中 華 大 學
碩 士 論 文
BIM 模型使用總分類碼(OmniClass)存取機電 物件資訊之應用實證
Application of Omniclass Code for Accessing Data of MEP Objects in BIM Projects
系 所 別：營建管理學系碩士班
學號姓名：M09916014 陳 泱 達 指導教授：邱 垂 德 博 士
中 華 民 國 103 年 8 月
摘要
建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)是連結資料庫的物件導向參 數式建模(Object Oriented Parametric Modeling)技術，用 BIM 軟體所建的模型必需擁 有工程決策所需的資訊；因此，建模者要能瞭解不同工程決策的資訊需求，才能系統 化地依照需求輸入資訊，以便決策者能適時地提取所需資訊加以應用。美國 BIM 規 範提出以總分類(OmniClass)做為營建資訊的多面向分類策略，用總分類碼將三維物件 與慣用的營建資訊有系統地連結，似可達成自由資訊流的理想；然而在實務應用上，
如何應用總分類碼連結資訊?則較少用實際的案例加以說明，主要的建模軟體也只部 份使用總分類碼做為提取資訊的依據。為了驗證總分類碼有效區分複雜營建資訊的功 能，本研究以一般建案 BIM 模型中的機電物件為考量範圍，有系統地將總分類中的
「元件碼」、「產品碼」、及「材料碼」，輸入所建 BIM 機電模型中，再以原軟體提供 的族群分類架構和用總分類碼兩種方式，分別提取施工廠商需要的明細表供比較。模 擬實證的成果顯示，以總分類碼中的元件碼搭配產品碼及材料碼，可以很有效率地提 取機電廠商所需要的明細資料，且不必依賴族群類型彙整不同的明細表，自動化的程 度提高且又不容易出錯；總分類碼的主要缺點是尚未本土化，代表的資訊沒有一致的 中譯名而造成不便，建議盡速組織工作小組進行總分類碼的本土化及代表資訊中譯工 作，以提昇國內使用 BIM 資訊的效率。
關鍵字：建築資訊模型、機電物件、總分類碼、數量提取
ii
ABSTRACT
Building information modeling (BIM) is an object oriented parametric modeling technique linked with construction data base. The information has to be systematically inputted to the model and effectively extracted for decision making in construction sites.
The OmniClass codes had been proposed by NBIMS-US to link objects of BIM with construction information to fulfill a real free flow of information. However, not many papers have practically described how those codes could be used to link construction information with BIM objects. To verify the function of classifying multifaceted construction information and demonstrate the effective use of OmniClass codes, this particular study inputted adequate codes to the MEP objects of the BIM model of a typical Taiwanese residential house and subsequently showing an effective extraction for quantity takeoffs. The results have shown that use of OnmiClass codes could not only provide accurate information by avoiding manually inputted data but also extract information more effectively for quantity takeoffs. To be used in Chinese environment, localization of OmniClass codes and translation of their represented information are suggested to be done by a task group.
Keywords: Building information modeling, OmniClass, MEP, Quantity takeoff
誌 謝
在我人生的求學歷程中就屬碩士的這四年最不一樣了，至於為什麼是四年？只能 說這是一段理想與現實的拉扯歷程，是個價值觀與心態的蛻變過程。
想到過去的校園生涯中，學習對我來說只是一種被動的需求，對於知識的吸收保 持著全盤接受的心態；沒有選擇、沒有探討、沒有發想、沒有思考；一切都只是為了 生活上的需求，如此乏味；但在大學畢業後的那一陣子，我遇見了在這四年內指導我 的恩師邱垂德博士，他提供的一個機會讓我對求知有了不一樣的心態，讓我知道這個 世界上充滿著問題是要靠我們不斷的追求新知識、新技術來解決的，一種全新的觀念 在我心中萌芽出一種前所未有的熱忱，建築資訊模型技術 (Building Information Modeling)。
在自己的家庭背景上，營建工程並不是個陌生的詞彙，但這個產業的發展現況其 實並不理想，這讓我想起父親在工程上所投入的各種努力與碰上的各種障礙，而在恩 師邱垂德博士提供的一個暑期研修的機緣下，我很快的就將此技術聯想到父親常說的 各種工程故事，那種結局不快樂的故事；要是能夠掌握此技術是否可以改變這個工程 界呢？在這個理由下，讓我重新思考學習這件事，讓我走入了碩士這條旅程。
在碩士階段讓我在求知求解的過程中找到解決問題的方法，在那一瞬間自己好像 什麼開關被打開似的，一股說不出話的熱忱讓我依循著恩師的教誨去尋找我想要知道 的答案，而在這歷程中所碰上的各種同窗更是讓我以不同的角度看待這個世界，並從 中去找尋我的理想，這讓我非常感謝在求學歷程中的各位老師、學長姊、同學，甚至 是我的學弟妹們，尤其是在同一個研究室中的三位夥伴，蔣玉國、郭宇芬、黃懷德。
雖然求知的過程中是快樂的，但最終要面對的仍是這個現實的社會，在學校中的 理想總是無法與現實社會做無縫接軌，這個技術的應用不止於在研究上，這讓我自己 覺得只在學校中打轉是不行的，仍要走出這個範圍去外頭看看，但真正走出這個圈圈 時，我發現了問題有時並不止於技術與知識，更在於人與人之間的關係，也在學校的 外頭認識了各種經驗豐富的大老，營造廠提供的實務經驗、建設公司提供的作業模式、
設計公司所提供的設計理念，在他們社會經驗的洗禮下，讓我在碩士的歷程又有了不 同的想法，但也造成了內心上的矛盾，那就是現實與理想的差距是如此的巨大，但我 仍然不忘記他們題共給我的幫助與實際操作案例的機會尤其是給我相當大幫助的台
iv
賓科技有限公司的王明德董事長與正弦工程顧問有限公司的陳一坤總經理。
從在學校研習技術的兩年，到社會職場中歷練的兩年一共四年的碩士歷程中，最 後以完成這本論文作結束，在這本論文書寫時碰上的的技術、實務、操作、經驗等問 題，都是由這四年中的各位前輩晚輩們提供的各種解答，若是要感謝的話實在是感謝 不完呀，但總不能以感謝天作結束吧？所以在此感謝我幫助並支持我一路走到現在的 朋友們與各大單位，還有從來不因為我的任性而細心協助我的恩師邱垂德博士。
感謝恩師邱垂德博士、以及中華大學中的各位教授協助我求學的歷程。
感謝同學蔣玉國、黃懷德、郭宇芬、陳泰羽、陳紀宏、陳泰旭、許家洋、蔡欣佑
