BIM與RFID於住宅整建之應用規劃

壹、 BIM 於開放式住宅整建規劃

在開放式建築整建規劃設計階段為整建生命週期中相當重要的一個階段，在過去 此階段裡，各設計部門常因為設計上的問題必須經常溝通、改設計，如此繁複的過程 耗去大量時間，也常因為過去於規劃設計階段時圖說參差不齊導致一旦需變更部分設 計時，所有相關變更之圖面都需重新繪製，而且還要一一檢查圖面；另外，在過去當 設計圖完成後，數量計算常因無法達成共識等所造成的問題或錯誤。本研究整理數項 台灣傳統建築設計到完工期間常需面臨之問題：

(A) 業主圖說參差不齊：介面工程師整合介面圖說耗時、耗力；施工圖繪製遇變更 設計無法面面俱到易產生遺漏。

(B) 施工階段仍有圖說變更之遺漏或設計不周全、補開孔、打石等處處可見。

(C) 工程進度難以掌控：工程進度落後、介面進度不易掌控。

(D) 預算數量計算無共識：建築工程之設計與規劃前，業主、設計單位及承攬廠商 所之預算數量計算皆是各自為政，獨立計算，經常造成各單位演算出的預算數 量差異甚大。

(E) 施工不符合圖說規範。

以上常見的建築工程問題推溯其源由，主要因台灣業界目前以 AutoCAD 主軸，

AutoCAD 產生的圖面檔案皆為獨立的個體互不相連，但設計工程過程中設計變更乃家 常便飯，一旦需要變更部分設計時，所有相關變更之圖面都需重新繪製，且還要一一 檢查圖面上的錯誤，以防止可能的缺漏或問題，這樣的修圖過程常耗費相當大的人力 支出與時間。因此，本計畫在規劃階段建議導入建築資訊模型 (Building Information Model, BIM)輔助設計，BIM 創建和使用的“可計算數位資訊“使這些數位資訊能夠被程 式系統自動管理，而將會得到經過這些數位資訊所計算出來的各種檔案。BIM 的優點

在於能將圖形與非圖形資訊整合於圖檔模型中，減少不必要的資料格式轉換與紙本文 件，自動地具有彼此吻合、一致的特性，促進資訊處理的一致性與效率。本節將探討 將BIM 導入規劃設計流程裡需進行的步驟，如圖 5-3所示。其圖 5-3流程之步驟，以下 分別說明敘述之。

圖 5-3 BIM 導入開放式建築整建設計流程 (資料來源：本研究整理)

步驟 1. 建立內裝填充體元件資料庫：建立整建模型之前，須先建立元件資料庫，

以利後續模型的建立。本計劃使用開放式建築內裝填充體六大系統作為整建元件資料 庫。

步驟 2. 確認使用者需求：此步驟須與使用者進行整建需求討論，由使用者提出整 建需求，設計者根據討論結果產出整建需求設定作為整建設計之基礎。本階段使用 BIM 應用軟體建立整建模型，因應用軟體功能不同，建模分成兩部分進行：

步驟 3. 開放式建築整建機電設計模型：

步驟 3.1.建立或修改管線/空調/消防/設備：使用 BIM 應用軟體進行機電模型設 計，利用已完成的元件資料庫在原有BIM 模型上修改或建立機電元件。

步驟 3.2.干涉檢查：在傳統圖面上，當設計圖完成時，須以人工方式檢查圖面上 的錯誤，耗去大量時間，以自動化的方式用電腦進行干涉檢查，檢查建立完成的機電 元件是否有彼此衝突。

步驟 3.3 修正：由干涉檢查結果決定是否修正模型。

步驟 4. 開放式建築整建建築設計模型：

步驟 4.1.建立或修改樓層/內牆/樓板：使用 BIM 應用軟體進行建築模型整建初步設 計，包括樓層、內牆、樓板，利用已完成的元件資料庫在原有 BIM 模型上修改或建立 建築元件。

步驟 4.2.建立或修改開口/天花板/燈具：進行整建細部設計，包括門、窗 、天花 板、燈具 、地板 、活動傢俱 、元件材質…等。

步驟 4.3 干涉檢察：在電腦上進行干涉檢查，檢查建立好之建築元件是否彼此衝突 步驟 4.4 修正：由干涉檢查結果決定是否修正模型。

步驟 5. 開放式建築整建設計模型整合：將各別建立好的建築、機電模型整合，以

完成整建建築資訊模型。

步驟 6. 干涉檢察：檢查整合後之建築模型建築元件與機電元件是否有彼此衝突 步驟 7. 修正：由干涉檢查結果決定是否修正整合後的模型，若需修正，再各別修 正機電模型或建築模型直到干涉檢查無誤為止。

步驟 8.變更設計：干涉檢查完成後根據使用者、設計者討論決定是否變更設計。

步驟 9. 施工時程規劃：完成後的建築資訊模型進行施工時程規劃，完成後可產出 工程進度表、BIM 4D Model 以及整建設計圖，在規劃階段利用電腦自動化的作業取代 過去人工作業，一來降低人工作業可能造成錯誤的機率，二來利用自動化的方式作業 增加規劃效率。

步驟 10.規劃 RFID 構件編碼：此階段進行 RFID 構件編碼規劃，根據樓層、構件 項目、構件編號，進行編碼作業，將讀取編碼至RFID 標籤，作為後續構件生產製造完 成後運至施工現場進入整建生命週期施工階段的準備。

步驟 11.構件、材料、數量、空間計算：在完成後之模型下進行構件、材料、數 量、空間計算；以面積、長度、體積為計算單位，計算整建前與整建後的差值。

步驟 12.物料清單統計：將步驟 11 進行的步驟歸納統計，作為整建生命週期下一階 段生產製造的準備，以進行材料供應商、製造商搜尋。

貳、RFID 於開放式住宅整建之規劃

為了改善施工階段施工管理不易而引發的種種問題，包括施工機具、車輛、人 員、物料眾多，常造成管理上需要消耗大量的人力，且施工過程中，因物料種類多且 數量大，不同工種多，車輛機械出入頻繁、相關物料之堆放、不同工種之界面、車輛 機械與人員錯雜，以致施工過程中，施工順序與物料管理需要耗費大量的人力與時 程 ， 才 能 維 持 好 的 工 作 秩 序 環 境 。 本 計 畫 在 施 工 階 段 時 建 議 導 入 無 線 射 頻 辨 識

(Radio-frequency identification, RFID)技術，圖 5-4，利用電子化的技術，幫助施工人員 4D Model

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構件w/RFID code

品質稽核記錄

構件的重量、長度、數量與組裝順序外，更應調查載運路線之道路容許載重、淨空、 業，在此，本計畫應用RFID Reader，於工地入口讀取構件 Tag，透過無線網路資料傳 輸，完成構件之進場登錄作業。