科技設施工程之設計階段決策流程評估模式

行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告

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※ 科技設施工程之設計階段決策流程評估模式(I) ※

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計畫類別：;個別型計畫 □整合型計畫

計畫編號：NSC96-2221-E-009-151-

執行期間：96 年 8 月 1 日至 97 年 10 月 31 日

計畫主持人：王維志 教授

共同主持人：無

本成果報告包括以下應繳交之附件：

□赴國外出差或研習心得報告一份

□赴大陸地區出差或研習心得報告一份

√ 出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份

□國際合作研究計畫國外研究報告書一份

執行單位：國立交通大學土木工程學系

中華民國

97 年 10 月

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

計畫編號：NSC96-2221-E-009-151-

執行期限：96 年 8 月 1 日至 97 年 10 月 31 日

主 持 人：王維志教授 國立交通大學土木工程學糸

計畫參與人員：李青樺等人 國立交通大學土木工程學糸

一、中文摘要 公共工程於先期規劃階段的需求整合作業對 後續工程進行順利與否有著極重要的影響，在此 階段，工程主辦機關（業主）需要整合各種需求 據以概估工程經費，進而擬定徵選建築師之招標 文件。實務上，各工程主辦機關多為非工程專責 機關或有專業人力不足的情形，常使業主無法明 確的整合出需求，以致將錯誤及不足的需求訊息 傳遞給建築師，進而衍生出後續設計階段需經過 冗長且複雜的需求探討作業，後果往往導致工程 成本浪費與期程的延宕。 本研究係建構在「各機關辦理公有建築物手 冊」之先期規劃作業辦法及規定的基礎上，配合 專家訪談瞭解先期規劃整合作業內容之主要整合 重點，再予以探討實務案例於執行先期規劃需求 整合作業的操作經驗後，利用DFD（資料流程圖） 方法將先期規劃需求整合作業操作過程予以系統 化的呈現出來。本研究所發展模式之功能除了引 導使用者進行需求整合作業外，更提供一個具體 化的作業流程，以利使用者知道該得到哪些作業 資料或資訊，且進行哪些作業步驟以完成需求整 合作業，最後提高需求整合作業之效率及正確性。 關鍵詞：先期規劃書、需求整合流程、資料流程 圖 Abstract

Constructing a facility includes a design phase. From the owner’s point of view, materializing the project owner’s needs/requirements into concrete design guidelines is crucial for estimating the budget of the project and selecting a capable architect/engineer (A/E) during the conceptual design phase. This problem will be particularly highlighted for a high-tech facility construction project which involves much complicated owner’s requirements. In practice, the above problems often are resolved based on experience and numerous review meetings. Without a model to systematically (i.e., step by step) evaluate the owner’s requirements in the conceptual design phase, the design guidelines of a project frequently cannot satisfy the owner’s needs.

The main objective of this research is to develop a decision-supported evaluation model based on three case studies and several expert interviews. The model that is developed based on data flow diagram will help produce concrete design guidelines according to owner’s conceptual ideas during the

conceptual design phase. This three-year research is currently focusing on the conceptual design phase, and it will extend the current work to be applied to the basic and detailed design phases.

Keywords: Preliminary planning program, Integration process of owner’s needs, Data flow diagram. 二、前言與研究目的 公共工程於先期規劃階段的需求整合作業對 後續工程進行順利與否有著極重要的影響。於此 階段，一般非工程專責機關執行工程專案多會發 生自行整合的需求內容專業性不足、執行力不 足、規劃內容不完整等情形。當業主發現上述情 形，往往會尋求增加內部工程專業人員或徵選專 案管理廠商的方式來協助完成整合作業。又工程 專業人員依循著業主所提供的需求資料及與業主 不斷的協商過程，藉以釐清需求並整合成先期規 劃書。但於實務現況中需求整合作業的過程，常 發生的問題如下： 1. 業主與工程專業人員間異業認知的差異造成 需求資訊傳遞上的誤差（整合過程中） 此一問題發生於，業主經由工程專業人員協 助執行先期規劃書的整合工作，工程專業人員於 此時主要的工作為將需求調查所取得的需求資訊 或資料及專業顧問所提供之專業建議整合成先期 規劃書，其表示之內容可以是文字也可以是圖 表；但是，工程專業人員與業主間因為專業領域 的不同所形成的異業認知差異，實務上往往會有 下列情形發生：（1）工程專業人員無法確實了解 業主表達之需求訊息便將自身的認知轉化為文字 或圖表的情形發生（認知差異）；（2）業主對建 物的結構、空間規劃、設計及建築相關法規等等 皆無法充分了解，因此造就整合的內容需求表達 不明確或是不合乎常理及使用慣性（異業認知）。 2. 無法評估業主需求是否具體的整合於規劃書 中（整合後） 實務上，業主或工程專業人員對先期規劃書 的完成認定，多屬於規劃時程上的認定以及業主 個人主觀認定，也因此常常造就先期規劃書的內 容會有需求條件過於空泛以及未提及的部分包含 其中。會造就此一情形之原因為業主無一個系統 化的方式來檢視先期規劃書是否明確的表達自身 需求；然雖有工程專業人員代業主彙整先期規劃