、沈佳慶、宮肇猷帶給我豐富的碩士生涯。
感謝工研院溫善政經理提供的技術性指導。
感謝協勤公司提供的技術性指導。
感謝台賓科技王明德總經理的實務性指導。
感謝群光電子黃坤泰副總提供的實務性指導。
感謝中華工程吳明賢主任提供的實務性指導。
感謝正弦工程顧問陳一坤總經理提供的設計理念指導。
最後感謝父母親於研究過程中的支持與鼓勵，在就學期間供給無匱的生活與心靈 上的支持，在此獻上最誠摯的感謝。
陳泱達 謹識 民國 103 年 8 月於中華大學
目 錄
摘要 ... i
ABSTRACT ... ii
誌 謝 ... iii
目 錄 ... v
圖目錄 ... viii
表目錄 ... x
第一章 緒論 ... 1
1.1 研究動機 ... 1
1.2 研究目的 ... 2
1.3 研究限制 ... 2
1.4 研究方法與研究架構 ... 2
第二章 文獻回顧 ... 4
2.1 建築資訊模型的發展應用 ... 4
2.1.1 建築資訊模型的概念 ... 4
2.1.2 建築資訊模型的技術 ... 5
2.1.3 建築資訊模型的優勢與障礙 ... 5
2.2 建築資訊模型的「資訊」應用 ... 7
2.2.1 建築資訊模型的資訊種類 ... 8
2.2.2 建築資訊模型中資訊的重要性 ... 8
2.3 建築資訊模型與編碼系統 ... 10
2.3.1 MasterFormat... 10
2.3.2 Uniformat Ⅱ... 12
2.4 總分類碼 ... 15
第三章 總分類碼存取資訊之流程 ... 17
3.1 研究案例介紹 ... 17
vi
3.2 研究案例資訊整理 ... 17
3.2.1 機電圖說與表單分類 ... 18
3.2.2 工程圖說的資訊解讀 ... 23
3.2.3 工程估價單的資訊解讀 ... 26
3.2.4 資訊分類成果整理 ... 29
3.3 系統模型 ... 31
3.3.1 機電元件導入與參數設定 ... 31
3.3.2 建立機電系統模型 ... 37
3.3.3 研究案例模型成果整理 ... 38
3.4 總分類碼與工程資訊 ... 39
3.4.1 界定研究案例所需要的總分類碼 ... 39
3.4.2 元件碼對應給水系統 ... 40
3.4.3 產品碼對應水管物件 ... 44
3.4.4 材料碼對應 H.I.P PVC 材質 ... 49
3.4.5 總分類碼導入至研究案例之成果 ... 53
3.5 將總分類碼導入至 BIM 模型 ... 56
第四章 利用總分類碼提取資訊之成果 ... 62
4.1 資訊提取測試 ... 62
4.1.1 Revit 模型的資訊提取方式... 62
4.1.2 總分類碼提取資訊之應用 ... 68
4.1.3 資訊提取方式成果整理 ... 69
4.2 模擬採購者與施工者提取機電物件明細表 ... 70
4.2.1 採購者以總分類碼提取機電物件明細表 ... 71
4.2.2 施工者以總分類碼提取機電物件明細表 ... 73
4.2.3 實務測試成果整理 ... 75
4.3 總分類碼機電參數元件轉移與應用 ... 75
第五章 結論與建議 ... 80
5.1 結論 ... 80
5.2 建議 ... 82
參考文獻 ... 83
viii
圖目錄
圖 1.1 本研究之流程圖 ... 3
圖 2.1 BIM 在建物全生命週期中扮演的整合角色示意圖[6] ... 4
圖 2.2 建物的牆及窗所附帶的資訊例[16]... 9
圖 2.3 營建專案的元件碼、綱要碼、產品及檢驗標準之關聯示意圖[17]... 10
圖 2.4 全分類碼描述營建工程物件方式[25]... 15
圖 2.5 總分類碼-表 23 資訊架構展開圖例 ... 16
圖 3.1 給水系統圖例 ... 19
圖 3.2 本研究案例工程圖說架構圖 ... 23
圖 3.3 本研究案例系統平面圖的資訊表示例 ... 24
圖 3.4 本研究案例系統昇位圖的資訊表示例 ... 24
圖 3.5 本研究案例系統圖例的資訊表示例 ... 25
圖 3.6 本研究案例的工程標單架構圖 ... 26
圖 3.7 本研究案例工程估價單-總表資訊表示例 ... 27
圖 3.8 本研究案例的工程估價單-給水設備工程詳細價目表資訊表示例 .... 28
圖 3.9 全分類碼描述營建工程物件方式[]... 30
圖 3.10 全分類碼描述營建工程物件方式 ... 30
圖 3.11 本研究案例給水系統所需部件架構 ... 31
圖 3.12 載入機電元件至軟體示意圖 ... 32
圖 3.13Autodesk Seek 參數元件分享平台 http://seek.autodesk.com/ ... 34
圖 3.14 重新設定後的管線尺寸結果 ... 36
圖 3.15 本研究案例中的給水系統平面圖 ... 37
圖 3.16 本研究案例中的給水系統昇位圖 ... 37
圖 3.17 依照圖說建立的廁所給水系統模型 ... 38
圖 3.18 本研究案例的全系統模型 ... 38
圖 3.19 機電物件資訊與總分類碼類型對應圖 ... 40
圖 3.20 總分類碼-表 21 第二層 ... 42
圖 3.21 元件碼的分類架構圖 ... 44
圖 3.22 總分類碼-表 23 產品碼的分類架構圖 ... 49
圖 3.23 總分類碼-表 41 材質碼的分類架構圖 ... 53
圖 3.24Revit 的參數元件設定介面... 56
圖 3.25Revit 的 Uniformat 編碼系統 ... 57
圖 3.26Revit 的總分類碼-表 23 產品編碼系統 ... 58
圖 3.27 總分類碼-表 23(2006 年版) ... 58
圖 3.28「給水_彎頭_H.I.P PVC」機電參數元件新增欄位與輸入編碼圖例 59 圖 3.29 本研究案例給水系統導入總分類碼之結果示意圖 ... 59
圖 3.30 本研究案例排水系統導入總分類碼之結果示意圖 ... 60
圖 3.31 本研究案例雨水系統導入總分類碼之結果示意圖 ... 60
圖 3.32 本研究案例電力系統導入總分類碼之結果示意圖 ... 61
圖 3.33 本研究案例弱電系統導入總分類碼之結果示意圖 ... 61
圖 4.1 本研究案例 Revit 軟體的機電模型分類架構及對應的明細表... 63
圖 4.2 本研究案例的機電模型及專案瀏覽器中的十個明細表 ... 63
圖 4.3 軟體內建分類架構提取 BIM 模型中給水管線明細的方法及結果 .... 65
圖 4.4 本研究案例使用多重品類明細表輸出的結果 ... 67
圖 4.5 本研案例以元件碼排序篩選輸出的給水管線及管配件明細表 ... 68
圖 4.6 本研究案例以產品碼排序篩選輸出的給水管線及管配件明細表 ... 72
圖 4.7 本研究實做案例以元件碼排序篩選輸出的給水系統邏輯圖 ... 73
圖 4.8 本研究案例的管、管彎頭的總分類碼設定參數結果 ... 76
圖 4.9 本研究案例的管、管彎頭的總分類碼設定參數結果 ... 76
圖 4.10 總分類碼參數元件轉移應用示意圖 ... 77
圖 4.11 將另一專案的管彎頭置換成本研究導入總分類碼後的管彎頭 ... 78
圖 4.12Autodesk-Navisworks Manage 呈現機電物建的資訊示意圖... 79
圖 4.13Trimble-Tekla BIMsight 呈現機電物件的資訊示意圖 ... 79
圖 5.1 總分類碼存取至機電物件之流程 ... 80
圖 5.2 利用總分類碼提取機電物件流程圖 ... 81
x
表目錄
表 2.1ASTM E1557-09 之建築元件分類表概況[12][24] ... 14
表 2.2 建築資訊總分類採用的 15 個表號及內容[27]... 16
表 3.1 工程文件組成表 ... 18
表 3.2 工程估價單-總表例 ... 19
表 3.3 工程估價單-給水設備工程詳細價目表例 ... 21
表 3.4 工程估價單-單價分析表例 ... 22
表 3.5 本研究案例配管說明 ... 25
表 3.6 本研究案例的機電物件清單 ... 29
