研究方法、內容、與步驟

本 研 究將 採 用 文 獻 調 查、 個案 研 究、 田 野 調 查（既 有 集 合 住 宅 個 案調 查 與 測繪 ） 、 建 築 效 能 評 估與 模 擬 、 及 座 談 會 （產 官 學 界 ） 等 研 究 方法 ， 研 發「 開 放 式 住 宅 整 建 延 壽系 統 」、 供 老 舊 集 合住 宅 之 住 戶 進 行 住 宅整 建 延 壽 時參 採 。 具 體 而 言 ， 本研 究 將 進 行 以 下 八 項主 要 的 研 究 內 容 ：

壹、進行國內外開放建築、永續住宅整建 之文獻回顧與分析

本 研 究擬 以「 文 獻 調 查 」之 研 究方 法 ，針 對 相 關之 文 獻， 如 專 書、 期 刊 論 文、研 討 會 論 文 、博 碩 士論 文、 與 技 術 報 告等， 進 行 以 下 二 類 主題 之 文 獻 彙整 ：

第一章 緒論

1. 開 放 建 築 ： 開 放 建 築 已 在 國 內 外 推 行 多 年 ， 本 研 究 擬 蒐 集 開 放 建 築 相 關 文 獻 ， 彙 整 出 支 架 體 設 計 方 法 、 規 劃 設 計 理 念 、 施 工 技 術 、 填 充 體

（ 材 料 、 構 件 、 設 備 、 產 品 等 ） ， 以 評 估 這 些 開 放 建 築 技 術 應 用 於 我 國 住 宅整 建 延 壽 的 可 行 性 。

2. 永 續 住 宅 整 建 ： 在 先 進 國 家 中 ， 針 對 大 量 的 老 舊 住 宅 進 行 永 續 住 宅 整 建 是 一 個 重 要 的 研 究 課 題 ， 亦 有 相 當 多 的 研 究 成 果 ， 如 歐 盟 Sureuro 永 續 住宅 整 建 計 畫（ Shah, 2012：29）。本 研 究 擬收 集 相 關 研 究 成 果與 案 例 ， 彙 整 先 進 國 家 進 行 永 續 住 宅 整 建 時 所 採 用 策 略 、 整 建 重 點 、 整 建 方 法與 技 術 ， 供 我 國 老 舊集 合 住 宅 整 建 延 壽 時參 酌 。

貳、進行國內外開放式住宅整建案例之比較分析

本 研 究擬 針 對 國 內 外 之「 開 放 式 集合 住 宅 整 建 案例 」進行 案 例 收 集 、 個 案 研 究 與 比 較 分 析 ， 以 彙 整 出 所 採 用 之 開 放 式 建 築 理 念 、 方 法 、 技 術 、 與 設 備 產 品 之 清 單 ， 進 而 評 選 出 可 供 我 國 既 有 公 寓 大 廈 進 行 整 建 延 壽 採 用之 開 放 式 建 築 技 術 ：

1. 荷 蘭 開 放 式 住 宅 整 建案 例 與 技 術 ：

－Voorburg 住宅 社 區 改 建 （ Sawada and Kenkyukai, 2004： 108）

－Keyenburg 住 宅 社 區 改 建（ Sawada and Kenkyukai, 2004：106）

－Molenvliet 住 宅 社 區 改 建（ Sawada and Kenkyukai, 2004：105）

－Matura 地 板填 充 系 統 （ Kendall and Teicher, 2000： 47）

2. 日 本 開 放 式 住 宅 整 建案 例 與 技 術 ：

－Next21 實 驗 住 宅 （ Next21 編 輯 委 員 會 ， 2005：12）

－ 開 放式 公 共 住 宅 整 建 案 例（ 深 尾 精 一 ， 2003：51,54）

－SI 工 法 （ 支 架 體 設 計 與 填充 體 產 品 ） （ 藤 本 秀一 ， 2009）

－ 東 京 瓦 斯 公 司 開 放 式 室 內 裝 修 系 統 （ Yokoyama， 2001； Tani 等 ， 2000： 215）

應用開放式建築延長既有集合住宅壽命之案例模擬與評估

3. 其 他 外 國 開 放 式 住 宅整 建 案 例 與 技 術（ Kendall and Teicher, 2000：47）

4. 台 灣 開 放 式 住 宅 整 建案 例 與 技 術 ：

－ 開 放住 宅 立 面 整 合 系 統 （魏 浩 揚 、 杜 功 仁 ， 2006： 27）

－ 開 放式 住 宅 整 建 系 統 （ 何明 錦 、 魏 浩 揚 、 杜 功仁 ， 2009：105）

－ 開 放式 建 築 填 充 體 關 鍵 技術 （ 魏 浩 揚 、 杜 功 仁， 2005：127）

參、針對國內既有集合住宅之隔牆設計及維生管線檢修現 況，進行調查與檢討

本 研 究 擬 針 對 典 型 的 既 有 集 合 住 宅 案 例 之 室 內 隔 間 牆 與 設 備 管 線 之 現 況 ， 進 行 田 野 調 查 ， 以 了 解 這 些 典 型 案 例 之 原 始 規 劃 設 計 、 使 用 問 題 ， 以利 評 估 各 個 住 宅 類 型整 建 延 壽 之 可 行 性 ：

