BIM 技術開發與推廣應用規劃研究

BIM 技術開發

與推廣應用規劃研究

內 政 部 建 築 研 究 所 協 同 研 究 報 告

中華民國 101 年 12 月

BIM 技術開發

與推廣應用規劃研究

研究主持人：何明錦

協同主持人：郭榮欽

研 究 員：謝尚賢

研 究 助 理 ：簡添福、廖麗珠

內 政 部 建 築 研 究 所 協 同 研 究 報 告

中華民國 101 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 ... IX

第一章、緒 論 ... 1

第一節、研究緣起與背景... 1

第二節、研究主軸與綱領... 2

第二章、研究方法及執行進程 ... 7

第一節、研究方法 ... 7

第二節、執行進程 ... 15

第三章、蒐集之資料、文獻分析 ... 27

第一節、廣泛蒐集研讀國內外BIM發展情資... 27

第二節、蒐集最新雲端服務開發技術文獻... 52

第三節、BIM技術文獻雲端服務之資料檢索技術 ... 80

第四章、研究發現 ... 89

第一節、BIM的SWOT矩陣分析與中程個案計畫研擬策略 ... 89

第二節、專家學者意見彙整與歸類... 116

第三節、建置『建築產業導入BIM技術研發資訊雲端服務平台』

之資訊基礎建設 ... 119

第四節、彙整『國內外BIM技術文獻資料索引』 ... 144

I

第五節、研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』

計畫實施方針建議 ... 155

第五章、結論與建議 ... 167

第一節、結論 ... 167

第二節、建議 ... 169

附錄一 ... 175

附錄二 ... 197

附錄三 ... 203

附錄四 ... 207

附錄五 ... 211

參考書目 ... 213

表次

表 2-1 研究計畫預計時程與實際執行狀況‧‧‧‧‧‧‧‧‧15

表 3-1 中國「2012 年工程建設標準規範制訂修訂計畫」與 BIM

直接相關項目‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧38

表 3-2 中國「2012 年工程建設標準規範制訂修訂計畫」與 BIM

間接相關項目‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧39

表 3-3 雲端運算 VS 網格運算‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧53

表 3-4 遠端桌面伺服器角色說明‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧77

表 3-5 各伺服主機的設置‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧79

表 4-1 SWOT 矩陣分析表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧102

表 4-2 產官學研與 BIM 理論相關研究議題關係表‧‧‧‧‧‧107

表 4-3 產官學研與 BIM 相關標準之研究議題關係表‧‧‧‧‧108

表 4-4 產官學研與 BIM 相關工具之研究議題關係表‧‧‧‧‧109

表 4-5 產官學研與 BIM 教育訓練相關之研究議題關係表‧‧‧110

表 4-6 產官學研與 BIM 推廣策略相關之研究議題關係表‧‧‧111

表 4-7 專家學者意見與 BIM 知識體系關係表‧‧‧‧‧‧‧‧116

表 4-8 專家學者意見與 BIM 中程個案計畫執行策略關係表‧‧117

III

圖次

圖 1-1 計畫執行步驟圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧4

圖 1-2 計畫實際執行步驟圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧5

圖 2-1 撰寫『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』

中程個案計畫書流程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17

圖 2-2 組成『建築產業導入 BIM 技術研究發展小組』流

程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧19

圖 2-3 建置『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端服務平台』

之資訊基礎建設流程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧21

圖 2-4 檢索分類技術進行自動分類歸納流程圖‧‧‧‧‧‧‧23

圖 2-5 研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』

計畫實施方針流程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧25

圖 3-1 中國建築資訊化技術發展歷程比較圖‧‧‧‧‧‧‧‧35

圖 3-2 中國 CBIMS 框架圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧36

圖 3-3 建築資訊交付的演化與願景‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧41

圖 3-4 SyncBIM 架構示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧46

圖 3-5 物聯網的技術發展藍圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧48

圖 3-6 三種服務模式供應商的分佈情形‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧57

圖 3-7 NIST 定義的雲端運算(NIST, 2010)‧‧‧‧‧‧‧‧‧58

圖 3-8 MapReduce 函數運作概念圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧60

圖 3-9 微軟提供從作業系統開始的完整虛擬化解決方案‧‧‧65

圖 3-10 VMware VDI 運行架構圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧71

圖 3-11 Citrix XenDesktop 運行架構圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧72

V

圖 3-13 Windows Server 2012 新增角色及功能精靈晝面‧‧‧83

圖 3-14 Crawlzilla 的架構圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧86

圖 4-1 建築資訊模型知識體系綜覽-魚骨圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧106

圖 4-2 本計劃測試硬體架構圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧120

圖 4-3Revit BIM 解決方案預定部署圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧121

圖 4-4 使用者-角色-功能模組-工程專案的概念模型‧‧‧‧‧122

圖 4-5 系統功能模組架構圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧123

圖 4-6 本年度預計完成工作階段進程‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧124

圖 4-7VDI 測試階段規劃‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧127

圖 4-8 主機、伺服器配置、及網路設定圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧129

圖 4-9 第一次的硬體連接設定圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧132

圖 4-10 調整後的硬體連接設定‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧132

圖 4-11 系統登入畫面‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧134

圖 4-12 系統首頁‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧134

圖 4-13 專案首頁(一) ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧135

圖 4-14 案首頁(二) ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧135

圖 4-15 專案首頁(三) ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧136

圖 4-16 檔案管理畫面‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧137

圖 4-17 2D/3D 圖檔檢視畫面‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧137

圖 4-18 2D/3D 圖檔檢視的標註功能‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧138

圖 4-19 3D 模型檢視‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧139

圖 4-20 2D 圖檔的檢視畫面 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧139

圖 4-21 遠端作業的入口畫面‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧140

圖 4-22 遠端應用程式及遠端桌面主機畫面‧‧‧‧‧‧‧‧‧141

圖 4-23 邀請的操作畫面‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧141

圖 4-24 系統設定畫面‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧142

圖 4-25 美國 constructionweekonline.com 有關 BIM 最新動態報

導‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧146

圖 4-26 JBIM Spring 2012 半年刊雜誌‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧147

圖 4-27 TaiwanBIM-Cloud 全文檢索系統首頁‧‧‧‧‧‧‧‧152

圖 4-28 TaiwanBIM-Cloud 全文檢索系統查詢操作畫面‧‧‧‧152

圖 4-29 GSA’s national 3d-4d-bim program 的九大步驟‧‧‧154

圖 4-30 BIM 技術的炒作曲線‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧156

圖 4-31 建築物生命週期成本經費分配百分比‧‧‧‧‧‧‧‧157

圖 4-32 營造國內發展 BIM 技術成功契機的九大步驟‧‧‧‧159

摘 要

關鍵詞：建築資訊模型、雲端計算、全文檢索、建築物生命週期 一 、 研 究 緣 起

近幾年來，由於資訊科技之軟硬體，以及網際網路等技術的飛速進步，帶 動工程圖文資訊載體技術上的多項突破。BIM(Building Information Modeling) 技術在國內外的土木建築工程界，已掀起一股狂風熱潮，我國工程業界更有急 速升溫的現象，由於網路資訊開放，許多業界先進從國外 BIM 推動的現況、 文獻資料、以及對BIM 工具的多方瞭解，都深深覺察到 BIM 技術導入工程專 案確有顯著的潛在效益，無論是公部門(如北市捷運局、北市府、中研院、國 家同步幅射研究中心等) 及建設公司的業主角色，或是設計單位(如中興、世 曦、亞新、中鼎等顧問公司以及許多建築師事務所)，或是營建廠商(如大陸、 建國、三星等工程公司)，都積極投入人力物力，導入工程專案實作，力圖精 進，以提昇產業效能，也確實印證了初步的效果。 BIM 技術係建築物跨生命週期資訊共享的利器，此技術在國內外正火速發 展，它的潛能已營造出建築業界有史以來可以徹底改變生產體質的契機，但因 此技術牽動層面之廣且複雜，應「有系統」、「有組織」、「適時」、「適地」的配 套推展，方能克竟全功。然要業界全面獲得應用 BIM 之宏大效能，仍有許多 環節需要從制度面、技術面與策略面一起考量，由產官學研等各界工程先進 們，即刻而有條不紊地多管齊下、分頭併進，有系統地將 BIM 技術逐步導入 我國建築生命週期之各階段與相關專業，讓此技術順利融入而成為建築物從創 建到拆除的漫長歷程中一套必然的「基軌」，成功開展我國建築產業的新世代。 本研究之主題，即擬以宏觀的視野與前瞻的思維，進行全面性的規劃作業，提 出我國建築業導入 BIM 技術之短中長期推動方針之建議，擬結合工程各界精 IX

