建模正確性與混凝土數量

在過去，工程師在設計完成後要進行數量計算時總是非常頭痛，想要算到非常精準需要耗費很多時間，並且不同的數量都各自有不同的計算規則，利用人為方式計算時難以保證沒有遺漏或是錯誤。因此為了方便計算以及方便審查，在過去會使用一些簡化的方式來計算數量，簡化的方式當然算出來的數量也只是粗略的估計值，而BIM的好處即是當模型被正確建立完成後，數量的資料即可馬上取得。

本次筆者將藉由一個例子來比較建模正確性造成的數量差異，模型如下圖所示，整個模型由混凝土柱、樑、版三種元素所組成，結構格線的配置為X向5x8m=40m，Y向為5x6m=30m。每一個節點上都配置斷面為80x80cm，高3m的混凝土柱。樑的斷面尺寸皆由50x30cm的斷面所構成，建立方法為從柱心至柱心，因此會有部分的體積與柱重疊。版的厚度皆為15cm，為了快速建立模型，建立的方法為直接建立一個40mx30m的矩形樓板覆蓋整個格線範圍，其與樑以及柱皆有部分重疊。

原始模型資料

以上所述為原始的模型，過去在簡化的數量計算中，為了方便計算，上述樑、柱、版的重疊部分皆未扣除，因此算出來的數量必定會略高於混凝土的實際用量。因此為了瞭解扣除重複部分的混凝土體積與原始混凝土量的差異，我們會將扣除後的大小與尚未扣除的量進行比較來觀察差異到底有多大。

模型切割方法

如上圖，以柱為基礎將重疊部分的樑切除，再以柱與樑為基礎將多餘的版給扣除掉，切除前後各元件的詳細數量變化如下所示。

首先樑扣除掉的體積部分佔原本樑的體積約11%，而表面積分為上下面積、側表面積(長邊)、側面積(短邊)，短邊側面積為與柱相接的部分，在計算模板面積時必須扣除掉此部分的面積。因為斷面大小並沒有改變，因此短邊面積大小並不會改變。

樑詳細數量說明圖表

柱因為沒有扣除掉任何的體積，因此可直接計算其使用的混凝土體積，而模板面積則是計算柱的四個側面的表面積。

柱

版切除後混凝土體積約減少9%，值得特別注意的地方是在側面積的部分(下圖紅色面積)，其面積不只沒有減少反而增加了379%，其原因在於原本版的建立方式是直接建立一塊大型的矩形面積，因此只有在最外圍的格線上有側面積，而切割後，在原本與柱樑重疊處則產生了新的切割面，因此側面積反而有增加的現象發生。

由下表可看出，柱樑重疊部分的混凝土約佔總混凝土體積的2.3%，版與柱樑重疊部分的混凝土體積約佔總混凝土體積的5.2%，因此全部扣除後的混凝土體積約佔總混凝土體積的7.5%。以上為僅針對混凝土體積作比較。

最後我們直接來計算模板數量，因為BIM模型已經建立完成，因此只要直接將我們需要的面積數量相加即可得到模板數量，其計算邏輯為：柱的側面積+樑長邊側面積+樑下面積-樑短邊側面積+版底面積-版側面積=345.6+2x(372-18)+111.6+1091-100.5=2227.7 m2。因此我們只要確定BIM模型正確建立，過去複雜困擾的數量計算問題都可以直接得到數據，節省數量計算的時間。