4-1 住宅模矩之自動生成
延續第一章研究背景提及結構主義的特點是由個別單元組合建築物主體，每個單 元的機能由客戶賦予用途，初擬空間大小及通道為空間連結(通道可設為 0 使空間相 連)。
(1)案例演示最初設定模組尺寸 如圖 4-1 至圖 4-4 日式榻榻米(實驗性模組)
最小單元:1 疊=900*1800 mm(180CM 成人橫躺尺度) A.浴室 2700*3600 (mm) 3 坪……….6 疊
B.廚房 3600*3600 (mm) 4 坪……….8 疊 C.房間 4500*3600 (mm) 5 坪……….10 疊 D.客廳 5400*3600 (mm) 5 坪……….12 疊 E.通道 1000(mm)
頁 52 圖 3-13 空間設定四組規格
圖 4-2.日式榻榻米_12 疊 本研究繪製
圖 4-3.日式榻榻米_8 疊 本研究繪製
圖 4-4.日式榻榻米_6 疊
本研究繪製
上述 A 項~E 項，平面設定可以旋轉與重疊。經由空間分配去產生開創性的解決 方案，產出的分配可能得到意外的結果，也許不符合設計標準。但是經過一個批次性 廣闊範圍的運算(設定運算次數)，其結果可能超出人類以經驗或案例推理對於設計的 想像。本研究通過電腦運算產生的平面具備隨機性與無限制性。詳圖 3-18,頁 38。
圖 4-5.一房一廳一衛一室 本研究繪製
(2)參考頁 55，通過批次執行運算的結果，擇定其中一組平面，將其命名 A 棟，如圖 4-5。(一房一廳一衛一室)
4-2 設計圖之導入
(本圖擷取自圖 3-6 圖預裁工法程序,頁 46)
將生成的平面 A 棟圖形如頁 64 圖 4-5，通過電腦軟體 AUTOCAD 繪製網格擺放柱位，
如圖 4-6。其操作如上圖〈營業支援〉的設計圖輸入、繪製，不同的地方在本研究無 需在 AUTOCAD 繪製平立剖面圖。
◎無論為了結構或視覺的任何理由，柱樑的支撐網格都必須與室內隔間謹慎整合。
(1)由平面配置決定格子線尺寸、柱位。柱子位子在格子線外，採用頁 49 空間 配置圖內法制 (淨空間) ，如圖 4-6.。
(2)通道是空間的中介質，「網狀」使住房流動更為便捷，詳圖 4-7.通道圖
圖 4-7. 通道圖 (本研究繪製)
(3)框式結構可將「牆面」依照變更拆除，非承重牆，讓空間更具彈性。
由空間決定外觀與結構如 4-8.牆位圖、4-9 牆面安裝圖。
圖 4-8.牆位圖 (空間圍束) 本研究 3D 模型產出
◎將牆面加以編碼(牆面標號:WA1~WA14)，產出的製作圖與安裝圖可應用於工廠預製 與工地安裝，生成的材料清單(報表)可應用於成本估算，亦可用於工程專案計劃，如 下表所示:編碼+規格+數量+重量+面積。
圖 4-9 牆面安裝圖
4-3 物件導向的 3D 模型
(本圖擷取自圖 3-6 圖預裁工法程序,頁 46)
本研究 3D 建模應用軟體為 Tekla Structures 2018i 。
模型操作如上圖〈加工支援〉導入結構系統，不同的地方在本研究無需在 AUTOCAD 繪製結構圖，而是以 3D 建模方式輸入材料資訊滿足〈加工支援〉與〈預裁加工線〉。
(1) 將圖 4-6 結構平面圖輸入至 Takla : 如圖 4-10 Takla 畫面。
按照柱樑系統順序以參數輸入建立 3D 模型，如下圖。
(2)本研究柱樑規格以文獻回顧中的通用設計概算如下:
圖 4-12. 斷面計算 (本研究概算) (3)本研究結構配置以大樑跟隨柱，小樑隨牆: 如圖 4-13.樑位圖
(5) 可拆式立面圖(接頭以五金鐵件) : 如圖 4-14. A 剖面(圈選處)、4-15. B 剖面(圈選處) 五金鐵件為本研究 3D 模型產出，詳 2D 零件圖 4-20.、4-21.、4-22。
圖 4-14. A 剖面
安裝編號僅供參考 (本研究 3D 模型產出)
圖 4-15. B 剖面
(6) 材料資訊來自模型:此模型為測試研究流程所用，僅為得出設計與施工可以趨近精 簡與工業化所假設，並非最省料的斷面與樑柱接頭，結構強度須再深入檢討本研 究暫略。
(7) 木材重量計算的單位設定: 木材的重量取決於它的含水率，木材的密度和木材乾 燥的不同程度有很大的關係。由於木材體積和品質都會隨木材含水率的變化而變 化，因此木材的密度是指某一含水率的密度。本研究設定密度如下表:
圖 4-16.木材單位重 (本研究模型設定值)
◎本研究產出材料清單，得出清楚的材料明細列表。(圈選處為連接鈑與螺絲)
圖 4-17 構件零件清單 (本研究 3D 模型產出)
以上圖為例: 圖 4-17 構件零件清單
1C1 是構件編號，需要製作 9 支，零件編號是 W1。
木材的單位重量設為 4000.00 kg/m3，如圖 4-17.木材單位重(密度).
