第四章 實作驗證- 宿舍大樓
第一節 方式一操作方法說明
本方式(自 Cobie 格式檔案匯出 BIM 模型資料)案例操作包含下列步驟:
自宿舍大樓 3D BIM 模型匯出 IFC 格式檔案
3D BIM 模型 IFC 格式檔案轉成 COBie 格式檔案
研發「工作分解結構及資料庫系統」工作分解結構功能
3D BIM 模型 COBie 格式檔案資料依工作分解結構重新整合
第 二 節 方 式 一 之 匯 出 及 重 新 整 合 3D BIM 模 型 資 料 供 後 續 做 資 源 分 配 及 時 程 規 劃 之 流 程
步驟一:自宿舍大樓 3D BIM 模型匯出 IFC 格式檔案
以 Autodesk Revit 開啟宿舍大樓 3D BIM 模型,點選 Revit 操作介面左上角「R」圖示後,
點選「匯出」選項內的「IFC」次選項,即可匯出 3D BIM 模型 IFC 格式檔案,如圖 4-1 所示。
圖 4-1 自宿舍大樓 3D BIM 模型匯出 IFC 格式檔案 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
步驟二:3D BIM 模型 IFC 格式檔案轉成 COBie 格式檔案
下載安裝第三方免費開放式軟體 xBIM Xplorer 後,在 xBIM Xplorer 操作介面功能表中點 選「Model」選項並載入步驟一匯出之 IFC 格式檔案,再點選「COBie」選項內的「Export」次 選項(如圖 4-2 所示),即可將 3D BIM 模型 IFC 格式檔案轉成 COBie 格式檔案,如圖 4-3 所示。
圖 4-2 使用 xBIM Xplorer 將 3D BIM 模型 IFC 格式檔案轉成 COBie 格式檔案 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-3 3D BIM 模型 COBie 格式檔案 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
步驟三:研發「工作分解結構及資料庫系統」工作分解結構功能
由於 3D BIM 模型是設計者或模型建置者依其個人角度建置,因此從 3D BIM 模型直接或 間接匯出之 COBie 格式檔案資料無法直接對應到各工項,也無法直接被任何排程軟體所應用,
本研究計畫針對此需求,以 Microsoft Access 軟體研發「工作分解結構及資料庫系統」(如圖 4-4 所示)工作分解結構功能,將 3D BIM 模型 COBie 格式檔案資料依施工工項做分類及重組,以利 後續供「資源分配及時程規劃系統」計算分析或其他建築工程排程軟體排程利用。
圖 4-4「工作分解結構及資料庫系統」工作分解結構功能 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
步驟四:3D BIM 模型 COBie 格式檔案資料依工作分解結構重新整合
應用「工作分解結構及資料庫系統」工作分解結構功能,將宿舍大樓 3D BIM 模型 COBie 格式檔案資料,依施工工項做分類及重組步驟如下:
(1) 擷取 3D BIM 模型 COBie 格式檔案中所需之不同頁籤(類別)資料至「工作分解結 構及資料庫系統」,並分別建置不同類別資料表,如圖 4-5 所示。
(2) 自所建置之不同類別資料表截取各工項所需資料,並調整資料欄位名稱,如圖 4-6 所示。
(3) 建構 3D BIM 模型元件與工項物件(由數個元件組成)對應關係資料表,如圖 4-7 所示。
(4) 建構 3D BIM 模型物件與工項 (由數個物件組成)對應關係資料表,如圖 4-8 所示。
(5) 建構工項資訊資料表,如圖 4-9 所示。
(6) 設定(2)、(3)、(4)、(5)各資料表連結對應關係,如圖 4-10 所示。
(7) 依類別需求彙整出各工項所需 3D BIM 模型資料,以利後續供「資源分配及時程 規劃系統」計算分析或其他建築工程排程軟體排程利用,如圖 4-11 所示。
圖 4-5 擷取 3D BIM 模型資料至「工作分解結構及資料庫系統」
(圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-6 自所建置之不同類別資料表截取各工項所需資料,並調整資料欄位名稱 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-7 建構 3D BIM 模型元件與工項物件(由數個元件組成)對應關係資料表 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-8 建構 3D BIM 模型物件與工項 (由數個物件組成)對應關係資料表 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-9 建構工項資訊資料表
(圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-10 設定資料表連結對應關係 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-11 依類別需求彙整出各工項所需 3D BIM 模型資料 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