書，但基於異業認知的差異亦造成完成先期規劃 書後，其需求內容表達完整度還是無法達到業主 的需求。 故本研究透過探討先期規劃階段需求整合過 程中及整合後所面臨的問題，用來作為建構先期 規劃階段需求整合流程模式之基礎。又本研究以 三個國家研究機構之科技設施新建工程為探討案 例，藉由瞭解各案例於先期規劃階段需求整合作 業之操作模式為基礎，以 DFD（資料流程圖）模 式化方法建構一系統化之需求整合流程模式，並 探討對於需求整合流程成果及工程專案執行成功 與否可能的影響因素，以供相似案例於先期規劃 階段進行需求整合作業之依循，並作為此類工程 整合作業電腦化前之基礎研究。藉由模式之應 用，可協助工程專業人員在進行需求整合作業前 有所依循，更進一步協助工程專業人員於進行需 求整合作業時，釐清業主需求單位及專業單位間 相互作業之關聯，進而系統化的規劃出最符合該 工程專案之整合流程，使此一整合流程符合該工 程專案之特性；而業主亦能透過此模式作業傳遞 之資訊流程確認其需求明確的表達出來。 三、研究方法 本研究透過瞭解現況與案例對於先期規劃階 段需求整合作業的操作過程且彙整後，運用資料 流程圖（Data Flow Diagram, DFD）模式化方法建 構先期規劃階段需求整合作業的流程模式。 1.資料流程圖的架構 資料流程圖透過瞭解一項作業相互作用的功 能過程及資料流動的邏輯關係來描述系統 [1]。而 圖 1 為運用四個元素圖說所建構的資料流程圖基 本架構，圖中圓圈代表資料輸入與輸出的處理或 轉換流程(Process)、長方形代表資料的目的地或來 源(Terminator)、兩條槓代表一個資料儲存與提供 的地方(Store)、箭頭代表資料流動的方向(Flow)。 圖1 資料流程圖四圖說[2] 2.環境背景圖層 環境背景圖只扼要表達系統的輸出入資訊或 資料需求即其來源與去處，不涉及詳細的作業流 程與處理細節，其繪製步驟如下： （1） 確定與系統有關的外界實體：凡與系統有 關的其他單位或機構（如客戶、廠商、或 公司內部的主管人員等），應先加以確定 並列出其名稱。 （2） 確定系統與外界實體間的輸出、入關係： 指 系 統 應 從 哪 一 外 界 實 體 輸 入 什 麼 資 料、表單或物品，及系統應輸出什麼資 料、表單或物品給哪一個外界實體。 （3） 系統應以一個圓圈表示之，並繪於整個流 程圖的中央，每一個外界實體則以一長方 形表式之，分別繪於圓圈四周。 各個外界實體與系統間的輸出入表單或物 品，以箭頭線連接之，表單或物品名稱則標註於 箭頭線上方或下方。 3.主要功能圖層 此圖層係由上述環境背景圖層所延伸擴展而 成，兩者的主要不同點是過程圖形（即圓圈）由 一個變成數個，每一個圓圈即代表一個功能，因 此它可將系統的重要功能分別表達出來，其繪製 步驟如下： （1） 劃分系統的主要功能單元：按系統的功能 特性，將系統分解成一個以上的主要功能 單元以一過程圖形表示之，並分別編訂 1.0、2.0、3.0 等代號。 （2） 確定每一功能單元與外界實體間的輸出 入關係：每一功能單元應從哪些外界實體 輸入什麼表單或物品，同時應輸出什麼表 單或物品到哪些外界實體，均一詳列於箭 頭線上。 （3） 確定每一功能單元所需使用的資料儲存 所：詳列每一功能單元所需存取的資料儲 存所名稱及其存取資料項目，存取之資料 項目名稱應詳列於箭頭線上。 （4） 按作業順序由左至右，由上而下依次繪製 各種圖號。 4.低層次資料流程圖 所謂低層次圖是指分解（Decomposing）的資 料流程圖。當某一功能單元的處理程序甚為複 雜，有必要分解為更細的流程圖時，可將該功能 代表是資料的輸入與輸出的轉換流程（Process）。 代表資料獲得的目的地（Terminator）或是來源地。 代表一個儲存（Store）的作業與動作，如建構資料庫作業。 代表資料流動（Flow）的方向箭頭。

單獨繪一低層次圖表示之。圖2 係為將 P3.0 單元 予以分解成另一低層次圖範例。 低層次圖的繪製方法與主要功能圖一樣，茲 列述繪製要點如下： （1） 將原功能分解成一個以上的次功能，並分 別編訂細目代號。例如原功能單元之代號 為P3.0，將其細分成次功能後即分別編為 P3.1、P3.2、P3.3 等代號。若原功能代號 為 P3.2，其細分成次功能後即分別編為 P3.2.1、P3.2.2、P3.2.3 等代號，以此類推。 （2） 分解後之低層次圖可增加資料儲存所及 內部資料流，但須考量整體模式之一致性 不得改變原功能單元之資料流。 實務上資料流程圖模式化方法多被運用在系 統分析的作業上，又系統分析的主要工作係為釐 清建置系統的目的、功能、限制條件、主要資訊 需求、簡要作業流程、探討問題癥結所在及發生 問題的原因等；然而經由上述之內容瞭解了資料 流程圖的特性及分解方式之後，後續將針對先期 規劃需求整合作業之現況進行實務瞭解，以取得 整合作業間之必要資訊及資料，再運用資料流程 圖建構本研究之先期規劃需求整合流程模式。 P1.0 P2.0 T2 P3.0 P4.0 T1 S1 P3.1 P3.2 P3.3 S3.1 High-Level Diagram Low-Level Diagram 圖2 資料流程圖分解範例[3] 四、現況調查與分析 科技設施之建造已成為目前營建業中不容忽 視的一塊[4]。科技設施工程較一般土木工程具有 工程困難度及精準度高、施工廠商多而界面複 雜、規模大且工作多樣化、品質要求較傳統營建 工程高建造成本昂貴、調度資金密集短期完工壓 力大、重視施工效率、高級專業人才與技術需求 大、國內相關規範標準不足與不適用之處甚多亟 需引用國外規範標準與經驗等特性[5]。因此工程 於執行先期規劃階段需求整合作業的完整程度對 後續工程進行順利與否有著極重要的影響。 本研究先行針對先期規劃階段需求整合作業 的現行辦法進行回顧，並針對實務現況進行訪 談，初步釐清公共工程規劃階段作業與審議程序 之關係，如圖 3 所示。公部門辦理興建公有建築 物時，於各個階段都有其一定的程序。亦即於先 期規劃階段需擬定先期規劃書以概估工程經費。 而後，藉由先期規劃書的萃取及使用需求的整 合，據以擬定甄選技術服務廠商（建築師）的招 標文件（含設計準則），然經由競圖機制所勝出 的建築師完成初步設計後，以綜合規劃成熟度 30 ％圖說內容據以覈實所需工程總經費，以完成規 劃階段之作業與審議流程。經訪談得知，一項工 程於先期規劃階段，以有實際預算上限或無預算 上限的兩種情況為前提，執行需求整合作業的重 點 方 向 及 步 驟 分 別 為 空 間 量 體 的 調 查 與 評 估 （Phase 1）、依據空間量體的需求對工程預算進 行估算（Phase 2）及設計準則的整合（Phase 3） 等三個步驟。 4.1 Phase 1：空間量體的需求調查與評估 先期規劃之內容以描述使用需求為主要重 點，使用者對於未來建物的使用需求描述的程度 則影響後續作業進行順利與否。實務上，於先期 規劃階段常常會因為使用者不明或不瞭解需求， 導致需求不明確的情形產生。因此，工程專業人 員可藉由空間量體需求調查，將調查出的需求資 料予以評估調整。其中一般辦公室需求量之預估 應按「中央政府一般辦公室裝潢費用編列標準」

