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研究方法

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為驗證由 BIM 模型提取裝修工程數量之效率,本研究以實際進行的獨棟三層透天 住宅建案為對象,以 BIM 完成建築模後,將元件(柱、樑、版、牆)作為建築裝修模型的 基本元件,再採用 BIM 軟體(Autodesk Revit 2011) 具有接合即可扣除元件接合面積的功 能,依建築圖說裝修粉刷表材質編號,包覆材質於各元件之塗層,藉由軟體具有參數設 定的特性,建構裝修實體元件(柱、樑、版、牆)族群,並依照本案例之建築結構圖(柱、

樑、版、牆)編號定為模型實體元件之編號,將完成材質設定的實體元件套用至本案例 之建築模型,經檢核模型實體元件接頭是否扣除,及模型空間材質範圍是否無誤後,即 可提取實體元件之裝修材質數量,輸出本案例裝修工程明細表,並將 BIM 所提取實體 元件之裝修數量與傳統估算公式計算所得裝修數量結果比對,作為 BIM 於裝修工程估 算之應用及探討,研究方法流程如圖 3-1 所示。及步驟如圖 3-2 所示。

圖 3-1 研究流程

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3-1 研究步驟

圖 3-2 研究步驟

制定元件樑族群接合面扣除

可 建構建築模型

相關文獻整理

制定元件柱族群接合面扣除

建構建築實體元件(樑、柱)族群

套入建築模型(案例驗證)

檢查實體元 件接合面及 材質範圍設

提取實體元件材料數量

研究成果與分析

結論與建議

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3-2 制定元件接合面扣除

本研究所使用 Autodesk Revit Architecture 2011 是以元件的概念組成模型,在 提取元件面積的資訊功能上,能使用 Revit 既有編輯類型性質的功能鍵設定牆與樓板之 構件塗層,牆與樓板元件族群之構件層設定順序是構件中心層為結構層,中心層向外之 左右兩側為次層即襯底層,次層向外之左右兩側則為外層即外部塗層;依照牆(內牆、

外牆)、版(地板、平頂)的不同材質需求來設定,能獲版(地板、平頂)及牆(內牆、外牆) 提取該元件之裝修材質面積數量。

然而 Autodesk Revit Architecture 2011 並沒有提取元件樑與柱的塗層面積功能,

在提取材質面積數量的功能上,只能使用軟體中「油漆」之功能鍵定義材質,點選元件 柱與樑面積,藉此方式計算元件材質數量,使用此方法雖然能將獲取元件面積材質的數 量的資訊,但元件(柱、樑、牆、版)接合處的面積並不會扣除,無法解決影響裝修數量 結果差異關鍵處的「接合面積扣除」,而這些「接合面積扣除」差異的數量是掌握裝修 工程估算準確率的關鍵。

為解決本研究之建築實體元件接合面積能自動扣除之計算方法,本研究嚐詴使用物 件導向元件之構件組成概念,藉由軟體「結構柱、樑、版、牆」之「接合」功能鍵具有 自動扣除接合面積功能,嘗詴建構以構件包覆元件(柱、樑)成為實體元件,利用「接合」

功能鍵能自動扣除實體元件(柱、樑、版、牆)接合面積,並將此實體元件(柱、樑)建構 為參數式族群,實體元件族群的建立可解決因專案設計的變更,可任意更改實體元件尺 寸及材質,並可應用於其它不同專案所需的模型。

3-2-1 軟體提取元件柱與樑裝修材質面積之限制

使用 Revit 輸出柱的資訊,軟體本身的設計,並無法直接輸出柱的面積,因此無法 計算裝修數量,若使用油漆功能定義柱各面的材質,藉此方式將柱各面的材質面積輸出 至明細表,雖然能將獲取柱元件材質面積的資訊,但是柱與樑、牆、版接合處的面積並 不會扣除。例如:柱與樑、牆接合,紅色部分為裝修面積如圖 3-3 所示。將樑、牆隱藏 後如圖 3-4 所示,可見紅色部分並沒有扣除樑與牆的接頭。柱與樑、牆接合前,輸出之

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面積 1.26m²詳表 3-1,柱與樑、牆接合後,輸出之面積 1.26m²詳表 3-2,與接合前面積 無差別。