表 3.7 本研究案例之機電參數元件在軟體元件庫的位置 ... 32
表 3.8 導入軟體內建的機電參數元件結果 ... 33
表 3.9 本研究案例的 Revit 給水系統參數元件表... 35
表 3.10 國內耐衝擊聚氯乙烯硬質塑膠管之管徑資料(符合 CNS 14345) ... 36
表 3.11 國內不銹鋼壓接管(SUS 管)之管徑資料(符合 CNS 13392) ... 36
表 3.12 建築資訊總分類採用的 15 個表號及內容[Weygant, 2010] ... 40
表 3.13 總分類碼表 21 第一層 ... 41
表 3.14 總分類碼-表 21 的三層 ... 43
表 3.15 總分類碼-表 21 第四層 ... 43
表 3.16 總分類碼-表 23 第一層 ... 45
表 3.17 總分類碼-表 23 第二層 ... 46
表 3.18 總分類碼-表 23 第二層 ... 46
表 3.19 總分類碼-表 23 第三層 ... 48
表 3.20 總分類碼-表 23 第四層 ... 48
表 3.21 總分類碼-表 41 第一層 ... 49
表 3.22 總分類碼-表 41 第二層 ... 50
表 3.23 總分類碼-表 41 第三層 ... 51
表 3.24 總分類碼-表 41 第四層 ... 52
表 3.25 本研究案例之機電參數物件導入總分類碼之結果-1 ... 54
表 3.26 本研究案例之機電參數物件導入總分類碼之結果-2 ... 55
表 3.27 本研究案例之機電參數物件導入總分類碼之結果-3 ... 55
表 3.28 本研究案例之機電參數物件導入總分類碼之結果-4 ... 55
表 4.1Revit 輸出管與管配件明細表... 64
表 4.2 軟體明細表類形式意圖 ... 66
表 4.3 總分類碼提取結果(左)、Revit 分類架構提取提取結果(右) ... 70
表 4.4 本研究案例以元件碼排序篩選提取的給水系統機電物件明細表 ... 74
表 5.1 研究案例之不同資訊載體的組成、存取、提取之優劣比較表 ... 81
第一章 緒論
1.1 研究動機
資通訊技術(Information Technology, IT)的蓬勃發展，已使得人類進入數位化的時 代；現代產業的「產品生命週期管理(Product Lifecycle Management, PLM)」發展超過 20 年，且已經在許多製造業實現；建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM) 是營建業邁入數位化，且應用人工智慧所必需採用的工作方法[1]。美國建築師學會 (American Institute of Architects, AIA)將 BIM 定義為：「以模型為根基且連結至建物資 料庫的技術(a model-based technology linked with a database of project information)。」
在觀念上，BIM 乃指在實際施工之前先在虛擬空間(也就是電腦展現的數位資料)建成，
以便能事先模擬、分析建案潛在的衝擊與問題，進而解決問題並優化設計[2]。
BIM 不應只是將建築設計 3D 化，如何有效的充份應用模型中帶有的資訊是重點，
否則只將二維轉變為三維，常有建模成本太高的顧慮；除了避免傳統二維圖說容易發 生的圖面不一致、遺漏、衝突或錯誤問題外，應用正確的三維模型搭配地理資訊系統 進行環境影響衝擊分析，則可設計與環境調合的節能建物；若將 BIM 中物件以建築 元件分類搭配施工程序而完成的 4D 模型，可以進行施工模擬及工序最佳化；若再將 不同時間序的資源投入搭配成本資訊加以分析並進行最佳化，即為第 5D[3]；理論上，
模型中附帶的資訊愈多價值愈高，但若漫無規章地建入大量資訊，除了加重建模負擔 外，所建資訊也很可能無法供後續應用而成為垃圾。現有 BIM 建模及分析軟體雖已 具有各類資訊參數欄位的設計，但因營建專案的獨特性，大都需要建模人員依照專案 的不同狀況逐一輸入，常使建模工作變得相當複雜；年輕的工程師可以很快學會建模 軟體的各項功能，但常因執行營建專案的經驗不足，而不能正確地輸入各欄位所需的 資訊，有許多實務經驗的工程師則大都因年齡而不易接受新的建模軟體。美國 BIM 規範提出以代碼將複雜的營建資訊帶入模型中[4]的所謂「營建資訊分類策略(a strategy for classifying construction information)」，但是，對於如何正確地在 BIM 專案 中採用這些代碼？則較少相關論述。
綜觀國外許多成功 BIM 專案的經驗，顯示執行專案所需的資訊並沒有因採用 BIM 工具而改變[5]，如何有系統地將資訊輸入到 BIM 模型中，以便施工時得以有效
率地提取應用，則是主要的重點。尤其是在一般年輕工程師較不熟悉的機電工程的 BIM 模型建置上，因機電專業複雜且分工較細，加上國內慣用語與特殊規格，使得 建機電 BIM 模型時，常耗費大量物件繪製與性質設定的時間，輸入大量資訊仍未能 有效傳遞及應用資訊。若能採用總分類碼，將複雜的資訊做國際化的標準分類，除了 可達到充份應用機電 BIM 模型資訊的理想外，亦可與國際接軌甚至共享機電物件 庫。
1.2 研究目的
本研究為 BIM 模型導入總分類碼的實證研究，而為了增加總分類碼使用上的豐 富性，主要以一私人住宅的機電系統為實作研究的對象，並嘗試將總分類碼中的「元 件碼」、「產品碼」、及「材料碼」，對應至研究案例中機電物件資訊；有系統地將研究 案例所需的機電物件資訊存取至 BIM 模型中，再由所建置的 BIM 模型以總分類碼來 提取機電數量需求明細供應用。主要的目的如下：
1. 以研究案例展示如何將總分類碼存取至 BIM 模型中的機電物件中。
2. 以研究案例驗證用總分類碼至 BIM 模型中提取資訊的方式。
3. 與現有軟體慣用的明細表輸出方式比較，展示以總分類碼提取資訊的優勢。
1.3 研究限制
本研究依研究流程作業有以下幾點限制：
1. 本研究主要使用的 BIM 軟體為 Autodesk Revit，版本為 2013 版。
2. 本研究為了使總分類碼較具豐富性，因此以建築物的機電系統為研究對象。
3. 本研究為了不讓機電系統的內容過度複雜，因此採用一般住宅案例。
4. 本研究的使用案例資訊來源為設計階段的圖說與表單。
5. 本研究的機電物件以”完成品”為主，不考慮各種機電物件內的細部施工零件 與配件。例如電表箱的無熔絲開關、電線、訊號線等。
1.4 研究方法與研究架構
本研究以文獻回顧的方式，說明 BIM 的發展趨勢與現有編碼體系的使用狀況，
並以一私人住宅案例的機電系統為導入總分類碼的對象，將機電資訊以總分類碼的方 式存取至機電參數元件中，並測試總分類碼提取機電物件明細表來說明總分類碼應用 的效益，其完整過程可參考下列之流程圖 1.1。
圖 一.1 本研究之流程圖
第二章 文獻回顧
2.1 建築資訊模型的發展應用
近幾年建築資訊模型已受到學術界與工程界的關注，本節將分成建築資訊模型的 概念、建築資訊模型的技術、建築資訊模型的優勢與障礙共三小節介紹建築資訊模 型。
2.1.1 建築資訊模型的概念
「建築資訊模型」是近年來營建業風行的資訊科技，是指「在工程生命週期間產 出並管理建築物資料的過程」，利用電腦軟體的輔助呈現三維、即時、動態的建物模 擬狀態，來提升設計及施工的生產力；其利用物件導向物件將此一過程產出建物的幾 何尺寸、空間關係、地理資訊、及建築元件的數量和特性，藉此整合建物全生命週期 所有的資訊流通，如圖 2.1 所示，並可以提供專案概念、知識庫、建案的法規檢討、
設計分析、視覺化、模擬、技術規範聯結、採購、施工管理、竣工設施營運管理、拆 除重建等，跨生命週期的各種電腦輔助專業活動的資訊互通協作，以期提高專業的效 率。
圖 二.1 BIM 在建物全生命週期中扮演的整合角色示意圖[6]
2.1.2 建築資訊模型的技術
建築資訊化模型(BIM)是利用『數值化』、『參數化』為主要概念，起始於 Autodesk 之 "3D、物件導向(object-oriented)、AEC-specific CAD"；美國喬治亞理工學院之 C.M.
