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第五章 結論與建議

第二節 建議

主辦機關:內政部建築研究所、財團法人台灣建築中心

3. 對政府單位而言,節能資訊交付手冊應該是協助綠建築標章的申請與法規檢核,輔助 建管專案的管理。綠建築標章是由內政部建研所主導發展,財團法人台灣建築中心承 辦綠建築標章的申請與審核,透過制定一個標準的節能資訊交付手冊來明確告知綠建 築標章的申請流程與步驟,讓建築師可以順利通過標章的申請,提升產業界對於使用 BIM 進行建築節能設計的意願。建築師使用 BIM 進行建築節能設計協助產生相關申請 文件,未來在審查流程中將成為建築師進行綠建築作業的輔助工具。

BIM 應用於建築節能評估之策略與實務有許多關鍵要素,這些都需要產官學三方合作支 持,透過節能資訊交付手冊明確申請作業的步驟與流程,引導作業方向並提升申請效率。台灣 的建築產業應走向高品質高效率的合作模式,以提升產業競爭力。然而現階段台灣的建築產業 使用 BIM 仍是在舊有的工作流程、內容、方式與審查基礎上,其工作內容與業務範圍仍不變。

BIM 能快速且有效地提供建築資訊,改變了跨領域整合的時間、組織結構扁平化、降低溝通成 本與資訊交換內容。

附錄一 專家訪談紀錄 1

 施宣光教授

根據各位專家的意見,我想目前還是以建築計畫、建築量體規劃(LOD 100)與基 本設計(LOD 200)這些階段為主,需要事務所提供在各階段的工作資料,讓我們能分 析整理設計過程,重現設計者在進行建築節能設計時,考量的因子、設計手法與團隊 間資訊交換的項目。

附錄二 專家訪談紀錄 2

問進行。

10. 設計方案與環境模擬分析軟體之間的資訊交換是一個重要的關鍵,工作的流暢度會影 響專案的進行。

11. 景觀通常在量體設計階段不會考量,雖然我們認為水是一個好的散熱工具,但是我們 都會在量體設計階段找出最佳的方案,解決主要的問題。景觀是基本設計階段之後的 輔助

12. 本事務所參與競圖的設計方案與最後完成的方案幾乎相同。

 施宣民 顧問

1. 根據 LOD 標準我們很難去定義與說明設計者的設計思考,因為很多的因素是環環相扣 的,設計者必須同時思考很多事情,同時考量不同階段可能面臨的問題。

2. 舉例來說,建築外殼設計要選用哪一種立面(皮層、遮陽板、雙層牆),這是一個策略 問題,在量體設計階段設計者就會去考量,並下決定。

3. 我認為 LOD 的規定是流水式的設計流程,但是 BIM 應是邁向整合式的設計流程。

總和今天的會議討論本研究團隊預計開發一參數化工具,將上述因子納入考量,專門做量體設 計用。

附錄三 專家訪談紀錄 3

它適合擺在那些階段的那些地方?

附錄四 專家訪談紀錄 4

進行資訊交換時格式交換的問題。

附錄五 專家訪談紀錄 5

5. 事務所目前內部使用的模擬軟體有,Ecotect、Radiance、Phoenics。

6. Ecotect:

Ecotect 中的 Weather Tool 用來做氣候資料的分析,其中的風的分析會轉成 excel 檔匯 入到 Phoneics。風的分析是全年包含風頻、平均風速及風溫 Ecotect 本身的 Solar Radiance 的模擬相對風場 CFD 的模擬是準確多了,雖仍有些不準度,但可以使用,其

結論:根據本研究的分類與案例訪談結果,各階段建議使用的模擬軟體如下:

A. Lod100 量體配置階段,建議使用 Ecotect,但其風場分析建議使用 Phoenics。

B. Lod200 基本設計階段,日照建議使用 Ecotect、室內照度使用 Radiance、風場使用 Phoenics。

C. Lod300 細部設計階段,建議使用 EQuest 或 EnergyPlus 等建築物能源模擬軟體整 合空調及機電的設備運作時程設定,分析整棟建築物的耗能,但目前事務所還未 執行此項工作。

附錄六 專家訪談紀錄 6

6. 關於環境模擬分析軟體我想分成一般使用(ECOTECT)與專業顧問使用(STREAM)兩種,一 般版的使用我想會是這個研究案可以先解決的部分,而專業版的資訊交換較複雜,技術門 檻也比較高,可以下一階段再研究。

