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研究生: 許慈芳
Hsu, Tzu-Fang
論文名稱: 應用BIM自動產生組合施工架所需之物料管理資訊
Using BIM to Automate Information Generation for Assembling Scaffolding - A Material Management Approach
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: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 137
中文關鍵詞: 自動化施工架系統BIMOntologyDynamo物料管理
外文關鍵詞: Automate Scaffolding System, BIM, Ontology, Dynamo, Material mManagement
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  • 建築工程中,施工架工程為營建過程中不可缺少之臨時設施,幾乎每個工程都會使用到施工架輔助工程進行。然而現今施工架工程施作大多仰賴施工人員過去相關的施工經驗,當材料運送到工地時,並不會詳細點收,使得在施工過程中,常常出現缺料,不僅造成工期延宕且更是增加許多運輸以及人力成本;或者不正確的安裝料,使得施工人員風險提高,另外施工中各種工項需要使用到施工架時,可能會因為不同工項需要特殊的零件或是需要注意的地方,若是規劃不當,配合物料運輸就會產生錯誤,如此將再度浪費人力成本以及時間。
    隨著科技不斷發展,應用知識本體(ontology)發展知識領域模型,對於知識的傳承與分享有諾大的幫助,再加上近幾年逐漸成熟的建築資訊模型(BIM, Building Information Modeling),整合營建工程各項資訊交流,並且使用BIM相關內嵌軟體(Dynamo),進行視覺化程式設計,使BIM的效率增加,提供施工架工程良好的資訊交流與整合施工的溝通平台。雖然以往研究已經透過BIM開發出自動化佈設施工架系統,其成果仍然不足以根據不同情形提供施工人員足夠資訊來決定施工架佈設。
    為了改善施工架工程的品質以及效率,本研究發展一自動化施工架系統,透過訪談結果,以物料管理的概念,配合施工進度,利用ontology解析出建構BIM模型的各項因子,再利用Dynamo結合上述的因子,建置出施工架元件以及發展自動化建構施工架模組,最後回饋至BIM模型中,利用BIM模型展示施工架物料管理之資訊需求,提供給專案參與者,增加現場施工效率及精準度,並提高品質,做好妥善且良好的規劃。

    In a construction project, the scaffolding system is an important temporary facility to support the process of construction. Without properly assembling scaffoldings, the construction process could be delayed, and workers could be exposed to danger. However, construction workers usually rely on their past experiences to assemble scaffoldings without detailed planning. Consequently, lack of necessary components delivered to the site, assembling does not match with the construction process, or staggered with the floor of the building, could occur and jeopardize the construction project.
    Building Information Modeling (BIM) is the emerging technology that can help construction engineers obtain information for detailed planning. However, the scaffolding system is not usually developed in the BIM model. Although several researchers have developed programs that can automate assembling scaffoldings in the BIM model, the results could not provide construction managers with sufficient information to make decisions in terms of various environmental scenarios.
    This research establishes a mechanism to automate information generation for assembling scaffolding from the perspective of material management. First, a thorough interview with stakeholders related to the scaffolding system is conducted to identify the uses and information requirements. Then, an ontology model is employed to determine the specification to develop the scaffolding system within the BIM model. Afterward, a series of Dynamo modules are developed to automate assembling scaffolding in the BIM model. Finally, the result shows that with the implementation of Dynamo modules, the detailed information of assembling scaffolding can be effectively and efficiently obtained.

    摘要 I Abstract II 誌謝 V 目錄 VII 表目錄 X 圖目錄 XI 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 研究範圍與限制 4 1.4 研究流程 5 1.5 論文內容與架構 7 第二章 問題陳述及文獻回顧 8 2.1 問題陳述 8 2.2 施工架系統規劃及管理 10 2.3應用BIM 於施工架規劃 11 2.4 Dynamo於BIM領域之發展 16 2.5 知識本體論於BIM之發展 20 2.6 小結 23 第三章 研究方法 24 3.1 IDEF0 分析法 25 3.2 Ontology與OWLProtégé SWRL 簡介 27 3.2.1 Ontology簡介 27 3.2.2 OWL 發展 32 3.2.3 Protégé 功能與簡介 32 3.2.4 SWRL 規則 34 3.2.5 推論引擎 35 3.3 Dynamo 視覺化程式語言 37 3.4 BIM 建模軟體 40 第四章 應用BIM建構自動化施工架之物料管理架構 41 4.1 應用知識本體於BIM 建構施工架系統 41 4.1.1 施工架知識分析 42 4.1.2 建構知識本體模型架構 49 4.1.3 類別及屬性建立 52 4.1.4 SWRL 語言建置 58 4.1.5 發展BIM之建模規則 65 4.2 應用BIM 自動化建構施工架系統流程 68 4.2.1 施工架元件 68 4.2.2 自動化施工架佈設說明 76 4.3 物料管理之實現 84 4.3.1 問題陳述 84 4.3.2 系統目的 84 4.3.3 物料管理各階段資訊需求 84 4.3.4 應用ACCESS 資料庫管理系統進行物料管理 87 4.4 小結 89 第五章 案例驗證 90 5.1 案例介紹 90 5.2 應用Ontology 解析施工架搭設需求 93 5.3 自動化建模階段 102 5.4 物料管理之產出 105 5.5有無建模規則之差異化分析 108 5.6 小結 110 第六章 結論與建議 111 6.1 結論 111 6.2 未來研究與方向 113 參考文獻 114 附錄A 訪談紀錄 118 A-1 訪談紀錄一 118 A-2 訪談紀錄二 120 A-3 訪談紀錄三 122 A-4 訪談紀錄四 124 附錄B 施工架作業安全檢查重點及注意事項對應法規 129 附錄C 重要施工架規範總整理 131 附錄D 物料管理資訊流程細節 136

    英文文獻
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    [19]衛武資訊, Dynamo 這麼紅,不學可以嗎?(下),http://webim.com.tw/tech/dynamobim_intro_2/ ,2017/03/22登入。

    下載圖示 校內:2022-07-31公開
    校外:2022-07-31公開
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