Eastman 教授於 1970 年代末期所提出之建築物產品模型(building product model)[7]，
藉由『參數設變引擎』(Parametric Change Engine)維持高品質、確實可靠、協調一致 性的能力[8]，可以不間斷、立即地提供專案設計控管、明細表及成本等相關資訊。
建築資訊模型系統化的分析方法，可解析建物元件之空間、功能、工法、材料、操作、
關聯性等多面向資訊，再將分析所得之資訊屬性，應用物件導向技術賦於各個圖形元 件，物件導向參數式之特性，具有減少數量計算錯誤與漏項問題產生之優勢[9]。
物件導向(Oblect-Orieneted)，以物件的模式來描述真實系統，在真實世界中，營建領 域的產品是由個別的實體建築元件所組成，例如一棟建築物是由柱、樑、版、牆、
門窗、樓梯...等建築元件所組成，每一個元件其各自包含自己的屬性，例如一根柱包 含長、寬、高，幾何面向之屬性，座標面向之位置與作業面向之工程屬性等資料 [9]，以 物件為基礎的思考方式，非常適合用於表達真實世界的事物[10]。建築資訊模型的建構程 序是以結構元件(柱、樑、版、牆等)搭建起建築結構框架，形塑成建物的外觀及建物內 部機能空間，再將裝修建材層層貼覆於結構元件上，以達修飾、美觀的效果。透過裝修 過的機能空間成為我們熟知的客廳、臥室、浴側、廚房等。
2.1.3 建築資訊模型的優勢與障礙
由於美國公部門於 2004 年 8 月發表一篇名為「不當協作造成的美國資產損失分 析(Cost Analysis of Inadequate Interoperability in the U.S. Capital Facilities Industry)」報 告，指出每年因不當協作造成的損失高達 158 億美元，而這所謂不當協作，主要是指 AEC 產業界的破碎片斷特質，也就是規劃設計者不參與施工、施工者不參與營運維 護，且在實務上以紙本文件溝通的低效率商業模式。
BuildingSMART 的執行長 Deke Smith 在 2010 年 10 月的簡報中，列出 AEC 產業 的通病如下[6] ：
1. 建築物的造價太高。
2. 建築物的使用維護成本太高。
3. 建物設施過度耗能。
4. 建物設施過度消耗水資源。
5. 在興建過程產生過多廢棄物。
6. 業界掌控成本的能力不佳。
7. 很少按預定的時間完工。
8. 過多昂貴且耗時的專案變更。
9. 圖說成本高且又錯誤百出。
10. 建案契約方常興訴對簿公堂。
11. 不斷重複蒐集資料卻從未將資訊隨建物的生命週期遞交給建物使用人。
12. 設計方與施工方之間沒有密切合作。
以上缺失的問題點在於，營建專案中的各種利害關係人，在掌握資訊不足的狀況 下，導致決策品質不良而出現的結果；而改進之道就是採用「建築資訊模型」的技術 來扮演資訊交換的平台的腳色，來達到資訊完整並有系統的流通。且對於一向自營設 計施工推案的建設公司或以統包方式進行工程者，反而是幫原本近似的運作架構下，
提升成有更便捷的協同作業平台及圖文資訊溝通模式的躍進。在世界各國已意識到營 建產業長期效率不彰的問題，近年都紛紛投入引進 BIM 的努力 [3]，於是 BIM 技術 已是提升營建產業體質的相關資訊科技及營造程序轉變的一種新趨勢，本研究依據 [11-13]整理出 BIM 所產生的價值點，說明如下：
1. 設計圖說錯誤率低、品質更高，BIM 模型清楚傳達工程資訊、降低溝通不良 的情況發生，並精確地掌握各項施工要求，藉此提升設計與施工品質，同時 也方便非工程人員清楚地了解建築物之設計概念以及實際工程施作情形。
2. 縮短設計週期，效率更高，透過模型有效率地對於工程進行狀況進行模擬，
降低衝突以及不必要的風險產生，確實縮短工程進行的時間成本、掌握工程 進度並提高工程品質及生產力。
3. 掌握設計數量，成本更低，運用 BIM 模型進行專案模擬與分析，精準的掌握 工程施作之材料數量以及成本開銷，避免浪費並有效管理工程資產。
4. BIM 模型是各種資訊協調一致的整合型資料庫，由於 BIM 模型的完整性，而 使得能源分析、日照分析、結構分析和資產管理等，這些設計工作都簡化了。
能在設計階段的前期進行複雜的設計評價和分析，對多種設計能源的效率進 行比較，及時的得到適合建案的設計。
5. 可在初期充分定義專案：導入 BIM 後，設計者跳過將想法轉為 2D 圖面，直 接進行三維模型建立，且建立模型時，必須將各種元件的資訊，輸入建築資 訊模型內，故在設計規劃的初期，團隊就必須針對專案做完善的規劃。
6. 確保一致性：三維模型建置好後，各立面圖及其他資訊也同時完成，當變更 設計時，變更某部位時，圖面及資訊同時變更，確保圖面及資訊之一致性，
減少以往發生變更時，就必須變更大量圖說。
7. BIM 用來輔助施工企業專案管理，效率更高，品質更好，施工企業專案精細 化管理，需要數據的支撐，作為工程基礎數據平台的 BIM 為精細化管理提供 了可能性。
BIM 有以上種種的價值，但現實使用上該技術的專案卻是鳳毛麟角，在技術方 面，現有電腦軟體與 BIM 軟體之間尚存在兼容問題，難以達到自由資訊流通的境界；
在成本方面，一個普通專案，除了需要數種專業人員提供的專業判斷與技術，在購買 特地軟體的高額開銷與及高效能的電腦硬體，都將使團隊配置增加大量的成本，此外 在儲存空間和網絡資源等都需要進行相應調整，再加上前期團隊高額的培訓投入，總 體成本較大。而所增加的成本要由誰來買單？這也成為現在最為現實的問題。可見，
要充分運用 BIM 技術，需要全行業的組織協調，這是個龐大的系統，如果開發企業 沒有需求，無人買單，對設計機構來說，BIM 就變成了過度服務。
2.2 建築資訊模型的「資訊」應用
建築資訊模型的建立，並非只是單純的 2D 轉 3D 的過程，其模型中所存取的資訊要 如何應用，才得以發揮分工建模、整合分析、協作設計的效益，本節將分成建築資訊模 型的資訊種類、建築資訊模型中資訊的重要性共兩小節說明。
2.2.1 建築資訊模型的資訊種類
BIM 是物件導向的參數式建模及分析技術，讓虛擬的三維物件，具有許多參數 並定義物件間的相互關係，若有一物件改變，則透過參數化定義的物件間關聯性，正 確地自動改變受到影響的其他物件，而營建業的參數式模型可區分為三類 [14]。
第一類為基本的「參數式建築元件模型」，如柱、樑、版、牆、樓梯等，此類元 件常組成族群，用一系列的規則來定義元件間的相關性；最典型的是牆，要有一直線 或曲線作為控制中心，擴展為平面或各種曲面，再要有各交接面之關係定義，可能接 到柱、接到樑、或接到版；為了定義這些牆物件及其與其它物件間的關係，動用超過 100 項參數規則也算是稀鬆平常的；所以，編製及修改這些元件模型，需要大量的計 算及優化過程。
第二類是不帶有那麼多幾何相關參數的所謂「物件模型」，如衛浴設備、門窗構 件等，有一定的幾何構造，常可以在網站的「物件庫」取得。
第三類則是商業化的「特製模型」，如特殊設計的造型天花板、複雜的外牆帷幕 系統、細工傢俱、建築金屬製品等，有些可能是簡單的參數式模型，也有些牽涉到複 雜的參數規則。
2.2.2 建築資訊模型中資訊的重要性
BIM 技術除了已由美國 GSA 率先推動外，產業界方面以 WSP 公司在其網頁上 公告的 BIM 的十項事實較具代表性。WSP 公司是總部設於英國的全球性設計、工程、
及管理顧問公司，在歐洲、北美洲、中東、澳洲、亞洲、及大洋洲六個地區設有 200 個辦公室，合計員工約有 9,000 人；該公司為了瞭解 BIM 對未來營建產業的影響，
特別委請 Kairo Future 公司經由研讀超過 600,000 篇文章、訪談、及統計分析，提出
「關於 BIM 的十項事實(The 10 Truths about BIM)」如下[15]：
1. BIM 將設計工作提昇了一個層級。
2. I 比 B 更重要。
3. BIM 是綠色的。
4. BIM 將會撼動營建產業界。
5. 政府部門應該率先採用 BIM。
6. 採用 BIM 專案的不同分包商要更密切合作、團結一致。
7. 營建專業經驗與軟體應用並重。
8. 會出現新的契約型態。
9. 軟體平台正處在發展的分岔點，有些要走上更專業，有些則需併入整合。
10. BIM 將成為未來營建產業的 DNA。
而其中所謂「I 比 B 更重要」，正是本研究探討的重點。BIM 中的「I」就是
