建築工程施工界面問題知識庫之建立

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(1)國立交通大學土木工程學系碩士論文建築工程施工界面問題建築工程施工界面問題知識庫之建立施工界面問題知識庫之建立 Establishment of Construction Interface Problems Knowledge base for Building Projects. 研究生：莊知軒指導教授：王維志博士. 中華民國九十五年六月.

(2) 建築工程施工界面問題建築工程施工界面問題知識庫之建立施工界面問題知識庫之建立 Establishment of Construction Interface Problems Knowledge base for Building Projects. 研究生：莊知軒. Student：Chih-Hsuan Chuang. 指導教授：王維志. Advisor：Wei-Chih Wang. 國立交通大學土木工程學系碩士論文. A Thesis Submitted to Department of Civil Engineering College of Engineering National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master In. Civil Engineering June 2006 Hsinchu, Taiwan, Republic of China. 中華民國九十五年六月.

(3) 建築工程施工界面問題建築工程施工界面問題知識庫之建立施工界面問題知識庫之建立. 研究生：莊知軒. 指導教授：王維志博士. 國立交通大學土木工程學系（研究所）碩士班. 摘要施工階段的界面問題往往會忠實反應出設計階段無法有效整合各包商之施工需求，因不同的工法導致即使相同位置的界面問題解決方式也有所不同，且施工界面問題之解決方法目前多採見招拆招的方式來解決，需要長時間的累積經驗才能對界面問題有較整體性的概念。對於初次接觸施工界面問題的在學學生或是新進工程人員，缺乏系統性、有效的方式認識界面問題，造成面對施工界面問題見樹不見林。為了解決目前施工界面分類方式無法讓學習者能快速了解該施工界面問題常發生於建物何處位置，以何種型式發生衝突，故本研究利用示意圖形、施工照片佐以界面注意事項之方式，使閱讀者快速進入該界面事件情境中，藉以體會該界面問題之相關資訊，並以階層性分類方式做為知識庫的基礎架構對施工界面問題進行收集與各典型施工單元典型之界面問題之案例展示，並探討施工界面問題之建議解決方式。建立一知識庫作為新進工程人員於施工階段之教育訓練之用，或針對學生於施工學相關課程教育之用。. 關鍵詞：界面、案例問題、知識庫. I.

(4) Establishment of Construction Interface Problems Knowledge base for Building Projects. Student：Chih-Hsuan Chuang. Advisor：Wei-Chih Wang. Department of Civil Engineering National Chiao Tung University. Abstract Construction interface problems often arise if desigh drawings are not integrated in details or construction sequences are not planned properly. Different construction ways lead to different interface problem. The solutions to constructional interface problems vary by cases and are experienced-based. Existy studies do not provide sufficient systematically support examples to have better understand of construction interface problems and their corresponding solutions. Hence, this investigation intends to capture knowledge related to construction interface prblems based on a variety of practiced examples. The knowledge of interface prblems is represented by the features (such as Actual, Extended, Functional, Temporal, Future and Constructability ). The results of this work can contribute to both education and theory in construction interface concept.. Key Words： Construcion interface, Case study, knowledge base. II.

(5) 致謝感謝老師王維志教授於研究所求學期間費心指導，使本論文得以順利完成，除了在論文研究、專業知識上的教誨及指導，幫助學生突破研究的瓶頸及獲得學識的增長，在求學的方法及平常待人處世的態度上也給予學生許多深刻的啟發，讓學生得以在研究所兩年的求學過程中更加成長、茁壯，在此致上最誠摯的敬意及感謝。同時也要感謝曾仁杰老師、黃玉霖老師及黃世昌老師於校內論文審查時的要求及建議，口試委員郭斯傑老師、老師及黃世昌老師在論文口試期間撥冗審閱本論文且提供許多寶貴的意見及建議，使本論文得以更加完善，在此同樣致上深深的謝意。感謝潘冀聯合建築師事務所黃永斌協理、劉俊龍副理、蔡政穎主任、及賴仁達學長，互助營造林祺鈺工程師等專家在論文相關訪談及資料取得過程中不吝協助，在此致上感謝。感謝博士班學長宇亭學長、正章學長在碩士兩年過程中給予研究上的協助與經驗分享。水田六人組起輝、姜辰、聖賢、培浚、紹華，同窗好友汎儀、志仁、煥雲、景翔、華偉、家豪、俊男與學弟妹等及騙我來唸研究所的同袍好友濬明、尹笙、志隆，因為有了你們，讓我在枯燥乏味的論文撰寫中，有走下去的力量。更要感謝一路走來忍受我心情轉變、喜怒無常的 Yoshino，因為你的當頭棒喝或是 Yoshino 細心照顧，一切的支持讓我在研究所這兩年從不懷疑且充滿信心，謝謝你。感謝爸媽的照顧及家人的關心，願意在我退伍後還支持我繼續進修，謝謝你們。. 莊知軒 2006.6. III.

(6) 目錄摘要 _____________________________________________________________________ I Abstract __________________________________________________________________II 致謝 ____________________________________________________________________ III 目錄 ____________________________________________________________________ IV 表目錄 _________________________________________________________________ VII 圖目錄 __________________________________________________________________ IX 第1章. 緒論 ___________________________________________________________ 1. 1.1. 研究動機 _______________________________________________________________ 1. 1.2. 研究問題 _______________________________________________________________ 1. 1.3. 研究目的 _______________________________________________________________ 2. 1.4. 研究範圍與限制 _________________________________________________________ 2. 1.5. 研究方法 _______________________________________________________________ 3. 1.6. 研究流程 _______________________________________________________________ 4. 1.7. 研究架構 _______________________________________________________________ 5. 第2章. 實務現況回顧 ___________________________________________________ 7. 2.1. 界面問題現況 ___________________________________________________________ 7. 2.2. 台北捷運界面管理回顧 ___________________________________________________ 9. 2.2.1. 相關文獻回顧 ________________________________________________________________ 9. 2.2.2. 台北捷運界面協調作為 _______________________________________________________ 15. 2.3. 第3章. 小結 __________________________________________________________________ 19. 其它文獻回顧 __________________________________________________ 21. 3.1. 界面之定義 ____________________________________________________________ 21. 3.2. 界面問題產生之位置 ____________________________________________________ 22. 3.3. 界面問題之分類 ________________________________________________________ 23. 3.4. 界面之表達方式 ________________________________________________________ 30. 3.5. 小結 __________________________________________________________________ 31. 第4章 4.1. 本研究之界面表達方式 __________________________________________ 45 界面單元 ______________________________________________________________ 45 IV.

(7) 4.2. 界面單元特性 __________________________________________________________ 49. 4.3. 界面干擾類型 __________________________________________________________ 54. 4.4. 施工界面問題表單 ______________________________________________________ 56. 4.4.1. 問題性質表單 _______________________________________________________________ 56. 4.4.2. 案例表單 ___________________________________________________________________ 57. 4.5. 流程圖 ________________________________________________________________ 60. 4.6. 小結 __________________________________________________________________ 65. 第5章. 施工界面問題知識庫 ____________________________________________ 67. 5.1. 各單元施工界面問題 ____________________________________________________ 67. 5.2. 柱牆版單元界面問題 ____________________________________________________ 72. 5.2.1. 柱牆版單元界面問題(編號柱牆版 1、柱牆版 2、柱牆版 3) _________________________ 73. 5.2.2. 柱牆版單元界面問題(柱牆版 4) ________________________________________________ 76. 5.2.3. 柱牆版單元界面問題(編號柱牆版 5) ____________________________________________ 78. 5.2.4. 柱牆版單元界面問題(編號柱牆版 6) ____________________________________________ 80. 5.2.5. 柱牆版單元界面問題(編號柱牆版 7) ____________________________________________ 82. 5.2.6. 柱牆版單元界面問題(編號柱牆版 8) ____________________________________________ 85. 5.2.7. 柱牆版單元界面問題(編號柱牆版 9) ____________________________________________ 88. 5.2.8. 小結 _______________________________________________________________________ 92. 5.3. 天花以上空間單元界面問題 ______________________________________________ 93. 5.3.1. 天花以上空間單元界面問題(編號天花以上 1、天花以上 2) _________________________ 94. 5.3.2. 天花以上空間單元界面問題(編號天花以上 3) ____________________________________ 99. 5.3.3. 天花以上空間單元界面問題(編號天花以上 4) ___________________________________ 103. 5.3.4. 天花以上空間單元界面問題(編號天花以上 5、天花以上 6) ________________________ 107. 5.3.5. 天花以上空間單元界面問題(編號天花以上 7) ___________________________________ 110. 5.3.6. 天花以上空間單元界面問題(編號天花以上 8) ___________________________________ 113. 5.3.7. 天花以上空間單元界面問題(編號天花以上 9) ___________________________________ 115. 5.3.8. 小結 ______________________________________________________________________ 118. 5.4. 天花單元界面問題 _____________________________________________________ 119. 5.4.1. 天花單元界面問題(編號天花 1、天花 2)________________________________________ 120. 5.4.2. 天花單元界面問題(編號天花 3) _______________________________________________ 124. 5.4.3. 天花單元界面問題(編號天花 4) _______________________________________________ 127. 5.4.4. 天花單元界面問題(編號天花 5) _______________________________________________ 130. 5.4.5. 小結 ______________________________________________________________________ 134. 5.5 5.5.1. 隔間牆單元界面問題 ___________________________________________________ 135 溼式隔間牆單元界面問題 ____________________________________________________ 135 V.