施工、營運、使用、維護、拆除等各階段各相關專業領域之應用與整合相關課 題，按步推進，以順利將我國建築產業帶入嶄新紀元。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 本年度計畫的重點工作在為『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與 推廣』科技計畫進行奠基鋪路的工作。除了儘速完成科技計畫書的編撰外，為 順利展開全面而且配套的研究與推廣，需號召國內在 BIM 技術已有具體經驗 和心得的產官學研等各界專家組成研究發展小組，定期開會，討論研發與推廣 方針，並據以研擬未來的計畫實施方針。另外為將來科技計畫進行時能提供參 與研發之各子計畫資訊共享的服務，在今年度先建置此平台的軟硬體基礎建 設，以及雲端架構下初步規劃此平台之Prototype，以利未來研究工作能順利的 銜接，提昇研究品質與加速研究進程。再者，利用今年研究蒐集國內外 BIM 相關資訊之便，彙整這些資料，並嘗試架構『國內外BIM 技術文獻資料索引』， 供後續研究之相關人員查詢引用。最後，研擬『建築資訊全面整合與分享技術 之應用研發與推廣』計畫實施方針與實作藍圖之建議，以供參考。 (一)撰寫『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』中程個案計畫書 1.廣泛蒐集研讀國內外 BIM 發展情資 2.系統化蒐集分類整理 BIM 相關資料 3.參酌研究發展小組意見 4.著手撰寫科技計畫書 (二)廣邀國內產學精英，辦理五次專家座談會 1.廣邀國內產官學研各界之專家學者 2.北中南分區舉行座談

3.建研所廣邀產學各界精英，擴大舉辦 (三)建置『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端服務平台』之資訊基礎建設 1.蒐集最新雲端服務開發技術文獻 2.系統分析雲端服務平台功能需求 3.設置此資訊服務基礎建設必要軟硬體 4.設計『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端服務平台』雛型 (四)彙整『國內外 BIM 技術文獻資料索引』 1.整理現有已蒐集有關 BIM 之國內外文獻 2.參酌研發小組有關 BIM 技術分類之建議 3.擬以檢索分類技術進行自動分類歸納 4.建立 BIM 文獻持續蒐集與自動歸納分類機制 (五)研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』計畫實施方針建 議 1.詳實剖析國內外 BIM 發展與資訊新科技的趨勢 2.深入探討如何營造國內發展 BIM 技術的成功契機 3.充分融入國內建築業界對發展 BIM 技術的意見 4.研擬一套有系統有組織而具可行性計畫實施方針建議 三 、 重 要 發 現 本研究從一開始即依既定計畫逐步分工進行，除了從國內外大量彙集BIM 相關資訊，努力研讀分析，並辦理五次專家座談(含所內自辦)，聽取專家意見， 開始以 SWOT 進行個別分析，再詳細做矩陣交叉分析，然後以此分析結論再 來闢劃 BIM 的知識體系綜覽圖、及中程個案計畫研究工作項目，並完成中程 XI

另外在雲端基礎架構建置方面，已順利打通雲端最關鍵的代表性技術 – VDI(虛擬桌面基礎架構)的建置，及遠端桌面服務的許多複雜設定工作。同時 亦針對BIM-Cloud 在 Web 上協同作業的平台，完成初步規劃的雛型。

彙整『國內外BIM 技術文獻資料索引』部分也已架設在新建置之雲端基 礎架構中，可用IBM 的 OmniFind 進行 BIM 資料的全文檢索(或其他 Free 軟體) 進行搜尋動作。 (一)BIM 的 SWOT 矩陣分析與中程個案計畫研擬策略 1.完成 BIM 在我國發展之 SWOT 矩陣分析 2.完成 BIM 的知識體系綜覽圖 3.完成中程個案計畫書之編撰工作 (二)北中南辦理五次專家座談會 1.台北辦理兩次專家座談、高雄一次、台中一次、建研所擴大辦理一次， 共辦理五次專家座談會，廣邀國內產官學研各界專家學者參與討論。 2.經綜合彙整各專家學者意見，對國內目前在 BIM 發展的殷切期待與當下 發展現狀有初步的瞭解，對SWOT 分析的充實及中程個案計畫之擬訂， 有實質的幫助 (三)建置『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端服務平台』之資訊基礎建設 1.完成雲端網站之軟硬體基礎架構先導建置工作，並撰寫建置手冊，已初 步瞭解雲端技術特色。 2.應用雲端網站特色，配合 BIM 研究初步系統分析雲端服務平台功能需求 3.初步嘗試規劃設計『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端服務平台』雛 型

(四)彙整『國內外 BIM 技術文獻資料索引』 1.整理現有已蒐集有關 BIM 之國內外文獻 2.參酌研發小組有關 BIM 技術分類之建議 3.系統化蒐集分類整理 BIM 相關資料，作為內部研究參考使用 4.已將查詢功能暫掛在『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端服務平台』 雛型。 (五)研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』計畫實施方針之 建議。 1.彙整與研讀國內外有關 BIM 技術之文獻資料 2.參酌國內 BIM 專家學者與政府官員之意見 3.嘗試研擬未來幾年我國在建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推 廣計畫實施方針之建議。 四 、 主 要 建 議 事 項 建議一 立即可行建議—中央應儘速宣示 BIM 政策，制定我國 BIM 發展策略 主辦機關：行政院公共工程委員會 協辦機關：內政部營建署、內政部建築研究所 行政院公共工程委員會可參考英美或新加坡、中國、韓國等國家，要求公 共工程率先導入BIM 技術之國家發展策略，儘速宣示我國 BIM 政策，並與內 政部營建署、建築研究所協同作業，制定BIM 相關發展策略。 建議二 立即可行建議—儘速制定 BIM 導入必要的規範標準 XIII

協辦機關：內政部營建署、內政部建築研究所 目前業界大多反應幾項BIM 發展的障礙，有賴政府以高位的立場及公權， 出來整合業界進行檢討調整舊制與訂定新規範標準。參照國外政府積極導入 BIM 的策略，皆以公共工程率先引用為手段，而過程中以制定 BIM 導入必要 的規範標準為首要工作，建議我國亦仿效先進國家作法，由行政院公共工程委 員會主辦，營建署與建築研究所協辦，儘速制定 BIM 導入必要的規範標準。 包括：A. 模型智財權問題、B. 工程導入 BIM 之契約規範與整合交付問題、 C. 各階段各專業領域 BIM 使用之執行導引手冊、D. BIM 在設計與施工之協同 作業規範、E.先導型工程案例實作業。 建議三 立即可行建議—中程個案計畫優先考慮建築物生命週期資訊整合與基礎架構問 題，並協助建築物生命週期各階段及各專業初期導入之迫切需求 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：行政院公共工程委員會、內政部營建署、中華民國全國建築師公會、 台灣區綜合營造工程工業同業公會 由於國內建築產業以中小規模的業者居多，包括建築師事務所或營建廠商 都一樣，然而他們每年的產值總合仍是營建總產值的極大部分，不可忽視；但 因組織人力精簡，其在資訊技術升級方面的能力即相對偏弱，若沒有政府出資 做適當的支援與鼓勵，對國家政策的推動與整體競爭力的提昇是弊多於利的。 因此，為了能順利將 BIM 應用技術早日扎根到產業基層，進而融入產業深層 之運作常態，孕育出建築業新世代的文化，則建議政府能適時出來協助建築物 生命週期各階段各專業領域在初期導入 BIM 時，幫忙解決業者迫切需要的問 題。