1. 調 查 對象 ： 連 棟 式 低 樓 層 無電 梯 雙 拼 公 寓 （圖 1-6a）案 例 一 至 三 個，

連 棟 式中 樓 層 電 梯 雙 拼 華 廈 （ 圖 1-6b）案 例 一 至三 個，社 區 型 多 棟 式 高 樓 層公 寓 大 廈 （ 圖 1-6c） 案例 一 至 三 個 。 每個 住 宅 類 型 之 不 同 案例 分 別 代表 不 同 的 典 型 住 宅 單元 平 面 格 局 或 垂 直 管道 配 置 方 式 。

2. 調 查 方法：田 野調 查（既 有 住 宅 個 案之 觀 察 紀 錄、拍 照、與 現 場 測 繪）

3. 調 查 重點：建 築 物 支 架 體 現況（ 結 構 系 統、外 牆與 屋 頂、樓 版 之 現 況）；

標 準 層 規 劃 設 計 （ 平 面 形 狀 與 尺 寸 ， 服 務 核 與 分 戶 方 式 ， 各 類 設 備 系 統 之 垂 直 管 道 間 現 況 ） ； 各 類 住 宅 單 元 平 面 格 局 （ 房 廳 數 、 濕 式 空 間 分 布 位 置 、 隔 間 牆 構 造 、 各 類 設 備 系 統 之 水 平 管 線 路 徑 與 現 況 ） ； 建 築 物 生 命 週 期 使 用 問 題 與 設 備 管 線 檢 修 方 便 性 ； 建 築 物 外 部 增 設 設備 管 線 之狀 況 ； 整 體 建 築 物 屋況 （ 構 造 體 與 設 備 系統 ） 。

4. 調 查 結 果 ： 各 個 住 宅 類 型 的 不 同 典 型 標 準 層 平 面 圖 與 剖 面 圖 （ 標 示 柱 樑 位 置 、 垂 直 幹 管 、 水 平 支 管 之 不 線 路 徑 ） ； 建 築 物 外 觀 照 片 ； 建 築 物 使 用 問 題 彙 整 ； 建 築 物 永 續 使 用 潛 力 、 實 施 開 放 式 住 宅 整 建 延 壽 工 程 之 可行 性 初 評 結 果 。

第一章 緒論

應用開放式建築延長既有集合住宅壽命之案例模擬與評估

第一章 緒論

計 畫 ，以 界 定 設 計 課 題 、 研擬 設 計 目 標 與 整 建 策略 。

3. 研 提 開 放 式 住 宅 整 建 延 壽 之 規 劃 設 計 方 案 ： 本 研 究 將 根 據 所 研 擬 之 建 築 計 畫 ， 評 選 與 應 用 適 當 的 「 開 放 式 住 宅 整 建 延 壽 系 統 」 構 件 ， 進行 老 舊 集合 住 宅 之 規 劃 設 計 。可 能 的 主 要 設 計 成 果有 ：

－ 住 宅單 元 支 架 體 之 界 定 與設 計 ： 移 除 住 宅 單 元內 隔 間 牆 ， 保 留 結 構 樑 柱、外 牆、隔 戶 牆、必 要 的 垂 直 管 道 間，界 定 支 架 體（ 圖 1-11a）。

－ 垂 直 管 道 間 與 水 平 管 道 間 之 設 計 ： 設 置 於 公 共區 域 或 建 築 物 外 側 之 垂 直 管 道 間 與 水 平 管 道 間 ， 以 利 佈 設 公 共 設 備 管 線 ， 需 方 便 維 修 抽 換 管 線 ；

－ 公 共垂 直 幹 管 更 新 與 配 管設 計

－ 住 宅單 元 水 平 支 管 更 新 與配 管 設 計

－ 濕 式空 間 （ 廚 房 、 浴 廁 ）設 計 ： 進 行 濕 式 區 位之 配 置 與 空 間 設 計 ；

－ 室 內格 局 變 更 與 設 計 ： 進行 住 宅 單 元 各 種 可 能平 面 格 局 之 規 劃 設 計 ， 以 評 估 支 架 體 之 涵 容 力 與 空 間 使 用 彈 性 （ 圖 1-11b~d） 。