第 三 節 方 式 二 操 作 方 法 說 明
本方式(自自 Excel 格式檔案匯出 BIM 模型明細表資料)案例操作包含下列步驟:
自宿舍大樓 3D BIM 模型新增所需資料明細表
匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案
研發「工作分解結構及資料庫系統」工作分解結構功能
3D BIM 模型明細表 Excel 格式檔案資料依工作分解結構重新整合
第 四 節 方 式 二 之 匯 出 及 重 新 整 合 3D BIM 模 型 明 細 表 資 料 供 後 續 做 資 源 分 配 及 時 程 規 劃 之 流 程
步驟一:自宿舍大樓 3D BIM 模型新增所需資料明細表
以 Autodesk Revit 開啟宿舍大樓 3D BIM 模型,自 Revit「明細表/數量」按滑鼠右鍵點 選「新明細表/數量」圖示後,依後續步驟新增所需資料明細表,如圖 4-12 至 4-15 所 示。
圖 4-12 自宿舍大樓 3D BIM 模型新增所需資料明細表-1 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-13 自宿舍大樓 3D BIM 模型新增所需資料明細表-2 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-14 自宿舍大樓 3D BIM 模型新增所需資料明細表-3 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-15 自宿舍大樓 3D BIM 模型新增所需資料明細表-4 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
步驟二:匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案
點選 Revit 操作介面左上角「R」圖示後,點選「匯出」選項內的「報告」及「明細表」次 選項,依後續步驟匯出明細表資料並存成 Excel 格式檔案,及分離 Excel 格式檔案數據資料與單 位文字資料如圖 4-16 至 4-25 所示。
圖 4-16 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-1 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-17 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-2 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-18 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-3 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-19 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-4 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-20 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-5 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-21 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-6 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-22 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-7 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-23 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-8 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-24 匯出 3D BIM 模型明細表資料並存成 Excel 格式檔案-9 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-25 分離 Excel 格式檔案數據資料與單位文字資料-10 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
步驟三:研發「工作分解結構及資料庫系統」工作分解結構功能
由於 3D BIM 模型是設計者或模型建置者依其個人角度建置,因此從 3D BIM 模型直接或 間接匯出之 Excel 格式檔案資料無法直接對應到各工項,也無法直接被任何排程軟體所應用,
本研究計畫針對此需求,以 Microsoft Access 軟體研發「工作分解結構及資料庫系統」(如圖 4-4 所示)工作分解結構功能,將 3D BIM 模型 Excel 格式檔案資料依施工工項做分類及重組,以利 後續供「資源分配及時程規劃系統」計算分析或其他建築工程排程軟體排程利用。