 蔡千豪 經理

附錄七 專家訪談紀錄7

3. 關於 BIM 程式開發的部分,Revit Platform API 可用 Microsoft .NET Framework 4.0 相容 的任何語言來執行,例如 Visual Basic .NET 或 Visual C#、C++等。通常 Visual C# 和 VB.NET 是較常見到被使用來開發 Revit Platform API 應用程式; 而筆者個人的學習之 旅係以 Visual C#語言及 Revit Architecture API 為主。整個過程除了參考上述許多文獻 說明資料以外,主要係以「Revit 2012 API Developer Guide」為主。

4. IFC 是發源於 1994 年,當時是由 Autodesk 公司發起,聯合了 12 家美國公司,組成一 個產業協會,名字叫 Industry Alliance for Interoperability(交互操作性產業聯盟),打算 以 C++語言開發一套具交互操作性功能的檔案交換格式,可以支援整合型的應用程式 開發。一開始並未開放其他成員加盟,到了 1997 年,將組織名稱改為 International

Alliance for Interoperability(交互操作性國際聯盟),也重新改變聯盟發展方向與角色, 換格式,不易百分百的實現,因此,所謂的 The useful minimum(有用性的最小化)的倡 議 開 始 抬 頭 , 用 IDM(Information Delivery Manuals , 資 訊 交 付 手 冊 ) 、 IFC 、 IFD(International Framework for Dictionaries,國際框架字典)的鐵三角,徹底從交換需 求的(ER)定義開始,將各專業領域的 Concepts(暫譯為概念元)依需求組構功能部件 (Functional Parts),來建構交換資訊的交付手冊與交換雙方映對的模型視域定義,提供 軟體供應商或系統開發廠商實作。同時聯盟也在 2005 年再把名稱變更為現在的 buildingSMART,此期間,IFC 標準也從 1.0 版逐年擴充與調整,並從 2x2 版、2x3 版,

到 2012 年的 IFC4 版,新版已考慮和 GIS 的宏觀資訊需求做銜接。

5. 應用 IFC 格式在能源分析方面的論文不少,歐美亦有幾個相關軟體,韓國也有類似的 開發。IDM 是針對特定專業領域在必要做資訊交換與傳遞時,對這些交換資訊的描述 文件,其內容包括流程圖(Process Maps)、交換需求 Exchange Requirements、功能部件 (Functional Parts)。

6. 有關 IDM 與 MVD,美國 NBIMS 透過 GSA 的 3D-4D-BIM 計畫,以 IFC2x3 為基礎,

在建築物能源分析方面,有一連串試驗性的實作成果,同時,包括 Autodesk 及 Graphisoft 等公司,亦有支援相關資訊的匯出匯入。

 郭瀚嶸

1. 本研究中心也有 Revit 綠建築規範 API 的開發,這部分可以直接上機來討論,也歡迎 建築系同學過來問問題,有機會的話,我們也可以來共同開發一些有用的工具,提供 給建築系師生使用測試。

附錄七 期初審查意見回應

5

BIM LOD500 的成果應該要提供營運階段能 源管理系統的資訊需求,然而以目前服務建議

附錄八 期中審查意見回應

(LEED/EEWH or ARUP)建立各階段的符合國

體(Ecotect)獲得的量化數據未必與台灣

附錄九 期末審查意見回應

內容不易閱讀,是否考慮表格化再進一 grasshopper,本研究建議可以使用 Dynamo 來 進行操作。grasshopper 有些外掛軟件可以連 functional parts 與 concepts 的內容,需 要補足後才能達到 IFC 資料交換的目

於台灣,但我國卻分北中南三區,可見

Energyplus、eQuest 皆是通過 LEED 認證的軟 體,其產生的模擬結果皆可做為 LEED 標章申

附錄十 節能資訊交付手冊

節能資訊交換手冊 (IDM) 從配置、基設到細設階段

[ Version: 1.0 ]

Table of Contents

1 配置階段 ... 106 1.1 配置階段 107

1.1.1 Process Elements 107

1.1.1.1 配置階段 ... 107

1.1.1.26 配置方案報告 ... 111 2 配置階段的節能分析 ... 113

2.1 配置階段的節能分析 114 2.1.1 Process Elements 114

2.1.1.1 節能分析 ... 114

3.1.1 Process Elements 117

3.1.1.1 基本設計(節能部分) ... 117

3.1.1.19 基設重要意見 ... 120

4.1.1 Process Elements 125

4.1.1.1 細部設計(節能部分) ... 125

4.1.1.14 細設修改建議 ... 127 4.1.1.15 細設圖 ... 127 4.1.1.16 節能 MVD(細設階段) ... 127 4.1.1.17 耗能分析/耗能設備規格與施工準則 ... 128 4.1.1.18 細部設計報告 ... 128 4.1.1.19 審核建議書 ... 128 4.1.1.20 施工圖 ... 128 4.1.1.21 LOD 300 施工模型 ... 128