圖 1-11： 開 放 式 住 宅 整 建 延 壽 之 規 劃 設 計成 果 示 意 圖

（資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

(a)住 宅 單 元 支 架 體

(b)住 宅 單 元 平 面 格 局 1

(c)住 宅 單 元 平 面 格 局 2

(d)住 宅 單 元 平 面 格 局 3

應用開放式建築延長既有集合住宅壽命之案例模擬與評估

陸、針對開放式住宅整建 模擬案例規劃設計方案，建置 BIM 模 型，進行通風、採光、避難時間及成本效益之可行性評估

在 完 成「 開 放式 住 宅 整 建 延壽 系 統 」之 案 例 應 用與 規 劃 設 計 後 ， 本 研 究 將 進 行 BIM 建 築 資 訊 模 型 建 置 、 案 例 模 擬 與 評 估 。 本 研 究 擬 進 行 之 工 作 內 容與 研 究 方 法 說 明 如 下：

1. BIM 建 築 資 訊 模 型 建 構：本 研 究 擬 採 用 Revit Architecture 軟 體，建 置 模 擬 案例 之 建 築 資 訊 模 型 。 BIM 模 型 之 LOD 初 步 被 設 定 在 200~300 之 間（ 圖 1-9）；若 人 力 許可 將 盡 可 能 提 高 LOD 值。本 研 究 將 評 估此 BIM 模 型 之 其 他 應 用 可 能 性 ， 包 含 通 風 效 能 、 採 光 效 能 、 避 難 時 間 與 成 本 效益 評 估 。 其 中 通 風 、採 光 、 避 難 時 間 的 評估 僅 須 利用 LOD 200 等 級 的模 型 便 可 以 進 行 模 擬工 作。而 整 個 BIM 模 型的 建 構 依 據 開 放式 建 築 概念 分 成 支 架 體 、 填 充系 統 ， 與 接 合 介 面 三個 部 分 ， 說 明 如 下 ：

－ 支 架體 ： 本 研 究 對 象 是 舊建 築 整 建 ， 因 此 第 一個 階 段 是在 Revit 軟 體 中 建 置 原 有 建 築 結 構 體 、 垂 直 管 道 間 、 垂 直 動 線 （ 樓 梯 與 電 梯 ），

建 立 模矩 化 規 則 與 系 統 。

－ 填 充系 統：建 立 模 矩 化 系統 單 元，提 供 給 設 計者 規 畫 室 內 空 間 使 用。

在 Revit 軟 體 中建 立 物 件 族群，如 門 窗 系 統、高 架地 板、隔 間 牆 系 統 、 家 具 、衛 浴 與 廚 房 設 備 等 ；

－ 接 合 介 面 的 設 計 ： 模 矩 化 系 統 單 元 或 填 充 體 系 統 之 間 的 安 裝 時 需 進 行 的 界 面 處 理 。 這 些 接 合 介 面 的 設 計 相 當 於 細 部 設 計 階 段 的 工 作 ， 需 要 與 建築 專 業 人 員 進 行 配 合， 將 細 部 資 訊 整 合至 BIM 模 型 之 中 。

第一章 緒論

圖 1-12：採 用 Revit Architecture 建 置 住 宅 模 擬 案 例 之 BIM 建 築 資 訊 模 型 之 示 意 圖

（ 資 料 來 源 ： 施 宣 光 ， 2013： 62）

2. 通 風 效 能 評 估：本 研 究 將 使用 STREAM 作 為 研究 工 具，評 估 設 計 方案 之 通 風效 能 。 能 源 分 析 軟體 STREAM 是 基 於 結構 網 格 (Structural Grid Base)所 發 展 運 算 的 熱 流 分 析 應 用 程 式 ， 適 用 於 多 樣 的 熱 流 現 象 分 析 。 在 日 本 的 建 築 界 應 用 廣 泛 ， 市 佔 率 達 90%。 從 1984 年 發 布 以 來 ， STREAM 已 經 成 長 為 功 能 全 面、計 算 迅 速、而 且 操 作 簡 單 的 熱 流 體 分 析 軟 件。 在 研 究 操 作 上 ， 建立 BIM 模 型 （Revit） 透 過 STL Exporter 的 外 掛匯 出 STL 圖 檔 ， 送入 STREAM 軟 體 進行 CFD (Computational fluid dynamics)模 擬 （ 圖 1-12） 。

