BIM 執行技術分析

壹、 BIM 執行技術分析項目

BIM 執行技術分析項目係主要針對圖 3-5 架構做詳細介紹說明與敘述，並描 述是否採用執行之因素。

圖 3- 5 BIM 執行技術分析項目

貳、 現行 2D 繪圖檔案之屬性與應用限制和 3D BIM 物件應用 1. 現行 2D 繪圖檔案之屬性與應用限制

目前 2D AutoCAD 是建築師事務所現階段最普遍使用的軟體工具。由 AutoCAD 軟體產出之 DWG 圖檔格式是 AUTOLISP 程式語言。對於發展「建築 資訊模組 BIM」之資訊擷取確實有以下問題：

(1) DWG 圖檔係以圖層或註記方式從平面去描述圖說資料，對於 3D 空間的相 對位置將可能無法辨識。

(2) 以物件化的參數構件，轉換至 DWG 時，物件參數會消失。例如：樓板、

牆、門、窗及柱等。轉換至 DWG 時會產生很多複雜的線段，而無法判別屬 性參數。

(3) AutoCAD 的程式開發語言為 AUTOLISP，但其語言是類似巨集的寫法，它 對於規範圖層、顏色或標註等資訊，可以有效的分類，但是對於空間關係或 物件之間的關係，則難以撰寫空間距離之檢測程式。

(4) 傳統 2D 圖檔，繪圖人員可依據圖層、顏色及圖元繪製 DWG 圖檔，但電腦 只可判定圖面標註的尺寸數值與標註實際尺寸是否一致，物件無法判斷物件 座落位置。

2. 3D BIM 物件應用

BIM 與現行 2D 之 AutoCAD 除了 3D 建模及「資訊（Information）」的應 用外，其多元化資訊串接「資料庫（Database）」達到資料的一致性可以克服目 前 2D CAD 的缺憾。

國外之研究把 BIM 的應用定位是一種「跳階（Paradigm Shift）」。BIM 以「物件導向」與「物件參數化」的屬性方式架構整個模型，賦予各物件的屬 性資料外，並且串聯物件與物件之間的關係，再編列表單進行整理運算，例 如：Excel 運算表單、ODBC 資料庫、IFCXML 或 IFC 等，這與過去 CAD 單純 圖紙的表達功能完全不同，因此 BIM 的應用概念必須跳脫圖紙表達的框架，才 能真正體會「跳階（Paradigm Shift）」的歷史意義。

參、 Template 樣版與明細表

Template 概念：

Template 作業度主要與 2D 作業 AutoCAD 相似，概念即是建置一個常用 或具有專業性之「樣版」設定，透過「物件導向」的概念，萃取自專案中元 素性質的資訊以表格形式進行顯示，列示所編制元素類型的每個例證，依據 明細表的組成群組準則關係，將多個例證收闔到一列中，並依據「物件導 向」所定義之「參數資訊」予以「明細表」條列化方式呈現。

1. Template 支援匯出整合平台種類

「Template 樣版與明細表」for「txt for Excel, Access, etc」。

2. Template＋Excel 輔助計算

「Template」僅能呈現「物件導向」之物件參數資訊，無法在「樣版與明細 表」內建置以「Excel」為屬性的公式語言，因此進行「建築物防火避難安全性 能驗證技術手冊」計算時，需另外建置 Excel 公式計算軟體，再將「明細表」之

「物件參數資訊」用上述三種或一種方法匯出後，進行 Excel 軟體輔助計算。

肆、 建造執照電腦輔助查核系統

現行台北市政府與新北市政府推行「建造執照電腦輔助查核系統」政策 之「建造執照電腦輔助查核樣版檔」，屬於「Template 樣版與明細表」的概 念，採用「Autodesk Revit」為 BIM 工具。