(8) 5.5.1.1.. 溼式隔間牆單元界面問題(編號溼隔牆 1、溼隔牆 2) _________________________ 136. 5.5.1.2.. 溼式隔間牆單元界面問題(編號溼隔牆 3、溼隔牆 4) _________________________ 137. 5.5.1.3.. 溼式隔間牆單元界面問題(編號溼隔牆 5、溼隔牆 6) _________________________ 140. 5.5.1.4.. 溼式隔間牆單元界面問題(編號溼隔牆 7) __________________________________ 143. 5.5.2. 乾式隔間牆單元界面問題 ____________________________________________________ 145. 5.5.2.1.. 乾式隔間牆單元界面問題(編號乾隔牆 1、乾隔牆 2) _________________________ 146. 5.5.2.2.. 乾式隔間牆單元界面問題(編號乾隔牆 3) __________________________________ 147. 5.5.2.3.. 乾式隔間牆單元界面問題(編號乾隔牆 4) __________________________________ 149. 5.5.2.4.. 乾式隔間牆單元界面問題(編號乾隔牆 5) __________________________________ 151. 5.5.2.5.. 乾式隔間牆單元界面問題(編號乾隔牆 6) __________________________________ 154. 5.5.3. 5.6. 小結 ______________________________________________________________________ 156. 高架地板單元界面問題 _________________________________________________ 157. 5.6.1. 高架地板單元界面問題(編號高架地 1) _________________________________________ 158. 5.6.2. 高架地板單元界面問題(編號高架地 2) _________________________________________ 159. 5.6.3. 高架地板單元界面問題(編號高架地 3) _________________________________________ 161. 5.6.4. 高架地板單元界面問題(編號高架地 4、高架地 5) ________________________________ 163. 5.6.5. 小結 ______________________________________________________________________ 165. 5.7. 功能性空間界面問題 ___________________________________________________ 166. 5.7.1. 功能性空間界面問題(編號功能空間 1) _________________________________________ 167. 5.7.2. 功能性空間界面問題(編號功能空間 2) _________________________________________ 169. 5.7.3. 功能性空間界面問題(編號功能空間 3) _________________________________________ 172. 5.7.4. 功能性空間界面問題(編號功能空間 4) _________________________________________ 175. 5.7.5. 小結 ______________________________________________________________________ 177. 第6章. 結論與建議 ___________________________________________________ 179. 6.1. 結論 _________________________________________________________________ 179. 6.2. 後續研究之建議 _______________________________________________________ 180. 參考文獻 __________________________________________________________________i 附錄 A-口試委員問題回應口試委員問題回應 ___________________________________________________vi. VI.

(9) 表目錄表 2-1 捷運相關研究整理................................................................................................................................... 10 表 2-2 台北捷運局工程界面的整合方法 ........................................................................................................... 11 表 2-3 捷運機電工程界面管理........................................................................................................................... 12 表 2-4 捷運界面協調方法................................................................................................................................... 14 表 2-5 台北捷運淡水線界面協調作為 ............................................................................................................... 15 表 3-1 界面之定義............................................................................................................................................... 21 表 3.2 界面分類之意義 ....................................................................................................................................... 25 表 3.3 界面元件分類表 ....................................................................................................................................... 26 表 3.4 侵略元件之分類及典型之範例 ............................................................................................................... 26 表 3.5 包容元件之分類及典型之範例 ............................................................................................................... 27 表 3.6 整體界面元件之分類及典型之範例 ....................................................................................................... 28 表 3.7 整體侵略元件之分類及典型之範例 ....................................................................................................... 28 表 3.8 整體包容元件之分類及典型之範例 ....................................................................................................... 28 表 3.9 界面文獻彙整比較表 ............................................................................................................................... 32 表 3.10 施工界面文獻彙整比較表 ..................................................................................................................... 39 表 3.11 MEP 與本研究的比較 ............................................................................................................................. 41 表 3.12 建築工程機電系統施工界面整合之探討與本研究的比較.................................................................. 42 表 3.13 高層集合住宅與設備界面之整合與本研究的比較.............................................................................. 43 表 4.1 界面事件歸納表 ....................................................................................................................................... 45 表 4.2 各單元特性比較表 ................................................................................................................................... 53 表 4.3 局部界面元件界面作用、次作用表 ....................................................................................................... 54 表 4.4 問題性質表單欄位內容 ........................................................................................................................... 56 表 4.5 案例表單欄位內容 ................................................................................................................................... 57 表 4.7 問題性質表單 ........................................................................................................................................... 59 表 4.8 案例表單 ................................................................................................................................................... 59 表 5.1.1 界面問題總表 ........................................................................................................................................ 68 表 5.2.1 柱牆版單元界面問題總表 .................................................................................................................... 72 表 5.2.2 柱牆版單元界面問題(柱牆版 1、柱牆版 2、柱牆版 3) ..................................................................... 73 表 5.2.3 柱牆版單元界面問題(柱牆版 4)........................................................................................................... 76 表 5.2.4 柱牆版單元界面問題(柱牆版 5)........................................................................................................... 78 表 5.2.5 柱牆版單元界面問題(柱牆版 6)........................................................................................................... 80 表 5.2.6 柱牆版單元界面問題(柱牆版 7)........................................................................................................... 82 表 5.2.7 柱牆版單元界面問題(柱牆版 8)........................................................................................................... 85 表 5.2.8 柱牆版單元界面問題(柱牆版 9)........................................................................................................... 88 表 5.3.1 天花以上空間單元界面問題總表 ........................................................................................................ 93 表 5.3.2 天花以上空間單元界面問題(天花以上 1、天花以上 2) .................................................................... 94. VII.