所列面積規定，覈實編列；而特殊空間（如潔淨 室、特殊實驗室等空間）之評估方式目前各辦法 內均無明示之描述，僅能以執行者之自身經驗判 斷空間需求合理與否。從本研究所探討的三個科 技設施工程案例（國家奈米元件實驗室，NDL； 國家同步輻射研究中心，NSRRC；國家動物實驗 中心－南科中心）於執行先期規劃階段需求整合 作業之流程，瞭解到召開內部會議即為案例中整 合需求最常用之方式。又關於空間量體的需求調 查與評估作業的執行方式彙整如下： 先期規劃書 招標文件 綜合規劃30% 成熟度圖說 工程經費 之概估 濃縮萃取 設計競圖 工程經費 概算 先期規劃階段 先期規劃階段 綜合規劃階段 作業階段 規劃設計程序 經費編列程序 圖3 公共工程規劃階段作業與審議程序關係圖 1.核心空間需求（研究空間） 由工程主辦機關各使用單位依據舊有使用慣 性提出對於未來空間的使用需求。 2.一般空間（行政、公共空間等）需求 依據工程主辦機關未來發展計畫（預估多少 人、多少單位），由最終需求來推估。例如，300 人分配空間→依使用機能、屬性來分（如教育推 廣、各主管層級之辦公室）。 上述兩部分空間可依其機能性質再進一步細 分成行政空間、推廣教育空間、公共空間及研究 空間，而表 1 之內容為彙整案例對機能空間的定 義及評估方式。 4.2 Phase 2：依據空間量體需求對工程預算進行估 算 經過確立空間量體需求後，即利用確立之空 間量體予以概估工程經費，此舉乃是為了完成先 期規劃之經費審議法定程序。關於概估工程經費 之辦法於「各機關辦理公有建築物作業手冊」有 提出下列內容：先期規劃經費要項之概估，均以 直接工程成本為計算基礎，工程建造費直接工程 成本之概估，得根據需求計畫之樓板面積乘以單 位造價及地區係數估算，單位造價及地區係數， 依中央（或各級）政府所發佈當年度之「中央（或 各級）政府預算編製作業手冊」所附共同性費用 編列標準表及估算手冊之規定，乘以使用需求面 積估列先期規劃之。然而延續Phase 1 所存在特殊 空間之問題，在特殊空間需求無法確立下，對於 此部分工程經費之概估也僅能以執行者之自身經 經驗判斷空間需求合理與否進而估算之。 從本研究所探討的三個科技設施工程案例 （國家奈米元件實驗室，NDL；國家同步輻射研 究中心，NSRRC；國家動物實驗中心－南科中心） 於執行先期規劃階段需求整合作業之流程，瞭解 到召開內部會議即為案例中整合需求最常用之方 式。又關於依據空間量體的需求對工程預算進行 估算作業的執行方式彙整內容如下。 以空間量體作為基準評估總經費，此一方法 可參考「中央（或各級）政府預算編製作業手冊」 所附共同性費用編列標準表及估算手冊之規定， 乘以使用需求面積估列先期規劃之。然而，上述 方法僅僅是針對一般性空間估算之方法，現行作 業辦法針對特殊的空間（如廠務空間、潔淨室等 研究空間），並無提供明確估算之準則或辦法， 關於此一問題，本研究所探討之案例係屬業務需 要而創建新廠之性質，因此此工程單位存在著舊 有實驗空間。因此一因素研究人員可根據其未來 發展之需要，提出較具體之需求想法，然而針對 此類空間的經費概估，工程專業人員運用兩種方 法來完成：（1）尋找國內相關案例之經費造價做 為參考，（2）蒐集該機關舊有建物建造時之工程 經費細項資料，加上通貨膨脹率推估給定每坪建 造預算（但基本資料要準確才能精準判斷）。 4.3 Phase 3：設計準則的整合