1C1(斷面 0.55*0.55)*長度為 3.6M * 4000=4356 kg
2B22 是構件編號，需要製作 1 支。零件編號是 P3/P5/P6/W48，螺絲是 M16 高拉 力螺絲長度 300mm，數量是 40 顆。
(7)產生可以下生產線的 NC 檔(工廠預製) 如圖 4-18.自動產生 NC 檔，使鈑件自動加 工。可分為素材與鈑件兩種，比例為 1 比 1。
數值控制(Numerical control,NC)工具機以及更先進的電腦數值控制 （computer numerical control,CNC）工具機已成為工業中及重要的部分。
圖 4-18.自動產生 NC 檔 (本研究模型設定勾選)
「從西元1960年到2000年之間，數值控制系統擴展應用到金屬加工機(半自動化)。 當電腦微處理器被應用到數值控制上之後，工作母機不但可由人工直接操作，也可加 入自動控制，大幅提昇功能，此類系統即稱為電腦數值控制（CNC）。CNC機器讓鈑 件類施作，不只是依賴工班師傅的手作，也需要加入程式人員撰寫程式。」
CNC：Computerized Numerical Control，數控工具機控制器，讀入 G-Code(G 碼指令) 銑床程式開始加工。使用工具機製造金屬零件，提高精度與速度。
工具機根據電腦化程度可分為：
傳統金屬切削機（完全手工控制）
數值控制 NC（未加數控器，但有自動化控制）
電腦數值控制 CNC（完全電腦控制）工具機。
(8)直接下製作的 2d 施工圖
製作圖右上角為材料表 B.O.M (材料表說明詳圖 4-19.製作圖)，左上角為安裝圖 上的安裝位置。
製作圖可讓工廠先行預製加工，備妥現場安裝鈑件與螺栓，現場只要依據安裝圖 安裝。
材料表可以估算工程成本與加工成本或專案進度。
營建傳統上，施工圖是設計師和施工者之間的橋樑，設計師把自己的想法展現在 圖紙上，施工者要去「理解」圖紙的圖義，並將它的理念付諸實踐，施工圖是施工者 的施工指引，因此，施工圖品質的好壞至關重要，不夠完善的施工圖不僅不能體現設 計者的想法，也不能指導施工者實際作業，整個營建的品質與效果都會受到影響。
本研究直接跳過設計單位對施工單位解釋圖面的作業，由 3D 模型直接轉出 2D 施工圖。鈑件可以用加工組焊或直接開發金屬掛件，如圖 4-20.零件圖(1)、 圖 4-21.
零件圖(2)、圖 4-22.零件圖(3)。
圖 4-20. 五金鐵件零件圖(1) (本研究 3D 模型產出)
圖 4-21. 五金鐵件零件圖(2) (本研究 3D 模型產出)
圖 4-22. 五金鐵件零件圖(3) (本研究 3D 模型產出)
零件圖圖框註明材料規格與製作數量，in assembly 表示用於哪一張製作圖。
零件圖可以出 1 比 1 dxf 檔直接下 CNC 做雷射切割。
4-4 延伸應用之可行性
( 本圖擷取自本研究_表 1-1. 頁 8 )
管理重視的是(1)時間(2)成本(3)物件資訊，3D 模型可以儲存於雲端，讓同一個專 案 不 同 場 域 的 從 業 人 員 ， 利 用 桌 機 或 行 動 化 設 備 如 、 PDA 手 機 、 智 慧 手 機
（SmartPhone）、工業型 PDA、WebPAD、Tablet PC 等裝置，設定通訊方式，善用 應用程式連行事曆等功能，就能以不同需求去做物件追蹤，本研究的 3D 模型產出的 QR code 適用於手機 App.追蹤物料。
用於專案管理計劃的條碼與 QR code 掃描，如圖 4-23 二維條碼、圖 4-24.施工圖 上的二維條碼。
「條碼(Barcode)是目前國際間通用的商業資訊標準。自1970年代推出條碼的商 業應用程序以來，條碼已成為全球供應鏈管理不可或缺的工具。而條碼系統在存貨管 理上，提供以下優點：可知道所擁有的存貨數量與位置、可加速商品運輸至消費者、
可控制各類存貨的水準、可簡單地輸入或移除存貨資料、可讓存貨周期盤點更簡單有 效率、可匯出存貨資料到帳面或其他後端系統(Reynolds, 2007)。」
本研究的工程應用功能如下：
1、工地管理
材料進場歸類、出入庫管理，施工材料管理分類。
2、時間管理
專案的計劃、實施、完成的時間安排，便於有關單位人員的監督進程。
3、維護管理
設備資訊整合、維護保養記錄更新，使工作更加的高效和便捷。
圖 4-23 二維條碼 QR CODE (本研究 3D 模型產出)
圖 4-24.施工圖上的二維條碼 QR CODE (本研究 3D 模型產出)
◎利用手機 App.掃描施工圖或報表上的 QR CODE 或二維條碼。如圖 4-25
圖 4-25. 手機頁面 1
◎利用手機用作掃描器掃描施工圖或報表上的 QR CODE。如圖 4-26
圖 4-26. 手機頁面 2 (本研究擷取 2D 施工圖)
◎掃描 QR CODE 顯示的資料可以設定，本研究設定為構件編號、運輸長度、
運輸重量。如圖 4-27
圖 4-27. 手機頁面 3 (本研究 3D 模型產出)
◎利用 3D 模型產出的報表與施工圖可以滿足「製作生產」的下列項目:
□ Takla Structures 3D
□ 安裝圖 2D
4-5 小結
第五章 結論與建議
應用於價值工程。
參考文獻
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參考網站
1.圖 1-2 薩伏伊別墅外觀圖片 網址：https://zh.wikipedia.org/wiki 2.圖 2-11 房屋型錄圖片 網址：https://kknews.cc/home/mn3p3og.html 3.圖 2-13 建築材料的生命週期 網址：
http://www.compensationco2.ca/wp-content/uploads/cycle-de-vie.png