(10) 表 5.3.3 天花以上空間單元界面問題(天花以上 3)........................................................................................... 99 表 5.3.4 天花以上空間單元界面問題(天花以上 4)......................................................................................... 103 表 5.3.5 天花以上空間單元界面問題(天花以上 5、天花以上 6) .................................................................. 107 表 5.3.6 天花以上空間單元界面問題(天花以上 7)......................................................................................... 110 表 5.3.7 天花以上空間單元界面問題(天花以上 8)......................................................................................... 113 表 5.3.8 天花以上空間單元界面問題(天花以上 9)......................................................................................... 115 表 5.4.1 天花單元界面問題總表 ...................................................................................................................... 119 表 5.4.2 天花單元界面問題(天花 1、天花 2).................................................................................................. 120 表 5.4.3 送風口型式 .......................................................................................................................................... 123 表 5.4.4 天花單元界面問題(天花 3)................................................................................................................. 124 表 5.4.5 天花單元界面問題(天花 4)................................................................................................................. 127 表 5.4.6 天花單元界面問題(天花 5)................................................................................................................. 130 表 5.5.1.1 溼式隔間牆單元界面問題總表 ....................................................................................................... 135 表 5.5.1.2 溼式隔間牆單元界面問題(溼隔牆 1、溼隔牆 2)........................................................................... 136 表 5.5.1.3 溼式隔間牆單元界面問題(溼隔牆 3、溼隔牆 4)........................................................................... 137 表 5.5.1.4 溼式隔間牆單元界面問題(溼隔牆 5、溼隔牆 6)........................................................................... 140 表 5.5.1.5 溼式隔間牆單元界面問題(溼隔牆 7).............................................................................................. 143 表 5.5.2.1 乾式隔間牆單元界面問題總表 ....................................................................................................... 145 表 5.5.2.2 乾式隔間牆單元界面問題(乾隔牆 1、乾隔牆 2)........................................................................... 146 表 5.5.2.3 乾式隔間牆單元界面問題(乾隔牆 3).............................................................................................. 147 表 5.5.2.4 乾式隔間牆單元界面問題(乾隔牆 4).............................................................................................. 149 表 5.5.2.5 乾式隔間牆單元界面問題(乾隔牆 5).............................................................................................. 151 表 5.5.2.6 乾式隔間牆單元界面問題(乾隔牆 6).............................................................................................. 154 表 5.6.1 高架地板單元界面問題總表 .............................................................................................................. 157 表 5.6.2 高架地板單元界面問題(高架地 1)..................................................................................................... 158 表 5.6.3 高架地板單元界面問題(高架地 2)..................................................................................................... 159 表 5.6.4 高架地板單元界面問題(高架地 3)..................................................................................................... 161 表 5.6.5 高架地板單元界面問題(高架地 4、高架地 5).................................................................................. 163 表 5.7.1 功能性空間界面總表 .......................................................................................................................... 166 表 5.7.2 功能性空間界面問題(功能空間 1)..................................................................................................... 167 表 5.7.3 功能性空間界面問題(功能空間 2)..................................................................................................... 169 表 5.7.4 功能性空間界面問題(功能空間 3)..................................................................................................... 172 表 5.7.5 功能性空間界面問題(功能空間 4)..................................................................................................... 175. VIII.

(11) 圖目錄圖 1.1 研究範圍 ..................................................................................................................................................... 3 圖 1.2 研究流程 ..................................................................................................................................................... 5 圖 2.1 目前所負責工程之界面問題是否嚴重 ...................................................................................................... 8 圖 2.2 工程興建期間各階段界面問題浮現可能性 ............................................................................................. 8 圖 3.1 界面分類 ................................................................................................................................................... 24 圖 3.2 界面元件分類圖 ....................................................................................................................................... 27 圖 3.3 典型界面事件示意圖 ............................................................................................................................... 29 圖 4.1 柱牆版單元示意圖 ................................................................................................................................... 49 圖 4.2 天花以上空間單元示意圖 ....................................................................................................................... 50 圖 4.3 天花單元示意圖 ....................................................................................................................................... 50 圖 4.4 隔間牆單元示意圖 ................................................................................................................................... 51 圖 4.5 高架地板單元示意圖 ............................................................................................................................... 52 圖 4.6 功能性空間單元示意圖 ........................................................................................................................... 52 圖 4.7 標準層柱牆樑版單元施工流程界面分析圖 ........................................................................................... 60 圖 4.8 天花單元施工流程界面分析圖 ............................................................................................................... 61 圖 4.9 隔間牆單元施工流程界面分析圖(濕式隔間牆)..................................................................................... 62 圖 4.10 隔間牆單元施工流程界面分析圖(乾式隔間牆)................................................................................... 63. IX.

(12) 第1章章. 緒論. 1.1 研究動機近年來，因工程規模日趨龐大，造成工程分工日漸變細，且各廠商之專業性也隨著科技進步或工法進步而提高，因此產生界面問題的地方也愈來愈多。且為了加快工期，提高使用者滿意度，亦或減少因界面問題增加之成本開支，有效辨識界面問題並解決界面問題，於達成土木工程如期、如質、如算之目標，扮演了舉足輕重的角色。界面問題普遍存在於目前工程界中，也的確可能會於工程生命週期的各階段發生 (王維志，2000)，施工階段的界面問題往往會忠實反應出設計階段無法有效整合各包商之施工需求，因不同的工法導致即使相同位置的界面問題解決方式也有所不同，且界面解決方法目前多採見招拆招的方式來解決，需要長時間的累積經驗才能對界面問題有較整體性的概念。本研究擬收集常見施工界面問題且加以分類歸納，並提供建議解決方法，藉此讓面對施工界面問題的工程師，能進入狀況並解決問題。. 1.2 研究問題目前研究多著眼於設計規劃階段之界面問題整合，鮮少有從基本面施工部份進行討論。界面問題一直存在於工程界中，也不斷被拿出來討論，但是對於初次接觸界面問題的在學學生或是新進工程人員，面對界面問題見樹不見林，並且缺乏有系統、有效的方式認識界面問題，也因此產生以下問題：施工界面問題缺乏有效界面問題缺乏有效、有效、系統性系統性的分類目前工程界面相關之書籍或學術研究，界面問題的分類方式多是採取隨著工程生命週期方式來分類歸納(例如從基礎工程、軀幹工程到屋頂工程，最後為裝修工程)，但因界面問題種類繁多，如此分類方式容易使閱讀者或學習者失去焦點，無法得知在各階段何種界面問題是可以避免的，又何種界面問題是最重要的。缺乏從施工面切入解決缺乏從施工面切入解決界面問題之討論解決界面問題之討論現有之研究多從設計階段討論並解決界面問題，利用各工種所需之空間，進行空間限制分析與資源分配，或於繪製施工圖時利用套圖(CSD/SEM)之方式找出界面衝突點，. 1.

(13) 針對衝突規劃對策，但鮮少有針對施工界面部份進行討論其解決方案。. 1.3 研究目的為了解決前段所述之問題，本研究之研究目的，主要有下列兩點：一、. 為了解決目前施工界面分類方式無法讓學習者能快速了解該界面問題常發生於建物何處位置，以何種型式發生衝突，故本研究擬參考過往文獻研究之界面問題分類方式，建構本研究之施工界面問題分類架構，並利用圖形、施工照片佐以界面注意事項之方式，使閱讀者能了解該界面問題之相關資訊。. 二、. 為解決目前界面研究與討論多從設計階段著手，本研究擬針對各施工單元典型之界面問題作案例展示，並探討施工界面問題之建議解決方式。. 1.4 研究範圍與限制研究範圍：一、. 本研究以一般性 RC 建築為對象作土建與機電、土建與土建、機電與機電典型施工界面之資料收集、問題分類及提供各問題建議可行之解決方式，探討機電設備、管線等與建築、結構之界面衝突點。. 二、. 本研究僅就典型施工界面問題進行施工性、安全性、便利性等討論，因施工界面造成舒適性、經濟性、工程進度等界面問題與因工程分標、工程協調或專案經理處理經驗能力所造成之界面問題則不在本研究範圍。. 研究限制：一、. 本研究假設在設計階段已完成初步各式圖面等施工界面問題之衝突排除，而僅就單純之現場施工界面問題進行討論。. 二、. 因案例收集對象、訪談對象皆為某一建築師事務所，所以該事務所承攬之業務性質相同或該事務所之工程師等經歷背景相同，因此可能造成施工界面問題之收集產生盲點，. 2.

(14) 圖 1.1 研究範圍(參考賴銘利，2005) 研究範圍. 1.5 研究方法為了達到上述之研究目的，本研究將透過下列方法及步驟進行：一、確定研究動機、目的、範圍與限制先就傳統土建與機電設備之界面問題資料收集與了解，進而確定研究動機，並就目前研究討論缺乏之部份思考研究目的，二、文獻回顧 3.

(15) 本研究蒐集相關書籍、期刊、報告等資料，彙整歸納相關界面問題，並從過往研究整理適合界面問題分類之方式。三、實務案例及專家訪談藉由案例收集與工地實際資料收集(照片、相關文件)，以了解界面問題於施工階段時發生之情形，以及訪談實務界現場施工人員，整理各種界面問題之解決方式。四、歸納整理歸納現有之學術研究界面問題分類方式及工地現場實際界面問題類型，並加以適當之連接。五、案例研究透過實際案例來說明研究成果之實際施工界面事件處理情形及注意事項。. 1.6 研究流程圖 1.2 所示為本研究之流程進行，首先確立研究方向為「工程施工界面問題」後，再收集目前有關土建與土建、土建與機電、機電與機電之施工界面實務案例或文獻，了解現階段研究或實務於此部份有何結論，與有何缺乏之處，且以工程施工界面問題之收集整理與解決問題之方式加以彙整，做為本研究之目的，希冀能做為初次接觸工程界面之工程師之學習資料並提供各種典型界面問題之建議解決方法。. 4.