圖 3-3 柱與樑、牆接合 圖 3-4 柱元件無扣除接頭面積

表 3-1 柱與樑、牆接合前面積明細表 表 3-2 柱與樑、牆接合後面積明細表

3-2-2 建構實體元件(柱)族群-外部塗層包覆

為解決建築裝修接合面積能自動扣除之計算方法,本研究方法藉由軟體「結構柱、

樑、版、牆」之「接合」功能鍵具有自動扣除接合面積功能,嚐詴以構件包覆實體元件 柱,使用軟體「建築柱」功能鍵並建立「建築柱」為構件,以洋蔥形式包覆「結構柱」

元件之構件如圖 3-5 所示,例如:「建築柱」之第一層為中空層可包覆「結構柱」(混凝 土) 如圖 3-6 所示,第二層為底層(模板),第三層為包覆底層(模板)之表面塗層(粉刷、

油漆、貼磚)等材質設定使用如圖 3-7 以黃色表示。利用軟體「建築柱」功能鍵之「編 輯性質」,為構件設定參數,此參數設定可任意更改為專案所的材料及厚度,直接輸入 尺寸,輸出其資訊。將完成構件設定之實體元件柱與樑、版、牆接合,則可自動扣除元 件接合處之面積。

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圖 3-5 「建築柱」以洋蔥形式包覆「結構柱」元件

圖 3-6「建築柱」之第一層為中空層 圖 3-7 包覆柱表面塗層(以黃色表示)

將上述方式,將完成包覆的「結構柱」,再將柱與樑、牆接合,紅色部分為裝修所 需之面積如圖 3-8 所示。將樑、牆隱藏後如圖 3-9 所示,可見紅色部已扣除了樑與牆的 接頭。柱與樑、牆接合前,輸出之面積 1.26m²,柱與樑、牆接合後,輸出之面積 0.48m

²詳表 3-3 所示,與接合前面積相差了 0.78 m²,此扣除面積即為柱與樑、牆之接頭面積。

(附註: 面積由 1.26m2變為 1.32m2,是因為將內層塗層厚度列入計算,柱尺寸由原先 40x40 加上塗層厚度變為 40.5x40.5,本研究將塗成厚度假設為 0.5cm 所致。)

圖 3-8 柱與樑、牆接合 圖 3-9 柱元件扣除柱樑及牆接頭面積

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表 3-3 柱與樑、牆接合後面積扣除明細表

3-2-3 建構實體元件(柱)族群-建構步驟

步驟 1.新建一個族群,選擇「公制結構柱」樣版檔,如圖 3-10 所示,在平面圖中,點 選「常用」頁籤,「擠出」功能鍵在平面圖中,點選「常用」頁籤,「擠出」功能鍵,

圖 3-10「公制結構柱」樣版檔

步驟 2.繪製矩形輪廓在參考平面(綠色虛線)上,定義柱塗層之範圍,點選鎖頭將草圖 邊線約束在參考平面上,將四邊鎖定,始草圖線可受參數定義,點選所有標註,在上方

「標示」處下拉式選單選擇「加入參數」,設定參數名稱「塗層厚度」,如圖 3-11 所 示。

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圖 3-11 設定「塗層厚度」參數

3.設定完成後即可使用參數變換草圖之尺寸,點選上方「修改」頁籤中「完成編輯模式」

之選項,將視圖移至任一立面圖,可見完成擠出之模型,點選模型頂端,拖曳至「較高 的參考樓層」,會出現鎖頭如圖 3-12 所示,將鎖頭鎖起來,確保此模型高度受樓層線 約束,完成之 3D 模型。

圖 3-12 鎖頭確保模型高度受樓層線約束

4.點選上方「修改」頁籤中的「族群類型」,開啟「族群類型」視窗,點選參數「加入」,

設定參數名稱「材料 1」、參數類型「材料」如圖 3-13 所示,完成後點選「確定」,因 為柱塗層總共有四面,所以加入四次參數如圖 3-14 所示,名稱由 1~4,完成後點選確定。

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圖 3-13 設定材料名稱參數

圖 3-14 設定柱塗層總共四面材料名稱參數

5.點選「修改」頁籤中「油漆」之功能鍵,如圖 3-15 所示在材料的下拉式選單中點選加 入之參數,選擇完成後,點選柱塗層表面,即可將材料參數定義至模型上,分別將各材 料參數設定在各面上,如圖 3-16 所示.完成「柱塗層」族群的建置。