1. 計畫緣起

「建造執照電腦輔助查核系統」開發是國內發展以 BIM 做法規檢測系統重 要的第一步，亦是作為以 BIM 發展整體「建築物生命週期」全面化的起點，系 統開發仍尚在進行當中。本系統開發原意在協助建築師避免建築物量體設計錯 誤的產生，如建築物退縮距離、樓梯淨高、停車空間尺寸等，以降低消費糾 紛，同時協助建築執照審查人員減少第二階段技術抽查作業的負擔，以及未來 整體「建築物生命週期」之整合。

建造執照審查是建築物開發許可的第一步。在「建築物生命週期」的管理 上扮演相當重要的角色與關鍵地位。新北市政府工務局以「新北市建造執照電

腦輔助查核系統」規劃案作為發展 BIM 的起點，重點即是要在建築物的初始設 計階段導入 BIM 資訊整合觀念。

2. 概念與目標

「建造執照電腦輔助查核系統」主要以借鏡國外發展經驗，嘗試建立整體

「建築物生命週期」之「建築資訊模組（BIM）」的準則。建置建造執照輔助 審查平台的初步架構可分為建築師送件與審查人員查核共兩個介面，是國內發 展以 BIM 做法規檢測系統重要的第一步，落實 E 化作業環境，整合整體「建築 物生命週期」，並提供整體「建築物履歷」建置之所需。

3. 發展範圍

目前執行建築執照審查的流程可分為二個階段，第一階段為行政審查，第 二階段為技術審查。新北市政府工務局目前發展的法規檢測系統以第二階段技 術抽查為主，其功能在輔助人工審查之資訊一致性查核。

4. 市政府導入個案

新北市政府工務局將輔導運動休閒中心新建工程得標廠商（設計建築師）

進行「建築資訊模組（BIM）」之建置，協助設計建築師在建造執照審查階段 以 BIM 模型送審，並在後續技術抽查階段之法規檢測，達到免抽、減抽之簡政 便民政策。同時在施工勘驗階段亦將提供 BIM 資訊模型與現場施作之線上查核 系統做比對，落實 E 化作業環境，減少不必要的紙張浪費，達到節能減碳之環 保政策。

5. 限制

系統在有限時間與經費控制下，僅可針對可優先量化單純法規進行開發。

且建築管理法規之立法原意並非供系統檢測使用，因此涉及虛體控制或與 GIS 資訊多重結合之法規，在目前 IFC 程式語言架構下，確實較難明確定一審標 準。況且法規檢測標準涉及中央主管建築機關解釋權判定，都是未來需要再努 力持續精進的課題。

6. 結論

現行台北市政府與新北市政府推行之「建造執照電腦輔助查核系統」政 策，係屬於「Template」的概念，採用 Revit 之樣版與明細表作業，計畫緣起及 建置系統已從 2010 年初持續至今約耗時六年，目前仍尚在測試與修正階段，未 來將全面化推行「建造執照電腦輔助查核系統」，建立建造執照 BIM 審查制

度，俾利未來協助建築物之迅速審查。本研究所建置「Template 防火避難樣 版」歸屬於此概念應用。

伍、 API 應用程式介面 1. API 概念

「應用程式介面 API（Application Programming Interface）」是以「BIM 工 具」的概念掛載於「BIM 平台」上，係屬於「直接連結（Direct Links）」的方 式使用應用程式的 API，API 應用程式工具擷取「建築資訊模組（BIM）」中所 需要分析的應用程式資料，於「BIM 平台」中「直接連結（Direct Links）」地 方式進行資料的分析作業和後續應用，其構成概念如圖 3-6 說明。

BIM 工具或軟體雖然提供較以往更有效率地解決方案，但軟體廠商為了顧 及多數使用者的需求，有時無法完全將程式功能或作業流程客製化，當程式功 能需要擴充時，通常依靠「C++」或「C#」程式語言，利用「應用程式介面

（API）」來進行相關的「外掛程式（Plug-in）」開發，以達到延伸程式核心功 能，俾利進行整合作業流程和介面，以及大量批次作業的目的。

圖 3- 6 API 應用程式介面概念圖

2. BIM 平台的 API

有些「BIM 平台」具有其專屬的「應用程式介面（API）」，例如：

Graphiso ArchiCAD v14 的 GDL、Autodesk Revit Architecture v2011 的 Open

API、Microstation Bentley Architecture v8, i 的 MDL。

3. API 作業模式

「應用程式介面（API）」之「直接連結（Direct Links）」是以「程式設 計」級別的介面實現，通常依靠「C++」或「C#」程式語言。其作業模式主要 分為兩種：