在完成空間量體需求評估及工程經費概估

後，即完成大部分先期規劃階段性作業，然而在 進入綜合規劃階段前，需先進行徵選技術服務廠 商（建築師）的作業，然而此時主辦機關宜依據 表1 案例機能空間類別及空間需求評估說明 依需求分類空間 空間定義及需求評估說明 1. 行政空間 z 空間定義：主管辦公室、一般辦公室、會議室…等供內部人員處理行政事 務之空間。 z 空間需求的評估：此類空間之評估最為單純，因為此類空間在經由參考先 期規劃書（草案）中的未來發展計畫，以及調查未來使用單位需求後，按 「中央政府一般辦公室裝潢費用編列標準」所列面積規定調配之，故評估 方式較為明確。 2. 推廣教育空間 z 空間定義：為供外界學者、學生參訪或舉辦學術活動時使用之空間。 z 空間需求的評估：藉由參考先期規劃書（草案）中的未來發展計畫，調查 其他案例同類型空間規劃及未來使用人員訪談綜合評估。 3. 公共空間 z 空間定義：對外服務空間、走道及迴廊、支援性設備空間。 z 空間需求的評估：按照建築法規所訂立之比例估算。 4. 研究空間 z 空間定義：研究人員辦公室、一般實驗室（廠務系統）及核心實驗室（潔 淨室），此依部份之空間由於牽涉到中心研究專業性，因此工程專業人員 通常為接收研究人員與廠務人員所提出之空間需求資料，故於執行整合面 的作業大於評估面。 z 空間需求的評估： „ 研究人員辦公室：按研究人員層級配置（研究員、副研究員）。 „ 一般實驗室：藉由調查國內外同性質的實驗室規劃、以及從舊有實驗室 空間配置，搭配內部研究人員評估提出報告說明。 „ 核心實驗室(如潔淨室等)：藉由調查國內外同性質的實驗室規劃、以及 從舊有實驗室空間配置，搭配內部研究人員評估提出報告說明。 先期規劃及使用需求計畫之內容，備妥列下列資 料全部或一部分：建築區位條件、基地建物規模、 配置動線機能、營運財務分析、建築空間種類、 規模、營造經費、使用條件、管理組織設計條件 等。綜合上述內容之文件於本研究統稱為先期規 劃書，先期規劃書於此係屬業主於規劃階段欲徵 選建築師時所研擬招標文件中的附件，其內容主 要為工程計畫說明及表達業主對於未來建物空間 及機能的需求整合結果。換言之，先期規劃書除 了為此階段經費審議之用，也為此辦理徵選建築 師之「題目」，參與競圖之建築師依此提出發展 之設計方案，以使業主能徵選到符合自身需求想 法之建築師。然先期規劃書之整合內容多僅有上 述條列式之說明，實際整合方式及架構卻依各執 行單位或人員不同而異。 從本研究所探討的三個科技設施工程案例 （國家奈米元件實驗室，NDL；國家同步輻射研 究中心，NSRRC；國家動物實驗中心－南科中心） 於執行先期規劃階段需求整合作業之流程，瞭解 到召開內部會議即為案例中整合需求最常用之方 式。又關於設計準則整合作業的執行方式彙整內 容如下。 於確認合理之空間量體及經費概估之後，欲 進入綜合規劃階段前，需先進行徵選設計技術服 務廠商（建築師）之招標作業，因此此一步驟為 進行需求條件整合作業。然而案例執行需求整合 作業的步驟如下，亦如圖4 所示： （1） 整合前，由建廠小組先決定設計準則之架 構（章節），所提出之架構由建廠小組審 查其完整性。 （2） 建廠小組依架構內所涉及之專業，分配給 各單位（廠務組及其他專業人員）完成， 此 一 動 作 目 的 在 於 建 立 一 類 似 檢 核 表 （Checking list）之文件，以引導各需求單 位如何提需求。 （3） 廠務需求則由廠務組人員與內部研究人 員商討，再由廠務人員提出。而為了使建 廠小組成員對廠務系統有初步之認知，遂 要求廠務人員需對建廠小組成員針對廠 務系統提出分段報告，此舉係為了讓建廠 小組成員在彙整廠務需求時，儘量多瞭解 對方在說甚麼，以將需求明確的表達於設 計準則當中。 （4） 建廠小組依據先期規劃書（草案）之必要 內容，結合各需求單位所提供之資料彙 總，初步檢視後依各單位所提供之資料完 整性來溝通協調，屬於資料再確認之互 動，此一步驟由工程總負責人定一個期 限，請建廠小組人員將彙整之初稿提出， 以整合成設計準則。 （5） 將整合完成的設計準則提送至興建委員 會核定，然而此一動作之目的乃為設計準 則牽涉到廠務系統專業的設計準則及規 範，又興建委員會係由案例組織內部主管 及廠務使用單位人員所組成，因此由興建 委員會檢視核定此一部分內容以增進設

計準則之詳實性。 廠務系統 潔淨室製程系 統 行政單位 建廠小組 建廠小組會議 設計準則架構表 整合 提送 提送 提送 配合 配合 配合 初核 複核 可 否 否 存檔 可 使用需求資料彙整 系統需求資料彙整 系統需求資料彙整 廠務系統需求及設計_準則 製程系統需求及設計 準則 空間機能需求及設計 準則 設計準則 需求整合問題 設計準則修正 設計準則內容 需求問題之裁量 設計準則內容 需求問題 設計準則 執行單位 設計準則整合作業流程 興建委員會議 辦理 審查 否 可 架構完整性 圖4 案例設計準則整合流程圖

五、模式之建構與運用

本研究所建構之先期規劃需求整合流程模 式，主要係根據現行公共工程先期規劃階段作業 內容及辦法，搭配三個案例的經驗操作模式為基 礎，再進行專家訪談後所建立而成。然模式之整 體架構分為二個部分：(a)模式假設、(b)模式建構 及應用。 5.1 模式假設 依循本研究探討案例之彙整，據以提出模式 假設為下列之內容： 1.先期規劃需求整合流程 本研究以需求整合成先期規劃書為預期成 果，建立資料流程模式，模式之發展以會議為主 要整合步驟，而本研究提出之整合應用流程如圖5 所示。 2.需求整合流程之參與者 需求整合的流程當中，可分為需求者、整合 者及外部參與者，而需求者、整合者與外部參與 者之定義如下所列。 z 需求者：未來建物之使用者，其提出需求想 法以供評估及整合（以NDL 為例，NDL 行 政研究空間、 CIC 行政研究空間、潔淨室製 程系統、潔淨室供應系統之未來使用者即為 需求者）。 z 整合者：工程專業人員，透過其主導之建廠 小組會議作業程序，將需求者所提出之需求 評估後據以整合成先期規劃書。 z 外部參與者：提供涉及專業技術面需求諮詢 之專業人士（以 NDL 為例，提供專業技術 建議之學者專家即為外部參與者）。

