建築資訊模型

建築資訊模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）是建築學、工程學及土木工程的新工具，被定義成由完全和充足資訊構成以支持新產品開發管理，並可由電腦應用程序直接解釋的建築或建築工程資訊模型。簡言之，即數位技術支撐的對建築環境的生命週期管理。當初這個概念是由Jerry Laiserin把Autodesk、賓特利系統、Graphisoft所提供的技術向公眾推廣。它是建築過程的數位展示方式來協助數位資訊交流及合作。

依據創造此一概念的Autodesk所賦予的定義，建築資訊模型是指建築物在設計和建造過程中，創建和使用的「可計算數位資訊」。而這些數位資訊能夠被程式系統自動管理，使得經過這些數位資訊所計算出來的各種文件，自動地具有彼此吻合、一致的特性。

如果用簡單的解釋，可以將建築資訊模型視為參數化的建築3D幾何模型，此外這個模型中，所有建築構件所包含的資訊，除了幾何外，同時具有建築或工程的數據。這些數據提供程式系統充分的計算依據，使這些程式能根據構件的數據，自動計算出查詢者所需要的準確資訊。此處所指的資訊可能具有很多種表達型式，諸如建築的平面圖、立面、剖面、詳圖、三維立體視圖、透視圖、材料表或是計算每個房間自然採光的照明效果、所需要的空調通風量、冬、夏季需要的空調電力消耗等等。

## 定義

建築資訊模型涵蓋了幾何學、空間關係、地理資訊系統、各種建築元件的性質及數量（例如供應商的詳細資訊）。建築資訊模型可以用來展示整個建築的產品生命周期，包括了興建過程及營運過程。提取建築內材料的資訊十分方便。建築內各個部分、各個系統都可以呈現出來。

建築資訊模型用數位化的建築元件表示真實世界中用來建造建築物的構件。對於傳統電腦輔助設計用向量圖形構圖來表示物體的設計方法來說是個基本的改變，因為它能夠結合眾多圖則來展示物件。

施工文件對準確資訊的需求來自多方面，包括圖紙、採購細節、環境狀況、文件提交程序和其它與建築物品質規格相關的文件。支持建築資訊模型的人士期望這樣的技術，可以為設計、承造、建築物業主/經營者建立溝通的橋梁，提供處理工程專案所需要的即時相關資訊。而提供準確資訊的方法是經由工程的各個參與方在各自執行工作的責任期間，就其擁有的資訊，對這個建築資訊模型進行增添和參考。例如，當大廈管理員發現一些滲漏事件，首先可能不是探索整棟大廈，而是轉向在建築資訊模型尋找位於嫌疑地點的閥門。他並且能夠依據適當的電腦計算能力，獲得閥門的規格、製造商、零件號碼和其它在過去曾被研究過的資訊，針對可能的原因進行維護。

- 國際標準化協會（ISO）：根據ISO 19650 Standard，BIM 定義為「資產物理和功能特徵的數位化表示，可用於整個資產生命周期的決策。該標準強調了 BIM 協作方法的重要性，包括清晰的溝通、角色和職責以及資訊交換協議。它還強調了數據質量和安全性的必要性，以及使用通用數據環境 (CDE) 來管理和共享 BIM 數據。」
- Autodesk：作為率先提出建築資訊模型概念的實體，Autodesk將其定義為「建築資訊模型 (BIM) 是創建和管理建築資產資訊的整體流程。BIM 基於由遠程平台支持的智能模型，將結構化、多領域數據整合在一起，以在其整個生命周期（從規劃和設計到施工和運營）內生成資產的數字表示。」
- 美國：美國建築師學會定義建築資訊模型為一種「結合工程專案資訊資料庫的模型技術」。它反映了該項技術依靠資料庫技術為基礎。在將來，結構化的文件如規格能夠被輕易搜尋出來並且符合地區、國家及國際標準。
- 中國：作為中國第一部建築資訊模型應用的工程建設標準《建築資訊模型應用統一標準》GB/T51212-2016，建築資訊模型為「在建設工程及設施全生命期內，對其物理和功能特性進行數位化表達，並依此設計、施工、運營的過程和結果的總稱。」