「Information(資訊)」，在使用 BIM 軟體進行 3D 建模過程中，若能有效率地將工程中 所需要的資訊存取至模型中，則可以於後續的各階段中得到有效率的應用，以資訊支 援決策，進而改善 2D 圖說與紙本文件使用上的不便，將更有效率的傳遞工程中的各 種訊息。BIM 是物件導向的參數式建模及分析技術，在 BIM 的建模軟體中，柱、梁、
版、牆、門、窗、設備、傢俱等物件都帶有許多參數，以一扇「中空隔熱牆」為例，
由外而內為外牆、中空區、外牆襯板、豎框、隔熱板、及內牆襯板所組成，如圖 2.2 所示[16]。
施工時若是按照設計的斷面逐層施工，則在建模軟體中可依牆的「結構組成」將 這些不同厚度的「牆組成」建入模型中，在施工時，亦可以配合各種專業廠商提供與 模型對應的需求做調整，便可從電腦軟體中模擬出適當的結果，使產品可從工廠中直 接生產，採用預鑄牆面的方式，再由現場組裝的工法施工。利用電腦軟體來修改「牆 物件」置入專案中即可。而在牆面上的窗戶，其大都是在工廠預製的物件，建模時只 要選擇正確的「窗類型」置入其所依附的牆面即可，至於設計窗所需除了寬、高、框 深等幾何參數以外的資訊，例如窗面玻璃的類型及透光度、氣密性、水密性、抗風壓 度、隔熱性、隔音性、及防破壞性等，對於建案的採光節能評估相當重要，這些參數 一般可以依附在「材料規範」或「施工規範」的文件中，而以適當的「代碼」連結參 照，如圖 2.3 所示[17]。
圖 二.2 建物的牆及窗所附帶的資訊例[16]
圖 二.3 營建專案的元件碼、綱要碼、產品及檢驗標準之關聯示意圖[17]
2.3 建築資訊模型與編碼系統
現行以物件導向參數式模型技術為核心的 BIM 軟件工具，已在所建三維物件中 納入幾何學與拓樸學(Topology)的資訊，但在供做建物環境模擬(如耗能分析所需的空 間類別、使用設備、人員數量等)、成本分析(物件材質工法)、施工排程(工序、工期、
資源別)、及設施運營管理等，需要將各類屬性資料存取製模型中，但過多的資訊存 取，除了不能有效利用外，亦造成準備工作過度繁雜，因此大部份專家認定較有效率 的方式，是以代碼自動連結至各類資料庫提取法，就不用擔心地區營建制度、建築名 詞用語習慣、及當地資料庫的差異，達到自由資訊的效益[18]，在本節中，研究者將 分成 MasterFormat、Uniformat Ⅱ以及總分類碼(OmniClass)共三節介紹編碼系統。
2.3.1 MasterFormat
MasterFormat 是由美國建築標準學會 CSI 和加拿大建築標準學會 CSC 在 1972 年 頒佈，2004 年將 16 篇拓展到 50 篇，並將原先五碼架構更改為六碼架構，2 個數字為 一層，共分 3 層，並逐年更新[19]，為目前國內公共工程綱要編碼所使用的編碼系統；
其配合國內各類工程所常用之規範內容分類及項目所編訂，以阿拉伯數字自 00 篇至 16 篇分為共 17 專篇，分別按先後順序排列，並依工程慣例及工程師之經驗，編排其 從屬關係，以 WBS（Work Breakdown Structure）加以歸類成五碼四層之架構可參考 下圖架構。
12
綱要及細目編碼
識別 碼用 於電 腦化 系統
產品（材料）細目編碼
以材質、形狀、施工場所、
尺寸、強度等規格來分類)
第二三四層
第一層(00-16) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
綱要編碼 00 計畫簡介、投標
須知、契約要項
01 一般要求
02 現場工作
03 混凝土
04 圬土
05 金屬
06 木作及塑膠
07 防潮及隔熱
08 門窗
09 裝修
10 特殊設施
11 設備
12 裝潢
13 特殊構造物
14 輸送系統
15 機械
16 電氣
綱要編碼大分類
CSI MasterFormat
圖 2. 1 國內綱要編碼分類及大綱[20]
單價分析
資源編碼
(共11碼) 工程項目編碼
(共10碼)
工程項目編碼
(共10碼) 材料(產品)編碼
施工機具編碼 雜項編碼
ＬXXXXX□□□□△
EXXXXX□□□□△
XXXXX□□□□△
WXXXXX□□□□△
MXXXXX□□□□△
ＸＸＸＸＸ :表示施工綱要規範之章碼。
□□□□ : 表示功能或規格碼 △ :表示單位碼。
編碼架構
圖 2. 2Master Format 編碼架構[20]
綱要碼的主要用途著眼於施工結果，可以直接闡述工程施工的方法和材料，進而 關聯施工成本數據。從成本計算的角度來看，一種特定的建材只在 MasterFormat 中 出現一次，便於統計和計算，所以 MasterFormat 更多用於施工圖設計階段或者最終 招標階段[21]。
2.3.2 Uniformat Ⅱ
在使用編碼實踐方面，美國走在其他國家的前列，它建立了 UNIFORMAT Ⅱ和 MASTERFORMAT 等一些比較完善的工程項目編碼體系。UNIFORMAT Ⅱ應用於 建築工程總前期策劃、圖紙設計、建築施工到建築物拆除等的全過程，它的編碼結構 已經發展到四個層次[22]。分類方法主要採用層級式的建設工程系統構成元件劃分，
對建築元件和相關場地工作進行分解並編碼的標準格式體系，更傾向於再現工程元件 的物理構成方式，並以此來組織設計要求、成本資料以及建造方法等資訊和資料；其 中，Level1 是最大的元件組，稱為主要元件組， 比如結構、圍護、內部等；Level2 是 Level1 的組成元件，例如結構包括下層結構、上層結構。；Level3 為進一步分解組 成元件的獨立元件，如上層結構的獨立元件包括樓地面結構、屋頂構造、樓梯。擬定 的 Level4 為分解獨立元件到更小的子元件，如標準基礎的子元件包括牆基、地基、
周邊排水和隔離層[23]，如表 2.1 所示。
UNIFORMAT II 的分類層級[23]
Level 1 主群組元 件
Level 2 群組元
件 Level 3 個別元件 Level 4 次元件
A 基礎
A10 基礎
A1010 一般基礎 牆基、地基 A1020 特殊基礎 牆基、地基 A1030 底板 地基
A20 地下室 A2010 地下室施工 挖掘、支撐 A2020 地下室牆體 周邊排水、隔離層 在建築設計與施工中採用以建築元件分類標準，源自二次大戰後，在英國教育部 執行學校重建及擴建計畫，為有效規畫及控制成本而研訂，並進而促使著名的英國皇 家測量師會(Royal Institution of Chartered Surveyors, RICS)制定統一工程量計算規則，
之後美國材料試驗學會(American Society of Testing and Materials, ASTM)於 1993 年依 照美國 GSA 及 AIA 對建築元件及相關基地工作之分類共識(當時雖未有標準，但有慣
用的 Uniformat)而擬訂，稱為 UNIFORMAT Ⅱ，編號為 ASTM E1557-93，較新的版 本是 2009 年修訂，標號為 ASTM E1557-97。
UNIFORMAT Ⅱ的建築元件分類標準如表 2.2 所示，第一層，以大寫英文字母 A 至 G 為代碼，依序為下部結構(A)、外殼(B)、內裝(C)、服務(D)、設備裝潢(E)、特殊 施工及拆除(F)、及建築基地工作(G)等，共七大主群組元件(Major Group Elements)；
第二層則可做為規劃階段概估預算的 22 組群組元件(Group Elements)，代碼加上二位 數字，如 A10 代表基礎、B30 代表屋頂、D50 代表電力系統；第三層則為個別元件 (Individual Elements)共 79 類，代碼則再加二位數字，如 A1020 特殊基礎、B3010 屋 頂披覆、D5020 照明分支線；原始的元件分類可以多達七層，目前 ASTM E1557-09 列至足以代表元件細部設計的第四層次元件(Sub-Elements)共 518 項[24]。
表 二.1ASTM E1557-09 之建築元件分類表概況[12][24]
第一層主群組元件 第二層群組元件 第三層個別元件 第四層次元件
A 下部結構 A10 基礎 A20 地下室
A1010 一般基礎 A1020 特殊基礎 A1030 地面版 A2010 地下室開挖 A2020 地下室牆體
略
…
…
A2010100 地下室開挖 A2010200 結構回填夯實 A2010300 支撐
略 B 外殼 B10 上部結構
B20 外牆 B30 屋頂
略 略
C 內裝 略 略 略
D 服務 D10 輸送系統 D20 水管 D30 冷暖空調 D40 消防 D50 電力