建議四 立即可行建議—延續本研究在雲端計算之基礎架構成果，建置國內第一座建築資 訊服務公有雲，同時提供 BIM 中程個案計畫各研究子計畫資訊共 享，包括 BIM 資訊全文檢索服務 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：無 BIM 的共享元件也是 BIM 建模作業輔助資訊之一，英國 NBS 及美國綠建 築協會皆專闢網站提供BIM 元件共享服務，以及與 BIM 技術相關之查詢服務， 另外，建研所即將進行BIM 中程個案計畫因建築資訊有生命週期共享的考慮， 採分進合擊之綜合性研究較能獲取宏效，因此，利用本研究BIM-Cloud 的基礎 軟硬體架構進一步開發資訊存取管控之共享平台，以協助各子計畫研究資訊之 充份共享(包括 BIM 資訊全文檢索服務)。 建議五 中長期建議—配合 ICT 技術發展的世界潮流，深化本研究在 BIM-Cloud 協作平台 雛型的初步成果，完成國內可行之 BIM-Cloud 協作平台，並推廣給 業界使用 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：財團法人台灣建築中心 本年度在BIM-Cloud 協作平台雛型已有明確可行的成果，配合 ICT 技術發 展的世界潮流，雲端計算必為各企業機關資訊系統爭相引用的明日之星，本研 究建議建築研究所可乘勝追擊，以本年度的研究成果為基礎，正式完成一套在 XV

技術。 建議六 中長期建議—BIM 技術應用之研發，必須與國內智慧綠建築發展密切繫結 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署、中華民國全國建築師公會、財團法人台灣建築中心 智慧綠建築的理想實現有很大成份需仰賴ICT 技術，它的趨勢深深左右著 人類生活與工作各層面，自然也包括建築營建產業，行動設備是一個很好的例 子，未來尚有深具潛力的 3D 掃瞄、點雲技術、AR 擴增實境、物聯網、條碼 技術，尤其是雲端計算的觀念，也跟 BIM 技術本質非常類似，就是充分應用 網際網路來讓資源儘量集中管理，這些ICT 的演進趨勢，都能直接間接協助智 慧綠建築邁向永續經營的理想境界。建研所可藉既有在智慧綠建築之豐碩研究 成果下，結合至BIM 中程個案計畫相關之子研究計畫中。

ABSTRACT

Keyword： Building information modeling, Coud computing, The life cycle of the building

Background

BIM (Building Information Modeling) technology has attracted the attention of the domestic and foreign civil construction sector, the domestic construction industry is also aware of BIM technology the import engineering project there are significant potential benefits. Technology affects the perspective is broad and complex, the need to "system", "organized", "timely" and "appropriate manner" supporting promotion. The subject of this study, that is intended to be a macro-vision and forward-looking thinking, comprehensive planning jobs, raised our country's short and long-term import BIM technology in the construction industry to promote the principles of the proposal, intended to combine engineering elites, together, step by step proceed from the life cycle of the building, and positive thinking in the planning, design, construction, operation, use, maintenance, removal of each stage of the application and integration of the relevant areas of expertise related topics, step-by-step forward, in order to smooth the domestic construction industry into a new era.

Research Content & results

(A) Write a "Integrated building information and share technology applied R & D and promotion" ，medium-range plan of the Platform

(B) Invite domestic BIM experts handle five expert forum

(C) to build the information infrastructure construction industry import BIM technology research and development information cloud services platform "with easy platform prototype

(D) collection of domestic and foreign BIM technology literature index (E) The proposed research project implementation guidelines recommend

Suggestion

Suggestion 1.

Immediately feasible suggestions — Government should expedite declared BIM policy Authority：PCC

Cosponsor：CPAMI、ABRI

PCC refer to the Anglo-American or Singapore, China, South Korea and other XVII

as soon as possible declaration of BIM policy requires public works and with CPAMI, ABRI collaboration, develop a the BIM related development strategy.

Suggestion 2.

Immediately feasible suggestions —To develop BIM import the necessary standards as soon as possible

Authority：PCC

Cosponsor：CPAMI、ABRI

Foreign government import BIM strategy, often in order to develop the necessary BIM standards paramount task.Including: (A). model of intellectual property issues, (B). project import contract specification and integration of BIM delivery issues, (C). each stage of the professional field of BIM use executive guide manual, (D). BIM collaboration in the design and construction of the specification, (E). pilot projects implemented.

Suggestion 3.

Immediately feasible suggestions —Medium-range cases plan give priority to the building lifecycle information integration and infrastructure issues, and to assist in the building lifecycle stage and professional early import urgent needs.

Authority：ABRI

Cosponsor：PCC、CPAMI、UIA、CNAGC

In order to smooth the popularity of BIM application technology to the base level of the Building industry, further integration into the operation of the norm of the industrial deep, to form the culture of the new generation of the Building industry, It is recommended that the government can timely to assist the various stages of the life cycle of the building areas of expertise to help solve the industry urgently needs the initial import BIM.

Suggestion 4.

Immediately feasible suggestions —Continuation of the research in cloud computing infrastructure achievements, to build the first public BIM-Cloud

information services, while providing the BIM medium-range cases plan sub-project information sharing, including BIM information query service

Authority：ABRI Cosponsor：None

Basis on this study, about BIM-Cloud hardware and software fundamental architecture to further develop the access control of information-sharing platform ,to assist the sub-project of medium-range cases plan research information sharing (including the BIM information text retrieval services).

Suggestion 5.

Medium-and long-term suggestions - With ICT technology development trend of the world , to deepen the study in BIM-Cloud Sites prototype preliminary results, Complete a BIM-Cloud Sites and promotion to industry

Authority：ABRI Cosponsor：TABC

This study suggests that the year's research-based, With ICT technology development trend of the world , to deepen the study in BIM-Cloud Sites prototype preliminary results, Complete a BIM-Cloud Sites and promotion to industry to enhance domestic BIM technology.

Suggestion 6.

Medium-and long-term suggestions - Green building development links with domestic wisdom

Cosponsor：CPAMI、UIA、TABC

Intelligent Green Building ideal achieve great ingredients need to rely on ICT technology, ABRI by both Intelligent green building fruitful research, combined with the relevant sub-plan to BIM medium-range Master Plan.

第一章、 緒 論

第一節、 研究緣起與背景

壹、研究緣起

近幾年來，由於資訊科技之軟硬體，以及網際網路等技術的飛速進步，帶 動工程圖文資訊載體技術上的多項突破。BIM(Building Information Modeling)[1]

技術在國內外的土木建築工程界，已掀起一股狂風熱潮，我國工程業界最近更 有急速升溫的現象，由於網際網路的資訊開放，許多業界先進已從國外 BIM 推動的現況、實作案例、文獻資料、以及對 BIM 工具的多方瞭解，都深深覺 察到 BIM 技術導入工程專案確有顯著的潛在效益，並體認到資訊科技進步之 不可逆轉；無論是公部門(如北市捷運局、北市府、中研院、國家同步幅射研 究中心等) 及建設公司的業主角色，或是設計單位(如中興、世曦、亞新、中鼎 等顧問公司以及許多建築師事務所)，或是營建廠商(如大陸、建國、三星等工 程公司)，都積極投入人力物力，導入工程專案實作，力圖精進，以提昇產業 效能，趕跨門檻以爭頭香。初期縱有跌撞，但也確實印證了許多初步的效果。 BIM 技術係建築物跨生命週期資訊共享的利器，此技術在國內外正火速發 展，它的潛能已營造出建築業界有史以來可以徹底改變生產體質的良機，但因 此技術牽動層面之廣且複雜，應「有系統」、「有組織」、「適時」、「適地」的配 套推展，方能克竟全功。然要業界全面獲得應用 BIM 之宏大效能，仍有許多 環節需要從制度面、技術面與策略面一起考量，由產官學研等各界工程先進 們，即刻而有條不紊地多管齊下、分頭併進，有系統地將 BIM 技術逐步導入 我國建築生命週期之各階段作業與相關專業領域，讓此技術順利融入而成為我 國建築物從創建到拆除的漫長歷程中，一套根深柢固的必然「基軌」，成功開 展我國建築產業的新世代。本研究之主題，即擬以宏觀的視野與前瞻的思維， 進行全面性的規劃作業，提出我國建築業導入BIM 技術之短中長期推動方針， 擬結合工程各界精英，齊心協力、循序漸進地從建築物生命週期著手，積極思 1

