結論

隨著防火工程的發展，世界各先進國家依據科學為基礎進行避難安全工程之 設計，為確保建築物內使用人員的安全不受煙及火的危害，臺灣目前採用三種防 火避難安全驗證，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，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。 ，一是因應現今建築物朝向高層化、集合化、大 型化及多元複合化的趨勢發展，採用以「建築物防火避難安全性能驗證技術手 冊」進行驗證的替代性方法 Route B 為主；另一則是採用性能式設計 Route C，利 用一工程案例初步驗證 BIM 模型拋轉至 FDS 進行火災煙控電腦模擬，並且與原有 工程案例進行對比分析。

「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」係依據「建築技術規則總則編第 三條及第三條之四」所稱「建築物防火避難安全性能設計計畫書」中避難計畫之 避難安全性能驗證規定，旨在說明其避難安全性能設計與驗證方法，以量化的計 算公式提供避難安全性能驗證，可供檢核端建置 Excel，輔助使用者方便計算，也 能較清楚地了解系統建置時的錯誤檢證與依據，它除了提供手動計算與驗證作為 基礎，亦可進行 Excel 建置輔助之作業。但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，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，其所繪 製之幾何圖形中也無法直接取得有意義的資訊下，期望將 BIM 對建築產業之貢獻 也能應用於建築物防火避難安全性能驗證。

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。BIM 主要特性 如下：

1. 輸入、輸出、使用、分析資料：

在建築設施生命週期的不同階段會有不同專業的人輸入或修改模型資料，需要 使用不同的軟體工具輔助設計。

2. 資訊分享：

在不同專業的團隊間交換資料需要統一的資料格式以利資訊交換 3. 物件：

在 BIM 模型中每個物件皆有個別的身分與意義，參數(Parameter)則用來描述每 個物件的屬性，例如形狀、位置、材料等等。

透過 BIM 技術，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，建立出「Template 防火避難樣版」初版，使用與操作上較傳統人工輸入、

輸出更為簡易且容易上手，同時亦是作為銜接「IFC 資料交換標準」之開端。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。是國內發展以 BIM 做法規檢測系統重要 的第一步，亦是作為 BIM 整合整體「建築物生命週期」的第一步。另外，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。經過本研究之實作驗 證，獲得：

1. 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。且相較傳統過去利用人工操作的方 式讀取 AutoCAD 資訊所產出之防火避難 excel 明細表格，本研究利用 BIM 技術 所產出之「Template 防火避難樣版」excel 明細表格可達到：

(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。

2. 在傳統電腦模擬的性能式設計中，均需對 CAD 圖檔進行二次解讀並且重 新建模。此過程中，將產生對模型把握不夠精確、人工操作失誤等錯誤，

造成所建模模擬的模型與實際建築工程圖面中出現一定的偏差。因此利用 BIM 技術工程模型中的幾何模型部分，導入到 FDS 中，再進行消防上之 設定。BIM 模型拋轉至 FDS 模擬的結果，與原有工程案例進行對比分析，獲得 下列效益：

(1) 節省原有 FDS 建置模型所需大量時間及人力成本。

(2) 與原有建築圖紙完全一致，可避免過去工程師或其他使用者二次建模 時，因為人工疏忽或特殊造型的設計，而產生模型簡化等原因，造成後 續模擬所用模型與設計方案出現偏差。

(3) 原 FDS 模型建置過程中，先在模擬前以代碼形式呈現，對於建模工程 師、審查單位等了解實際情況均有很大限制，BIM 拋轉模型在整個過 程中均呈現 3D 模型，測點的位置也可以更直接觀測，方便模型的建置 與審查單位的審核。

研究結果發現，BIM 參數取代方式與使用 2D CAD 參數進行避難安全性能驗 證結果，皆係屬於容許誤差範圍內。其主要差異在於 BIM 物件導向之應用是以空 間中「體積」的方式將「淨」參數值匯出，有別於 2D CAD 作業模式以「面積」

和「高度」為基礎的計算。應用 2D CAD 與 BIM 進行避難安全性能驗證之前提條 件取得時，兩者主要誤差來源在於居室面積的精確度計算，探討其數值差異性分

析如下：

1. 2D CAD 主要誤差來源：

(1) 「建築結構體未予以扣除」：

(a) 「建築結構柱」：角柱、邊柱、室內獨立柱、室內裝飾柱及管道間。

(b) 「建築結構樑」：樑體積。

(c) 「室內分間牆」：以戶為居室驗證對象之室內分間牆及室內裝飾牆。

(2) 「電腦輔助作業系統誤差」：

主要為「CAD 與 BIM 模型專案單位設定之小數點進位誤差」。 (3) 「人員操作誤差」：

主要分為「作業過程中操作錯誤誤差」、「作業精細度誤差」、「圖面認知不同 誤差」及「作業過程中忽略疏失誤差」。

2. BIM 主要誤差來源：

(1) BIM 模型與設計單位的誤差來源：

(a) 「BIM 製作單位或設計單位人工建置 BIM 模型時發生的錯誤」。 (b) 「BIM 製作單位非設計單位時，BIM 製作單位與設計單位對於圖面認

知不同」。

(c) 「設計單位提供之版次在交圖前更新」。

(2) BIM 模型與設計單位的改善對策，如下述詳細說明：

需要訂定「BIM 標準作業規範」，依照模型建置的標準與流程，減少人員作 業的疏失與遺漏。(本研究為日後規範之開端基石，依據精進本「Template 防 火避難樣版使用者案例操作手冊」已達日後建立國內「防火避難 BIM 標準 作業規範」之標準，並提請設計單位，依照模型建置的標準與流程，減少人 員作業的疏失與遺漏)。

故本研究以上述之「Template 防火避難樣版」初版作為延續，並列出操作方 式及適用範圍後能夠獲致準確之數據，避免因人工輸入導致之錯誤產生，亦可節 省大量之輸入作業時間。本研究初步擬定出之樣版檔操作手冊，內容包括：1.防 火樣版架構。2.專案基本設定。3.元件使用注意事項。4.能操作方法。5.檔案交付 及匯出原則。作為應用 BIM 系統協助進行「建築物防火避難安全性能驗證」之開 端，未來更可提供評定機構有效管理驗證單位之計算品質。

藉由 BIM 模型拋轉至 FDS 模擬的結果得知，不論是 BIM 拋轉模型還是原工 程案例模型，進行結果比較與分析後，BIM 拋轉模擬可視距離之結果更為貼近實 際火災煙氣擴散的過程。BIM 模型拋轉未來可以提升模型的建置與審查單位的審 核的作業品質。

第二節 建議