(16) 研究動機、問題與目的之確立. 研究範圍、方法與流程之確立. 文獻回顧. 案例資料蒐集. 專家訪談案例資料整理. 界面問題整理分類. 建議方法整理. 過往文獻論點與案例資料作比較. 結論與建議. 圖 1.2 研究流程. 1.7 研究架構本研究論文共分為六章，各章內容敘述如下：第一章. 緒論. 說明本研究之研究動機、目的、方法與流程。第二章. 實務現況回顧 5.

(17) 透過本章了解目前實務現況對於工程界面之處理方式，並對各文獻進行探討。第三章. 其他文獻回顧. 蒐集有關過往工程界面研究之相關文獻，以了解工程界面之定義、分類，對各相關文獻作探討並研討相關課題。第四章. 本研究之界面表達模式. 利用本章介紹本研究所採用之界面問題分類與表達模式。第五章. 施工界面知識庫. 說明該部份土建與機電施工界面之分類及透過實際案例資料呈現界面問題，並探討該問題之建議解決方法。第六章結論與建議結論本研究之初步結果，並提供相關建議予後續研究參考者。. 6.

(18) 第2章章實務現況回顧實務現況回顧本章先就界面問題現況作一探討，且以台北捷運之界面管理之相關技術及管理流程為對象，進行文獻整理，以了解目前實務上在進行界面管理的操作情形。. 2.1 界面問題現況賴宇亭君於民 89 年其為國科會研究計畫—「考慮工程界面之新進度網圖模式」(王維志，2000)所作之研究中，針對國內某一公共工程施工品質管理訓練班進行問卷調查，其學員多為現任之工地主任、建築師監造、現場工程師等身處現場第一線之管理人員，對施工現場之界面影響皆有一定程度之瞭解。而此問卷之設計目標有四，主要為瞭解： (1) 界面問題是否普遍存在於建築工程計畫中 (2) 分標之多寡對界面問題之影響 (3) 工程興建期間各階段界面問題浮現之可能性 (4) 建築工程中界面問題最嚴重之工程類別本次問卷調查總計共發出 240 份問卷，回收 135 份問卷，回收率為 56.25%，經篩選後，得到有效問卷 109 份。而其中，以第一項和第三項之調查問題和本研究最為相關，茲將其結果分析節錄如次：一、界面問題是否普遍存在於建築工程計畫中? 界面問題是否普遍存在於建築工程計畫中問卷內將界面問題之存在程度區分成 0～9 十個量級，0 代表界面問題不存在， 1 代表界面問題存在但非常不嚴重，9 代表界面問題存在且非常嚴重。茲將問卷結果整理如圖圖 2.1 所示。而由圖圖 2.1 可得知，受訪者中，對目前所負責工程之界面問題之嚴重性，有 31 人﹙27.93%﹚認為不嚴重，44 人﹙39.64%﹚認為普通，而有 36 人﹙32.43%﹚認為嚴重，各約佔三分之一。但經細察問卷後面之文字回函和初步訪談，發現似乎實務界已有將界面問題視為必然發生現象之趨勢，故此數據應有低估之可能。而在此情形下，仍只有約三分之一的受訪者認為界面問題不嚴重，不難推知現況中之界面問題是十分普遍且影響不小。. 7.

(19) 50. 44. 40. 36. 人數. 31. 30 20 10 0 不嚴重﹙1-3﹚. 普通﹙4-6﹚. 嚴重﹙7-9﹚. 圖 2.1 目前所負責工程之界面問題是否嚴重（）目前所負責工程之界面問題是否嚴重（王維志，王維志，2000）二、工程興建期間各階段界面問題浮現之可能性? 工程興建期間各階段界面問題浮現之可能性茲將整個工程生命週期分為綜合規劃、初步設計、細部設計、施工規劃、結構施工、設備安裝、設備試車、完工驗收等八個階段，請受訪者分別勾選各階段界面問題浮現之可能性，而所得之數據整理如圖圖 2-2 所示。而由此圖可知，綜合規劃及初步設計階段，受訪者認為界面問題浮現之機會並不大，而隨著工程逐漸進展，從細部設計、施工規劃、結構施工到設備安裝，界面問題浮現之可能性亦隨之有逐漸升高，尤其是施工規劃、結構施工及設備安裝等三個實際施工階段，有 45%~55% 之受訪者認為有很高的機會發生界面問題。故可知，施工階段之界面問題相對於工程興建期間其他各階段而言，有顯著較高之傾向，因此，尋找並解決施工界面問題，對營建管理領域，著實重要。 80. 可能浮現機會﹙人數﹚. 68. 60. 57. 54. 52 43 37. 40. 57. 51 46. 低中高. 45. 42. 37 33. 32 26. 26. 22. 20. 14. 12. 9. 14. 25. 13. 10. 階段驗. 收. 試車設. 備. 安裝設. 結. 備. 施工構. 規劃施. 工. 設計部細. 步初. 綜. 合. 規劃. 設計. 0. 階段別. 圖 2.2 工程興建期間各階段界面問題浮現可能性（）工程興建期間各階段界面問題浮現可能性（王維志，王維志，2000） 8.

(20) 由以上可知對於具有實務經驗的工程師而言，界面問題的確普遍存於目前工程界中，施工階段為工程生命週期的各階段中，為最為容易發生界面問題之階段。因此，為有效降低界面問題與界面問題可能造成之影響，需能掌握並了解界面問題之型態、發生位置及時間點。. 2.2 台北捷運界面管理回顧因台北捷運各路線完工後，相關文獻對於捷運工程特有之機電與土建界面整合與管理方法多有發表，以下先就過往與捷運管理相關文獻進行回顧及整理，與以捷運淡水線為例，說明討論於捷運工程生命週期中各個階段在界面管理上的一些主要應注意事項。. 2.2.1 相關文獻回顧由表表 2-1 可知，過往文獻對於捷運工程之界面問題多有研究，且有關捷運工程界面管理之部份，多以捷運機電系統為切入點。. 9.

(21) 表 2-1 捷運相關研究整理(整理捷運相關研究整理整理自整理自賴銘利，賴銘利，2005) 作者. 文獻. 時間. 黎煥霖. 界面協調在淡水線捷運工程的實際作為. 1994. 張辰秋. 捷運工程設備整合之探討. 1997. 林陵三、蕭永豐. 台北捷運系統機電工程界面概述與整合. 1999. 裴文正. 捷運工程界面整合管理. 2000. 張兆麟. 捷運專案計畫施工管理. 2000. 張辰秋. 捷運機電系統工程時程控制與管理技術. 2000. 簡哲宏. 台北捷運淡水線「軌道工程介面」探討. －. 葉展青. 捷運核心機電系統. 2001. 賴榮吉、謝宇珩. 捷運工程因工期展延衍生公平調整合約金額探討. 2002. 摘要依工程生命週期說明淡水線捷運工程之界面協調實際作為。綜合說明界面協調機制主要分為會議、審查流程、書信往來及圖面協調等方法。這些方法具有制度、活動、資料及人員等四個基本要件。針對捷運工程設備整合做一探討，分別由設備之界面、界面整合時程及界面整合之重要問題等方面討論。介紹台北都會區大眾捷運系統各機電工程，以供深入瞭解各機電工程相互間之界面種類，及台北捷運對工程界面的整合方法。界面協調不良實例。將界面作業分為：釐訂、分工、設計、施工、測試等五階段。說明台北捷運之計畫特性及發包方式之影響。說明土木/建築/機電施工特性以利整合協調。將界面整合管理分為時程、界面項目及界面作業三個部份。捷運機電工程界面管理可分為： 1. 內部界面：機電工程與土建工作的互動以及水電／環控之配合。 2. 外部界面：機電工程與捷運公司模擬演練的互動、危機處理與安全管制。軌道界面之問題描述。淡水線設計、施工階段界面協調方法。就捷運電聯車操作、運轉的關聯性予以界定捷運核心機電系統與捷運核心機電系統之系統整合部份。規劃、設計、施工各階段可掌握及不可抗拒之因素。各階段業主及廠商應注意事項。工期展延須付出之成本。. 10.

