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研究生: 陳瑋庭
Chen, Wei-Ting
論文名稱: 開發以BIM為基礎之施工架管理系統
Developing the BIM-based Scaffolding Management System
指導教授: 馮重偉
Feng, Chung-Wei
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 127
中文關鍵詞: 施工架管理建築資訊模型Dynamo
外文關鍵詞: Scaffolding Management, BIM, Dynamo
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  • 在營建工程專案中,施工架雖為非主體結構,但具有相當重要的輔助功能,倘若施工架發生物料或安全等管理不當等問題,常會造成工安意外甚至嚴重影響工程專案之進度及花費。然而現今施工架管理多依賴相關人員施工經驗以及紙本記錄,而2D的搭設規劃常常未考慮施工空間以及搭設位置是否符合施工需求,此外當今建築注重外型設計及創意,特殊造型的牆面使用舊有的物料計算方式往往不夠精確,因此施工架管理乃為營建工程管理中的重要議題之一。近年建築資訊模型(BIM, Building Information Modeling)應用於工程專案逐漸成熟,相關軟體應用程式介面(API)的提供也使得軟體使用者可以擴展軟體既有功能以滿足各自需求。目前已有相關研究及軟體應用BIM技術協助施工架管理,然而其並未對特殊造型牆面有過多著墨,且施工架元件及搭設規則也不符合台灣規範。
    因此為改善上述問題,本研究將開發以BIM為基礎之施工架管理系統,此系統適用於Autodesk Revit。首先需分析系統所需之功能、資訊及資訊獲取方式,接著建構知識本體模型以協助分析施工架之搭設方式及建模所需資訊,並利用IDEF0協助規劃系統開發之程式架構,最後使用Dynamo依照上述分析資訊進行系統之開發,功能包含模型建構、備料清單、施工前點料清單、規範檢核清單及進度模型的輸出,為施工架廠商提供所需物料資訊,也為營造商提供搭設結果檢核之依據,更可協助雙方進行搭設方式及位置之溝通,以提升施工架之管理效率。

    Scaffolding is an important temporary structure. If improper manage materials or safety, it often causes security accidents and affects progress and cost of the project. Today's scaffolding management relies on personnel's construction experience and paper records. When people carry out 2D design and planning, they usually don’t consider whether the building space and installation location meet the requirements. In addition, today's buildings focus on creativity and use the special-shaped wall. It causes inaccurate material calculations. In recent years, the application of Building Information Modeling (BIM) in the field of construction has gradually matured. There are kinds of literature and software using BIM to assist scaffolding management. However, it doesn't pay much attention to the special-shaped wall, and the scaffolding components and erection rules do not conform to the Taiwanese specification.
    In order to improve the above issues, this paper develops a BIM-based scaffolding management system that is applicable to Autodesk Revit. First, interview and literature review is conducted to identify the functions and information required by the system. Then, an ontology model is employed to determine the information required to erect the scaffolding model. Next, the system framework is planned with IDEF0. Finally, scaffolding management system is developed with Dynamo. System functions include modeling, material list, specification list, and output the progress model, which provides the scaffolding manufacturer with material information, the builder with the basis for checking erection result, and then assist the parties to communicate for the erection method and location to improve the management efficiency.

    摘要 i Abstract ii 誌謝 v 目錄 vii 表目錄 x 圖目錄 xii 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 3 1.3 研究範圍 4 1.4 研究流程 5 1.5 論文架構 7 第二章 問題陳述及文獻回顧 8 2.1 研究問題陳述 8 2.2 施工架管理 11 2.2.1 物料管理 12 2.2.2 安全管理 16 2.3 應用BIM於施工架管理 17 2.3.1 應用BIM於施工架管理之研究 17 2.3.2 應用BIM於施工架管理之相關軟體 23 2.3.3 Dynamo 28 2.4 小結 29 第三章 研究方法 31 3.1 專家訪談 31 3.2 IDEF0分析法 32 3.3 Ontology簡介 34 3.3.1 本體論介紹 34 3.3.2 知識本體編輯器-Protégé 35 3.3.3 SWRL規則介紹 35 3.4 BIM建模軟體 36 3.5 Dynamo簡介 37 第四章 以BIM為基礎之施工架管理系統 39 4.1 施工架管理系統功能分析 40 4.2 系統資訊需求分析 44 4.2.1 需求資訊和獲取方式分析 44 4.2.2 施工架元件規格整理及參數分析 46 4.2.3 施工架搭設規則分析 50 4.2.4 施工架物料計算方式分析 53 4.2.5 施工架相關規範整理 56 4.3 建構施工架搭設規則本體模型 63 4.4 系統架構規劃 70 4.5 開發施工架管理系統 75 4.5.1 參數化施工架元件 75 4.5.2 建模功能 80 4.5.3 輸出功能 86 4.6 小結 92 第五章 案例驗證 93 5.1 案例介紹 93 5.2 工區資料整理 94 5.3 建構施工架模型 98 5.4 清單輸出及進度管理 101 5.5 施工架管理系統功能驗證 105 5.6 小結 108 第六章 結論與建議 109 6.1 結論 109 6.2 未來研究方向 110 參考文獻 112 附錄A 訪談紀錄 115 附錄B 系統架構規劃 120 附錄C 框式施工架元件規格整理 121 附錄D 本體模型實例及推論結果 124

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