之應用與整合相關課題，按步推進，以順利將我國建築產業帶入嶄新紀元。

貳、研究背景

節能、減廢以及人力、材料、資源整合等之績效，是當前建築產業界所面 臨最迫切也最具挑戰性的課題，目前看來，BIM 技術導入的成功與否，確實有 直接、間接的影響，但國內具體的實作案例與量化的評估工作尚付諸闕如，難 以服眾。惟整體BIM 技術牽涉層面甚廣，研究工作應將本土化 BIM 技術的研 發與推廣，有系統有策略地納入短中長期的努力目標。 本研究著重於應用(Applications)與策略(Strategies)方面，尤其是在政府的 工程標準格式制定。本研究對 BIM 導入我國建築產業界將始終秉持「政府能 為業界做什麼？」做為思考的方向與研究的重點。並著重 BIM 在 Workflows 的應用，包括：Visualisation、Analysis、Strategy、Intellectual Property Rights 等。以建研所的角度，努力將BIM 技術推向 E-Government 自動化。將來研究 必注意跳脫技術本位的思維，而以應用層面為研究主軸，不與當前市面上已有 的 BIM 軟體工具進行重複性的開發，而是站在政府的高度，體察業界在應用 BIM 技術時，實務推動上所欠缺包含本土化介面、教育、標準、法規配合等等 各種層面，如何協助之議題為首要。

第二節、 研究主軸與綱領

壹、 研究主軸

本年度計畫的重點工作，表面上雖為五大項，但實際上主軸都集中在為『建 築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』科技計畫進行奠基鋪路的工 作。目前除了已完成科技計畫書的編撰外，為順利展開全面而且配套的研究與 推廣，需號召國內在 BIM 技術已有具體經驗和心得的產官學研等各界專家貢 獻自己的智慧，一起共襄盛舉，參與座談會，討論我國營建產業界在發展BIM 技術時應走的方向與該注意和努力的議題，並據以研擬未來的計畫實施方針。

另外為將來科技計畫進行時能提供參與研發之各子計畫資訊共享的服務，在今 年度嘗試先建置雲端資訊服務平台的資訊基礎建設與簡易系統雛型做為測 試，以利次年研究工作能提供分享，提昇研究品質與加速研究進程。再者，利 用今年研究蒐集國內外 BIM 相關資訊之便，彙整這些資料，並嘗試架構『國 內外BIM 技術文獻資料索引』，供後續研究之相關人員查詢引用。最後，研擬 『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』計畫實施方針與實作藍圖 之建議，供未來計畫推展之參考。研究主軸分為下列五項： 一、 撰寫『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』中程個案計畫 書。 二、 組成『建築產業導入BIM 技術研究發展小組』(本年度以召集國內在 BIM 技術方面產官學研專家學者參與座談，提供寶貴意見為主)。 三、 建置『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端服務平台』之資訊基礎建設 與簡易平台雛型做為雲端技術測試。 四、 彙整『國內外 BIM 技術文獻資料索引』。(內容置於雲端測試平台，內部 研究參考使用，暫不擬公開) 五、 研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』計畫實施方針建 議。 3

貳、 研究綱領

原研究方法與綱領如下圖所示：

圖 1-1 原計畫執行步驟圖 (資料來源 研究小組自繪)

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計畫實際執行後，修正之研究方法與綱領如下圖所示：

圖 1-2 計畫實際執行步驟圖 (資料來源 研究小組自繪)

第二章、 研究方法及執行進程

第一節、 研究方法

壹、 撰寫『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』中程個案計

畫書

一、 廣泛蒐集研讀國內外BIM發展情資

因為 BIM 技術在各國建築產業界的發展，在近年來有加速升溫的現象， 工具廠商及產業界、學術界產出的參考文獻非常多，許多在網際網路上流通及 公開的資訊皆盡力蒐集研讀，部分需付費或未達開放期限之論文，囿於經費與 其他因素暫未納入，惟將來視研究子題需要再酌情寬列預算予以購入供參。由 於 BIM 涵蓋建築物生命週期資訊的運用，牽涉層面相當龐雜，自然相關的文 獻也特別多，目前參與本案之研究人員雖積極分工蒐集，務求嚴謹且不疏漏， 然研讀消化工作，雖盡心盡力，仍礙於時間有限而力有未逮。

二、 系統化蒐集分類整理BIM相關資料

前已述及BIM 涵蓋建築物生命週期資訊的運用，包括建築物規劃、設計、 分析、發包、簽約、施工管理、竣工交付、營運維護、物業管理、報廢拆除等 冗長的過程，牽涉層面相當龐雜，相關文獻也自然會呈現多元，甚至盤根錯節， 不易歸類。本研究雖嘗試參考台大土木採取知識本體理論進行 BIM 相關文獻 的自動分類研究成果，惟該研究目前仍在發展當中，尚未達實用階段。目前仍 採人工整理分類方式，讓這些文獻資料在未來的研發過程中發揮高度的參考價 值。

三、 參酌國內BIM專家學者意見

本年度原考慮組成 BIM 研究發展小組，密集定期開會以貢獻已學，及寶 貴意見。惟因BIM 技術牽涉層面太廣，相關專家學者特多，恐邀請考量不周， 掛一漏萬，代表性不足，乃改採分散臺灣北中南共辦理五次專家座談會，盡量 7

商，集思廣益，針對初期有關『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推 廣』科技計畫書撰稿事宜提供意見，務必讓計畫書的大方向精準可行。

四、 完成科技計畫書撰寫

由國內外文獻蒐集、整理與研讀，加上北中南陸續辦理五次專家座談會， 在研發方向與層次關係上有了明確的綱領，尤其對整個 BIM 發展的國內外潛 勢，及國內建築產業界、教育界、學術界等深入的瞭解，將國內發展 BIM 的 前瞻思維，充分的融入『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』科 技計畫書內涵，擬訂一套成功可行的推展與研發策略。

貳、 廣邀國內產學精英，辦理五次專家座談會

本研究計畫將為我國建築產業界導入 BIM 技術奠定根基鋪路，及營造對 相關各行專業有利的氛圍，故國內相關專家學者的寶貴意見相當重要。本年度 原考慮組成 BIM 研究發展小組，密集定期開會以貢獻已學，及寶貴意見。惟 因 BIM 技術牽涉層面太廣，相關專家學者特多，且平日又多公務繁重，共同 會商時間難敲，又唯恐邀請考量不周，掛一漏萬，意見代表性不足，經多方考 量，改以在台北、台中、高雄共辦理五次之專家座談會，邀請專家學者涵蓋建 築產業界、學術界、教育界、建設投資公司、工程顧問公司、政府單位等，在 建築物生命週期各階段各專業相關而對 BIM 已有相當鑽研與心得，且具代表 性的專家學者一起，共同集思廣益，協商整個研發策略。

一、 廣邀國內產官學研各界之專家學者

由於改採專家座談會，邀請者眾，特請臺大土木 BIM 研究中心主任謝尚 賢教授協助邀請。國立臺灣大學土木工程學系之「工程資訊模擬與管理研究中 心」(簡稱臺大 BIM 中心)成立於民國 98 年 9 月，是國內首創專門研究 BIM 技 術的單位，主任-謝尚賢教授已公認為國內在 BIM 技術研究投入時間最早也最 專注，可謂首屈一指的學者專家，且中心長期以來與國內工程之產官學研教等

各界在BIM 技術研究方面有密切與頻繁的交流關係，故特請謝教授協助邀請。

二、 北中南分區舉行座談

透過臺大BIM Center 協助，分別在 03/05、05/21 在台北各辦一次，08/07 在高雄一次，08/28 在台中一次，總共辦理四次，約四十人次專家學者與會， 其中包括有學術界、BIM 顧問公司主持人、工程產業界專家、地方政府建築與 工程主管等。與會人士皆能暢所欲言，對我國發展 BIM 除了樂觀其成外，對 建研所積極推動 BIM 研究的方向和努力亦給予相當肯定，許多寶貴意見將做 為撰寫『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』科技計畫書之重要 參考依據。