建廠小組 會議 興建委員 會議 先期規劃書 (草案) 先期規劃書 (初稿) 先期規劃書 圖5 模式假設整合應用流程圖 5.2 模式建構及應用 模式運用資料流程圖模式化方法分為環境背 景圖層、主要功能圖層及低層次資料流程圖由上 至下具有一致性且系統化的分析建構。於環境背 景圖只扼要表達系統的輸出入資訊或資料需求即 其來源與去處，不涉及詳細的作業流程與處理細 節；主要功能圖層係由環境背景圖層所延伸擴展 而成，兩者的主要不同點是過程圖形（即圓圈） 由一個變成數個，每一個圓圈即代表一個功能， 因此它可將系統的重要功能分別表達出來；低層 次圖是指分解（Decomposing）的資料流程圖。當 某一功能單元的處理程序甚為複雜，有必要分解 為更細的流程圖時，可將該功能單獨繪一低層次 圖表示之。 1.環境背景圖層 確認先期規劃需求整合流程及整合流程之參 與者之後，即運用DFD 建構先期規劃需求整合流 程模式圖 ，如圖 6 所示。此一階層之模式圖又稱 為環境背景圖（Context Diagram），其屬於先期規 劃需求整合模式最上層之圖形，目的為扼要的表 達模式輸出與輸入的資料需求及其來源與去處， 但不涉及詳細的作業流程與處理細節。 P1 建廠小組會議 P2 興建委員會議 S0先期規劃書 (草案) S1先期規劃書 (初稿) S2先期規劃書 T1 需求者 T2 整合者 T3 外部參與者 空間需求資料 未來發展計畫 舊有空間 造價資料 使用需求 資料 空間需求調 查表 設計準則架 構資料 空間需求 調查表 空間需求 評估資料 經費評估 資料 設計準則架 構資料 空間需求 評估報表 先期規劃書初稿 先期規劃書初稿 先期規劃書 特殊空間需求 建議資料 特殊需求建議 資料 圖6 模式環境背景圖層 於圖 6 所示，先期規劃書透過建廠小組會議 （P1）及興建委員會議（P2）兩個步驟（Process） 進行後予以整合產出。於本研究假設中，興建委 員會議（P2）之功能僅為核定建廠小組會議（P1） 之產出，即為先期規劃書初稿（S1），因此本模 式主要以建廠小組會議（P1）中需求整合作業流 程為探討重點。而表2 為針對建廠小組會議（P1） 與 各 儲 存 單 元 （Store ） 及 各 外 部 互 動 者 （Terminator）間，所分析的資料傳遞作業邏輯關 係表，並對其資料作業內容敘述說明。 然而此圖層主要為建構先期規劃需求整合作 業的大方向，同時考量到建廠小組會議於實務上 運作之功能，後續將針對建廠小組會議詳細的作 業流程與處理細節予以發展後續模式圖，以達到 需求整合作業系統化的目標。 表2 資料傳遞關係表 2.主要功能圖層 建廠小組會議（P1）詳細的作業流程與處理 細節予以發展後續模式。根據案例實務操作流 程，由工程專業人員主導的建廠小組會議（P1） 執行過程中，主要為進行三個部分之作業以完成 先期規劃需求之整合作業，而這三部份之作業架 構如圖7 所示。

P1 建廠小組會議 P1.2 工程經費概估 P1.1 空間量體評估 P1.3 設計準則整合 環境背景層 Layer1 圖7 P1 作業分解架構圖 圖 8 為先期規劃需求整合流程模式主要功能 圖層，此一階層之模式係為探討案例實務操作流 程後，將模式環境背景圖層圖 6 中的建廠小組會 議（P1），依據圖 7 作業分解架構所發展之流程 模 式 ， 而 分 解 之 架 構 分 別 為 ： 空 間 量 體 評 估 （P1.1）、工程經費概估（P1.2）、設計準則整合 （P1.3）。 P1.1 空間量體評估 P1.2 工程經費概估 P1.3 設計準則整合 T1 需求者 T2 整合者 T3 外部參與者 S0 先期規劃書 (草案) 空間需求調查表 空間需求調查表 空間需求資料 空間需求評估資料 S1-1 空間量體整合檔 空間需求評估報表 空間需求評估報表 S1-2 工程經費估算檔 未來發展計畫 (空間) 空間需求評估報表 工程經費概估報表 工程經費概估報表 設計準則架構資料 空間需求評估報表 經費評估資料 舊有空間造價資料 設計準則架構資料 使用需求資料 特殊空間需求 建議資料 特殊需求建議 資料 S1 先期規劃書(初稿) 先期規劃書初稿 未來發展計畫 (經費) 未來發展計畫 (規劃) 圖8 模式主要功能圖層 於圖 8 所示，先期規劃書初稿（S1）透過空 間量體評估（P1.1）、工程經費概估（P1.2）及設 計準則整合（P1.3），三個步驟（Process）進行後 予以整合產出。並利用同表 2 之表格分別針對空 間量體評估（P1.1）、工程經費概估（P1.2）及設 計準則整合（P1.3）與各儲存單元（Store）及外 界實體（Terminator）間，整理成資料傳遞作業邏 輯關係表，並對其資料作業內容敘述說明。 3. 低層次資料流程圖 模式之主要功能圖層為探討：(1)空間量體評 估（P1.1）、(2)工程經費概估（P1.2）、(3)設計 準則整合（P1.3）三部分作業資料流程與作業邏輯 關係。然而，於低層次資料流程圖將針對上述三 部分作業資料流程與作業邏輯關係進一步探討分 析，而這三部份之作業內容再予以細分之架構如 圖9 所示。 經由圖 9 瞭解模式低層次資料流程的作業分 解架構及內容後，所發展出來的流程模式圖共有 三個，其分別為空間量體評估（P1.1）資料流程圖， 如圖10 所示、工程經費概估（P1.2）資料流程圖， 圖12 及設計準則整合（P1.3）資料流程圖，如圖 14 所示。 並利用同表 2 之表格分別針對上述三個模式 低層次流程圖之作業資料流程與作業邏輯關係進 行探討說明，最後再運用使用案例（Use Case）的 方式來檢視模式的可用性及完整性，以完成先期 規劃需求整合流程模式之建構與應用。

