未額外編列 BIM 費用，無法於原計畫編列之技服費用內容納，將另案 處理。營建署實際應用單位為建築工程組及各區工程處，而工務組則負責修 正工程及監造契約範本納入 BIM 相關規定[8]。其具體推動作法包含：

1. 工程費用的補助

2. 維護管理階段的建置規劃 3. 公共工程試辦案例

4. 委外研究案推動

目前在實務執行面上未以雲端應用方式結合 BIM 進行操作，但於 104 年 曾委託臺灣營建研究院執行「應用 BIM 輔助建築工程全生命週期之履歷及身 份證明之建構」，其中規劃了「BIM 營運軟硬體的系統架構」，日後 BIM 雲端 協同作業與 BIM 物業管理需可結合在雲端系統中。

圖 2.9 BIM 應用於建築工程資訊端技術與工程端技術之關係圖 (資料來源：[29]) 三、內政部建築研究所

內政部建築研究所自 100 年即開始進行相關的研究(BIM 相關研究如表 2.8)，並於 101 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，而後借鏡美國、英國、

中國大陸及新加坡等國在推動 BIM 的作法，於 104 年提出四大方向作為構思 臺灣 BIM 的推動策略，分別為「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階段」、「開發本土 應用」，以利國內產業導入及應用 BIM 技術[24]。

表 2.8 內政部建研所 BIM 相關研究

年度 研究

100 建築資訊模型(BIM)於建築物消防安全管理之應用 101 BIM 技術開發與推廣應用規劃研究

101 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 103 應用 BIM 輔助建築設施管理之國內案例探討

104 我國 BIM 協同作業指南之研訂設計與施工階段資訊交換 104 政府建置 BIM 維護管理平台的需求與應用研究

104 國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究 104 臺灣 Green BIM 綠建築資訊模型應用架構研究

105 BIM 雲端作業之先導應用與 AEC 產業 4.0 升級策略規劃研究 105 我國 BIM 全生命週期編碼發展與國際編碼標準銜接之研究 105 我國 BIM 協同作業指南執行要項研擬

105 英國在設施管理（FM）應用建築資訊建模（BIM）的發展趨勢 105 國內外推動 BIM 之策略與成效比較研究

106 以 BIM 輔助建築防火避難性能驗證之研究 106 低衝擊開發建築設計資訊模型系統建置先期計畫 106 我國建築師事務所自建或外包 BIM 模型的決策研究 106 建築設計與法規檢測導入 BIM 工程總分類碼之研究 106 我國建築工程 BIM 應用分類之評估選用方法研究 106 我國 BIM 協同作業指南應用案例教材與培訓計畫之建立 106 國內 BIM 人力分級培訓可行方案之研究

106 應用 IFC 記載建築技術規則檢測資訊之研究

107 城市共同管道 3DGIS 與 BIMIFC 資訊交換與操作機制研擬

(資料來源：整理自[27])

四、新北市政府

新北市政府以發展 BIM 做為新世代公共工程建設的核心技術，其推動 策略可分為兩個主要領域：工程管理與建築管理，執行方式則分兩階段：第 一階段「後 BIM－施工管理階段」與第二階段「前 BIM－規劃設計階段」，

從導入技術門檻較低者開始，逐步發展 BIM 應用的能力至建築物全生命週 期管理[30]。

圖 2.10 新北市政府的 BIM 發展藍圖

(資料來源：[30]) 新北市政府對於城市的管理主要交由城鄉發展局與工務局兩個一級機關 負責。實際應用單位主要為工務局下之工程科、建照科、施工科及新建工程 處，之前已在許多不同局處的工程案件中陸續導入 BIM 之應用。 具體作為 包含：1. 契約研定與修正方向、2. 協同溝通平台發展模式、3. 模型發展程 序與目的、4. 模型元件細節深化與管理應用解決對策、5. 竣工圖資交付與營 運管理系統發展可行性研究[8]。

新 北 市 工 務 局 「 新 北 市 建 造 執 照 電 腦 輔 助 查 核 系 統 (http://www.bim.ntpc.gov.tw/index.aspx)」規劃案以雲端即時運算做為開發基 準，在建物的初始設計階段就導入 BIM 資訊整合觀念。

目前新工處已有眾多個案例應用 BIM 技術於設計或施工或統包專案中。

建築執照審查線上檢測平台系統是其他縣市學習的標竿。並舉辦多場次的 BIM 應用成果發表會，分享不同角度獲得的應用效益。

四、臺北市政府

臺北市政府在國際城市積極導入 BIM，進而發展電子化政府的趨勢下，

也積極建立新制度與應用新技術，北市府都市發展局的 BIM 推動計畫包括 審議圖文管理服務、建築執照 BIM 審查服務，以及 BIM 生命週期營運管

理三大部分，於 2013 至 2017 年間逐步完成[31]。

圖 2.11 臺北市無紙化雲端服務平台(TPCSS)

(資料來源：[31]) 臺北市都發局為推動局內各式資訊化工作，設置有「資訊室」，負責「臺 北市都市開發審議暨建築執照審查 BIM 應用發展計畫」，並透過委外方式找 專業的廠商協助進行系統的建置，再由其他部門負責進行推動與落實於下列 項目中：由都市發展局設計科、綜合企劃科及都市更新處辦理都市設計審議 及都市更新審議、由都市發展局所屬建築管理工程處辦理建造執照審查及由 都市發展局住宅企劃科、住宅工程科、住宅服務科辦理公共住宅興建與管理 [8]。其具體推動作法包含：

1. 雙軌作業：傳統審查及無紙化線上審查雙軌作業為期 1 年，並依推動 情形另訂時間全面實施無紙化線上審查。

2. 獎勵措施(鼓勵推廣期間為期 1 年，105.02.01~106.01.31)

並建置臺北市 BIM 無紙化雲端服務平台-審查系統圖文整合服務，協助：

(1)都市更新審議、(2)都市設計審議、(3)建照審查等三項都計及建管行政作