## 軟體

建築資訊模型第一個軟體工具的開發，在1970年代末和1980年代初始才出現，其中包括的一些工作站產品，如查克伊士曼的建築表現系統和GLIDE，RUCAPS，Sonata和Reflex等等。早期的軟體，及運行所需的硬體非常昂貴，限制了相關技術的廣泛採用。1984年發布的ArchiCAD的Radar CH，是提供個人電腦上運行的第一個建築資訊模型軟體。

在執行建築專案時，使用建築資訊模型集合所有相關資訊的複雜性，許多公司開發出建築資訊模型運用規範及框架。這些軟體套件（如：Autodesk Revit，Autodesk 3ds Max， Bentley OpenBuildings Designer，ArchiCAD, MagiCAD, Tekla Structures，Synchro 4D Pro，VectorWorks，Trimble SketchUp，McNeel Rhinoceros 3D，Dassault Systemes S.A. CATIA）不同以往如AutoCAD等的建築繪圖工具，能夠包含更多的資訊到在建築模型中。（如: 時間，成本，製造商細節資訊，可持續性和維護資訊等等）

## 目前應用效益

由於查詢建築資訊模型能提供各類適切的資訊，協助決策者做出準確的判斷，同時相比於傳統繪圖方式，在設計初期能大量地減少設計團隊成員所產生的各類錯誤，以至於後續承造廠商所犯的錯誤。電腦系統能用衝突檢測的功能，用圖形表達的方式知會查詢的人員關於各類的構件在空間中彼此衝突或干涉情形的詳細資訊。由於電腦和軟體具有更強大的建築資訊處理能力，相比目前的設計和施工建造的流程，這樣的方法在一些已知的應用中，已經給工程專案帶來正面的影響和助益。

對工程的各個參與方來說，減少錯誤對降低成本都有很重要的影響。而因此減少建造所需要的時間，同時也有助於降低工程的成本。應用歐特克建築資訊模型著名成功案例有德國慕尼克的寶馬世界（BMW Welt）、梅賽德斯－賓士博物館（Mercedes-Benz Museum），以及位於斯圖加特的保時捷博物館等許多世界知名案例，均為使用該項技術來完成整個設計專案。

BIM軟體在一種近年來流行的建築項目交付模式－集成項目交付（IPD）中得到廣泛應用。BIM把項目交付的所有環節即建築設計、土木工程設計、結構設計、機械設計、建造、價格預估、日程安排及工程生命週期評估等加以聯合和互相合作。

## 未來期望

建築資訊模型目前正被愈來愈多的業界人士，應用在各式各樣的建築上。從簡單的倉庫到形式最為複雜的新建築。這種設計方法正在發展中。

建築資訊模型提供虛擬建築模型，供設計團隊(如建築師、測量師、土木工程師、結構工程師、機電工程師、工程監督-"Clerk of Works" 香港工程監督學會 )傳遞到承建的營造方到業主，可以在各個階段添加各自專業的資訊、更新、追蹤變更和維護此共同、單一的模型。結果是期望能很大程度地減少當工程在參與方之間提供與接收資訊時，所發生的資訊遺漏與溝通落差。而其提交的資訊內容遠超過現行工程實務上的量。

## 外部連結

- AECbytes - Analysis, Research and Reviews of AEC Technology
- Developing the US National BIM Standard - BuildingSMART (NIBS)
- IFC Wiki - Lots of information about IFC
- Bentley Building - Integrated multi-disciplinary BIM solutions
- Vectorworks Architect by Nemetschek North America - Cross-platform BIM solution by Nemetschek North America
- CIS/2 - CIS/2 is the file exchange format that facilitates BIM for structural steel
- Eatyourcad - CAD Management Resource Centre - Search site for BIM or use their Ultimate BIM Search Engine
- Autodesk Building Design Suite/建築設計套件
- 中國BIM培訓網 - Working on the most professional BIM (Building Information Modeling) training institution
- IBIMA - Iran Building Information Modeling Association
- －Integrated Project Delivery through BIM
- BIM中國網 - BIM website