P1 建廠小組會議 P1.2 工程經費概估 P1.1 空間量體評估 P1.3 設計準則整合 環境背景層 Layer1 Layer2 P1.1.1 特殊空間評估 P1.1.2 一般空間評估 P1.1.3 空間量體整合 P1.2.1 特殊空間經費 概估 P1.2.2 一般空間經費 概估 P1.3.1 研擬設計準則 架構 P1.3.2 一般需求整合 P1.3.3 特殊需求整合 P1.3.4 先期規劃書初 稿整合 P1.2.3 工程經費概估 整合 圖9 P1 低層次作業分解架構圖 (1)空間量體評估（P1.1）資料流程圖 在空間量體評估的作業中，首要的作業為將 所需的空間名稱列出，再依空間的使用機能分為 特殊空間及一般空間，以利於後續空間需求評估 之作業。基於模式係運用實務案例做為建構之基 礎，因此在特殊空間及一般空間之界定方式也依 循其方式詳表1，在瞭解模式對於特殊空間及一般 空間之界定後，係依據圖 9 發展空間量體評估 （P1.1）資料流程圖如圖 10 所示，並針對 P1.1 空 間量體評估作業資料流程與作業邏輯關係進行探 討說明。 於圖 10 所示，空間需求評估報表透過特殊空 間評估（P1.1.1）、一般空間評估（P1.1.2）及空 間量體整合（P1.1.3）等三個作業步驟（Process） 進行後予以整合產出並儲存於空間量體整合檔 （S1-1）。並利用同表 2 之表格分別將特殊空間評 估（P1.1.1）、一般空間評估（P1.1.2）及空間量 體整合（P1.1.3）等三個作業步驟（Process）與各 儲存單元（Store）及各外界實體（Terminator）間 的資料傳遞流程及作業邏輯關係製成邏輯關係 表，並對其資料作業內容敘述說明。 P1.1.1 特殊空間評估 P1.1.2 一般空間評估 S0 先期規劃書 (初稿) S1-1-1 特殊空間量體整 合檔 特殊空間需求評估報表 T1 需求者 T3 外部參與者 T2 整合者 特殊空間需求調 查表 特殊空間需求調查表 特殊空間需求 評估資料 一般空間需 求調查表 一般空間需求 評估資料 特殊空間需求 建議資料 S1-1 空間量體整合檔 P1.1.3 空間量體整合 階段性特殊空間 需求評估報表 S1-1-2 一般空間量體整 合檔 一般空間需求評估報表 特殊空間需求評估報表 空間需求評估報表 一般空間需求 資料 一般空間需求調 查表 階段性一般空間 需求評估報表 未來發展計畫 (一般空間) 未來發展計畫 (特殊空間 ) 特殊空間需求 資料 前階段評估報表 前階段評估報表 圖10 空間量體評估（P1.1）資料流程圖 案例應用為採用 NDL 新建工程於執行先期規 劃需求整合作業所招開之會議記錄，並運用系統 分析當中的使用案例（Use Case）方法來測試模式 之可用性，使用案例是系統分析時用來模擬使用 者使用狀況的情境模擬方法，藉由檢視會議紀錄 （A）中探討之主題與呈現之成果，詳表 3。將其 執行之過程套入模式內，據以檢視本研究模式是 否涵蓋其執行過程據以瞭解本研究模式之可用性 及完整性為何。 P1.1.1 特殊空間評估 P1.1.2 一般空間評估 S0 先期規劃書 (初稿) S1-1-1 特殊空間量體整 合檔 T1 需求者 T3 外部參與者 T2 整合者 特殊空間需求調 查表 特殊空間需求調_查表 一般空間需 求調查表 S1-1 空間量體整合檔 P1.1.3 空間量體整合 階段性特殊空間 需求評估報表 S1-1-2 一般空間量體整 合檔 一般空間需求 資料 一般空間需求調 查表 階段性一般空間 需求評估報表 特殊空間需求 資料 案例B應用之模式資料流程 案例B未應用之模式資料流程

圖11 空間量體評估案例應用情境模擬圖 藉由將案例會議記錄（A）中探討空間量體評 估的過程，套入模式內檢視分析過後，將其執行 過程轉換為資料流程圖，如圖11 所示；案例中於