D1010 昇降機 D1020 手扶梯 D1090 其它輸送機 D2010 衛浴設備 D2020 生活用水管 D2030 污水管 D2040 雨水排水管 D2090 其它水管 D3010 電源供應 D3020 暖氣系統 D3030 冷氣系統 D3040 管線系統 D3050 送風口設備 D3060 主控機 D3070 系統調控 D3090 其它冷暖空調設 備
D4010 噴水頭 D4020 消防栓 D4030 防火專業 D4090 其它防火系統 D5010 電力管線 D5020 照明分支接線 D5030 通信與保全管線 D5090 其它電力系統
略
E 設備與裝潢 略 略 略
F 特殊施工及拆除 略 略 略
G 建築基地工作 略 略 略
類別總數： 7 類別總數： 22 類別總數： 79 類別總數： 518
UNIFORMAT Ⅱ主要用途著眼於功能元素，主要以描述和反映工程實體的功能 構成，進而關聯設計成本數據。以此分析設計方案、價值工程、工程進度等等策劃、
設計因素。在成本計算上，由於沒有明確的施工方案，精度偏弱。但是其長項是價值 工程這類與功能和構件類型相關的成本分析和投資控制。所以 UNIFORMAT Ⅱ更多 用於 AEC 領域方案設計階段或計畫階段，當然由於 UNIFORMAT Ⅱ的功能分解特性，
它在建案全生命週期中都可以找到用武之地，只不過在設計階段作用尤為突出[21]。
綜合以上所述，一套完整、合理的編碼是貫穿於建案的前期策劃、設計、施工、
維護的主線，不僅能使建案各個階段和不同的工作面有機會結合起來，而且加強了對 建案的成本、品質、進度的有效控制和管理。所以，國內在編碼體系上應儘速與國際 接軌，建立更完善的編碼系統，使營建業有高水平的管理與提高生產率。
2.4 總分類碼
美國 BIM 標準在國際詞彙框架(International Framework of Dictionary, IFD)項下，
提出的建築資訊「總分類(OmniClass)」法，就是要將參與建築環境的所有空間、實體 物件、人員機具、及進行的活動的所有資訊，透過不同面向的「總分類碼」，引入 BIM 模型物件的屬性資料中，如下圖所示，利用不同面向的資訊，「紅色」、「球型」、「橡 膠」描述的紅色皮球。
圖 二.4 全分類碼描述營建工程物件方式[25]
總分類碼是多重面向的營建資訊分類方式，以兩個數字為一對，用多對數字碼代 表多層次描述物件的特性，數字層次間用「.」相連，可參考下圖 2.5 總分類碼表-23 展開資訊之模式。在 2012 年美國 BIM 標準中的總分類共採用 15 個表，分別代表營 建資訊的 15 個不同面向，如表 2.2 所示，其中表號 21 等同於美國營建業慣用的元件 (Uniformat)碼，表 22 等同於美國營建業慣用的綱要(MasterFormat)碼[26][27]。
表 二.2 建築資訊總分類採用的 15 個表號及內容[27]
表號 建築資訊項目內容 分類例 表號 建築資訊項目內容 分類例 11 功能區分的建築體 透天厝、公車站 31 階段時間 採購階段 12 形體區分的建築體 超高層建築、吊橋 32 服務性質 估價、測量
13 功能區分的空間 廚房、機房 33 專業活動 室內設計
14 形體區分的空間 房間、中庭 34 組織人員角色 業主、建築師 21 建築元件 等同 Uniformat 35 工具 施工架、吊塔 22 工作成果 等同 Master Format 36 資訊文件 法規、技術手冊
23 產品 門窗、機械設備等 41 材料 玻璃、砂石
49 性質 面積、顏色
圖 二.5 總分類碼-表 23 資訊架構展開圖例
國內的研究[28]曾以一般建案為例，實做說明在建築模型中輸入元件碼、綱要碼、
及產品碼的方式，並且認為總分類碼中的表 21 元件碼、表 22 綱要碼、及表 23 產品 碼的使用，除了將慣用資訊有效率地連結至 BIM 的物件外，也補足許多營建商品的 資訊缺口，未來更不會有碼數不足的問題，改採用總分類碼是較佳的選擇。該研究並 未對機電物件進行整理，以往國內使用綱要碼的經驗顯示，機電通訊類產品的更新速 度相當快，很難適用公共工程採用的五碼綱要碼。
因此本研究延用邱垂德等人採用的實做案例，收集並分類整理其機電物件資訊，
並將其資訊對應適當的總分類碼，以實證總分類碼在存取與提取機電物件上的效益。
第三章 總分類碼存取資訊之流程
營建工程是由各種不同專業承攬商一同聯合完成的製造行為，依其專業可以簡單 地分成建築、結構、機電等大型類別，而其中以機電工程的工程物件最具複雜性與豐 富性，因此 本研究案 以一私人住宅 的機電系統，探討 BIM 模型使用總分類碼 (OmniClass)存取機電物件資訊之應用實證研究。
在本章節裡研究者將研究案例的機電工程圖說與工程估價單作為總分類碼應用 實證的基礎資料，並解讀文件內容的圖形與文字，將其資訊分類與整理，以利建置機 電模型與對應正確的總分類碼存取至機電參數元件中；而在導入總分類碼至機電參數 元 件 前 ， 研 究 者 將 解 讀 後 的 資 訊 類 型 ， 依 資 訊 特 性 對 應 總 分 類 碼 中 的” 元 件 碼 ”(OmniClass-Table21) 、 ” 產 品 碼 (OmniClass-Table23)” 及 ” 材 料 碼 ” (OmniClass-Table41)，並依編碼系統的架構，將不同類型的編碼做界定與分類，使機 電物件能直接選用適當的全分類碼導入至機電物件中，最後將案例中的機電資訊與機 電模型還有總分類碼做聯繫關係，並測試使用總分類碼提取機電物件明細表，達到以 總分類碼提取機電資訊的應用效益。
3.1 研究案例介紹
本研究所使用的案例為一私人住宅新建案，位於竹北市溝貝段 547 地號，面積 932 平方公尺，為一幢地上三層之私人住宅，其結構以鋼筋混凝土框架與加強磚造的 方式建造，並將工程內容簡單的分成建築工程與機電工程兩部分；其建築工程中包含：
假設工程、建築主體工程、裝修工程、門窗工程共四大項；而機電工程中包含：電氣 設備工程、弱電設備工程、給水設備工程、排水設備工程共四大項，而為了在實證研 究中展現出總分類碼的豐富性，因此本研究導入總分類碼的對象以機電工程中的各種 系統為主。
3.2 研究案例資訊整理
本小節中，研究者將研究按理中的資訊做分類與解讀，以利管理研究案例中會使 用到的機電資訊，將依整理流程分成：機電圖說與表單分類、工程圖說的資訊解讀、
工程估價單的資訊解讀以及資訊分類成果整理共四小節來做說明。
3.2.1 機電圖說與表單分類
在本小節裡，研究者將研究案例的工程文件整理成下表 3.1，將研究案例中所使 用的資料做分類整理，以利後續建立機電 BIM 模型與對應正確的總分類碼；從其表 中顯示，文件的種類主要是由「工程圖說」與「工程估價單」兩種類型的所組成，其 中工程圖說可再分成「系統平面圖」、「系統昇位圖」、「系統圖例與說明」，可參考下 圖 3.1 的給水系統圖說例；而工程估價單則可再分成表 3.2「估價單總表」、表 3.3「詳 細價目表」、與表 3.4「單價分析表例」；依其文件解讀「工程圖說」與「工程估價單」
的機電物件資訊，並展示研究案例中的資訊組成架構。
表 三.1 工程文件組成表 工程文件
工程圖說 工程估價單
系統平面圖 提供機電系統的
在建築空間的水 平分布位置。
估價單總表 工程專案中的各
種施工項目總表。
系統昇位圖 提供機電系統的
管線在建築空間 的垂直分布位置。
詳細價目表 提供各種施工項
目的設備、材料、
組件等數量，做為 施工、請款、計價 的依據。
系統圖例與大樣 圖
提供機電系統在 安裝施工上的細 部圖面。
單價分析表 提供各種施工項
目所需要的人、
機、料等成本。
圖 三.1 給水系統圖例 表 三.2 工程估價單-總表例
工程名稱 溝貝農舍新建工程 製表日期
編號 頁次
項次 工程項目 單位 數量 單價 復價 備註
壹 發包工程費 式 1
壹、一 建築工程 式 1
一 假設工程 式 1
二 建築主體工程 式 1
三 裝修工程 式 1
四 門窗工程 式 1
壹、二 機電工程 式 1
一 電氣設備工程 式 1
二 弱電設備工程 式 1
三 給水設備工程 式 1
四 排水設備工程 式 1
壹、三 環境保護及交通維護費
0.2% 式 1
壹、四 空氣污染防治費 0.35% 式 1 壹、五 勞工安全衛生管理費 0.4% 式 1 壹、六 工程品質管制作業費 式 1 壹、七 包商利潤管理費 5% 式 1 壹、八 工程保險費 0.5% 式 1 壹、九 稅捐(5%) 式 1