(22) 林陵三等(1999)介紹台北都會區大眾捷運系統各機電工程可分為(1)電聯車 EMU、(2) 號誌系統 Signaling、(3)供電系統 Power Supply、(4)通訊系統 Communication、(5)電扶梯及電梯 Escalator and Elevator、(6)自動收費系統 Automatic Fare Collection，AFC、(7)環控系統 Emvironmental Control System，ECS、(8)機廠設施及工作車 Depot & Workshop Equipment and Service Locomotive、(9)車站及隧道工程 Station & Tunnel Services 等九大系統。文中提到：「界面的形成來自兩關連標間之功能依存或實體安排之相互配合需求，屬於本質性的需求，故可稱為“本質性”界面」，而「界面之處理，需關連的兩承包商及業主之相關單位，各盡其權利義務，在適當時機，依據既定程序及規定進行。因此，若涉及合約、法規、時程及組織，這些都是因處理界面需要而衍生相互配合需求，可稱為 “衍生性”界面」。本質性界面分為，第一類為依處理時所涉技術之不同，再分為(1)功能界面(functional interface)-基於設備之軟體功能需求所形成之相互協定事項，(2)實體界面 (physical interface)-設備之間組裝協定，或設備於所在環境中之運作空間需求與安排；第二類為依工程別之不同，再分為(3)機機界面(systemwide E&M interface)-泛指機電標之間所應進行之界面協調事項，包含全部之功能界面，與少數設備組裝的實體界面，(4)機土界面(systemwide civil interface)-泛指機電標所需要土建標之設計、施工存有之實體安排工序之協調事項，全數為實體界面以供深入瞭解各機電工程相互間之界面種類，並說明台北捷運局對工程界面的整合方法，如表表 2-2 所示。. 表 2-2 台北捷運局工程界面的整合方法(賴銘利台北捷運局工程界面的整合方法賴銘利，賴銘利，2005) 機土界面. 機機界面. 定義. 機電標所需與土建標之設計、施機電標之間所應進行之界面協工存有之實體安排關係之協調調事項，包含全部之功能界面與事項。少數的設備組裝的實體界面。. 基本規劃. (1) 彙整土建設計單位及其他單位之基本需求。技術規範中的界面規劃及界面 (2) 委約圖說中的界面規劃。事項訂定 (3) 細部設計顧問服務合約草案中之界面工作規定。. 11.

(23) 細部設計. 施工. (1) 招開機電界面管制會議， (1) 細部設計顧問設計文件之送 (2) 界面控制文件 ICD 送審及審審及審查。查。 (2) 機電承商使用土建圖說確認 (3) 系統整合測試程序之送審及並修正設定單位之預估需求審查。 (1) 依界面需求管制程序招開施工安裝計畫及施工安裝計畫會議。 (2) 施工界面圖說請機電承商確參與系統界面整合測試作業。認或修正。 (3) 混凝土澆注前檢驗。 (4) 機電標設備進場安裝事項協調。. 張辰秋(2000)說明捷運機電系統工程為一功能性工程，偏重技術面工作，有順序性及系統連貫性，係土建工程的下游工作，依賴土建工程提供良好的工作環境，工作內容較土建工作細緻、精密，具備多元技術並且工程界面繁雜的特點。並將捷運機電工程界面管理分為內部界面及外部界面，內部界面包括機電工程與土建工作的互動及水電／環控之配合，而外部界面則包括機電工程與捷運公司模擬演練的互動、危機處理及安全管制，如表表 2-3 所示。表 2-3 捷運機電工程界面管理(賴銘利捷運機電工程界面管理賴銘利，賴銘利，2005) 機電工程界面. 主要考量. 說明捷運建設初期以土建為主，機電為輔，機電工程管線的佈設，設備位置的安排，進場時機及工作. 機電工程與土建工作. 環境的配合，均仰賴土建藉由 SEM/CSD 圖說，. 的互動. CIP 會議做適當的處理；機電工程進場後，高壓供電前，土建與機電角色逐漸易位，三軌送電後. 內部界面. 改由機電為主，土建為輔。主要包括低壓供電、提供機房接地銅排、提供不水電／環控之配合. 斷電系統、啟動機房抽排風、啟動空調以及緊急發電機測試等。這些工作看似簡單，實際運作時，卻伴隨大量的界面協調。 12.

(24) 讓捷運公司充分了解工程進度及預定通車時程，機電工程與捷運公司模擬演練的互動. 以利期規劃人力安排訓練，而模擬演練的時機、時段以及所需要的設備，均應先行溝通配合。提供的協助至少包含人員訓練、人力支援、安全管制、設備使用及演練時程安排。危機處理的管理，機電工程須經測試來驗證其品. 外部界面危機處理. 質與效能，過程難免產生瑕疵，首先必須有一指揮處理中心對所有的界面以一致的處理原則及步調，做好協調及資料提供適宜。. 安全管制. 機電工程到了測試階段尤其重視安全的管制，在工作區段管制上，系統整合工務所(CFO)是最重要的角色，另外也必須考慮捷運公司路權範圍之管制區，再加上其他進入管制區之承商注意其工作區段之月台及軌道沿線之安全。. 裴文正(2000) 針對整體施工界面管理，將界面作業階段分為(1)「釐定」：藉由訂定設備功能特性釐定界面，並以「標」為主體；(2)「分工」：界定關連設備所應提供、獲得以及共同參與的事項；(3)「設計」：在細部設計階段，對於存在著界面的關連設備，就所需的詳細協定內容進行書面確認；(4)「施工」：依據界面設計的協定資料，確定設備的完整功能、實體特性，再予生產、施工、安裝及(5)「測試」：測試界面作業的作業情形，等五個階段。黎煥霖(1994)以淡水線捷運工程為例，說明其在界面協調依生命週期各階段的實際作為，並歸納出主要協調制度為會議、審查流程、書信往來及圖面協調四大類，而每一種協調工具都具有(1)協調所依循的制度(institution)、(2)協調的活動(activities)、(3)協調的資料(material)及(4)參與協調的人員(participant)等四個基本要件。而捷運工程在為了有效管理如此龐大且複雜的界面問題，針對界面的整合上至今發展了幾項重要的協調方法，也隨著工程的完工及各種技術研討會及期刊陸續發表出來，如表表 2-4 所示。. 13.

(25) 表 2-4 捷運界面協調方法(賴銘利捷運界面協調方法賴銘利，賴銘利，2005) 協調方法. 方法及功能 Category-A：細部設計前之基本資料。 Structural Electrical Mechanical Drawings 於行控中心、車站、機廠或隧道內，土. Category -B：加入水電標及. SEM 圖. 建工程為配合機電系統安裝，並考量結. 空調標細部設計顧問與機. 結構機電整合. 構安全，綜合整理各關聯承包商所提之. 電系統標的需求。. 界面圖. 意見需求，將其所需的開孔、機座、套. Category -C：施工階段由各. 管、預埋物件等，彙整歸納入結構設計. 機電承商對 Category -B 進. 圖中，提供土木施工之用途。. 行確認修訂建議綜整而成，提供土建承包商繪製施工圗。. CSD 圖機電整合界面圖. Combined Service Drawings 協助配置機電設備及主要管路的位置及檢討設備運搬之動線有無衝突，避免設備管路間的實體界面。CSD 圖係作為施工階段 SEM 圖製作之依據，並供相關承商據以準備各自之施工圖。. Interface Control Document ICD. 藉由各類控制表，達到輔助整合界面問題的一種手段。當承包商認為. 界面控制文件. 合約內某一項目與其他承商有關時，若無法解決時，就將該項目列為 ICD 文件，在界面會議進行協調。 Coordinated Installation Program. CIP. 由各個工地的土建承包商主持，處理該工地範圍的界面協調的會議。. 施工界面協調. 合理的排定相關承包商的施工時程與施工順序，建立以時間為基礎的. 計畫. CIP 網圖，合理排定各相關承包商的施工時程與施工順序，使各相關承包商有合理的施工時程，進而防止廠商先做先贏。. 14.

