建築設計階段的元件知識庫

不同。建築設計資訊交換專案應該與建築專案進度配合，而不是在初期階段 Notation, BPMN)[15]分析建築設計團隊的業務流程，建構程式圖(process map) 確立其活動、關聯與資訊交換專案，説明所有的參與者瞭解彼此的需求與利 益目標，確定工作流程與交付內容，建立決策點，提高業務流程的透明度(資 訊公開透明化)，促進團隊之間的交流。在交換的過程中即時回饋到設計方案 進行調整與修正，讓設計者能做出更好的設計結果，以更主動積極的方式取 代被動消極的錯誤整合與檢討，達成建築團隊間的水準連結與跨階段的垂直

整合，確保各階段的決策執行與貫徹。

在探討建築設計的業務流程問題上，本研究從資訊處理的角度出發，將 建築設計的業務流程切割成數個階段，分別討論各階段的專業分工與資訊的 切割的問題。業務流程的切割依據考量各參與人員的工作內容、職務權責、

團隊合作模式，以及處理資訊的最佳負荷量。BIM 技術提升了參與人員處理 資訊的能力，改變了"最佳負荷量”的限制。所以我們應該檢討現有的建築業 務流程與團隊合作方式，找出使用 BIM 進行資訊交換的項目。

本研究採用專家諮詢訪談的方法來分析建築師的業務流程，並依據專案 團隊的業務流程來制定建築資訊建模元件知識庫的架構。分析的結果以 BPMN(Business Process Modeling Notation)繪製各參與團隊業務流程，並表達 不同團隊間的交換需求與項目文件。本研究將建築設計的業務流程分為配置、

基設與細設三個階段(圖 4-1)，每個階段皆有工作迴圈與里程碑。其中里程碑 的設置是為了檢核並確認該階段的工作成果，同時也是執行團隊間依合約規 範的權利與義務。

圖 4-1 建築設計的業務流程切割

在專案啟動之後，業主將專案基本資料與建築計畫書交付給建築師開始 進行工作，並以訪談、電話或電子郵件等資訊通路進行與業主以及專業顧問 的非正式溝通。根據建築計畫階段擬定的建築性能目標，進行配置方案的量

工程預算及時程交付給專業顧問進行可行性評估。專業顧問提出專業報告分 析其達成建築性能目標的可行性，以及相關配套之設計準則後整理成文件交 付給建築師。建築師根據其可行性評估與性能目標進行評估。如果需要修改，

則再與專業顧問重複上述的工作(中型迴圈)。此時可能以非正式溝通的方式 反覆修改，直到量體配置方案能夠符合建築計畫書的目標。然後由建築師整 理成完整的配置計畫向業主提出報告。業主接獲配置計畫書後進行審核，如 果業主核可，則完成配置階段的工作；如果業主未核可，則重新檢視配置方 案。這個工作過程是跨越業主、建築師與專業顧問之間的大型工作迴圈。

圖 4-2 LOD 模型發展層級的演變

1. 元件知識庫的使用者及使用方式

元件知識庫之使用者包含下列對象：

(1). 業主 (2). 設計團隊

(3). 專業顧問(營運、財務、估價、節能、工程、結構、機電、消防、空調…) (4). 工程團隊(營造廠、分包商)

(5). 供應商(材料、設備)

(6). 建築物使用者及維運團隊

使用目的

程碑所需的資料, 以及為了達成該階段決策所需的分析評估工作所

(3). 地形與地質：基地內外之地形，針對特定案例也可能需要以鑽探資 料建立地質之資訊模型。可以提供可行性評估對於結構、工程、敷 地等的相關分析使用。

(4). 地貌：建立現有植栽、水文、生態區域之資訊模型, 可提供做為環 境衝擊影響評估、空間視覺模擬等。

(5). 管線：基地內及周邊現有之地下及地上管線，檢討設計及工程可能 影響造價、開發價值、工程等條件。

(6). 與法規相關之參考物件：基地界線、航高管制區域、古蹟、老樹等 等，做為評估開發效益、設計限制條件等等之決策輔助資料。

建築計劃階段之資訊建模有助於基地調查資料之記錄、量化分析以及分 析結果之視覺化表現，並可以協助進行以特定工程預算期程達成營運目標之 可行性評估。

(三)、基地配置階段元件知識庫架構

基地配置階段的業務流程分別從業主、設計團隊(建築師)以及顧問團隊 三個參與者進行分析。其中顧問團隊也可能由建築師事務所內部工作人員組 成，由具備特定領域專長的工作人員與設計小組配合作業。

圖 4-3 配置階段的設計業務流程圖

 里程碑：

基地配置階段之里程碑為提出敷地計畫與建築物量體、基地動線的設計，

與業主及顧問達成共識，為基地配置定案以進行下一步驟的設計工作。

 資訊建模內容：量體配置、外部空間規劃、機能分區、主要動線、皮層、整地。

 建模元件：空間分區、外牆、屋頂、主要水平動線、垂直動線、外部空間動線、

植栽、外部空間鋪面、挖方填方

 決策輔助分析：造價與工期分析、營運管理分析、開發效益分析、耗能分析、品 質分析

圖 4-4 配置階段資訊建模案例(一) 圖 4-5 配置階段資訊建模案例(二)

(四)、基地配置階段元件類型範例

等等,可以作為設計決策與方案評估之參考。

(2). 構造與材料類型可以透過元件知識庫提供有關單位面積造價、隔熱

(1). 使用功能(商業、居住、公共…)

 工程預算與期程概估

圖 4-6 基本階段的設計業務流程圖

在基本設計階段的資訊建模工作以 LOD 200 的元件為主，產出資訊提供 專業顧問進行建築性能分析。內容包含空間尺寸、空間使用類型、主要動線(水 平與垂直)。元件類型包含下列各項：