三、 建研所廣邀產學各界精英，擴大舉辦

建研所對 BIM 技術在我國的發展，始終非常重視，為能聽取更廣泛更具 多方代表性的聲音，特在09/06 於所內廣邀國內產學各界之精英，齊聚一堂， 充分交換意見，祈為 BIM 技術在我國的發展，貢獻寶貴的意見。本次會議， 所長特別重視，除了從頭主持到結束，還特別要求所內各主管全員參加，對 BIM 之重視可見一斑。

參、 彙整專家學者意見提供參考

五次專家座談會議之紀錄，除了彙集整理後，列入本報告後述『參考資料』 一章外，並試圖理出各家意見之重點，列表於下章『研究發現』，做為進一步 分析國內現況與需求論據之參考。從多位專家學者的寶貴意見中，設法兼顧產 業的特質與關聯性，去異存同，取得較具代表的一致共識，然後再逐次逐漸浮 出整體研發推展的短中長期的計劃期程及各項配套子計劃，以利明確產出能確 保成功的一套研發策略，據以共同努力實踐。 9

肆、 建置『建築產業導入BIM技術研發資訊雲端服務平台』之資訊基礎建

設與簡易平台雛型做為雲端技術測試。

本年度有關BIM 先期研究在建置『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端 服務平台』之資訊基礎建設方面，應是整個長遠計畫成功的關鍵。除了利用此 服務平台雛型的技術探討，可藉以深入探索最新雲端科技的潛能與未來走向， 以實務操練來吸取技術精髓，瞭解雲端技術特質及其對國內發展 BIM 的可能 貢獻，另一方面可以分享本年度的成果給後續的研究團隊，祈能建立未來BIM 相關研究整體計畫研究資訊充分共享與溝通的橋頭堡，做為所有子計畫未來研 發能量的後勤支援，讓總計畫能全面的成功。

一、 蒐集最新雲端服務開發技術文獻

雲端計算成為新世代資通訊科技的核心技術應該已是無庸置疑。網際網路 如同虛擬空間的交通建設一般，四通八達，且通道多又寬廣，全世界的網路基 礎建設已躍升成為人類生活不可少的維生線，幾與機電給排水系統並列同等重 要，這樣的態勢只會愈來愈明確愈倚賴，也因此，自然形成雲端計算的崛起， 雲端計算的發展會將現有的資訊應用模式做一很大程度的改變，而且影響相當 深遠，尤其，它的特質和建築產業的特性相當匹配，因為建築產業都以專案為 導向，有了專案，許多的人員機具、材料才會到位，專案使用雲端服務可以像 工地申請臨時水電一樣，用多少算多少錢，工程完畢就停止。雲端計算的相關 技術像雨後春筍般充斥坊間，本研究已廣泛蒐集相關文獻，審慎評估並擬具應 用策略。

二、 建構雲端資訊服務平台之軟硬體基礎建設

雲端技術表面上雖說是早已出現多年的資通訊技術，但背後卻隱含當下之 軟硬體運作觀念的大改變，促成改變的因素固然很多，但網際網路頻寬，以及 電腦軟硬體效能大幅躍升、行動設備快速崛起等，都是最主要的原因。目前有 許多提供企業界實作雲端運用的著名公司，例如VMware、Citrix 等，而 Microsoft 倚仗其 Windows 作業系統普及全世界，相關文獻資料取得容易，今年推出 Windows 8 與 Windows Server 2012 等新系統，即全力強化雲端架構與行動設備

銜接的功能，尤以Windows Server 2012 內正式納入 VDI(虛擬桌面基礎架構， Virtual Desktop Infrastructure)安裝功能在內，可見其對未來私有雲或混合雲發 展態勢之重視。 本研究最後即決定嘗試以微軟之VDI 建置雲端資訊服務平台環境，經過許 多瓶頸的突破，終能僥倖在預期時程內打通必要的關卡，完成初步的建構工 作，並將過程詳加記載以供未來相關研究需求之參考。

三、 初步系統規劃雲端服務平台雛型介面與功能

除了詳細研讀雲端計算之相關文獻，慎擇有前瞻性的資訊技術與軟硬體做 為研發基礎架構之工具。另一方面要從整個研究計畫長遠的推展做考量，將未 來整體研究各子計畫視同作戰部隊，而本雲端服務平台就是登陸後的橋頭堡， 提供各子計畫的後勤支援，各子計畫能否各個順利成功，以及總體計畫能否整 合達最大化的成效，則端看源源不絕的後勤服務是否發揮預期的效能。因此， 本年度初步構想，先從測試雲端平台架構為切入重點，而從整體計畫的資訊需 求供需做為考量，規劃一套具服務持續力與供需資訊豐沛的雲端服務平台之測 試雛型。

四、 簡易BIM雲端資訊平台雛型設計

由於雲端主機架構與傳統系統主機架構迥異，雖吾人在使用雲端的網頁系 統時，感覺跟傳統沒任何差別，但實際上，背後主機的運作已經完全不同(細 節後敘)。本年度首重對雲端運算的深入瞭解，並嘗試設計一個簡易 BIM 雲端 資訊平台的雛型，探討如何運用雲端機制來運作此雛型系統，為將來大量使用 雲端計算之優勢於 BIM 技術的研發與應用鋪路。本年度已初步達成簡易 BIM 雲端資訊平台雛型設計與部署的目標。

五、 『建築產業導入BIM技術研發資訊雲端服務平台』雛型運作測試

雲端計算的主要特色在充分應用網路頻寬，以及電腦主機 CPU 的運算潛 力，更重要的是主機群背後虛擬桌面基礎架構在運算資源彈性增減及有效分配 的能力、巨量資料集中管理等特性，對企業內部在資訊運作的有效管理方面相 當契合所需，可以預見未來的私有雲及混合雲架構將會大行其道。尤其晚近為 11

RemoteFX 技術即是，RemoteFX 特別針對遠端 3D 顯示有相當令人耳目一新的 突破，這對BIM 技術的發展非常具有深遠意義。本研究目前已設計 BIM 雲端 資訊平台雛型供測試雲端軟硬體基礎架構，本文截稿為止，仍持續進行各種運 作可行性的討論與測試。

伍、 彙整『國內外BIM技術文獻資料索引』

一、 整理現有已蒐集有關BIM之國內外文獻

本研究小組在將近兩年來，已在網路上及專書等蒐集相當多有關 BIM 的 文獻，雖然已有初步整理，但仍需重新檢討其歸納分類之原則，再做整理，並 將這些資料存放在雲端服務平台，供內部小組成員查詢參考。

二、 文獻資料的儲存、擴增與分享

由於近年來各國產學界在 BIM 相關技術的研發與應用方面有急速升溫現 象，相對在文獻資料方面也迅速增加，目前本研究在這方面資料已累積甚多， 仍不斷擴增中，佔記憶容量極大。由於其中許多文章資料有智財授權問題，不 宜在網路公開供任意下載，因此儲存與管理需費周章。可見的未來，BIM 相關 文獻資料，以及一系列的研究成果，必然不斷擴增，為提供研究團隊充分共享， 內部成員存取權限管控需進一步考量。

三、 探討BIM技術之本體知識分類模式

專業本體知識的分類是一門專門學問，這可見諸許多文獻研究，惟所有分 類之目的不外乎將龐大的相關資訊做一有系統、有組織、使有助於後續查詢、 參考取用方便，發揮這些資訊之效用累積與加成之功能，讓這些辛苦蒐集的專 業知識能成功地扮演繼續往上躍升的奠基。臺大土木在 BIM 技術相關之本體 知識分類機制已有初步研究成果，目前尚未達成熟可用階段，但此構想與研究 方向相當吻合近年巨量資料自動分類管理的需求，本研究將來的後續研究可以 考慮朝此方向努力。兒目前仍暫時採人工分類的模式，詳於後敘。

四、 建立BIM文獻全文檢索資訊系統

由於 BIM 技術仍不斷在發展與更新，工程專案實作之成果也愈來愈多， 值得提供參考的資訊每日湧入，除了未來考慮建立 BIM 文獻持續蒐集與自動 歸納分類機制，使能更有時效的掌握新資訊，減少時間人力的浪費。本年度先 完成建立BIM 文獻全文檢索的功能，並安置在雲端平台雛型系統內供測試。