(26) 2.2.2. 台北捷運界面協調作為. 台北捷運淡水線為台北捷運路網中最早動工之高運量路線，因此於工程期間採取之界面問題因應措施與界面整合管理方法對於後續相類似工程具有指標作用，淡水線在整個工程推動期間針對界面問題協調的作為如表表 2-5 所示。表 2-5 台北捷運淡水線界面協調作為(賴銘利台北捷運淡水線界面協調作為賴銘利，賴銘利，2005) 生命週期. 目的. 協調動作. 內容. 規劃階段. 定義系統需會議、書面及非書面之求、條件及執行資訊溝通。方式。. (1) 機電系統選擇及整合。 (2) 路權取得。 (3) 社經資料取得。. 設計階段. 定義界面責任及協調工具，作 TARF 及 CMDR 審查為施工之依據。. (1) 設計主管單位收到設計顧問設計之文件後，送給相關單位審查並提供意見。. 審查會. (1) 某些特殊文件或特殊條文之審查，主辦單位會召開會議請各單位來討論以解決問題。. CSD／SEM 圖說. (1) 機電包商將機電系統所需之牆面開孔、預埋管健、地板開孔或套管等需求藉此圖說告知土木包商。 (2) CSD／SEM 圖說又分為三類， SEM-A 為細部設計前之基本資料，SEM-B 為加入水電標及空調標細部設計顧問與機電系統標的需求，SEM-C 為由各機電承商確認需求後定版。 (3) 而土木承包商將依照 SEM-C 之需求施作。. 15.

(27) 施工階段. 界面事項規定. (1) 設計單位在製作合約時必須負責編寫各項界面規定，除了有專門的章節說明外也會在合約適當的部份列出相關條文。. 進場時刻、條件. (1) 於合約中訂出機電標進入工地施作之條件及日期。 (2) 機電標稱之為進場日期(access dates)，土木合約中稱為進場里程碑(guaranteed milestone)。唯進場條件之認定尚需在施工階段進行界面協調加以修正。. 設計協調. (1) 由於土木、建築、水電、空調等方面的合約，是先由細部設計顧問完成設計以後再發包，因此除了在設計準則上會規定一些界面事項以外，細部設計顧問之間也會依實際的需要進行某些協調工作。. (1) 解決實際發生的界面問題。機電界面會議 (2) 依合約管理 (Interface meeting) 架構進行各單位的協調工作。. (1) 由系統工程處主辦，依合約不同及界面關係而有不同的會議，參加的單位包含承包商、工務所及設計單位之相關人員。 (2) 討論的內容除各合約之界面項目外，各單位在工作中發現必須協調之項目亦可在會議中提案討論。此會議約一個月召開一次。. (1) 當某承商認為合約內某一項目與其他承商有關係時，就主動將該項目之文件列為 ICD 文件，送該界面管制文件 (ICD, 相關承商審查。 Interface Control (2) 若相關承商有意見則利用界面會 Documents/Drawings) 議進行協調，若沒有問題，則在該文件上簽名後退還原承商做為雙方處理該界面之依據。 16.

(28) CSD／SEM 圖說. (1) 施工階段的 CSD/SEM 圖主要工作在於確認及完成 SEM-C 之需求審查。 (2) 機電承商的需求如果還有衝突則必須先協調解決，才能成為定版圖，交給土建承商去施作。 (1) CIP(Coordinated Installation Program)會議是由各個工地的土建承包商主持，處理該工地範圍之界面協調的會議。 (2) 通常每個工地大約只涵蓋土木承商所負責的幾個車站，每個月召開一次，出席代表包括各合約的承商代表及工務所代表。 (3) 早期某些發包合約中此會議是由土木的監造工務所主持成為. CIP/ECIP 會議. ECIP(Engineers’ Coordinated Installation Program)。 (1) 每個 CIP 會議關聯承商，必須提出自己的安裝計畫，交給土木承商，再由土木承商綜合整理一份總的安裝計劃或時程，此文件即為 CIP 網圖。 (2) 若由土木監造工務所製作，則稱為 ECIP 網圖。. CIP/ECIP 網圖. (1) 除 CIP 網圖外，土木承包商必須預告其工作進度給關連承商，以三月/四週預定進度報便關連承商配合。此進度預告資表料稱為 Rolling Schedule，分為三個月預訂進度表及四週預定進度表。. 17.

(29) 水泥澆置單. (1) 水泥澆置乃土木工程之重要關鍵，在打水泥以前必須檢查關連廠商的預埋管、開孔等需求是不是正確處理了。 (2) 通常土木承商在水泥澆置以前必須先申請土木工務所的許可，土木的監造工務所則會要求關連承商先確認無誤以後，才會准許土木承商澆置水泥。. 進場條件. (1) 一般在合約階段對於所謂的進場條件並沒有明確而完整的定義，因此必須在施工階段進行協調。 (2) 並規定在土建標的里程碑日期的三個月以前，由各個土建承商召開協調會確認里程碑的認定標準，做為里程碑驗收時依據。. (1) 施工階段後期，機電工程進入全面施工的高峰，工務處與機工處間的協調業務增加，因此每週召開一次協調會報，其中每兩週由機電、土建、軌道界面兩個工程處的處長共同主持一協調會報次，另一週則由兩個處的副總工程司主持。 (2) 由於層級提高，而且每週檢討執行情形，成為最有決策權力的會議，通常稱為「兩處界面會議」。 (1) 各個捷運工地依照安全衛生法的規定必須設立安衛協議組織，專門處理各個承包商間的環境清潔、廢棄物清運、車輛清洗、工地廁所等費用及責任分攤事宜。 (2) 其組織架構和 CIP 會議類似，但是參與人員是各個包商的主辦安全衛生的工程師。. 安衛協議組織. 18.

(30) 2.3 小結目前實務於界面管理作法多為施工前的圖面進行套繪找出界面衝突點加以整合，或為施工後利用各式控制表單與現場協調會議進行解決界面問題，而以台北捷運為例，多數界面整合動作皆集中在於施工前階段進行，希望能在實際問題發生前，儘量找出界面問題加以解決，以降低該界面問題對工程影響。但即使如此，界面問題仍對專案工期、品質等有很大的影響，除了工程本質就隱含許多未能於施工前發現之不確定性，於現場施工後發生之界面問題的因應解決方式和界面問題協調處理效率，都與現場工程師之經驗多寡有很大的關係，所以，上述文獻提供許多界面管理之方法，為的就是讓現場界面問題處理方式優劣差異減少，並提高界面問題處理之效率、品質。. 19.

(31) 20.

(32) 第3章章其它文獻回顧其它文獻回顧 3.1 界面之定義界面之定義由表表 3-1 可知，過去研究分別對「界面」有不同之定義，賴銘利(2005)提到界面不外乎是「兩個或兩個以上之『單位』間，相互關聯而需協調解決者」。而所謂『單位』可能為承包商、工項、材料，但該『單位』僅構成界面之一面，而『相互關連』之各種不同的互動關係更是造成界面問題難以解決之原因。表 3-1 界面之定義(整理自界面之定義整理自賴銘利整理自賴銘利，賴銘利，2005) 作者. 時間. 王明德. 1996. 謝文通. 1996. 鄭國雄. 1999. 郭哲明. 1999. 戴培達. 1999. 葉宏安. 1999. 顧文翔. 2000. 賴宇亭. 2000. 界面定義兩個或兩個以上的相關單位在工作上發生衝突（可能是空間上衝突或時間上衝突）或是在權責上發生糾紛之事務。發生在建築與設備產業「交集的領域」中，亟待整合之對象。針對特定事情或工程項目，在規劃、設計、施作及使用養護各階段，所牽涉相互關連之其他事情或工作項目。工作流程中重疊的部份，也就是每一個作業前，考量可能影響作業本身項目及下個作業之先行作業。事物與事物之間所產生相互關聯之事，基於功能性與實體性而須經由協商處理者。於同一工程下，不同分標廠商或同樣分標廠商下但不同協力廠商間之相互影響面。兩個或兩個以上的不同廠商在合約、時間或空間等方面有接觸支點，亦即需互相配合之處。兩個以上之界面元件在界面點產生之作業。在施工階段中，工作流程中可重疊之部份；也就是在每一個作業. 劉正章. 2001. 內，考量和先行作業間或後續作業間可能相互影響、需協調之一待處理面。. 賴銘利. 2005. 兩個或兩個以上之『單位』間，相互關聯而需協調解決者。. 21.

