· 綠建築簡報編輯部 · 城市與未來 · 7 分鐘閱讀
BIM 在綠建築中扮演什麼角色?從設計到拆除的數位管理
BIM 不只是 3D 繪圖工具,它是綠建築從設計、施工到營運管理的數位大腦。台灣公共工程已全面導入 BIM,你跟上了嗎?
一句話說明
BIM(建築資訊模型)是把一棟建築的所有資訊——結構、機電、材料、排程、成本——整合在同一個數位模型裡,讓設計師、工程師和施工團隊在電腦裡就能「蓋一次」建築,提前發現問題、減少浪費。
想像你要組裝一個超大型的樂高模型,但有十個團隊同時做不同部分。BIM 就像一個共用的「虛擬組裝桌」,讓每個團隊的零件即時對在一起,在真正開始蓋之前確保不會互相衝突。
BIM 不只是 3D 模型
| 比較 | 傳統 CAD 2D | 3D 建模 | BIM |
|---|---|---|---|
| 包含資訊 | 尺寸、標註 | 幾何形狀 | 幾何 + 材料 + 性能 + 成本 + 排程 |
| 修改連動 | 手動逐張修改 | 部分連動 | 一處修改,全部自動更新 |
| 碰撞檢測 | 靠經驗判斷 | 有限 | 自動偵測所有系統衝突 |
| 協同作業 | 各自畫各自的 | 有限整合 | 多專業同步作業 |
BIM 的核心不在於畫得漂亮,而在於資訊整合。一根柱子帶有混凝土強度、鋼筋配置、單價、碳排放量等完整資訊。
BIM 的「維度」概念
| 維度 | 內容 | 綠建築應用 |
|---|---|---|
| 3D | 三維幾何模型 | 空間配置視覺化 |
| 4D | + 時間(排程) | 模擬施工順序,減少工期浪費 |
| 5D | + 成本 | 即時估算不同方案的造價 |
| 6D | + 永續性 | 能源模擬、碳足跡計算 |
| 7D | + 設施管理 | 營運維護、設備更換排程 |
對綠建築而言,6D 和 7D 是 BIM 最大的加值。
BIM 如何幫助綠建築?
碰撞檢測:減少施工浪費
傳統施工中,結構、空調、消防、電氣管路常在現場「撞在一起」,需拆除重做,造成材料浪費和工時損失(佔施工工時 5-15%)。BIM 碰撞檢測可在施工前找出衝突,減少 60-80% 現場變更。
能源模擬整合
| 模擬類型 | 工具 | 效益 |
|---|---|---|
| 能耗模擬 | EnergyPlus、eQUEST | 評估不同方案的能耗差異 |
| 日照分析 | Ladybug、Ecotect | 最佳化遮陽和採光 |
| CFD 風場 | OpenFOAM | 最佳化自然通風 |
| 生命週期評估 | One Click LCA、Tally | 計算蘊含碳 |
設計變更時能源模擬可即時更新,讓團隊在方案比較階段就掌握節能效果。
材料用量精確計算
BIM 自動統計所有建材精確數量,結合 EPD 資料庫可自動計算蘊含碳。研究顯示可減少 5-10% 材料浪費。
BIM 在建築全生命週期的角色
| 階段 | BIM 應用 | 綠建築效益 |
|---|---|---|
| 規劃設計 | 方案比較、能源模擬 | 早期決策影響最大 |
| 細部設計 | 碰撞檢測、數量計算 | 減少浪費 |
| 施工 | 4D 排程、預鑄件管理 | 減少工期和廢棄物 |
| 竣工移交 | 竣工模型移交 | 便於營運 |
| 營運管理 | 維護排程、能源監控 | 持續最佳化 |
| 拆除 | 建材資訊查詢 | 促進回收再利用 |
台灣的 BIM 政策
| 年份 | 政策里程碑 |
|---|---|
| 2014 | 行政院開始在公共工程試行 BIM |
| 2017 | 公共工程 BIM 實施要點發布 |
| 2020 | 工程經費 2 億元以上新建工程應採 BIM |
| 2024 | 鼓勵擴大至基礎設施 |
挑戰與未來
| 挑戰 | 未來趨勢 |
|---|---|
| 初期投資高(軟體、硬體、培訓) | 雲端 BIM 降低門檻 |
| 熟悉 BIM 又懂綠建築的人才稀缺 | 大學陸續開設 BIM 課程 |
| 不同軟體資料互通障礙 | openBIM 標準推動中 |
| 中小企業導入困難 | SaaS 模式降低成本 |
| BIM 模型法律地位待釐清 | 政府自動化審照研發中 |
未來 BIM 將與 AI 輔助設計、數位孿生、區塊鏈建材溯源 深度整合,從設計工具進化為建築全生命週期的智慧平台。
為什麼跟你有關
你可能覺得 BIM 是工程師的事。但如果你住的大樓是用 BIM 設計的,代表施工品質可能更好(衝突在電腦裡就解決了)、節能效果更確實(做過能源模擬)、未來維護更方便(所有設備資訊都在數位模型裡)。BIM 正在從「選配」變成建築業的「標配」,最終受益者是住在建築裡的每一個人。
資料來源
- 行政院公共工程委員會 — BIM 推動方案
- buildingSMART International — Open BIM Standards
- Autodesk — BIM and Sustainability
- USGBC — LEED and BIM Integration
- SSDC 澄毓綠建築設計顧問
延伸閱讀
數位孿生作為 BIM 的進階應用,#99 是自然的延伸。AI 智慧建築如何結合 BIM 數據優化營運,#100 做了探討。建築能源模擬如何與 BIM 整合,#27 有說明。模組化建築如何利用 BIM 進行設計製造,#44 做了介紹。智慧建築標章如何評估數位化程度,#21 有說明。