表 三.3 工程估價單-給水設備工程詳細價目表例
工程名稱 溝貝農舍新建工程 製表日期
編號 頁次
壹、一 給水設備工程 單位 數量 單價 復價 備註
1. 自來水表 式 1
2. 不鏽鋼止水閥箱 個 1
3. 鉋金銅球型凡而 1
4. 1/2" 個 4 5. 3/4" 個 8 6. 1" 個 10 7. 緩衝式逆止閥 8. 1/2" 個 2 9. 1" 個 4 10. 1 頓不鏽鋼水塔 座 2 11. 1.5 頓不鏽鋼水塔 座 1 12. 普通龍頭 個 15 13. 洗衣機(槽)專用龍頭 個 1 14. 瓦斯熱水器 個 2 15. 太陽能熱水器 16. 離心式泵浦 座 2 17. 沉水式泵浦 座 1 18. 給水 H.I.P-PVC 管 1 19. PVC H.I.P 管 1/2"(∮16) 公尺 43 20. PVC H.I.P 管 3/4"(∮20) 公尺 225 21. PVC H.I.P 管 1"(∮25) 公尺 215 22. PVC 配管另件 式 1 23. 熱水 SUS304 不鏽鋼管 1 24. SUS304 不鏽鋼管 1/2"(∮13) 公尺 110 25. SUS304 不鏽鋼管 1"(∮25) 公尺 4 26. 不銹鋼管另配件(壓接式) 式 1
表 三.4 工程估價單-單價分析表例
工作項目：洗臉盆 單位：個 計價代碼：1081060017
工料名稱 單位 數量 單價 複價 編碼(備註)
洗臉盆 個 1.000 M1081060017
省水擺桿式水龍頭 個 1.000 M1080100007
技術工 工 0.500 L000005000002
加工組立(含料) 式 1.000 1081000014
合計 個 1.000
人工： 500.01 機具： 0
每 個 單價計 材料： 1,299.00 雜項： 300.00
工作項目：1"PVC 管(W 管) 單位：M 計價代碼：1510520411
工料名稱 單位 數量 單價 複價 編碼(備註)
1"PVC 給水管(W 管) M M1510520001
PVC 給排水管所需各式彎管接頭 式 M15105200A4
技術工 工 L000005000002
零星工料 式 W0127110004
PVC 接著劑 式 M15105200B4
合計 M
人工： 2.00 機具： 0.00
每 M 單價計 材料： 21.00 雜項： 2.00
工作項目：1"不鏽鋼保溫管，t=3.0 m/m 單位：M 計價代碼：1522320061
工料名稱 單位 數量 單價 複價 編碼(備註)
1"不鏽鋼保溫管 M M1522320001
不鏽鋼熱水給水管所需各式彎管接
頭(含 PE 保溫棉及外層硬質 PE) 式 M1522350004
技術工 工 L000005000002
零星工料 式 W0127110004
工具損耗 式 W0127100004
合計 M
人工： 20.00 機具： 0.00
每 M 單價計 材料： 115.00 雜項： 10.01
3.2.2 工程圖說的資訊解讀
在本小節裡，研究者依照 3.2.1 節中的「工程圖說」依系統整理成下圖 3.2，從圖 中顯示該研究案例的機電系統可分成：「給排水系統」、「電力系統」、「弱電系統」、與
「空調系統」共四大系統，其各大系統中亦包含各種子系統，如給排水系統中即包含：
冷水、熱水、井水、汙排水、雨水；電力系統中則包含：電力與插座、照明；弱電系 統中則包含：電視、電話、網路；空調系統中包含：窗型冷氣系統。
圖 三.2 本研究案例工程圖說架構圖
依照圖說內的圖形與文字敘述，研究者將文件內容作資訊解讀，以下圖 3.3 與 3.4 的給水系統為例，在給水系統平面圖與昇位圖這兩份文件依照文字敘述「C.W1”
∅H.I.P(自來水供水管)」、「H.W1/2” ∅S.U.S(太陽能熱水管)」、「C.W1” ∅H.I.P(井水供水 管)」等字串中解讀出研究案例的給水系統有：自來水系統(C.W)、井水系統(C.W)、
熱水系統(H.W)；且使用的管線材料為：H.I.P(耐衝擊 PVC 管)與 S.U.S(不鏽鋼)，其圖 說中管線所連接的各種符號，即表示給水系統的各種設備與裝置，而為了能確定符號 所代表的意義，即需要配合下圖 3.5 的給水系統圖例與表 3.5 的配管說明，使符號與 文字做對應，解讀出符號所代表的設備類型，並清楚瞭解管線的配置尺寸與位置。
圖 三.3 本研究案例系統平面圖的資訊表示例
圖 三.4 本研究案例系統昇位圖的資訊表示例
圖 三.5 本研究案例系統圖例的資訊表示例
表 三.5 本研究案例配管說明
圖中未經標示之管徑尺寸材質請參閱下列說明 1.熱水管均採 SUS#304 一體成型發泡被覆不鏽鋼管
其口徑為:1/2"∅×2.5mm(t) ,3/4"∅×2.5mm(t) ,1"∅×3.0mm(t)
暗管被覆層厚度:1/2"∅(t=2.6mm) ,3/4"∅(t=3.3mm) ,1"∅(t=4.5mm) 明管被覆層厚度:1/2"∅(t=6.0mm) ,3/4"∅(t=6.0mm) ,1"∅(t=6.0mm) 2. 本工程冷水管均採正字標誌耐衝擊 H.I.P 管
3. 冷水管之出水口為 1/2"∅時:
如出水口為 2~4 栓,其橫幹管為:3/4"∅
如出水口為 5~10 栓,其橫幹管為:1"∅
4. 洗衣機龍頭及洗衣槽龍頭均離地面 110 公分 5. 普通龍頭均離地面 90 公分
6. 浴廁內清洗龍頭均離地面 45 公分
3.2.3 工程估價單的資訊解讀
在本小節裡，研究者依照 3.2.1 節中的「工程標單」，解讀文件內的機電物件資訊；
其工程估價單的組成架構可以參考下圖 3.6，是以層級式的方式組成，並將順序排列 為：「總表」 > 「詳細價目表」 > 「單價分析表」。
圖 三.6 本研究案例的工程標單架構圖
依照不同類型的標單內容，研究者依序將文件解讀文件內容中的機電資訊，以估 價單總表為例可參考下圖 3.7，其文件主要說明專案中所包含的各種工項為主，可分 成「建築工程」與「機電工程」兩大類，而在機電工程中，又可再依不同性質的機電 系統分成「給水設備工程」、「排水設備工程」、「電氣設備工程」與「弱電設備工程」
共四大項，其空調系統主要以窗型冷氣為主，因此在標單文件中並沒有明空調系統的 工作項目；將估價單總表資訊解讀分類完畢後，依序詳細價目表中的文件內容顯示，
主要以提供各種系統工程所需要的施作物件為主可參考下圖 3.8，其文件中包含：機 電設備、機電裝置、機電管線等項目，說明系統組成所需要的各種機電物件名稱與數 量；而單價分析表則是以施工面所需要的人、機、料比例及施工效率為主，但本研究 的方向是以探討總分類碼存取機電物件資訊與提取機電電物件資訊之應用為主，因此 施工所需要的人力資源與施工機具與物件本身並無直接關係，因此單價分析表中的資 訊，將不被採用。
圖 三.7 本研究案例工程估價單-總表資訊表示例
圖 三.8 本研究案例的工程估價單-給水設備工程詳細價目表資訊表示例
3.2.4 資訊分類成果整理
依照上述的解讀方式，研究者將研究案例中的兩種文件分類後解讀，其資訊的類 型可以分成：機電物件的「系統類型」、機電物件的「設備及裝置名稱」(以下簡稱物 件名稱)、機電物件的「材質類型」；而從上述的分類模式中顯示，機電物件可以由三 種不同面向的資訊所組成，將結果整理成下表 3.6，做為研究案例的機電物件的資訊 基礎，以利後續建立機電系統模型，並將總分類碼存取至機電參數元件中。
表 三.6 本研究案例的機電物件清單
系統類型 物件名稱 材質類型
自來水與井水系統系統 (統稱為給水系統)
水塔 不鏽鋼
離心式泵浦 不鏽鋼
沉水式泵浦 不鏽鋼
水管 H.I.P PVC
水管配件 H.I.P PVC
水龍頭 不鏽鋼
洗臉盆 陶瓷
廚房水槽 不鏽鋼
洗衣檯 水泥
浴缸 玻璃纖維
林浴盆頭 不鏽鋼
馬桶 陶瓷
水表 銅
逆止閥 銅
閘閥 銅
熱水系統
瓦斯熱水器 不鏽鋼
太陽能熱水器 不鏽鋼
披覆水管 不鏽鋼
披覆水管配件 不鏽鋼
汙排水系統
汙水處理池 水泥
汙排水管 PVC
汙排水配件 PVC
漏水頭 不鏽鋼
雨排系統 雨排水管 PVC
漏水頭 不鏽鋼
動力及插座系統 (統稱為電力系統)
電表 鋁合金
配電盤 鋁合金
電力管 PVC
電力管配件 PVC
插座 銅
照明系統 電開關 銅
接線盒 鋁合金
電視、電話、網路系統 (統稱為弱電系統)
弱電箱 鋁合金
弱電管 PVC