空間量體評估作業的執行過程如圖中實線所示， 虛線為表達本研究模式所建構的其他資料傳遞關 係。又實際探討NDL 於先期規劃階段共進行了 40 次建廠小組會議（案例應用為其第一次會議紀 錄），因此空間量體評估作業也會在其他次序的 會議中被討論。然而檢視此案例所分析之結果， 呈現本研究所提出之模式足以涵蓋其於表達空間 量體評估作業執行時之資料傳遞的過程。 (2) 工程經費概估（P1.2）資料流程圖 在工程經費概估（P1.2）的作業中，先行作業 為完成空間量體評估（P1.1）作業，並依據空間量 體整合檔（S1-1）所提供的空間需求評估報表據以 概估工程經費，然而於本模式所稱之工程經費均 以直接工程成本為計算基礎，對於直接工程成本 之組成係依據「各機關辦理公有建築物手冊」之 編列項目定義。而後依據圖 8 先期規劃需求整合 流程模式主要功能圖，發展工程經費概估（P1.2） 資料流程圖，如圖12 所示，並針對工程經費概估 （P1.2）作業資料流程與作業邏輯關係進行探討說 明。 P1.2.1 特殊空間經費 概估 S1-1 空間量體整合檔 S1-2-1 特殊空間經費估 算檔 階段性特殊空間經費 概估報表 空間需求評估報表 (特殊) P1.2.2 一般空間經費 概估 空間需求評估報表 (一般) T2 整合者 S0 先期規劃書 (草案) 空間需求評估報表 (特殊) 空間需求評估報表 (一般) 未來發展計畫 (特殊經費) 未來發展計畫 (一般經費) S1-2-2 一般空間經費估 算檔 階段性一般空間經費 概估報表 T1 需求者 經費評估資料 (一般) 經費評估資料 (特殊) 舊有空間造 價資料 (特殊) P1.2.3 工程經費概估 整合 一般空間經費概估報表 特殊空間經費概估報表 S1-2 工程經費估算檔 工程經費概估報表 舊有空間造 價資料 (一般) 前階段概估報表 前階段概估報表 圖12 工程經費概估（P1.2）資料流程圖 於圖12 所示，工程經費概估報表透過特殊空 間經費概估（P1.2.1）、一般空間經費概估（P1.2.2） 及工程經費概估整合（P1.2.3）等三個作業步驟 （Process）進行後予以整合產出並儲存於工程經 費估算檔（S1-2）。並利用同表 2 之表格分別針對 特殊空間經費概估（P1.2.1）、一般空間經費概估 （P1.2.2）及工程經費概估整合（P1.2.3）等三個 作業步驟（Process）與各儲存單元（Store）及各 外界實體（Terminator）間的資料傳遞流程及作業 邏輯關係製成邏輯關係表，並對其資料作業內容 敘述說明。 案例應用為採用NDL 新建工程於執行先期規 劃需求整合作業所招開之會議記錄，藉由檢視會 議紀錄（B）中探討之主題與呈現之成果，詳表 3。 將其執行之過程套入模式內，據以檢視本研究模 式是否涵蓋其執行過程據以瞭解本研究模式之可 用性及完整性為何。 P1.2.1 特殊空間經費 概估 S1-1 空間量體整合檔 S1-2-1 特殊空間經費估 算檔 階段性特殊空間經費 概估報表 P1.2.2 一般空間經費 概估 T2 整合者 S0 先期規劃書 (草案) S1-2-2 一般空間經費估 算檔 階段性一般空間經費 概估報表 T1 需求者 經費評估資料 (一般) 經費評估資料 (特殊) 舊有空間造 價資料 (特殊) P1.2.3 工程經費概估 整合 一般空間經費概估報表 特殊空間經費概估報表 S1-2 工程經費估算檔 工程經費概估報表 舊有空間造 價資料 (一般) 案例A應用之模式資料流程 案例A未應用之模式資料流程 圖13 工程經費概估案例應用情境模擬圖 藉由將案例會議紀錄（B）中於探討工程經費 概估作業的過程，套入模式內檢視分析過後，將 其執行過程轉換為資料流程圖，如圖13 所示；案 例中於工程經費概估作業的執行過程如圖中實線 所示，虛線為表達本研究模式所建構的其他資料 傳遞關係。又實際探討NDL 於先期規劃階段共進 行了40 次建廠小組會議（案例應用為其第九次會 議紀錄），因此工程經費概估作業也會在其他次 序的會議中被討論。然而檢視此案例所分析之結 果，呈現本研究所提出之模式足以涵蓋其於表達 工程經費概估作業執行時之資料傳遞的過程。 (3) 設計準則整合（P1.3） 在設計準則整合的作業中，主要為將需求者 （T1）對於未來建築物之設計需求及使用需求彙 整，並將空間量體評估（P1.1）及工程經費概估 （P1.2）的作業成果整合程先期規劃書。然而現行 辦法及法規對於設計準則整合作業的敘述較少著 墨，因此本研究於此部分作業所探討重點為考量 實務案例於執行設計準則整合作業之過程據以建 構設計準則整合資料流程圖。 於圖14 所示，空間需求評估報表透過特殊空 間評估（P1.3.1）、一般空間評估（P1.3.2）、空 間 量 體 整 合 （P1.3.3 ） 及 先 期 規 劃 書 初 稿 整 合 （1.3.4）等四個作業步驟（Process）進行後予以 整合產出並儲存於空間量體整合檔（S1-1）。而並 利用同表 2 之表格分別針對研擬設計準則架構 （P1.3.1）、一般需求整合（P1.3.2）、特殊需求 整合（P1.3.3）及先期規劃書初稿整合（1.3.4）等 四個作業步驟（Process）與各儲存單元（Store）

及各外界實體（Terminator）間的資料傳遞流程及 作業邏輯關係製成邏輯關係表，並對其資料作業 內容敘述說明。 P1.3.1 研擬設計準則 架構 S1-1 空間量體整合檔 S0 先期規劃書 (草案) S1-2 工程經費估算檔 未來發展計畫 (規劃) 空間需求評估報表 工程經費概估報表 S1-3-1 設計準則架構檔 設計準則架構表單 T2 整合者 設計準則架構資料 P1.3.2 一般需求整合 設計準則架構表單 空間需求評估 報表(一般) 一般空間經費概估報表 T1 需求者 設計準則架構表單 使用需求資料 (一般) P1.3.3 特殊需求整合 S1-3-2 一般需求整合檔 使用需求資料 (特殊) T3 外部參與者 階段性一般需求整 合資料 特殊空間經費概估報表 空間需求評估 報表(特殊) 特殊需求建議資料 S1-3-3 特殊需求整合檔 階段性特殊需求整 合資料 P1.3.4 先期規劃書初 稿整合 一般需求整合資料 未來發展計畫 特殊需求整合資料 工程經費概估報表 空間需求評估報表 S1 先期規劃書 (初稿) 先期規劃書初稿 前階段整合資料 前階段整合資料 圖14 設計準則整合（P1.3）資料流程圖 案例應用為採用 NSRRC 新建工程於執行先 期規劃需求整合作業所招開之會議記錄，藉由檢 視會議紀錄（C）中探討之主題與呈現之成果，詳 表3。將其執行之過程套入模式內，據以檢視本研 究模式是否涵蓋其執行過程據以瞭解本研究模式 之可用性及完整性為何。 P1.3.1 研擬設計準則 架構 S1-1 空間量體整合檔 S0 先期規劃書 (草案) S1-2 工程經費估算檔 S1-3-1 設計準則架構檔 T2 整合者 P1.3.2 一般需求整合 T1 需求者 P1.3.3 特殊需求整合 S1-3-2 一般需求整合檔 T3 外部參與者 特殊需求建議資料 S1-3-3 特殊需求整合檔 階段性特殊需求整 合資料 P1.3.4 先期規劃書初 稿整合 S1 先期規劃書 (初稿) 前階段整合資料 案例C應用之模式資料流程 案例C未應用之模式資料流程 圖15 設計準則整合案例應用情境模擬圖 藉由將案例會議紀錄（C）於執行設計準則整 合的過程，套入模式內檢視分析過後，將其執行 過程轉換為資料流程圖，如圖15 所示；案例中於 設計準則整合作業的執行過程如圖中實線所示， 虛線為表達本研究模式所建構的其他資料傳遞關 係。又NSRRC 於先期規劃階段共進行了 39 次建 廠小組會議（案例應用為其第十八次會議紀錄）， 因此設計準則整合作業也會在其他次序的會議中 被討論。然而檢視此案例所分析之結果，呈現本 研究所提出之模式足以涵蓋其於表達設計準則整 合作業執行時之資料傳遞的過程。 六、研究成果自評 模式係建構在「各機關辦理公有建築物手冊 當中」敘述先期規劃作業辦法及規定的基礎上， 配合專家訪談瞭解先期規劃整合作業內容之主要 整合重點，再予以瞭解實務案例於執行先期規劃 需求整合作業的操作經驗後，利用資料流程圖模 式化方法將先期規劃需求整合作業操作過程予以 系統化的呈現出來，模式之功能除了引導使用者 進行需求整合作業外，更提供一個具體化的作業 流程，以使使用者知道該得到哪些作業資料或資 訊，且進行哪些作業步驟以完成需求整合作業， 以提高需求整合作業之效率及整合內容之確實。 於模式應用時，將模式圖作為使用案例圖使 用，模擬使用者於使用模式之情形據以檢視模式 架構是否能涵蓋於實務案例執行先期規劃整合作 業之過程，而應用之結果呈現模式對於先期規劃 階段之空間量體評估、工程經費概估、設計準則 整合三項主要需求整合作業之套用皆能涵蓋，呈 現出模式對於案例執行整合作業上具有可用性及 完整性之意義。 在後續研究上，可能有以下數個部份可以繼 續努力: 1. 模式內容之擴充： 本 研 究 所 提 出 之 先 期 規 劃 需 求 整 合 流 程 模 式，是以先期規劃需求整合上對於空間量體的 評估、工程經費之概估及設計準則之整合等三 項作業為發展主軸，然而先期規劃階段所需進 行需求整合項目，可藉由對於其他實務案例於 執行先期規劃需求整合作業的瞭解，找出其他 重要之需求整合作業項目；亦可針對工程生命 週期其它階段（如綜合規劃階段、設計階段） 的需求整合作業為探討目標，予以擴充模式之 內容。 2. 模式電腦化： 本 研 究 所 建 構 之 先 期 規 劃 需 求 整 合 流 程 模 式，係利用資料流程圖（DFD）系統化之特性 予以建構。而模式發展就系統分析角度而言以 臻至細部分析之程度，然而模式中所呈現實務 之資料表單尚未充實，是為電腦化前需考量到 之一環。 七、參考文獻