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圖 3-15「油漆」功能鍵定義材料參數至模型上

圖 3-16 完成「柱塗層」族群的建置

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3-2-4 建構實體元件(樑)族群-外部塗層包覆

使用 Revit 輸出樑的資訊,與輸出柱相同,都受制於軟體本身的設計,並無法直接 輸出樑的面積,因此無法計算裝修數量,使用軟體內建的油漆功能,在樑的四面漆上油 漆,以不同的顏色示意。但使用此方法,將樑與牆、板接合,藍、紅色部分為裝修所需 之面積如圖 3-17 所示,將樑、牆隱藏後,可見紅色部分並沒有扣除牆與板的接頭如圖 3-18 所示。柱與樑、牆接合後,輸出之面積為與接合前面積無差別。

為解決實體元件樑裝修面積接合面能自動扣除之計算方法,藉由軟體「結構柱、樑、

版、牆」之「接合」功能鍵具有自動扣除接合面積之功能,以「結構樑」做為實體元件,

在實體元件外層,包覆表面層構件,以作為計算建築模型之裝修塗層數量使用,並可自 動扣除與其它既有元件接合處之面積。建構實體元件樑保留樑結構部分如圖 3-19 所示,

包覆裝修構件於實體元件樑,以「結構樑」為主要構件為(混凝土),外層包覆第二層(模 板)為底材層,第三層最外層(塗層)為表面塗層如圖 3-20 所示;構件最外層的塗層包含 四個面,左右的兩個側面分別設為牆面,上下層的頂面及底面分別設定為地坪及天花 板;材質可依符合實際工程之使用需求設定,而完成構件設定之實體元件樑與柱、版、

牆接合如圖 3-21 所示,則可自動扣除元件接合處之面,新建的樑族群紅、藍處分別與 牆、板接合,灰處為樑與版及牆接合面積扣除處如圖 3-22 所示。

圖 3-17 樑與牆、板接合圖 圖 3-18 樑元件無扣除接頭面積

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圖 3-19 實體元件樑 圖 3-20 包覆樑表面塗層(以藍色表示)

圖 3-21 樑與牆、板接合圖 圖 3-22 樑元件扣除版及牆接頭面積

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3-2-5 建構實體元件(樑)族群-建構步驟

步驟 1. 開啟現有樑族群「混凝土樑-矩形」內建混凝土樑 3D 視圖,如圖 3-23 所示,點 選「常用」頁籤,「擠出」功能鍵,繪製矩形輪廓在參考平面(綠色虛線)上,定義樑 塗層之範圍,點選鎖頭將草圖邊線約束在參考平面上,將四邊鎖定如圖 3-24 所示,草 圖線可受參數定義,繪製矩形輪廓外圍。

圖 3-23 開啟現有樑族群「混凝土樑-矩形」

圖 3-24 定義樑塗層約束在參考平面上

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步驟 2. 點選所有標註,在上方「標示」處下拉式選單選擇「加入參數」,設定參數名 稱「塗層厚度」如圖 3-25 所示,設定完成後即可使用參數變換草圖之尺寸,點選上方

「修改」頁籤中「完成編輯模式」之選項,將鎖頭鎖起來,確保此模型高度受邊界線約 束,完成之 3D 模型,如圖 3-26 所示。

圖 3-25 定義樑塗層厚度

圖 3-26 完成編輯確保尺寸高度受邊界線約束

步驟 3. 點選上方「修改」頁籤中的「族群類型」,開啟「族群類型」視窗,點選參數

「加入」,設定參數名稱「地坪」、參數類型「材料」,完成後點選「確定」,如圖 3-27 所示因為樑塗層分為上部為地坪面積,下部為天花面積,左右兩側為牆面面積,依此加 入參數,完成後點選確定如圖 3-28 所示。

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圖 3-27 設定參數名稱「地坪」及參數類型「材料」

圖 3-28 樑塗層加入參數上部為地坪下部為天花左右兩側為牆面

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步驟 4. 點選「修改」頁籤中「油漆」之功能鍵,如圖 3-29 在材料的下拉式選單中點選 加入之參數,選擇完成後,點選樑塗層表面,即可將材料參數定義至模型上,將地坪設 定在上部、天花設定在下部的面上,完成.完成「樑塗層」族群的建置如圖 3-30 所示。

圖 3-29「油漆」之功能鍵將材料參數定義至模型上

圖 3-30 完成「樑塗層」族群的建置

在文檔中 中 華 大 學 (頁 34-74)

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