陸、 研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』計畫實施方

針建議

一、 詳實剖析國內外BIM發展與資訊新科技的趨勢

國內外 BIM 技術的發展正處於引爆的關鍵期，由於牽涉到整個冗長的生 命週期不同階段及不同專業領域，所需探討與研發的議題很多，許多的技術、 工具、規範標準、執行導引、案例實作成果、永續性建築等等，如泉水般湧現， 都必須快速而深入詳實的研判與剖析。尤其網際網路技術進入行動式、 HTML5[2]與雲端計算的新世代，物聯網相關技術亦會在近年內普及，這些都 會加速度般的擴張，而且都會直接影響 BIM 技術的發展，我國建築產業在導 入BIM 技術過程中，必須重視這些潛勢做可長可久的前瞻考量。

二、 深入探討如何營造國內發展BIM技術的成功契機

BIM 技術要成功導入，造成普遍回響，萬不可一廂情願，單向考量，而必 須深入探索建築產業各階層的特質與態度、能力、文化習性等，市場自然競爭 的機制也相當重要，由國內這些既有的環境現況做客觀而有系統的探討，設法 尋找出如何營造國內發展 BIM 技術成功契機的方向與作法，讓產官學研各界 齊力將我國建築產業帶向新紀元。

BIM HandBook 作者 Chuck Eastman 是 BIM 技術的導師，是 BIM 理論的 指標人物，若能邀請其到國內進行專題演講與指導，將對我國如何發展 BIM

蒞台指導，臺大BIM 中心當可協辦促成。

三、 充分融入國內建築業界對發展BIM技術的意見

從 BIM 技術與資訊科技發展的關注與國內建築產業之環境現況探討等， 都需充分融入國內建築業界對發展 BIM 技術的意見，隨時聽取各專家學者的 看法，也同時讓廣佈各階層與各專業領域的專家學者彼此保持高度的共識，不 可再掉入『資訊孤島』的窘境，才能真正達到建築物生命週期資訊共享的最大 化成果。 本研究將盡力蒐集國內外 BIM 使用之近況訊息，並詳實調查與分析，作 為其在未來我國科技計畫中精準定位之參考。建築物在其生命週期中包括規 劃、設計、施工、營運等不同階段，會有許多不同的 BIM 應用作業，而產、 官、學、研在推動此 BIM 技術於其間之角色定位各有不同，本研究將會努力 試圖釐清與訂定。

四、 研擬一套有系統有組織而具可行性計畫實施方針建議

配合102 年度整體科技計畫的推動，以建築研究所總體研究規劃統籌下， 在研究將彙整所有資訊，經研判分析各不同階段與不同專業領域代表的意見， 著手研擬一套有系統有組織而具可行性計畫實施方針建議，做為建築研究所推 動總體計畫之參考。在擬撰『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』 中程個案計畫書時，會擬定短中長期計畫發展之Roadmap，並詳實規劃願景、 目標，以及擬訂策略及工作項目，並明確訂定總體預期成果及效益。 本研究將以建築物生命週期的 BIM 技術應用和永續綠建築，智慧建築等 終極目標做結合為考量，因此，目前國內已發展相當先進之綠建築、智慧建築 評估系統必在後續研究規劃中，予以優先考量納入BIM 相關軟體之界接使用。

第二節、 執行進程

本研究之期程為101/03 – 101/12，共計十個月，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。 圖例說明： 表 2-1、研究計畫預計時程與實際執行狀況 15 預定進度 執行進度 月次 工作項目 第 一 月 第 二 月 第 三 月 第 四 月 第 五 月 第 六 月 第 七 月 第 八 月 第 九 月 第 十 月 第 十 一 月 第 十 二 月 備註 一、撰寫『建築資訊全面整合與 分享技術之應用研發與推廣』 科技計畫書 (一)、廣泛蒐集研讀國內外 BIM 發展情資 3 (二)、系統化整理分類 BIM 相關 情資 2 (三)、參酌國內 BIM 專家學者意 見 1 (四)、完成撰寫科技計畫書 2 二、廣邀國內產學精英，辦理五 次專家座談會 (一)、廣邀國內產官學研各界之 專家學者 5 (二)、北中南分區舉行座談 4 (三)、建研所廣邀產學各界精 英，擴大舉辦座談 1 (四)、彙整專家學者意見提供參 考 9 三、建置『建築產業導入BIM 技 術研發資訊雲端服務平台』之 資訊基礎建設與簡易平台雛型 做為雲端技術測試。 (一)、蒐集最新雲端服務開發技 術文獻 6 (二)、建構雲端資訊服務平台之 軟硬體基礎建設 4 (三)、初步系統規劃雲端服務平 台雛型介面與功能 5 (四)、簡易 BIM 雲端資訊平台雛 型設計 7

作測試。 四、彙整『國內外 BIM 技術文獻 資料索引』 (一)、整理現有已蒐集有關 BIM 之國內外文獻 3 (二)、文獻資料的儲存、擴增與 分享 3 (三)、探討 BIM 技術之本體知識 分類模式 5 (四)、建立 BIM 文獻持續蒐集與 自動歸納分類機制 4 五、研擬『建築資訊全面整合與 分享技術之應用研發與推廣』 計畫實施方針建議 (一)、詳實剖析國內外 BIM 發展 與資訊新科技的趨勢 6 (二)、深入探討如何營造國內發 展BIM 技術的成功契機 6 (三)、充分融入國內建築業界對 發展BIM 技術的意見 6 (四)、研擬一套有系統有組織而 具可行性計畫實施方針建議 6 預 定 進 度 ( 累 積 數 ) 9% (9%) 14% (23%) 14% (37%) 9% (46%) 12% (58%) 9% (67%) 8% (75%) 9% (84%) 9% (93%) 7% 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。請以每一小格粗組線為 一分，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，作為每一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）

壹、 撰寫『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』中程個案

計畫書

圖 2-1 撰寫『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』中程個案計畫書流程圖 (資料來源：研究小組自繪)

中程個案計畫的撰寫是本研究計畫在期中前最重要的任務之一，計畫一開 始即從廣泛蒐集研讀國內外 BIM 發展情資，以及辦理第一次專家座談同時 進行，然後開始整理文獻與專家意見，由於 BIM 涵蓋建築物生命週期資訊的 運用，包括建築物規劃、設計、分析、發包、簽約、施工管理、竣工交付、營 運維護、物業管理、報廢拆除等冗長的過程，牽涉層面相當龐雜，相關文獻也 自然會呈現多元，甚至盤根錯節，不易歸類，因此，本研究將嘗試建構一套系 統化的整理分類方法，讓這些文獻資料在未來的研發過程中發揮高度的參考價 值。在蒐集分類整理BIM 相關資料期間，並不斷與所裡長官討論與交換意見， 即開始研擬中程個案計畫大綱。除了持續與所內同仁討論外，開始籌辦第二次 專家座談，提出初步綱領構想，再依委員意見進行修正綱領，初步定案後，即 開始撰寫計畫內容，從研發方向與層次關係上條理出明確的綱領，尤其對整個 BIM 發展的國內外潛勢，及國內建築產業界、教育界、學術界等深入的瞭解及 前瞻的思維，試圖充分融入建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣之 科技計畫書的內涵，擬訂一套成功可行的推展與研發策略。 目前已初步完成中程個案計畫初稿，提送所裡審議，最後再依審議意見修 正後，正式提出完稿。

貳、 廣邀國內產學精英，辦理五次專家座談會

圖 2-2 組成『建築產業導入 BIM 技術研究發展小組』流程圖 (資料來源：研究小組自繪)