電視系統 電視插座 銅
電話系統 電話插座 銅
網路系統 網路插座 銅
將研究案例的資訊整理完畢後，從上述表格中的資料組成可以得知，任何一筆資 料的描述，恰好與總分類碼的系統分類模式相同；其利用不同面向的營建資訊，描述 營建工程中的各種物件相同，從 3.3.3 節中的給水設備工程的詳細價目表「 1.5 頓不 鏽鋼水塔」這筆資料為例，其物件即是由「系統類型」面相的資訊、「物件名稱」面 相的資訊、「材質類型」面相的資訊所組成(給水系統、水塔、不鏽鋼)，可參考下圖 3.9 總分類碼描述紅色皮球的例子與詳細價目表中 1.5 頓不鏽鋼水塔物件描述的例子 請參考下圖 3.10。
由此可證，利用不同面向的機電資訊，將可以有效指出物件所包含的各種資訊，
因此本研究所利用 Omni 全分類碼來表示機電物件，將是一個可行的資訊表現方法。
圖 三.9 全分類碼描述營建工程物件方式[]
圖 三.10 全分類碼描述營建工程物件方式
3.3 系統模型
在本節中研，究者依 3.2 節中的機電物件清單，在研究案例的 BIM 模型專案中 導入並設定需要的機電參數元件，再依照機電工程圖說的管線位置、尺寸等資訊建制 機電模型。本小節將依階段分成，機電元件導入與參數設定、建立機電系統模型以及 研究案例建模成果整理共三小節做說明。
3.3.1 機電元件導入與參數設定
在本小節裡，研究者依 3.2 節中所整理的機電物件清單，將各種機電系統所需要 的參數元件導入至研究案例的 BIM 專案中，並依清單所提供的機電物件資訊，設定 研究案例所需要的機電參數元件；以給水系統為例，研究者依照機電物件清單，將研 究案例中所需要的機電參數元件，依照 Revit 軟體中的元件分類架構分成：機械設備、
管、管配件、管附件、衛工裝置等六種類型，可參考下圖 3.11。
圖 三.11 本研究案例給水系統所需部件架構
依循軟體內建的機電參數元件的路徑，將所需要的機電參數元件導入製研究案例 的 BIM 模型專案中，其路徑可參考下表 3.7 至 Revit 軟體中的插入頁簽後圖>點選載 入族群的功能，可參考下列圖 3.12 操作其軟體功能，將各種機電參數元件加入至 BIM 模型專案裡。
表 三.7 本研究案例之機電參數元件在軟體元件庫的位置 裝置或設備 在 Revit MEP 元件庫的位置
水塔 China_Trad >機械>MEP>一般元件>水箱>M_儲水箱-直立 離心式泵浦 China_Trad >機械>MEP>水系統元件>泵>M_離心泵-水平 沉水式泵浦 China_Trad >機械>MEP>水系統元件>泵> M_污水泵-直立排放 瓦斯熱水器 China_Trad >廚具及衛浴>MEP>設備>熱水器> M_熱水器-無水箱
管配件
China_Trad >管>配件>PVC>明細表 40>承口型>M_T 接頭-PVC-明細表 40 China_Trad >管>配件>PVC>明細表 40>承口型>M_管接頭-PVC-明細表 40 China_Trad >管>配件>PVC>明細表 40>承口型>M_管接頭異徑-PVC-明細表 40 China_Trad >管>配件>PVC>明細表 40>承口型>M_彎頭-PVC-明細表 40 逆止閥 China_Trad >管>閥件>逆止閥>M_逆止閥-10-100mm-螺紋
閘閥 China_Trad >管>閥件>球型閥>M_閘閥-10-50mm-螺紋
洗臉盆 China_Trad >廚具及衛浴> MEP >裝置>廁所> M_廁所-橢圓形 洗衣台 China_Trad >廚具及衛浴> MEP >裝置>廁所> M_廁所 - 壁掛式 廚房水槽 China_Trad >廚具及衛浴>MEP>裝置>水槽>M_水槽-廚房-雙槽
浴缸 China_Trad >廚具及衛浴>MEP>裝置>浴缸>M_浴缸-Maestro
馬桶 China_Trad >廚具及衛浴>MEP>裝置>水槽>盥洗室>M 盥洗室-沖水箱
圖 三.12 載入機電元件至軟體示意圖
將內建的機電參數元件導入至研究案例的 BIM 模型專案後，將其結果整理成下 表 3.8，並從此表中顯示，目前的機電參數元建僅能滿足機電物件清單中的 13 項機電 物件，而為了使研究案例的機電模型能完整建立，以利驗證總分類碼的存取與提取資 訊的效益，研究者至網路上的 Revit 參數元件平台中，搜尋其餘未導入至軟體中的機 電參數元件，以補足其餘所需之機電物件，可參考下圖 3.13 的網址至平台中搜尋所 需要的機電參數元件，並將其機電參數元件導入至研究案例的 BIM 模型專案中。
表 三.8 導入軟體內建的機電參數元件結果
系統類型 需導入的物件名稱 已導入的物件名稱
自來水 與井水系統系統
(統稱為給水系統)
水塔 M_儲水箱-直立
離心式泵浦 M_離心泵-水平 沉水式泵浦 M_污水泵-直立排放
水管 未導入
水管配件
M_T 接頭-PVC-明細表 40 M_管接頭-PVC-明細表 40 M_管接頭異徑-PVC-明細表 40 M_彎頭-PVC-明細表 40
水龍頭 未導入
洗臉盆 M_廁所-橢圓形
廚房水槽 M_水槽-廚房-雙槽 洗衣檯 M_廁所 - 壁掛式 浴缸 M_浴缸-Maestro
林浴盆頭 未導入
馬桶 M 盥洗室-沖水箱
水表 未導入
逆止閥 M_逆止閥-10-100mm-螺紋 閘閥 M_閘閥-10-50mm-螺紋
熱水系統
瓦斯熱水器 M_熱水器-無水箱 太陽能熱水器 未導入
披覆水管 未導入
披覆水管配件 未導入
圖 三.13Autodesk Seek 參數元件分享平台 http://seek.autodesk.com/
將尚未導入的機電參數元件導入至研究案例的 BIM 模型專案後，研究者將不同 名稱的機電參數元件統整；並將名稱依「系統類型」>「物件名稱」>「材質類型」
作排列，使識別方式統一；其理由為機電參數元件皆以設計者、刻模者等模型製造者 的專業習慣所命名，因此機電參數元件的名稱都不盡相同，為此研究者利用 Revit 軟 體中族群與類型欄位作為識別機電參數元件的依據，並將物件名稱重新命名，以利方 便讀取與識別，可將結果整理成下表 3.9。
表 三.9 本研究案例的 Revit 給水系統參數元件表
系統類型 Revit 機電參數元件的原始名稱 依機電物件清單所命名的 族群與類型新名稱
自來水與井水系統系統 (統稱為給水系統)
M_儲水箱-直立 水塔_不鏽鋼
M_離心泵-水平 離心式泵浦
M_污水泵-直立排放 沉水式泵浦
M_T 接頭-PVC-明細表 40 給水_三通接頭_ H.I.P PVC M_管接頭-PVC-明細表 40 給水_連接頭_ H.I.P PVC M_管接頭異徑-PVC-明細表 40 給水_變徑接頭_ H.I.P PVC M_彎頭-PVC-明細表 40 給水_彎頭接頭_ H.I.P PVC Ball Faucets 水龍頭_不鏽鋼
M_廁所-橢圓形 洗臉盆_陶瓷
M_水槽-廚房-雙槽 水槽_不鏽鋼 M_廁所 - 壁掛式 洗衣台_水泥製 M_浴缸-Maestro 浴缸_玻璃纖維 Hand Shower Set - Stainless 淋浴盆頭_不鏽鋼
M 盥洗室-沖水箱 馬桶_陶瓷
Water Meter 水表_銅製 M_逆止閥-10-100mm-螺紋 逆止閥_銅製 M_閘閥-10-50mm-螺紋 閘閥_銅製
熱水系統
M_熱水器-無水箱 瓦斯熱水器
Solar Water Heating 太陽能熱水器 ProPress Stainless Reducing Tee 熱水_三通接頭_SS ProPress Stainless Coupling 熱水_連接接頭_SS ProPress Stainless Reducer 熱水_變徑接頭_SS ProPress Stainless Elbow - 90° 熱水_彎頭_SS
將獨立個體的機電參數元件設定並導入至研究案例的 BIM 模型專案後，開始補 充設定所需要的管線參數元件，研究者以機電物件清單與原設計圖說中的管線資訊做 資料基礎，將本研究案例需要使用的給水管線(PVC-H.I.P 管及不鏽鋼披覆管)、排水 管線、電力管等管類型的機電參數元件，設定於研究案例的 BIM 模型專案中；但 Revit MEP 既有的管線尺吋與國內慣用的管線資訊不同，因此本研究以台灣大洋塑膠公司 提供的 PVC-H.I.P 給水管線尺寸資料與萬蕙企業有限公司提供的 SUS304 不鏽鋼壓接 管尺寸資料理成下表 3.10 與表 3.11 並將管線資料設定於研究案例的 BIM 模型專案 中。