步驟四:3D BIM 模型 Excel 格式檔案資料依工作分解結構重新整合
應用「工作分解結構及資料庫系統」工作分解結構功能,將宿舍大樓 3D BIM 模型 Excel 格式檔案資料,依施工工項做分類及重組步驟如下:
(1) 將 3D BIM 模型不同明細表之 Excel 格式檔案資料匯至「工作分解結構及資料庫 系統」,並分別建置不同明細表資料表,如圖 4-26 所示。
(2) 調整所建置之不同明細表資料表欄位名稱,並重設 BIM 元件編號,如圖 4-27 所 示。
(3) 建構 3D BIM 模型元件與工項物件(由數個元件組成)對應關係資料表。(不適用本 示範例)
(4) 建構 3D BIM 模型物件與工項 (由數個物件組成)對應關係資料表。(不適用本示範 例)
(5) 建構工項資訊資料表,如圖 4-28 所示。
(6) 設定(2)及(5)各資料表連結對應關係,如圖 4-29 所示。
(7) 依類別需求彙整出各工項所需 3D BIM 模型明細表資料,以利後續供「資源分配 及時程規劃系統」計算分析或其他建築工程排程軟體排程利用,如圖 4-30 所示。
圖 4-26 將 BIM 模型明細表 Excel 格式檔案資料匯至「工作分解結構及資料庫系統」
(圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-27 調整所建置之不同明細表資料表欄位名稱,並重設 BIM 元件編號 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-28 建構工項資訊資料表
(圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-29 設定資料表連結對應關係 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
圖 4-30 依類別需求彙整出各工項所需 3D BIM 模型明細表資料 (圖片來源:本計畫研究人員操作的螢幕截圖)
第五章 結論與建議
施工階段與維護管理階段;建議二為拓展結合 BIM 與離散事件模擬(Discrete-Event Simulation, DES)技術應用於建築工程施工階段資源分配及時程規劃之研究;建議三立即可行建議—持續研究及推廣應用 BIM 於建築工程施工階段與維護管理階
立即可行建議—拓展結合 BIM 與離散事件模擬(Discrete-Event Simulation, DES) 技術應用於建築工程施工階段資源分配及時程規劃之研究
電腦數值模擬分析是為真實系統設計一數學邏輯模型並在電腦上對該模型進行
應用離散事件模擬(Discrete-Event Simulation, DES)技術於電腦數值模擬分析為 協助使用者於施工管理過程中迅速做出決策分析的利器之一。精確建立施工過程模 不同的電腦數值模擬模型。另外,目前工程管理一般皆使用要徑法( Critical Path Method ,CPM)技術做排程、時程控制,然而應用要徑法技術的電腦軟體與應用 電腦數值模擬技術的電腦軟體間並不相容,因此想同時應用這兩種技術仍存在一個
資料準備是營建管理過程中非常重要的工作之一,並且是最耗時間及最困難的 電腦模式輕易與一般無建築概念的人溝通設計內容;其後,Koo and Fischer (2000) 研究指出 4D-CAD 電腦模式(3D 的模式與時間結合之特性)較傳統的桿狀圖(Bar chart) 更能幫助專案團隊定義問題。在規劃設計階段,4D-CAD 可幫助使用者清楚的了解
在施作的工項為何,也能輕鬆掌握相關重要資訊。此外,因「多維度 BIM 模型產生 器」已設定連結 3D BIM 模型與「資源分配及時程規劃系統」,3D BIM 模型與「資 源分配及時程規劃系統」任何變更皆能立即反映在多維度 BIM 模型動態資料,避免 人為輸入錯誤及提高效率。
另外如上所述,拓展結合 BIM 與 DES 技術應用於建築工程施工階段資源分配 及時程規劃之研究,及拓展結合 BIM 與資料庫管理應用於建築工程施工階段及維護 管理階段之研究,皆有其實際需求。為能提升應用效率,上述功能各資料間移轉須 能儘量自動化或半自動化,故建議研發整合上述功能成一完整系統。
綜上,建議拓展結合 BIM、DES 技術及資料庫管理,及研發多維度 BIM 模型 產生器,應用於建築工程營建管理及維護管理之研究,並研發整合上述功能成一完 整系統,使上述功能各資料間移轉能儘量自動化或半自動化,以提升應用效率。
附錄一、本研究之期初審查會議意見回應表
附錄二、本研究之期中審查會議意見回應表
7. 部分工程項目(例如,假設工程及
11. 成果報告第 11 頁圖 2-1 整合系統
(Integrated Approach)」,建議 採用臺灣用語。
感謝委員建議,已於成果報告中配合修 改。
16. 提醒有些 BIM 構件不容易用於排
19. 時程規劃如何用 BIM 模型呈現?
24. 結案報告是否有 BIM 應用策略的 Autodesk Navisworks 有什麼不 同?
28. 4D 模型如果應用於研究一至二個
31. 傳統 4D 模型是將已預設好的固定
附錄三、本研究之期末審查會議意見回應表
5. 所有工項不見得有對應的元件,
11. 請問工作分解結構及資料庫系統
11. 請問工作分解結構及資料庫系統