1 1 配 配 置 置 階 階 段 段

Version: 1.0

Author: GAS LAB Description

1.1.1 PROCESS ELEMENTS

1.1.1.1 配置階段

築量體,供後續的建築設計師發展基本設計。

節能小組使用。

根據配置方案的會議審查結果或是業主意見進行修改,回到配置方案的任務

建築師不一定給節能小組完整的建築計畫書,可以自行先找出與節能相關的

說明配置方案與建築量體,包含節能建築方案的可行性與基本設計準則。

2

2

Version: 1.0

Author: GAS LAB

2 . 1

配 置 階 段 的 節 能 分 析

2.1.1 PROCESS ELEMENTS

2.1.1.1 節能分析

2.1.1.3 外殼熱得熱失

Description

計算各向立面受熱狀況,分析外殼的熱得熱失狀況

2.1.1.4 室外風場

Description

節能小組一開始先分析環境風場,找出該注意的基地條件。之後置入建築量 體分析對周遭環境的影響,根據結果提出修正的可能。

2.1.1.5 內部通風分析

Description

分析主要的垂直與水平通道的自然通風換氣狀況,作為空間安排的主要考量 因素。

3

3

Version: 1.0

Author: GAS LAB

3 . 1

基 本 設 計 階 段

3.1.1 PROCESS ELEMENTS

3.1.1.1 基本設計(節能部分)

3.1.1.4 建築師

3.1.1.11 基本設計(立面設計/外殼/開口/結構系統)

3.1.1.15 完成基本設計

建築師、PCM 與業主決定是否通過基本設計方案,同意則進入細部設計階

 外牆設計-傳熱係數

 開口遮陽-材料構造準則

 綠建築 EEWH/LEED 準則

 空調與照明系統規格

 預估耗能目標

3.1.1.30 審核意見

Description

PCM 根據基設方案內容提出審核意見。

3.1.1.31 基本設計報告

Description

基本設計方案,包含平面、立面、剖面設計圖,並彙整 LoD 200 階段 BIM 模型,以及基設的預算分析、耗能分析、細部設計節能設計準則。

4

4

Version: 1.0

Author: GAS LAB

4 . 1

細 部 設 計 階 段

4.1.1 PROCESS ELEMENTS

4.1.1.1 細部設計(節能部分)

4.1.1.4 細設耗能分析

4.1.1.9 細部設計啟動

這階段輸出的資訊相當於 LOD 300 建模,其內容包含:

附錄十一 建築量體長寬比研究調查

研究對大臺北地區的辦公建築和住宅建築進行簡單隨機抽樣,並對其平面進行分析。其中 抽樣辦公建築 132 棟、住宅建築 128 棟,分佈於大臺北地區的板橋、敦化南路、內湖等地區。

採用簡單隨機抽樣,以保證調查結果的普遍性與適用性。

我們通過 Rhino 的外掛程式 Grasshopper 對抽樣辦公建築和住宅建築的總平面進行評估。通 過 Grasshopper 計算,我們分別得出辦公建築面積與周長比值的平均值為 7.84,住宅建築面積與 周長比值的平均值為 4.31。由於比值=面積/周長,所以周長與比值成反比,也就是說在相同面 積的條件下,辦公建築的比值 7.84 較大,則周長越小,換句話說辦公建築的平面變化較小。反 之,住宅建築的比值 4.31 較小,則表明周長越大,其平面的變化較辦公建築大。因此,面積與 周長比值的大小決定了相同面積下不同功能建築的平面變化。

圖 1 Rhino 與 Grasshopper 的參數操作,圖片來源:本研究整理

通過推論,我們可以將這種平面變化與建築功能的不同聯繫在一起。針對住宅和辦公兩種 不同功能的建築類型,住宅需要不同功能的房間,例如起居室、臥室、廚房甚至是衛生間等都 需要滿足自然通風採光的條件,因此在平面配置上只能通過取得較小進深和提高平面變化來滿

通過推論,我們可以將這種平面變化與建築功能的不同聯繫在一起。針對住宅和辦公兩種 不同功能的建築類型,住宅需要不同功能的房間,例如起居室、臥室、廚房甚至是衛生間等都 需要滿足自然通風採光的條件,因此在平面配置上只能通過取得較小進深和提高平面變化來滿