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研究生:林熙聖
研究生(外文):Lin, Hsi-Sheng
論文名稱:BIM建築資訊模式應用於估算作業之研究─以房屋結構為例
論文名稱(外文):Application of BIM on Construction Cost Estimation for Reinforcement Concrete Buildings
指導教授:洪士林洪士林引用關係
指導教授(外文):Hung, Shih-Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:工學院碩士在職專班工程技術與管理組
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:128
中文關鍵詞:營建生命週期建築資訊模型國際協同工作聯盟資訊交換標準
外文關鍵詞:building-construction life-cycleBuilding Information ModelIAIIFC
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營建物生命週期遭遇的問題包括:設計過程中,任何的變更無法同時自動更新相關2D圖面;施工階段時,相同的資料不斷重複輸入,且資料無法有一致性的管理;相同的圖面不斷進行重複的修改與儲存,無法有充足的時間來校正新的圖面;相同的工作團隊,無法對整體工程有相同的理解;無一家軟體廠商能夠提供一個能涵蓋全營建生命週期的應用系統,也無一件工程單靠一家公司的軟體便可完成全部的工作;及於領投標報價階段無法以最快的方法準確估算工程數量。為解決上述問題,國際協同工作聯盟IAI,以建築模型資訊BIM (Building Information Model)的概念,訂定資訊交換標準IFC (Industry Foundation Classes),IFC已是工程領域常用的標準格式之ㄧ。本研究之目的主要探討在營造階段取得IFC檔案後,利用以BIM系統為基礎之ArchiCAD 12繪圖軟體採用不同構件優先模式建立模型,以探討其數據讀取所存在的問題,及結合IFC之繪圖軟體自動計算數量,評估其估算效益與數量正確性。本論文將採用一支柱、一片牆的三種組合型態及一個包含筏基層與地面二層加屋突層之建築模型案例,利用IFC所產生之數量,以人工驗算與AACC估算軟體進行測試。研究結果證實IFC是一種有效率且具準確性的工具。此外,再以IFC QuickBrowser擷取由IFC資訊交換標準所產生的Schema,探討營建生命週期中對此資訊內容的需求狀況。結果亦顯示IFC資訊內容在建築設計階段是滿足需求的,但在營造施工階段卻是明顯不足。
For a building-construction life-cycle, there are several issues have to be addressed, including (a) any modification-design in analyzing model unable to automatically and simultaneously update the original 2D drawing; (b) corresponding data cannot be managed consistently and need to re-input the same data at every project stages; (c) reiteratively modifying-and-saving the same drawing thus without enough time to prove and correct of new drawing; (d) variant group members (engineers) for a project unable to perceptive the whole project under 2D drawings; (e) no any computer system (software) can be employed to solve a complicated construction project as well as all projects cannot solved via one computer system; and (f) unable to estimate construction-cost promptly while bid tenders. In order to solve these problems, the IAI provides an information exchange standard, IFC (Industry Foundation Classes), with the concept of BIM (Building Information Model) for the field of construction. Currently, IFC has been recognized as a common standard in construction engineering field.
The aim of this study is after obtaining IFC files of a construction project, employing the BIM-based ArchiCAD 12 drawing system to build the building model with different components-priority, and estimating the accuracy of the component-quantity calculated via IFC information. Finally, the advantages of the scheme are evaluated and discussed. This work will compare the quantities computed by IFC information manually with those obtained by AACC estimate software. Three different cases are employed in the work, one single column, one wall with particular planning model of grassroots level, and a two-storey building with one overhead floor. In addition, the corresponding IFC schemas are retrieved through IFC QuickBrowser to explore the demand information for their construction life cycle. Based on three cases, simulated results show that BIM model with IFC information can provide satisfactory information in the design stage, but is insufficient in construction phase.

目錄
摘要........................................................ i
Abstract.................................................... ii
誌謝........................................................ iii
目錄........................................................ iv
表目錄...................................................... Viii
圖目錄...................................................... ix
第一章 緒論................................................. 1
1.1 研究背景............................................ 1
1.2 研究動機............................................. 3
1.3 研究目的與範圍....................................... 4
1.4 研究方法與步驟....................................... 4
1.4.1 研究方法......................................... 4
1.4.2 研究步驟......................................... 5
第二章 文獻回顧............................................. 6
2.1 BIM相關之著作與文獻.................................. 6
2.2 IFC相關之文獻性..................................... 8
2.3工程數量估算相關之文獻............................... 11
第三章 研究相關知識......................................... 14
3.1營建資訊交換標準之發展............................... 14
3.1.1資訊交換標準之需求............................... 14
3.1.2資訊交換標準-文件資訊............................ 15
3.2物件導向技術(Object Oriented Program,OOP) ........... 18
3.2.1 何謂物件導向技術OOP............................. 18
3.2.2 物件導向技術的應用............................... 18
3.3 建築資訊模型化(Building Information Model,BIM) ...... 19
3.3.1 BIM建築資訊模型化介紹............................ 19
3.3.2傳統CAD方法與BIM建築資訊模型比較................ 20
3.4資訊交換標準(Industry Foundation Classes,IFC)........ 21
3.4.1 IAI/Building Smart............................... 21
3.4.2 IFC發展.......................................... 23
3.4.3 IFC架構.......................................... 23
3.4.4 IFC資訊內容...................................... 25
3.4.5 IFC 資訊讀取介面................................. 26
3.4.6 IFC Schema語法規則............................... 26
3.4.7 IFC類別內容...................................... 27
3.4.8 IFC圖檔特性...................................... 35
3.4.9 IFC幾何形狀描述.................................. 36
第四章 系統架構分析......................................... 38
4.1 設計自動化發展....................................... 38
4.2 傳統 CAD系統繪圖.................................... 39
4.2.1柱............................................... 39
4.2.2梁及牆........................................... 40
4.2.3版............................................... 41
4.2.4傳統2D圖........................................ 41
4.2.5傳統 3D圖........................................ 42
4.3 BIM系統繪圖......................................... 43
4.3.1樓層資訊設定..................................... 44
4.3.2 柱資訊設定....................................... 45
4.3.3 梁資訊設定....................................... 46
4.3.4 牆資訊設定....................................... 46
4.3.5 版資訊設定....................................... 47
4.3.6 柱、梁位置資訊設定................................ 47
4.4 BIM系統構件繪圖影響................................. 48
4.4.1遵循柱梁優先式繪圖............................... 48
4.4.2違反柱梁優先式繪圖............................... 49
4.4.3 ArchiCAD繪圖展示................................ 49
4.5 小結................................................. 50
第五章 實作與分析........................................... 51
5.1 前言................................................. 51
5.2 模型建立與數據擷取................................... 52
5.2.1 模型建立......................................... 52
5.2.2 數據擷取......................................... 52
5.3 數量計算差異分析..................................... 53
5.4 實例計算............................................. 55
5.4.1 AACC估算系統介紹................................ 55
5.4.2 數據分析......................................... 55
5.5 IFC-schema差異分析.................................. 56
第六章 結論與建議........................................... 58
6.1 結論................................................. 58
6.2 建議................................................. 59
參考文獻.................................................... 60
附件........................................................ 123
參考文獻
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