(1) 第一種：在兩個獨立應用程式交換時，寫入臨時檔案。

(2) 第二種：依靠從一個應用程式呼叫另外一個應用程式，進行即時的交換。

4. API 處理層級：

(1) 在 Autodesk Revit 中創建增益集讓使用者介面中能自動執行重複性任務。

(2) 透過自動化的錯誤檢查以強化專案設計標準。

(3) 擷取專案資料進行分析和產出報告。

(4) 匯入外部資料來創建新的元件或參數值。

(5) 整合其他應用程式，包括分析應用程式到 Autodesk Revit 產品裡。

(6) 自動化創建 Autodesk Revit 的專案文件。

(7) 其他

5. Autodesk Revit API 概述

Autodesk Revit Architecture 2017、Autodesk Revit Structure 2017、Autodesk Revit MEP 2017 供了一個 API，旨在讓有研發實力的使用者和外部應用程式開 發人員，能將他們的應用程式與 Autodesk Revit 整合起來。這三種軟體的 API 非常相似，我們將其統稱 Autodesk Revit API 2017，或 Autodesk Revit API。

建議使用者需先熟悉 2017 Autodesk Revit Architecture、Structure、MEP 的 功能後再嘗試使用 Autodesk Revit API 建置其他專業分析軟體

6. Autodesk Revit API 創建系統

Autodesk Revit API 可以創建「外部命令（External Commands）」、「外部 應用程式（External Applications）」與「REX 增益集（REX Addins）」系統。

7. 外部命令（External Commands）

(1) Autodesk Revit API 可以添加新的「外部命令」到 Autodesk Revit 的使用者介 面。

(2) 這些「外部命令」將出現在「增益集選項卡」的「外部工具」下拉選單中。

(3) 透過 API，外部工具命令具有存取 Autodesk Revit 資料庫，以及當下選定的

元件。

8. 外部應用程式（External Applications）

(1) Autodesk Revit API 可以同時添加新的「外部應用程式」到 Autodesk Revit 的 使用者介面。

(2) 這些「外部應用程式」可以在 Autodesk Revit 啟動和關閉被調用。

(3) 「外部應用程式」可以在「增益集選項卡」創建新的面板。

(4) 「外部應用程式」還可以註冊成「處理程式（Handlers）」，這可以回應在 Autodesk Revit 使用者介面所觸動的事件。

9. Autodesk Revit API 開發需求前置作業 (1) Autodesk Revit 系列產品的安裝。

(2) 了解 Autodesk Revit 軟體，所有 Autodesk Revit 的系列產品都是參數化建築 資訊模型（BIM）工具，使用者可以創建模型的視圖，包括平面圖、利面 圖、剖面圖與標註等等，這些視圖都從 3D 實體模型直接生成，只需要在一 個視圖中所做的更改將會自動傳播到所有其他視圖。

(3) Autodesk Revit API 軟體開發工具（SDK）的安裝。

(4) 初學者先了解 Autodesk Revit 的功能和特色後，再熟悉 2014 Autodesk Revit Architecture、Structure、MEP 的功能，才能進一步掌握 Autodesk Revit API 的精隨與嘗試使用 Autodesk Revit API 建置其他專業分析軟體。

(5) Autodesk Revit API 需要「Microsoft.NET Framework」之 3.5 或 4.0 版本。

(6) 對「.NET」相關程式開發語言的經驗，Autodesk Revit API 提供 C++、C#和 Visual Basic.NET 為基礎的語言。要編輯和除錯使用者的 API 應用程式，使

(6) 對「.NET」相關程式開發語言的經驗，Autodesk Revit API 提供 C++、C#和 Visual Basic.NET 為基礎的語言。要編輯和除錯使用者的 API 應用程式，使