1. 空間元件(各種使用空間)

2. 結構元件(結構牆、柱、樑、樓板、屋頂…) 3. 構造元件(遮陽、門窗、隔間牆、樓梯、電梯…)

4. 景觀元件(車道、步道、水池、植栽、街道家具、停車格、舖面…)

基本設計階段會對應到行政上的建築審查程序可能包含部分的環境影響 評估、交通影響評估、都市設計審議、建造執照審查和都市環境有關的部分 等等，這些審查工作的相關資料建置會是達成這個階段任務的重要里程碑。

建築師與專業顧問們所要提供的工作項目整理如下表。

表 4-1 建築師的工作項目與分類

表 4-2 專業顧問們的工作項目與分類

表 4-3 工作迴圈的類型說明與比較

通用格式(ifc, gbxml)傳遞所需的資 訊，連接專業分析軟體(雙向回饋， email, phone, online meeting,

圖 4-7 基本設計階段資訊建模案例(三)

 建築內部空間

(六)、基本設計階段元件類型範例

以下以空間元件以及門窗元件為例說明元件架構與關鍵內容。

1. 空間 (由空間邊界(space boundary)圍封之封閉幾何體)

 連結元件(parts)

(1). 空間邊界(由程式自動產出, 在後續階段可以轉為牆、地板及天花板 元件)

(2). 設備系統(空調、照明、消防…) (3). 家具及設備(櫥櫃、桌椅)

(4). 開口與門窗

 與決策流程相關之屬性

(1). 使用功能(居室、客廳、辦公室、儲藏室…)

(2). 使用功能為可具備多重值的屬性。每一項功能的加入會帶入知識庫 中之空間相關資訊。如同物件導向程式中的類別一樣，空間根據其 特殊化的程度可以有資訊繼承的關係，例如居室空間可帶入的資訊 包括對物理環境品質的標準、裝修及設備的造價範圍、預期之營運

耗能範圍等等。客廳空間則為居室空間的下屬元件，對於上述各屬

二、MediaWiki 範例編輯說明

(一)、建立新條目

為了避免與其它條目衝突，在建立新條目之前，強烈建議從搜尋開始。

當沒有搜尋到時，可以點選「建這個條目」的方式來建立新條目。以下即以

「基本設計階段」這個條目為例，於 MediaWiki 中開始第一個條目：

1. 於搜尋功能中輸入關鍵字「基本設計階段」並進行搜尋。

2. 當顯示「無符合查詢條件的結果」時，即可點選下方紅色文字建立「基本設 計階段」這個新條目。點選之後即進入維基的編輯畫面。

3. 先將文字內容輸入到 Wiki 文字的編輯畫面當中。

4. 發佈前先行預覽結果。即會發現所有文字全擠在一起而無分段架構。因為在 維基編輯中要使用所謂的 Wiki 文字，即要符合維基的語法規定，而這與一般 的文書編輯不同。有點像 HTML，但又不是 HTML(雖然在當中有支援有限的 HTML 語法)。維基的精神即是要以一個較簡便的語法，提供使用者一個可以 輕鬆建立維基內容的空間，而且在維基環境中並不要求花俏的排版能力。所 以，相對簡單許多。排版就交給專業的美工人員解決。(在 Mediawiki 中可以 自訂 Skin-即顯示排版的 CSS 設定)

5. 依 Wiki 文字語法規定重新編輯，在維基語法中分段是使用一個空白列加以分 隔。

6. 重新預覽，即可發現有正確分段。

7. 接著建立像維基一樣有一個摘要，再接著有各章節的目錄。特別注意，在「BIM」

及「IPD」上再加了兩個方括弧括住，表示這兩個專有名詞也是條目。

8. 再次預覽結果。並可注意到「BIM」及「IPD」是以紅色連結的方式顯示。

9. 將編輯好的文章發佈。發佈前加入編輯摘要，確認發佈。

10. 正式發佈的樣貌。

11. 點擊一下「BIM」這個條目。您或許會說，我都還沒建立這個條目，難道 MediaWiki 這麼神，會幫我建立條目？沒錯，MediaWiki 在連結到尚未建立 條目的條目時，會自動建立該條目，而且自動進入條目的編輯畫面。當然如 果條目己存在，則會進入該條目。知識網路，就此即可如同網狀一般向四面 八方進行擴散。這也是一股維基力量。

(二)、加入圖片

1. 接著加入圖片，點選「業務流程問題」旁的「編輯」，點一下功能列上的「進 階」，可以看到更多 Wiki 語法的輔助功能。而「說明」即是維基語法的輔助 說明，同時也可以在此看到各種維基語法顯示的樣子，為初學維基編輯相當 不錯的功能。先將游標放在要加入圖片的位置，再點選圖片功能。

2. 輸入相闗資料，建議查看一下在 Medaiwiki 中的圖片提供有四種對齊方式(置 中、左、右、無)，及四種格式(縮圖、有框、無框、無)，請依實際需求進行 設定。其中對齊方式若設為左或右時，圖片框會向左或向右浮動，同時排開 文字部份，如同在維基百科中所看到的圖片一樣，這時建議加入圖片的位置 要在段落的第一個句子之前，即將圖片加入。

2. 輸入相闗資料，建議查看一下在 Medaiwiki 中的圖片提供有四種對齊方式(置 中、左、右、無)，及四種格式(縮圖、有框、無框、無)，請依實際需求進行 設定。其中對齊方式若設為左或右時，圖片框會向左或向右浮動，同時排開 文字部份，如同在維基百科中所看到的圖片一樣，這時建議加入圖片的位置 要在段落的第一個句子之前，即將圖片加入。