(33) 3.2 界面問題產生之位置界面問題產生之位置工程生命週期的各階段中，界面問題可說是無時無刻發生，戴培達(財團法人台灣營建研究院，結構機電界面圖(CSD/SEM)整合訓練班，2005)提到，以往，總是認為分工合作，是完成一項艱鉅工程的最好方式，但由許多前例來看，分工並非解決完成工作的正面處理方式，反而因其間所產生的界面問題，未妥善處理，將會造成其間之複雜性。而從分標方式來看，有以下界面問題產生之原因： 1. 設計標：由業主於細部設計完成後發包，承包廠商依據設計圖施工，這就是所謂的「設計標」。 2. 功能標：由業主需求與必須達到的功能一一列出，並將規範定好，由承包廠商自行設計、採購、測試，保證品質功能均能夠到業主需求者，稱之為「功能標」。以捷運工程為例，大致分為兩大領域，就是土建與機電系統而從開始規劃、細部設計到施工、試車運轉等，可以說都是完全分別去進行，其間的溝通、協調若非進行得很密切與配合，則就產生了界面上的問題，而就機土界面的技術層面上，應考慮： 1. 機電設備與土建設施間的組裝協定。 2. 機電設備佈纜路徑需求。 3. 機電設備之空間需求(包括運輸、安裝、操作、維修等)。 4. 機電設備室的需求。 5. 包絡線及其禁侵空間。以機機界面的技術層面上，應考慮： 1. 同一機電標內次系統間的界面。 2. 同一路線內不同機電標間的界面。 3. 機電設備之空間需求(包括運輸、安裝、操作、維修等)。 4. 延伸線或分段運車時同一機電標但不同承商間系統相容性界面。 5. 不同路線同一機電標但不同承商間的系統相容性。 22.

(34) 3.3 界面問題之分類由於因工程規模日益龐大與各承包商分工日趨專業，因而產生之工程界面問題變化也較以往更為複雜，為有效提高管理之效率，針對諸多界面關係予以適當之分類整理，絕對是界面管理之首要工作。 David R.Riley 等(1995)「Patterns of construction-Space use in multistory building」提到，利用對空間特性如中心作業(core activities)，面作業(floor activities)，邊緣作業 (perimeter activities)等，區分工種與施工方式。並將靜置空間區分為堆置區(layout area)，卸貨區(unloading area)，材料動線(material path)，儲存空間(storage area)，人員動線 (personnel path)，臨時空間(staging area)，預製空間(prefabricate area)，工作空間(work area)，工具及設備空間(tool & equipment area)，廢棄物空間(debris area)，危險空間(hazard area)，防護空間(protected area)。並將正在施作之空間分為線型(linear)、隨機(random)、水平(horizontal area)、垂直(vertical)、螺旋(spiral)及外構(building face)等，用來作業界面問題發生衝突之相互影響方式，並以此作為界面協調之參考。 ThomasM 等(2003)「Knowledge and reasoning for MEP coordination」提到，針對機電、管線問題將界面問題區分為 Acture(實體性)、Extend(延伸性)、Functional(功能性)、 Temporal(暫時性)、Future(後續性)五種分類，並以此邏輯發展 Solution Class，以面對多變之界面問題。 Pavit 及 Gibb(2003) 「帷幕牆施工界面管理」一文中提到「專案之決策攸關於界面管理」，認為界面管理可包含(1)連接兩種以上元件，而經過標準化設計、組合性施工可減少之「實體界面」，(2)不同專業包商間應詳予分辨依契約規定各自應負責任以預防之「契約界面」及(3)同時包括互動頻仍之許多不同工種、工班的「組織界面」，設計、施工部門間各項聯繫接觸，需界定清楚應由誰授權辦理。在特殊帷幕牆的建築物外界面，施工界面管理是確實必要的。帷幕牆之外牆版採購作業程序是非常瑣碎的，典型的外牆版系統所繪製的圖面顯示出界面管理的錯綜複雜。文中討論英國政府基金研究專案為外牆版及窗之界面設計及管理發展出標準化策略-CladdISS，其原則包括：流程圖(process maps)，行動方案(action plan)，管理策略(management strategy)，檔案管理(bibliography) 及規範(standard)、材料(materials)、維護(maintenance)、接頭(joint)、位移量(movements) 及允許誤差(tolerances)等項目。此研究將促使標準化策略發展及避免局部的界面問題在工地發生，同時可以透過專案導引各項界面之管理。 23.

(35) 採用 CladdISS 作為改善界面管理的辦法：CladdISS 是一種互動型之唯讀磁碟 (CDROM)軟體工具，提供外牆版界面之最佳化技術及管理策略，CladdISS 的目標鎖定與建築物外框相關之所有成員，特別是設計者/建築師、承包商/專案經理人、專業外牆承包商及工程師。它建議增加產能、提高品質及減少浪費，並降低在設計、製造、安裝、及生命週期之費用。CladdISS 包括四個步驟：(1)回顧界面管理策略(2)確認外牆版類型及其他建築元件(3)將各界面之剖面加以分類及(4)設計定案前仔細討論各關鍵性的工項。因為施工過程中各項界面持續造成困擾，所以有必要儘早認知及瞭解問題所在。首先，確認界面管理之不同類型，及對專案之影響，進一步查明在專案中有效之界面管理之必要性，特別是在結構之重要部份，包括在技術設計、整體細部設計、採購、運送 (programming)、物流(logistics)各階段。為達到成功之界面管理，必須了解專案之組織 (structure)及採購計畫，例如：契約、成效、分包策略(workpackaging)等之管理形式均將造成複雜之界面管理爭議。當然，後續增加之專業廠商也會潛在增加界面問題。. 圖 3.1 界面分類(戴培達界面分類戴培達，戴培達，1999) 戴培達(1999)提到，以宏觀的角度來說，界面一辭可以涵蓋整個工程專案進行過程中所有「元件」之間的「交互作用」關係之情形，但隨著不同的角度及性質，上述「「元件」及「交互作用」等代表的意義便有所不同，「元件」可能是承包商、合約、樑、機電設備或水管，而「交互作用」可能是重疊、穿透、協助或先後的次序等關係。由圖 2 .3 可以清楚看出界面之分類架構，可將「界面」分為四個層級，不同的層級界面問題涉及 24.

(36) 的元素及關係便不同，但其從屬關係並非絕對，例如可以將機機界面再細分為機電與機電間的實體界面與功能界面，其架構應隨管理角度作適當的變動。而賴銘利(2005)也將這些分類各自代表的意涵整理如表表 3-2 所示。表 3.2 界面分類之意義(賴銘利界面分類之意義賴銘利，賴銘利，2005) 層級Ｉ. II. 界面分類. 說明. 行政. 各單位間行政往來之關連性界面。. 技術. 工程施工中可能遭遇之界面。. 外部. 工程專案團隊與其他相關單位間之行政往來所遭遇之界面問題。. 內部. 工程專案團隊內部單位間行政往來所遭遇之界面問題. 本質性衍生性. 來自兩關連標間功能依存，或實體安排之相互配合需求，屬本質性的需求。即與”工程本體”之進行有關聯者。因處理本質性界面問題而衍生之相互配合需求。涉及合約、法規、時程及組織。設備與設備間組裝的協調，或設備與其所在空間中搬運、組裝、設備纜線之佈設路. 實體. 徑、維修空間等事宜之協調。即土建與土建、土建與機電、機電與機電間，因相互間的關係而必須於對方的領域中，採取某項措施，有實體物理上之關係存在者。某系統必須經由另ㄧ系統配合方能達到預期功能者。. III. 功能. 建立在設備間的軟體功能協定事項，如：操作性能、訊號傳輸、干擾防制、系統相容等。. 設計. 因處理本質性界面問題而與專案原本之設計需求間產生衝突或不密合等問題。. 合約. 因處理本質性界面問題之行為而與專案之合約條文有衝突或不密合等問題。. 土土 IV. 機土機機. 兩個土建施工標的分界點，或土建標內土木、結構、建築裝修等不同作業之互相配合點。機電標所需與土建標之設計、施工存有之實體安排關係之協調事項。機電標之間所應進行之界面協調事項，包含全部之功能界面與少數的設備組裝的實體界面。. 賴宇亭(2000)於「Automated Representation of Construction Interface」一文中提到，因缺乏系統化表達界面問題的方式，而讓工程師或施工人員往往無法了解界面問題，甚至與其他包商溝通或協調不良，也影響解決界面問題的效率，所以「自動化工程界面表現系統(Construction Interface Automated Represention(CIAR)system)」也因此產生。並將「界面元件」區分為侵略元件(aggressor)與包容元件(container)。而侵略元件又區分為「點」與「管」，包容元件則又區分成「平面」、「實體」和「圍蔽空間」。界面元件之分類如表表 3.3 所示。. 25.

