研究背景與目的

第一節 研究背景與目的

壹、研究背景

國內建築物現今朝向高層化、集合化、大型化及多元複合化的趨勢發展下日 益增多，為了確保建築物內使用人員的安全，不受煙及火的危害，內政部建築研 究所自民國 88 年起即開始進行建築物防火避難性能化之相關研究，逐步推動性能 式建築防火法規，以增進特殊建築物的防火避難安全性能。目前財團法人台灣建 築中心評定業務中將建築物防火避難安全驗證分為三種，分別為「法定規格式基 準（Route A）」、「替代性方法（Route B）」、「性能式設計（Route C）」。

Route A 依照建築技術規則等國內法規的規定方式設計，而 Route B 以內政部 建築研究所出版的「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」為驗證基準，驗證 建築中的居室、樓層及整棟發生火災時，避難人員從避難開始至結束之避難逃生 時間；與居室、走廊到樓梯因火災造成的煙開始蓄積之煙層下降時間相較，是否 可於安全時間內完成避難行動。Route C 則是使用電腦進行「火災煙控電腦模擬」

及「動態避難電腦分析」，如 FDS、Building EXODUS、Simulex 等，模擬火場之 煙流與避難時間之情形。

目前建築防火避難性能驗證都是以人工讀取 AutoCAD 圖面中的數據，再由人 工輸入的方式進行計算作業，若是建築師事務所將原有圖面進行修改時，同樣需 由人工檢查且再次輸入或進行修正，此方式不僅耗費人力與時間，而且亦有人工 作業所導致數值輸入、輸出錯誤的可能。另外目前現行的輸入方式，並沒有扣除 基本樑柱的體積，對於曲線的輸入在 FDS 中亦是以「接近曲線化」的方式進行輸 入，因此不僅會影響居室、樓層尺寸，進而會影響煙層下降的時間及避難時間的 計算。

由於科技的發達、跨領域的合作，建築資訊模型（Building Information Modeling，以下簡稱 BIM）已經被全世界廣泛應用在建築、工程、營建

（Architecture, Engineering, Construction，以下簡稱 AEC）產業。BIM 並不僅是一 項技術上的變革，同時亦是程序上的變革，為了提升建築生命週期更即時及有效 的整合；並產出精確的資訊數值有利於紀錄與分析；落實後續營運管理及救災預 防，建立完整的模型資料庫是現今建築相關產業共同努力的目標。

建築生命週期中以後續使用壽命的時間，相較規劃、設計及施工有倍數之 多。有鑑於此，將建築物防火避難驗證相關資訊與數值建立於 BIM 資料庫中，可 以提升後續營運管理及救災預防的目的，使建築物防火避難產業的升級，亦可以 提升審查評定單位進行查核作業的品質與效率，保障建築物防火避難之安全。

貳、研究目的

透過 BIM 技術能有效地運用「物件導向」的資料結構，能及時產生精確數值 之特性，從防火避難評估業界為使用者的角度出發，先後運用兩個建築大樓之案 例，以新北市政府推行之「建造執照電腦輔助查核系統」為發展概念，建立

「Template 防火避難樣版」初版，作為推行以 BIM 輔助建築物防火避難性能驗證 之初步整合，解決因為建築物梁、柱、樓地板面積等前提條件的誤差值，導致避 難安全性能驗證結果的誤差與錯誤。以達到使用者可以與建築師有效整合圖面，

增加驗證計算之準確性，避免收容人員實際可避難時間的浮報誤差，進而讓後續 評定及審查單位可以有效掌握驗證資訊，降低火災時的人命傷亡及財產損失。綜 合上述，本研究以兩案例進行「Template 防火避難樣版」之驗證，確立其可行 性，並擬定以下研究目的：

1. 比較分析過去利用傳統方式的人工操作讀取 AutoCAD 資訊所產出之防火避難 excel 明細表格，與本研究利用 BIM 技術所產出之「Template 防火避難樣版」

excel 明細表格之優劣與差異。

2. 以建築師事務所與防火避難評估公司等使用者為主，建置「Template 防火避難 樣版使用者案例操作手冊」。依據手冊中的操作步驟，導入及選取相關可辨識 參數後，能快速產生防火避難 excel 明細表，並達到下列效益：

(1) 提升使用者作業之便利性。

(2) 提升前提條件參數數值的精確度。

(3) 提升性能驗證結果數值的精準度。

(4) 提升建築物之安全性。

(5) 共享資料以減少重複作業的浪費。

(6) 使用標準資料格式減少因檔案交換而產生的錯誤與遺漏。

利用一工程案利驗證 BIM 模型拋轉至 FDS 模擬的結果，並且與原有工程案例 進行對比分析，初步判別與檢測兩軟體間拋轉問題與使用的注意事項。並達到下 列效益：

(1) 減少模擬需二次建模之必要性，提升效率。

(2) 直接拋轉模型提升數值模擬的精確度。

(3) 提升性能驗證結果分析的精準度。