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表3 案例應用之會議紀錄列表 會議紀錄（A） 行政研究大樓辦公室需求（含背景資料、需求大小、用途），請NDL 及 CIC 於 5/12 日前提出。NDL 之辦公空間及研究空間由各組組長負責，公共空間則由行政組負責，所提之空間需求為淨空間，表 格格式採A4 size（詳如下表），各組織空間需求量彙整後，交由各副主任協調，交由各副主任協調， 並於5/12 日前提出。 表3 案例應用之會議紀錄列表(續) 會議紀錄（B） 固態電子系統大樓興建成本資料： 現有固態電子系統大樓興建成本，可從八十一年度交通大學歲出機關別預算表及八十二年度保 管款明細表中看出興建時期總工程經費（4.565 億元）及各項工程施工與各系統設備採購經費。 ¾ 固態電子系統大樓，扣除二次配管及設備費用，估計興建費用為 3.2 億元（含設計監造費以 3.5%計）。 ¾ 固態電子系統大樓原廠務及潔淨室面積約為 1,258 坪，其餘面積約為 900 坪（含地下室 160 坪），合計 2,158 坪（7,135.51m2 ）。 ¾ 廠務及潔淨室之興建經費約為 2.65 億元（3.2 億元減上述 900 坪之造價約 6 萬元/坪），興建 面積 1,258 坪，每坪造價約為 21 萬元。 ¾ 考慮每年 3.5%物價調整率，以 10 年計算，廠務區及潔淨室每坪造價約為 30 萬元。 經費上限與下限額度評估： 上限： 下限： 潔淨室及廠務區 2,000 ×30 萬/坪 = 6 億 2,000 ×27 萬/坪 = 5.4 億 行政研究大樓 3,500 ×6 萬/坪 = 2.1 億 3,500 ×5 萬/坪 = 1.75 億 地下停車場 1,900 ×5 萬/坪 = 0.95 億 1,900 ×4.5 萬/坪 = 0.855 億 機車棚遷移 0.25 億 0.2 億 設計、監造費、間接費用 （以 10%計算） 0.93 億 0.82 億 總計 10.23 億 9.03 億

表3 案例應用之會議紀錄列表(續) 會議紀錄（C）

APS Dr. John Sidarous 來訪討論資料整理請參考附件一，其中 TPS 儲存環館之開挖深度、儲存 環館之高度及整合去離子水系統等項目值得中心參考並深入探討。 註一：TPS 已採用。註二：可作為 TPS 參考。 SOG 工法 1 SOG 工法可提高整體結構之勁度 (Stiffness)。 註 1 2 屏蔽隧道及實驗區整體勁度愈高，對微振動抑制愈有利。 註 2 3 屏蔽隧道內地板高程宜與實驗區同高，如隧道地板須增加厚度，應往下增加。 註 2 4 控制混凝土收縮量可減少細小裂縫產生，進而提高微振動抑制能力。 控制混凝土收縮之方法為： 1. 使用低收縮水泥 2. 使用較大粒徑骨材

3. 使用高強度混凝土 (APS 採用 5000~6000psi@56 days) 4. 混凝土使用低水灰比配比 5. 混凝土添加飛灰(Fly Ash) 6. 混凝土添加減水劑 7. 使用養護劑 註 2 5 預估 TPS 之不均勻沈陷值將很小，長期而言應不會對 TPS 造成影響。 6 儲存環範圍應盡量避免填土，以免造成沈陷。 註 2 微振動抑制

1 選用平衡性良好之設備，以避免振動。APS 之振動源曾來自不起眼之設備，如_{Sump Pump 或風扇等。} 註 2

2 使用 Damping Tape 隔振。 註 2

3 每部冰水主機應設置伸縮縫隔振。 註 2

4 中心內道路表面應儘量鋪設平順，絕不可設置減速擋 (speed bump)，外圍道