第七章 國內綠建築指標的 BIM 應用
第一節 國內綠建築指標 EEWH 概述
一、 EEWH 概述
國內的「綠建築評估系統」 (EEWH)包含「生態」、「節能」、「減廢」、「健 康」等四個部分,其下再細分的九項指標中,「日常節能」及「水資源」為二項 必要指標。「日常節能指標」的評估重點包含建築外殼節能、通風狀況、空調效 率及照明效率等。
以 BIM 來輔助綠建築設計或效能評估,可用於二種階段的設計工作:(1)於 基本設計階段,針對建築量體或建築草模進行效能評估;(2)於細部設計階段的 法規備審作業,依照法條公式進行合法性檢討。本計畫所研擬的 API 功能,適 用於細部設計階段(圖 7-1),針對已經確定量體形式及牆面開口的建築設計方 案,依照法規公式進行合法性評估、修改設計細部,最後能自動製作標章備審 文件。
本計畫所開發的 API(Application Programming Interface,應用程式介 面)是運行於 Autodesk Revit Architecture 建模軟體上。Autodesk 公司的 Revit 平台為目前國內外的營建產業最廣泛使用的 BIM 平台,能整合許多套裝 軟體,有許多來自原廠提供或由開發者社群建置的元件模型庫(Family library )及軟體開發套件(Software development kit)。
業界在 Revit 平台下藉由開發 API 來延伸軟體功能,有以下目的: 取得 BIM 模型中的圖形物件資料、取得 BIM 模型中的模型物件資料、創建或編輯模 型元素、建置自動化程式來完成重複性工作、整合外部應用程式或資料庫、運 行各種效能分析、自動化建立專案文件。本計畫以 C#程式語言來編寫 Revit API,發展一個能輔助綠建築審查的 Revit 外掛程式。
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圖 7-1:紅框部分為本計畫擬實作之 API,在專案資訊交換過程中所據有的環節(圖片來源:本 計畫繪製)
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二、 綠建築標章輔助軟體
政府或學界已有開發過幾種綠建築應用程式,供建築產業使用,希望能提 升綠建築標章送審流程、準備文件、公式計算、預先評估之效率。如:內政部營 建署所開發之綠建築電子化評估系統、中華民國全國建築師公會執行的綠建築 評估系統軟體開發研究計畫、成大林憲德教授所研發的建築能源評估程式 BEEP 系統。建築能源評估程式 BEEP 系統(Building Energy Evaluation
Program),可以用來輔助建築師快速計算外殼耗能量,協助建築師準備評審資 料,程式內部之公式計算依據為建築技術規則設計施工篇-綠建築基準,程式內 部包含幾種常用建築建材的資訊(材質構成、構造類型、材質係數、熱傳導係 數)設計單位可藉由程式介面的分頁引導,把建築專案資訊(位置、方位等)、材 料資訊、開口資訊,逐步填入相關欄位,再由程式自動統計,最後生成相關報 表,以協助標章文件之送審工作。
現有的法規輔助軟體,大多未與設計階段所用之繪圖軟體結合,必須透過 手動輸入尺寸、方位、材料、面積劃分等相關數值。以設計軟體所繪製的設計 圖面,仍需藉由人員在圖面上進行尺寸量測,重新以手動輸入法規計算軟體 中,軟體無法自動從圖面上擷取幾何資訊,各種面積劃分、構建尺寸、開窗尺 寸,都必須經由使用者自行量測再手動輸入。這些軟體較少探討資訊視覺化的 介面設計,無法運用較佳的視覺化界面來呈現統計結果,各項統計資訊均成為 表格上的統計數字,與建築設計者的圖像化思考有不同,如果能直接從圖面上 看到改變,將數值視覺化,應該更能協助建築師作為設計考量的依據。
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三、 軟體 API 系統功能發展方向
本計畫依照訪談專家的建議、既有輔助軟體的不足、建築設計業務的特 性,本計畫 API 之系統功能規劃,有以下要點:
能自動從模型中擷取幾何數據
國內現有的綠建築法規輔助軟體,大多無法自行擷取模型上的幾何數據,
必須先由人員手動輸入建築構件的尺寸數據,如開窗尺寸,才能由程式依這些 尺寸進行統計。許多幾何數據之間有連動關係,例如:開窗之高度與寬度,會影 響開窗面積的數值,當設計變更導致幾何數值改變,這些必須同時更新的數據 與公式計算就會造成人力負擔。本 API 擬自動在建築模型中取得構件的幾何屬 性,進行自動計算。當模型的元件有所變更,這些數據也會同時改變。
與原生建模軟體結合
在一個原生的設計建模軟體中增設一個輔助介面,能省除轉檔步驟,直接 將設計階段所建置的建築專案模型檔案,用於效能分析或法規分析,可以免除 跨平台或不同軟體之間的檔案格式轉換步驟。在同一個建模平台下發展 API,
能使建築物在設計階段就能看見結果,即時進行修正。
效能資訊視覺化
現有的 API 外掛的功能,可以將構造元件的屬性,轉換為視覺化的圖像,
不同數值透過不同顏色顯示,如果我們能讓 AWSG 分析數據視覺化,即時在不同 的開口處看到差異,如此一來,設計師便能在第一時間調整設計,避免繁複的 文件往來過程,也增進了工作的效率。
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