3. 採 光 效 能 評 估 ：本 研 究 擬 採用 Ecotect 與 Radiance 模 擬 軟 體， 評 估 設 計 方 案之 採 光 效 能。Ecotect 可 以 計 算 模 型 內 任意 一 點 的 計 算 模 型 內任 一 點 上 的 晝 光 率 和 照 明 度 ， 也 可 以 對 採 光 係 數 進 行 計 算 。 在 研 究 操 作 上，建 立 BIM 模 型（ Revit）利 用 GBXML 的 格 式 檔，匯入 Ecotect Analysis 進 行 採光 模 擬，除 此 之 外 也可 以 進 一 步 匯 入到 Radiance 中，進 行 更 精 準 的 室內 光 環 境 模 擬 （圖 1-13） 。

應用開放式建築延長既有集合住宅壽命之案例模擬與評估

圖 1-13： STREAM 風 場 分 佈 模 擬 結 果 示意 圖

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

(a) (b)

圖 1-14： (a)Ecotect 中 的 採 光 係 數 分 析 結果 及 (b)Radiance 中 的 分 析 結 果

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

4. 避 難 時 間 評 估 ：本 研 究 擬 採用 Pathfinder 來 評 估設 計 方 案 之 避 難 時 間 使 用 ， 模 擬 發 生 火 災 時 人 員 行 為 對 疏 散 的 影 響 。 該 軟 體 可 以 分 析 人 員 在 不 同 行 為 模 式 下 ， 逃 生 時 所 用 的 時 間 和 逃 生 路 線 的 擁 擠 情 況 。 本 研 究 將 以 建 築 防 火 與 消 防 相 關 法 規 的 允 許 疏 散 時 間 為 標 準 ， 計 算 規 定時 間 內 可以 疏 散 的 人 數。Pathfinder 是由 美 國 Thunderhead engineering 公 司 開 發 的 一 個 基 於 人 員 進 出 和 運 動 的 模 擬 器 ， 是 一 套 簡 單 且 易 用 的 新 型 智 慧 人 員 緊 急 疏 散 逃 生 評 估 系 統 ， 利 用 電 腦 圖 形 模 擬 和 遊 戲 角 色 領 域 的 技 術 ， 對 多 個 群 體 中 每 個 個 體 的 運 動 進 行 圖 形 化 的 虛 擬 演 練 ， 準 確 地 分析 每 個 個 體 在 災 難 發生 時 最 佳 逃 生 路 徑 和逃 生 時 間（ 圖 1-15）。

第一章 緒論

圖 1-15： Pathfinder 軟 體 的 視 覺 化 模 擬 逃生 疏 散 動 線 示 意 圖

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

5. 成 本 效 益 評 估：開 放 建 築 整建 延 壽 系 統 以 BIM 平 台 建 置 模 型 之 成本 評 估 可 以 根 據 構 造 之 系 統 化 層 級 分 為 支 架 體 整 建 、 填 充 系 統 ， 以 及 接 合 界 面 三個 部 分 ， 分 別 用 適 當的 方 式 加 以 評 估 。 以下 分 別 說 明 ：

－ 支 架 體 整 建 ： 主 要 是 針 對 垂 直 管 線 與 管 道 間 整 修 以 及 新 設 電 梯 的 建 置 。 本 計 畫 將 建 置 現 有 建 物 模 型 ， 並 進 行 管 道 間 、 電 梯 間 的 建 置 ， 以 及 垂 直管 線 的 配 管 配 線 以 作為 材 料 數 量 與 成 本 評估 的 基 準 。

－ 填 充 系 統 ： 分 為 模 矩 化 系 統 單 元 與 一 般 裝 修 工 項 。 模 矩 化 系 統 單 元 將 先以 PCCES 的編 碼 利 用電 腦 模 型 進 行 單 元 的單 價 分 析。在 實 際 配置 之 後 計 算 實 際 配 置 數 量 ， 再 加 上 配 送 與 安 裝 等 工 作 項 目 估 算 成 本 。 填 充 系 統 非 模 矩 化 系 統 的 部 分 則 依 照 一 般 建 築 裝 修 ， 以 實 際 模 型 建 置的 材 料 數 量 計 算 。 填 充 系 統 主 要 為 高 架 地 板 、 隔 間 系 統 、 櫥 櫃 、 衛 浴 與 廚 房 設備 以 及 牆 前 配 管 等 等。

－ 接 合 介 面 ： 指 填 充 體 系 統 單 元 安 裝 時 需 進 行 的 界 面 處 理 。 包 括 衛 浴

－ 接 合 介 面 ： 指 填 充 體 系 統 單 元 安 裝 時 需 進 行 的 界 面 處 理 。 包 括 衛 浴