(37) 表 3.3 界面元件分類表(劉正章，2001) 界面元件分類表元件類別. 元件. 典型例子. 點. 出線盒、開關面板、燈具. 管. 線槽、污水管. 侵略元件. 包容元件. 平面. 牆面、樓板. 實體. 柱、樑. 空間. 天花板與樓板內之空間、管道間. 依侵略元件「點」可能發生之干擾情形為「嵌入」、「附著」，而侵略元件「管」可能發生之干擾情形為「全部包含」、「穿透」、「立體交錯」、「平行配置」、與「層配置」。侵略元件之分類及典型之範例如下表。表 3.4 侵略元件之分類及典型之範例侵略元件之分類及典型之範例(劉正章，2001) 元件之分類及典型之範例分類. 定義. 點. 凡安裝方式或具備之行為屬性為「嵌入」、「附著」等情況之構件。. 管. 凡安裝方式或具備之行為屬生為「全部包以其連續性為含」、「穿透」、天花板上之水管與基礎，一段段地「立體交錯」、電管等考量評估「平行配置」、與「層次配置」等情況. 侵略元件. 典型例子. 特性. 只要其作業程輕鋼架天花板上之序相同、隸屬於燈具、逃生門上之指同一工作項示標誌、一般混凝土目，即視為單一天花上之燈。「點」狀元件予以討論。. 而依包容元件「平面」可能發生之干擾情形為「全部包含」、「部份包含」、「穿透」和「附著」。而包容元件「實體」可能發生之干擾情形和「平面」相同，為「全部包含」、「部份包含」、「穿透」和「附著」。和「平面」最大之差異在於，由於其本身為結構上之重點，對其之任何動作，均需謹慎考慮是否會對未來之結構安全產生影響，使否需加以補強。依包容元件「空間」可能發生之干擾情形為「交錯」、「平行配. 26.

(38) 置」與「層次配置」。表 3.5 包容元件之分類及典型之範例(劉正章，2001) 包容元件之分類及典型之範例分類. 包容元件. 定義. 可能發生之干擾. 舉例. 平面. 干擾發生之位「全部包含」、「部一般之牆面、地置可視為一連份包含」、「穿透」面等續之物體和「附著」. 實體. 干擾發生之位「全部包含」、「部置在結構上之份包含」、「穿透」柱、梁重點部位和「附著」. 空間. 管道間、天花板干擾之位置發「交錯」、「平行配與樓板內之空生在一被侷限置」與「層次配置」間、尚未灌漿之之空間內柱樑或牆面. 江文章(2002)的靜態界面表達系統，靜態界面表達系統其界面元件依不同位階考量而分為兩部份，第一部份以整體(Global)為考量的整體界面元件，整體界面元件可分為侵略元件、包容元件，而侵略元件又可分為設備、實體，包容元件分為建築之整體空間。第二部份以局部(Local)為考量的局部界面元件，局部界面元件亦可分為侵略元件、包容元件，而侵略元件又可分為點、管，包容元件分為平面、實體、空間。. 圖 3.2 界面元件分類圖(江文章，2002) 界面元件分類圖. 27.

(39) 表 3.6 整體界面元件之分類及典型之範例(江文章，2002) 整體界面元件之分類及典型之範例元件類別. 元件. 典型例子. 設備. 空調、消防. 實體. 柱、樑. 建築面積之整體空間. 建築平面、立面圖所構成之整體空間. 侵入元件. 包容元件. 侵略元件為具干擾性質的構件。其依干擾性質不同，又區分為「設備」元件和「實體」元件兩大類。「設備」元件為非結構體的各種裝置系統，「實體」元件為建築物中主結構體的各部份。典型之侵略元件如表表 3.7。表 3.7 整體侵略元件之分類及典型之範例(江文章，2002) 整體侵略元件之分類及典型之範例分類. 定義. 典型例子. 特性. 為滿足生活空調、電氣、給機能的各種排水衛生、消設置，均可防、電梯設備視為設備. 設備. 非結構體的各裝置系統. 實體. 為滿足結構主結構體的柱、體安全的實建築物中主結構體的各梁、樓版、基礎體構造，均部位等可視為實體設備. 侵略元件. 包容元件為提供場所而直接被侵略元件所干擾之元件。「建築面積之整體空間」凡干擾發生在一整體建築面積的空間內皆可稱之。可干擾情形為「立體交錯」、「層次配置」、「位置干擾」、「尺寸干擾」。整理如表表 3.8。表 3.8 整體包容元件之分類及典型之範例(江文章，2002) 整體包容元件之分類及典型之範例分類. 包容元件. 定義. 可能發生之干擾. 舉例. 「交錯」、「層次配置」、「平一層樓之所建築面積之干擾之位置發生在一整行配置」、「位有為建築空整體空間體的建築面積的空間內置干擾」、「尺間寸干擾」、「立體交叉」 28.

(40) 賴宇亭(2005)於「Modeling of construction interface effects through DSM」提到，建築工程有六處常發生界面問題典型的界面事件(IEs，Interface Events)，分別是柱牆板 (IE01)、天花以上至樓板之空間(IE02)、天花(IE03)、內部隔間牆(IE04)、高架地板(IE05)、功能性空間(IE06)，. IE02. IE03. Physical_interference IE04 IE06. Physical_embed IE05 Physical_penetration. IE01. IE01: Reinforced concrete IE02: Ceiling plumbing IE03: Ceiling IE04: Wall IE05: Raised slab IE06: Equipment installation. 圖 3.3 典型界面事件示意圖(賴宇亭，2005) 典型界面事件示意圖. 29.

(41) 3.4 界面之表達方式由於過往界面相關研究眾多，也因此對於界面問題也有不同的表達方式，本小節經由過往文獻對於表現界面問題之各種不同方式作一回顧彙整，做為本研究後續發展界面表達模式之基礎。江哲銘等(1995)於「集合住宅管線系統調查與設置準則之研究」報告中，將設備系統之給排水衛生設備、換氣及空調設備、消防及燃燒設備、電氣及電訊設備及管線設備共同部份依施作位置、配管方式、防震性能、防火區劃、材料規範、維修更新、水壓、保溫工程、防音防振、防水性能、防火性能、管(線)徑、污染與檢驗等準則項目進行「管線系統設置準則」各表彙整，整理出各界面問題與其解決方式，並提供專家諮詢之設置準則。李政憲等(1995)於「高層集合住宅建築與設備界面之整合」一文中，利用「整合分析矩陣」將建築與建築、建築與設備或設備與設備間界面問題的分析，表現在該矩陣上，並將各界面點進行分析與系統編碼，利用「界面整合查核表」進行各空間別之整合事項檢核，用「工程範圍區分表」界定工程發包之界面範圍，最後利用「整合圖例與說明」表，說明各細項界面問題案例與解決方法之展示。郭哲明、吳毓勳(1999)於「建築工程施工界面整合之研究」報告中，利用「魚骨圖」將施工階段之文獻蒐集與營造業者訪談經驗作一分析彙整，依要素別分析出作業流程中出現之界面問題後，再以各單項作業流程為骨幹，將其施工步驟拆解，以「流程界面分析圖」討論各步驟間之界面問題，並將施工步驟、注意事項、範圍結合成「界面問題檢核表」作為找出各階段各工項之工程界面問題。賴宇亭(2000)於「Automated Representation of Construction Interfaces」中，發展出「自動化工程界面表達系統(Construction Interface Automated Representation(CIAR) system)」，作為可以自動化表達工程界面資訊(包含型式、問題原因、互動方式、影響) 之工具，利用「侵略者」、「包容者」等分類，將各工項之界面問題互動方式利用「圖示」表現在進度網圖之中。江文章(2002)將界面問題區分為「靜態界面表達系統」與「動態界面表達系統」，「靜態界面表達系統」乃利用「整合分析矩陣」與各編號之界面問題表，將各元件與元. 30.