從3D到5D BIM：設計、施工、進度與成本整合的 BIM 營造流程與實務應用

在傳統工程管理中，設計圖、施工進度、工程數量與成本往往分散在不同文件與系統中，導致資訊落差、溝通成本高、錯誤難以及時修正。BIM（Building Information Modeling，建築資訊模型）的核心價值，正是在於「整合」。
隨著 BIM 技術的成熟，工程應用早已不只停留在 3D 建模，而是逐步發展為結合進度、成本與管理決策的 4D、5D BIM 營造流程。本篇將帶你完整理解 3D 到 5D BIM 的差異、導入流程與實務應用情境。

什麼是 3D、4D、5D BIM？層級差異一次搞懂

BIM 的「D」並不是單純的維度，而是代表資訊整合的層次。
3D BIM 指的是以三維模型呈現建築物的構件資訊，包含牆、柱、梁、板、設備與材料屬性，是 BIM 的基礎層。
4D BIM 則是在 3D 模型基礎上，加入「時間維度」，將施工進度、工序順序與模型連結，用於施工模擬與排程管理。
5D BIM 再進一步整合「成本維度」，將工程數量、單價、預算與變更即時連動，是目前最具管理價值的 BIM 應用層級。
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3D BIM：設計整合與碰撞檢討的核心基礎

在設計階段，3D BIM 的最大價值在於「提前發現問題」。
透過整合建築、結構與機電模型，設計團隊可以在施工前進行碰撞檢討，找出管線衝突、空間不足、設備干涉等問題，避免錯誤留到工地才發現。
常見的 3D BIM 實務應用包括：

建築、結構、機電跨專業整合
管線與結構碰撞檢討
設計變更即時同步更新
提供清楚的施工視覺輔助

對營造廠而言，3D BIM 是後續 4D、5D 應用的必要前提。

4D BIM：把施工進度「演給你看」

4D BIM 的關鍵，在於將「時間」與「模型」結合。
透過將施工排程（如甘特圖、里程碑）綁定至 BIM 構件，工地主任與工程管理人員可以直觀看到不同時間點的施工狀態，提前模擬工序安排是否合理。
4D BIM 常見應用情境包括：

工序衝突與工期風險預判
吊裝順序與施工動線模擬
多工種同時施工的安全檢討
向業主或主管單位清楚說明施工計畫

相較於傳統文字排程，4D BIM 能有效降低誤解與溝通成本。

5D BIM：讓工程成本與進度即時連動

5D BIM 是營造管理中最具「決策價值」的應用層級。
當模型中的構件已具備數量、材料與單價資訊後，只要設計或施工變更，工程數量與成本就能同步更新，避免人工重算造成的錯誤。
5D BIM 的實務應用重點包括：

自動化工程數量計算
預算編列與即時成本控管
設計變更對成本影響的即時評估
工程款估驗與請款依據透明化

這對於需要控管風險與利潤的營造廠與專案經理而言，價值極高。

BIM 營造流程如何實際導入？

一套完整的 BIM 營造流程，通常包含以下步驟：

建立符合施工需求的 BIM 模型（LOD 等級規劃）
整合設計、結構、機電模型並完成碰撞檢討
將施工排程與模型綁定，建立 4D 模擬
導入工程數量與單價，形成 5D 成本模型
於施工期間持續更新模型，作為管理與溝通依據

是否一次導入 3D、4D、5D，則取決於工程規模、預算與管理成熟度。
【相關文章】BIM 如何影響工程成本與工期？數量計算、衝突檢討、施工模擬與成本控制實務解析

3D vs 4D vs 5D BIM 影響層面對照表

在 BIM 應用中，3D、4D、5D 並不是不同軟體，而是 在同一套模型上逐步疊加「時間」與「成本」維度，解決不同層級的工程管理問題。
BIM 維度差異一覽說明

3D BIM：解決「圖面看不懂、介面衝突」問題
4D BIM：解決「工期難控、順序錯亂」問題
5D BIM：解決「預算失控、追加變更多」問題

3D／4D／5D BIM 功能對照表

項目	3D BIM	4D BIM	5D BIM
核心功能	空間建模、碰撞檢討	加入施工時程	加入成本與預算
解決問題	管線打架、設計衝突	工序安排、工期模擬	工程估價、成本控制
使用階段	設計、施工前期	施工規劃、施工中	預算編列、變更管理
常用對象	設計師、技師	營造廠、工地主任	業主、估價工程師
管理價值	減少設計錯誤	降低延誤風險	降低追加成本
導入難度	低～中	中	中～高

3D、4D、5D BIM 適用情境比較

BIM 層級	主要功能	適合工程類型
3D BIM	設計整合、碰撞檢討	中小型工程、設計導向專案
4D BIM	進度模擬、工序管理	工期敏感、工序複雜工程
5D BIM	成本控管、變更管理	中大型營造案、公共工程

BIM 對營造管理帶來的實際改變

導入 3D～5D BIM，不只是技術升級，更是管理模式的轉變。
對營造廠而言，BIM 提供了更精準的成本掌握與風險預警；對工地主任而言，施工流程更清楚、溝通更有效；對業主而言，工程透明度與可預測性大幅提升。

營造廠導入 BIM 的實際成本與人力配置建議

許多營造廠會誤以為 BIM 一定「很貴、很複雜」，實務上是否值得導入，關鍵在於 工程規模、工期複雜度、變更頻率。
常見 BIM 導入成本構成

軟體授權費（Revit、Navisworks、BIM 協作平台）
硬體設備（高效能電腦、顯卡）
人員培訓與學習成本
專職 BIM 人力或外包費用
BIM 建模與協作工時

不同規模營造廠的建議導入模式

公司／工程規模	建議 BIM 模式	人力配置建議	年成本概念
小型工程	外包 BIM 建模	無需專職 BIM	約 20～50 萬
中型營造廠	半內部＋外包	1 位 BIM 協調	約 50～150 萬
大型營造廠	全內部 BIM 團隊	BIM 工程師＋協調	200 萬以上

實務建議重點

不一定要全案 BIM，可先用在「管線密集區、結構衝突高風險區」
對工地主任來說，BIM 的價值在於「少返工、少臨時改」
初期不追求 5D，可先從 3D＋局部 4D 開始

BIM × 預鑄 × AI 的進階應用篇

當 BIM 不只用來「畫模型」，而是結合 預鑄工法與 AI 分析，就會從輔助工具升級為「決策系統」。

BIM × 預鑄的實務價值

模組化設計，減少現場變更
精準算料，降低浪費
工廠製造前就完成碰撞檢討
吊裝順序、施工節點事前模擬

AI 加入後，BIM 能做什麼？

自動偵測高風險衝突區
預測工期延誤與成本超支風險
依歷史資料優化施工順序
協助工程師快速生成建模草稿

BIM × 預鑄 × AI 應用層級說明

應用層級	傳統 BIM	BIM＋預鑄	AI × BIM
設計階段	人工建模	模組化建模	自動建模輔助
施工規劃	人工排程	吊裝模擬	工期風險預測
成本控制	靜態估價	模組成本控管	即時成本分析
管理模式	反應式	預先規劃	預測式決策

結語：從看得懂到管得住，BIM 正在重塑營造管理

3D、4D、5D BIM 並非一次性導入的終點，而是一套可依工程需求逐步深化的管理工具。
當 BIM 不再只是設計部門的專利，而成為施工與成本管理的核心平台，營造管理也將從經驗導向，轉向數據與模型導向。
理解並善用 3D 到 5D BIM 的差異與應用，是未來工程專業者不可忽視的關鍵能力。

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