建築資訊模型應用於工作空間衝突分析之研究

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BIM

專輯

Vol. 37, No. 5 October 2010 土木水利第三十七卷第五期 1

研究背景

隨著新工程技術、新資訊技術、新管理方法的不斷出現，營建工程計畫規模不斷地擴大、建築形式也日益複雜，如何在計劃執行過程中，提出合理施工計畫、精確掌握施工進程、有效地運用工地資源以及迅速地進行工作區域動線佈置及安排，以縮短工期、降低成本、提高品質，這些都是業者和相關工程管理人員的共同努力目標。良好的施工規劃可使營建工程施工順暢並提升其生產效率，然而國內目前營建業之工作空間規劃卻大多仍需依賴工程師的經驗，其利用二維平面圖來規劃整個建地之相關工作區域配置，多著重於靜態空間分配，而未考量整體工程作業工項與相關活動資源（人員、設備、物料）互動所需之空間使用效益。實際上，工作空間之需求會隨著工程的進行而產生變化，所以進行工作空間規劃時，必須將時間因素分別納入工程可用空間與工作空間需求的考量，對於營建工程來說，空間是一種有限資源，不同的工班會在同一空間施作而互相衝突，物料堆置空間也常常會與工人施作空間重疊，甚至工程設備（如起重機、吊車、鑽孔機具、貨車）運作時，亦會影響可用空間的大小。根據 Sanders et al. [1] 的研究指出，空間衝突亦是造成營建生產力損失的主要問題之一，因為工作空間造成的生產效率損失高達65％，通道阻礙使生產力損失達 58％，空間衝突除了會影響施工進行與施工效率，而造成工期延宕問題之外，對於施工安全性也有重大影響。如何全面性的考量相關工程因素，進行工作空間最佳化配置、動線規劃及動態調整工作空間範圍，此乃工作空間規劃的困難處之一，也是目前缺乏有效輔助工具的主要原因之一。關於這個議題，已有許多研究學者投入心力，像是 Riley 及 Sanvido [2] 將作業空間類型與作業空間的概念分類，更加以闡述在複雜的工地中空間使用行為模式之分類。而_{Akinci 等人 [3-5] 在 2002 年則利用時空衝突的} 概念建立了空間衝突分析的機制與空間衝突的分類，清楚的將衝突類型分成五類，分別是設計衝突、安全上的危險、損壞衝突、擁擠、無影響，並且認為工作空間的需求隨著時間而改變，同時衝突的比率不同亦造成不同程度之影響，Akinci 等人更提到衝突作業造成生產力的降低、增加無附加價值之作業、中斷工作流程、延遲作業的開始時間。而關於國內相關研究部分，像是吳俊達 [6] 於其研究中發展一建築工程施工作業空間規劃與衝突分析流程，運用目前營造廠普遍使用的進度排程軟體 Microsoft Project 與電腦輔助繪圖軟體 Autodesk AutoCAD 作為作業空間規劃的平台，以進行作業空間衝突之分析與解決對策之研擬。紀宛君_{[7] 建置一大型結構實驗室} 資源管理輔助系統以虛擬實境（_{Virtual Reality）配合平} 面資訊的方式呈現，管理者得以和虛擬場景溝通，達到互動的功能，除了可進行空間管理與場地配置，同時也使空間規劃資訊和實驗排程資訊銜接上，提供空間管理與衝突檢測的機制。而近期研究中，許多研究皆利用空間語法（Space Syntax）進行最佳化的空間配置與建議。如，仲闓立 [8] 利用空間語法之概念將工程 CAD 圖面轉換成對應之拓樸結構，再利用空間分析因子（Spatial Analysis Parameters）來評估空間屬性，當空間衝突發生時，利用空間屬性進行衝突分析。為了更真實的模擬工地現況，本研究建置建築資訊模型整合了施工過程更詳盡的資訊，運用4D 動態模擬

建築資訊模型應用於工作空間衝突分析之研究

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吳翌禎

邱彥彰

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工作空間衝突分析

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