本研究計畫將為我國建築產業界導入 BIM 技術奠定根基鋪路，及營造對 建築營建相關各專業有利的發展氛圍，而為顧及 BIM 本身涵蓋層面甚廣，大 家學有專精，在擬訂我國 BIM 的發展方針時，必須全面照顧而不能有任何偏 廢，故廣納各方建言非常重要，才將研發小組的組成視為本研究重要項目。小 組成員應該至少包含建築產業界、學術界、教育界、建設投資公司、政府單位 等各界專家菁英，在建築物生命週期各階段各專業相關而對 BIM 已有相當鑽 研與心得，且具代表性的專家學者一起組成，共同集思廣益，定期協商整個研 發策略。 本研究從一開始即積極聯繫國內 BIM 技術研究與應用有成就的專家學 者，透過臺大土木之「工程資訊模擬與管理研究中心」(簡稱臺大 BIM 中心)， 兼顧建築產業各階段與各專業領域，在研發與實作深具潛力與心得的專家學 者，初擬『建築產業導入 BIM 技術研究發展小組』名單，並擇期敬邀召開研 究計畫說明會，再個別慎重邀請參加，徵詢各專家學者參與此研發小組的意 願，組成初期之『建築產業導入BIM 技術研究發展小組』，其組成成員仍須持 續隨著 BIM 技術各項議題展開深入而廣闊的論述，會自然再增加不同層面的 專家學者加入，為將來全面性的展開嚴謹配套的研發課題打下基礎。 此研發小組每兩月左右召開一次會議，並為每次的會議預先規劃議題，提 前讓小組成員預做充分的思考與準備，每個議題都兼顧產業的特質與關聯性， 並利用會議折衝，去異存同，取得一致共識，再逐漸浮出整體研發推展的短中 長期的計劃期程及各項配套子計劃，以利明確產出能確保成功的一套研發策 略，據以共同努力實踐。目前已召開兩次會議，並在七月份到台中、八月或九 月份到高雄召開。

參、 建置『建築產業導入BIM技術研發資訊雲端服務平台』之資訊基礎

建設

21 系統入口網站基礎架構設計 遠端桌面VDI雲端協作平台建置 個別虛擬主機遠端桌面環境建置 實作虛擬主機樣版方式建置 系統管理模組 實作虛擬桌面主機池 重新調校軟硬體設定 建立雲端VDI協作平台環境 建立區網VDI協作平台環境 檢測效能及需求 完成 開始 BIM文件服務模組 使用者-角色-功能權限系統 模組 規劃 BIM Cloud協作平台系統架構 BIM文件全文檢 索引擎建置 檢測效能及需求 重新調校軟硬體設定 檢測效能及需求 重新調校軟硬體設定 檢測效能及需求 重新調校軟硬體設定 檢測效能及需求 重新調校軟硬體設定 BIM服務平台基本架構 BIM生命週期履歷資訊管理 模組(Ⅰ) BIM生命週期履歷資訊管理 模組(Ⅱ) 圖 2-3 建置『建築產業導入 BIM 技術研發資訊雲端服務平台』之資訊基礎建設流程圖 (資料來源：研究小組自繪)

將BIM 與 Cloud Computing 做結合，主要的構想是： 1. 希望 BIM 使用者朝資訊集中，而非資訊朝使用者分散。 2. 希望 BIM 的運作盡可能讓資訊即時且同步。 3. 減輕 BIM 運作的軟硬體需到處架設的負擔 4. 機動性(Mobility)與交互操作性(Interoperability) 雲端運算雖已出現多年，但並未常見於一般運用，相關大眾型的軟硬體架 構也開始在起步，其建置安裝的基礎設備條件及技術方面有一定程度的門檻， 過程中有不少的困難挑戰。 本研究一開始即規劃BIM Cloud 協作平台的系統架構，初步目標先將最基 本的雲端計算所需基礎軟硬體設施把它組構起來，然後先嘗試以遠端桌面 VDI(Virtual Desktop Infrastructure)的服務模式為測試目標，開始進行 VDI 雲端 協作平台建置工作，然後建置個別虛擬主機遠端桌面環境，並撿測其運作效 能，包括建模軟體測試。 接著將建置個別虛擬主機遠端桌面環境的動作建成樣板檔，並利用此樣板 的重複執行來實作虛擬桌面池，同時並不斷檢測與調校。目前已完成建立區域 網路內VDI 協作平台環境的架設，以及進行多人同時登入個別遠端虛擬主機操 作建模軟體與上網操作成功。期中過後將進一步建置網際網路VDI 協作平台環 境。

肆、 彙整『國內外BIM技術文獻資料索引』

圖 2-4 檢索分類技術進行自動分類歸納流程圖 (資料來源：研究小組自繪)

規劃進行整理國內外 BIM 技術文獻資料的原因，一方面因為近年來有關 BIM 的資料有如巨量資料(Big data)般的湧現，沒有想出一個有效的整理方式， 光花在整理與找尋的時間就相當浪費，而且可能不是得到最適當的可參考資 料，二方面建研所緊接著可能會有 BIM 一系列的研究，為提供更完整更有效 率的資料蒐集與應用，有利團隊研究成效，才考慮進行蒐集彙整有關 BIM 之 國內外文獻資料的工作。 本研究小組在將近兩年來，已在網路上及專書等蒐集相當多有關 BIM 的 文獻，雖然已有初步整理，但仍需重新檢討其歸納分類之原則，並參酌研發小 組有關 BIM 技術分類之建議，再做整理，並嘗試將這些資料存放在雲端服務 平台，供內部小組成員查詢參考。 目前進度已將資料檔案以較有系統的方式分類歸納，然後配合雲端基礎架 構測試進度，將局部完成歸類的資料檔案複製到雲端主機，並以IBM OmniFind 全文檢索系統進行初步測試無誤。

伍、 研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』計畫實施

方針

剖析國內外BIM發展與資 訊新科技趨勢 整理文獻及專家意見 融入國內建築業界對發展 BIM技術的意見 研擬計畫實施方針 審議與檢討 調整 研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應 用研發與推廣』計畫實施方針建議 開始 產官學研各界之專家學者 座談討論 建研所廣邀產學各界精 英、擴大舉辦座談 c 圖 2-5 研擬『建築資訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』計畫實施方針流程圖 (資料來源：研究小組自繪) 25

一、 詳實剖析國內外BIM發展與資訊新科技的趨勢

國內外 BIM 技術的發展正處於引爆的關鍵期，由於牽涉到整個冗長的生 命週期不同階段及不同專業領域，所需探討與研發的議題很多，許多的技術、 工具、規範標準、執行導引、案例實作成果、永續性建築等等，如泉水般湧現， 都必須快速而深入詳實的研判與剖析。尤其網際網路技術進入 HTML5[2]與雲 端計算的新世代，物聯網相關技術亦會在近年內普及，這些都會加速度般的擴 張，而且都會直接影響BIM 技術的發展，我國建築產業在導入 BIM 技術過程 中，必須重視這些潛勢做可長可久的前瞻考量。BIM HandBook 作者 Chuck Eastman 是 BIM 技術的導師，是 BIM 理論的指標人物，若能邀請其到國內進 行專題演講與指導，將對我國 BIM 技術發展有積極的幫助。將建議建研所未 來能寬列預算，邀請Chuck Eastman 教授蒞台指導，臺大 BIM 中心當可協辦促 成。

二、 充分融入國內建築業界對發展BIM技術的意見

從 BIM 技術與資訊科技發展的關注與國內建築產業之環境現況探討等， 都需充分融入國內建築業界對發展 BIM 技術的意見，隨時聽取各專家學者的 看法，也同時讓廣佈各階層與各專業領域的專家學者彼此保持高度的共識，不 可再掉入『資訊孤島』的窘境，才能真正達到建築物生命週期資訊共享的最大 化成果。 本研究將全力蒐集國內外 BIM 使用之現況，並詳實調查與分析，作為其 在未來我國科技計畫中精準定位之參考。建築物在其生命週期中包括規劃、設 計、施工、營運等不同階段，會有許多不同的BIM 應用作業，而產、官、學、 研在推動此 BIM 技術於其間之角色定位各有不同，本研究將會努力試圖釐清 與訂定。

第三章、 蒐集之資料、文獻分析

本年度研究的重點工作大致可簡化分成兩大項：一是研擬可行的『建築資 訊全面整合與分享技術之應用研發與推廣』中程計畫，並提出實施方針建議； 另一項是為前述中程計畫引進最新資通訊科技-雲端平台，做為未來研究團隊 資訊共享平台奠定基礎。因此，整年的研究資料蒐集、研讀與分析皆以此兩個 大方向聚焦，且持續不斷進行當中。

第一節、 廣泛蒐集研讀國內外 BIM 發展情資

BIM 的概念，對於傳統上將設計與施工階段權責分明的工程運作模式來 說，需要適應與調整的地方很多，大家感受到的變動會很大；但對我國一向自 營設計施工推案的建設公司或以統包方式進行工程者，反而是幫其原已有利的 運作架構下，提昇為較便捷的協同作業平台及圖文資訊溝通模式的躍進，因而 更易調適，整體而言，BIM 技術將因有利於業主而激發其覺醒，並促使營建業 新運作模式的調整。世界各國已意識到營建產業長期效率不彰的問題，近年都 紛紛投入引進BIM 的努力。 1.BIM 相關技術的發展：BIM 相關技術大致上可以分為資訊交換標準、建模技 術、與模型運作技術三個方面： (1)資訊交換標準：由於國際上到目前為止，尚無一套 BIM 工具軟體可以支援 整個建築設計施工所有資訊處理的需求，資訊的交換變成為順暢推動工程所 必然要考慮的環節。傳統工程圖說應用程式之間的互通有賴DXF 格式（圖 形交換格式）和只交換幾何的 IGES 格式。80 年代後期，由 ISO 國際標準 提出 EXPRESS 的資料模型語言，為隨後 BIM 技術的資訊標準交換格式奠 定重要基礎，也發展出兩個主要的建築產品資料模型，一個是IFC 標準（工 業基礎類別）--用於建築規劃、設計、施工以及管理。另一個則是 CIS/2 標 準(CIMsteel—整合性標準-版本 2) - 用於結構鋼設計和製造。這兩個標準都 27

屬性，也都需要利用 EXPRESS 語言來設計和表達。通常不同軟體廠商之 BIM 工具各有其專業上的適用性，例如 Revit Architecture 擅長建築設計模 型，而Tekla 擅長鋼構或鋼筋施工詳圖，一般都有支援及提供資訊交換的格 式標準，例如 IFC 國際標準，但在模型元件的資料屬性與編碼、資料字典 方面，確實有需要進一步考慮我國在設計與施工的程序與習慣，研究出一套 能在國內流通而普遍適用的標準，本研究小組在參與國內某大樓興建工程之 BIM 協同作業時，即曾實務參與類似議題之運作。 (2)建模技術：國際各軟體廠商之 BIM 相關軟體的建模操作，各有不同的邏輯 程序；最重要還是系統底層大致上都有類似「參數設變引擎」(Parametric Change Engine，此名稱取自 Autodesk Revit) [3]的技術，使空間相關元件關 係必要時能智慧式互動調整，背後也都有獨立的資料庫處理引擎，並能連結 外在的資料庫。這些技術的效能，基本上都各擅勝場。建模操作介面實務應 用若有不足處，尚可應用API(Application programming interface)開發客製化 工具，提昇建模效率。 (3)模型運作技術：營建產業界期待的 BIM 技術顯然比目前各家廠商能提供的 還多許多，尤其在模型運作方面，廠商及所謂的Third party 軟體公司或學術 界都還需積極研發輔助工具，才能滿足更自動化作業的需求，例如，a.工程 預算能更完整更精準的同步產出(變更設計時亦能同步更新)、b.在盡可能快 捷的操作下，能更細緻而詳實擬真的建構出建築物模型、c.模型及其繫結資 訊能相當高效地透過網際網路傳輸與呈現、d.更理想的建築物生命週期跨階 段資訊管理協同作業平台。 Autodesk 積極發展公有雲的服務機制相當值得關注，目前推出 BIM 360 Service 包括有模型彩現、簡易能源分析、協同作業、模擬等零星之 BIM 運 作補強功能，雖尚在熟成階段中，但其動機與方向很具指標性，應密切關 注。

2.BIM 實作工具的發展：BIM 的實作工具應該至少包括建模或模型展示與分析 工具，及BIM 相關繫結資料集的管理平台等。但在初期導入階段，工程界多 數仍聚焦在建模工具，因為模形元件繫結的工程資訊架構良窳與規模程度、 操作介面的親和性等，是實現BIM 的大前提；一開始建模就不如理想，後續 的管理應用就無法施展。在提供以物件化基底之參數化建模(object-based parametric modeling)的共同框架下，許多著名的 BIM 建模工具都各自體現出 不同的建模邏輯與功能模組。目前國內較常見到提供含BIM 技術的建模軟體 工具之廠商有：

(1)Autodesk：在近幾年特別積極推出與 BIM 技術[4]相關的工具軟體，其中又 以Revit 系列產品最具代表，如 Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP 等，每年更新版本，甚至隨時有Extension tools 提供下載以補客戶應用功能 之不足，其 Autodesk Lab 的許多前瞻性的創意研發及雲端服務等，都顯示 其對 BIM 技術提昇的企圖心。其他如能源分析（EcoTech）、4D 展示 （Naviswork）、協同作業等邊際產品亦陸續加入，對BIM 的推動不遺餘力。 尤其轉向雲端服務機制，改變軟體角色與商業模式，將會牽動所有資通訊技 術在BIM 運作過程運用的指標性發展，非常重要。

(2)Bentley：約 2004 年後積極推出 BIM 的相關產品，以 MicroStation 及 ProjectWise 為主力[5]，能處理 Bezier 與 NURBS 複雜曲面及提供專業元件 客製化服務，是該公司號召的強項之一。Benley 的產品在 Architecture 與 Infrastructure 應用方面有較均衡的強調，在英國等歐洲國家之市場佔有率不 容忽視，尤其是土木水利工程方面的應用優勢。 (3)Graphisoft：其主力產品 ArchiCAD[6]一開始就以物件導向概念組構 3D 虛擬 建築所開發出來的 BIM 建築設計工具。此軟體已累積龐大的共享元件庫以 支援建模作業是該公司的強項，在歐美具相當地位，它目前應是Apple Macs 系統環境上最受歡迎的工程繪圖軟體(亦有 Windows 版)。ArchiCAD 在對 IFC 的支援及跨平台交互操作(Interoperability)精神的貫徹方面頗為堅持，近年

交互操作性(Interoperability)。

(4)Tekla：芬蘭的 Tekla Structures 軟體[7]在鋼結構工程建模作業享有盛名，尤 其鋼構施工細部圖樣，從DOS 時代演進至今，歷史悠久，技術精湛，尤以 能直接連到CNC 加工輸出等功能最為膾炙人口。 其他尚有Vecterworks、Digital Project、DProfiler 等國內較為少見之軟 體工具。 3.BIM 推行政策的發展：由於營建業長期以來一向生產績效不彰，舉世皆然， 已嚴重地拖累了目前各國實施節能減碳之國際性重要政策之進展，因此歐美 先進國家已迅速建構起BIM 技術的知識體系，正相當積極地在推動營建產業 大改革，企圖透過BIM 技術的導入，逐步徹底改造工程運作的流程，大幅減 少不必要的資訊複製與資料傳遞交換的介面，以提昇效能及降低能耗；並訂 定許多必要的資訊交換與作業程序之標準(例如美國的國家 BIM 資訊標準)， 並以政府重要政策來積極配合推動，例如美國總務部門（General Service Administration，簡稱 GSA）的 BIM Guide 及英國內閣辦公室的 BIM 實施策 略宣示等，即是兩個很好的例證。

(1)美國的 BIM 發展近況

當今，無論是BIM 技術的研究及應用，或相關標準的制定，實作推動 的策略、實作案例等，最為積極且成效最顯著的國家，非美國莫屬，其實 從Eastman 的 BIM Handbook 裡的案例研究可以看出，當『BIM』這個商業 名詞在2002 年出現之前，美國就已經有許多工程案例在努力朝 BIM 技術的 精神在實作，盡力以3D 模型做為工程進行時的圖文載體主力，工程界具遠 見之專家也見證了資通訊技術的發展正朝向對 3D 模型為圖文主載體有利 的趨勢逐漸成形，才有2002 年左右，Autodesk 率先出現「BIM」這個商業 術語，同時許多繪圖軟體大廠在參數化設變引擎方面的技術有了突破性的 發展，至此，BIM 技術的話題就引爆開來。2003 年，美國聯邦總務署（GSA）， 通過它的公共建築服務部(PBS)的辦公室總建築師(OCA)，成立了全國 3D -