Solibri Model Checker於法規檢討的應用-Part 1

前面筆者曾經介紹過SMC的基本功能(詳見Solibri Model Checker-BIM模型的檢核工具)，SMC無疑地能夠確保模型品質，以系統的方法找出模型的瑕疵，確保模型的資訊正確無誤，下一個接收模型的單位才能夠直接應用模型，而非接手後重新建立模型。


多數人在得知SMC的基本功能之後都會好奇究竟SMC是否能夠用於「法規檢討」上，因此本篇將針對SMC能夠達成的法規檢討部分做一簡單的介紹。在開始之前必須跟讀者說明的是SMC並無法做到「一鍵完成」所有法規的檢討，其原因在於並非所有法規皆可轉換為程式邏輯，再者SMC提供約40~50種的基礎規則供使用者修改其參數作為品質驗證使用，而非開放給使用者自行編寫規則，因此無法自訂出百分之百符合法規邏輯的檢查規則。故若讀者想要尋找能夠自行撰寫邏輯的檢查程式，此篇文章所介紹的東西可能不適用。


在此筆者暫時先將SMC的規則庫中的所有規則依照用途將其分為9大類，其分別為：

1. 邏輯性檢核
2. 距離檢核
3. 屬性檢核
4. 結構元件檢核
5. 一致性檢核
6. 面積檢核
7. 使用性檢核
8. 防災逃生檢核
9. 完整性檢核

以下就各種分類來詳細描述各種分類的功能與用途。

邏輯性檢核

此類規則主要針對模型元件的邏輯性做判斷，避免不合常理的情形出現。例如：

1. 門與窗無法單獨存在於模型空間中而必須依附於牆體。
2. 一棟建築的外殼必須將所有建築裡的空間包圍起來。
3. 牆體的下部必須與樓地板接觸，上部必須連接上層的樓地板或是天花板。
4. 物件與物件之間彼此不互相重疊。

說明：
上述例子說明的即是一般常理情況下，模型中的物件該有的特性與行為，但是我們在建模時基於能夠簡單快速地將模型給建立完成的前提有時會忽略這些細節，例子4即是大家所熟知的碰撞檢核或干涉檢核，其檢核的目的用於結構模型即是確保模型數量正確，用於管線模型則是為了檢核管線的配置是否有衝突發生。例子3則可應用於建築技術規則第46條：
「(防音)連棟住宅、集合住宅之分界牆、寄宿舍、旅館等之臥室或客房或醫院病房相互間之分間牆及其與其他部份之分間牆，應依左列規定設置具有防音效果之隔牆：
一、分界牆或分間牆應為無空隙、無害於防音之構造，並應為直達樓地板或屋頂之牆壁，如天花板有防音性能者，分間牆得建築至天花板。二、...」
第一點說明分界牆或分間牆必須觸碰於樓地板或有防音性能之天花板，例子3的規則恰好可用於檢查此類的牆體是否有滿足法規的需求。

距離檢核

此類規則可用於兩指定物件之間的距離是否過大或過小，物件並非一定是特定有實體的物件，也可以是兩空間。例如建築技術規則第32條：
「（天花板）天花板之淨高度應依左列規定：
一、學校教室不得小於三公尺。
二、其他居室及浴廁不得小於二‧一公尺，但高低不同之天花板高度至少應有一半以上大於二‧一公尺，其最低處不得小於一‧七公尺。」
則利用距離檢核的規則即可檢查天花板與樓地板之間的距離是否滿足法規的需求。


屬性檢核

此類規則用於檢查物件的屬性資料，如長度、高度、名稱等屬性，而且能夠進一步檢查屬性的規則，舉例來說，建築物的房間編號基本上不會重複，因此可透過屬性檢核來確認是否每個房間編號都是唯一的值。


後面待續...

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

Solibri Model Checker-BIM模型的檢核工具

隨著BIM的熱潮，越來越多工程在投標階段就明訂必須使用BIM技術，但目前多數業主所遇到的難題是即使取得了設計單位或包商的BIM模型也不知道該如何檢核或驗收模型。大家都知道BIM的特色為「所見及所得」-即只要建立在模型中的物件那麼資訊與數量就會正確，因此檢驗模型的正確性就成了關鍵。過去檢驗BIM模型的方法不外乎兩種，一是用人工的方式瀏覽模型，找出模型有瑕疵的地方，此方法非常耗費時間，且人工的方式還是會有很多瑕疵會被遺漏沒被檢查出來。二是大家比較熟悉的「碰撞檢查」，通過碰撞檢查能夠確保模型的量體是正確的，數量不會重複計算到；但假若今天我們要檢查的是使用者有沒有把設備商資料填入正確的物件屬性中，或是物件的命名是否有根據業主所給定的原則、又或者是樓層的淨高度是否有滿足法規的需求？除了人工的方式之外是否有程式化的方法能夠幫我們做這樣的檢核呢？

並不只是BIM What else? So what?

標題為筆者5/21參加的演講主題，講者為來自Arup的Argoon，Argoon受邀來台大分享她在Arup關於BIM的工作經驗以及案例分享，最後提出三項學生應具備的基本BIM能力來勉勵台大學弟妹們，Argoon分享許多在Arup展示出來的BIM技術以及觀念對筆者來說十分受用，因此特地記下來向大家分享。

1. 對公司自己作業上有幫助，為何不使用BIM：目前各國大致上都碰上相同的問題，使用BIM會增加設計階段的工作量與時間，可以減少施工時的錯誤以及重工的損失，但目前除了新加坡政府明文規定在設計階段使用BIM作業可以增加5%的設計費用外，其餘國家均無此規定，因此對於設計單位而言使用BIM無疑是增加成本；但Arup自己發展出許多自動化程式幫助他們減少作業時間，因此對他們而言，BIM是個更好的工具，而非增加更多工作量的工具。

成功導入BIM應有之基本條件

BIM的熱潮近幾年來不斷地在世界各地發燒，而BIM這個名詞也漸漸的在國內開始流傳，不同於國外政府的積極作為，國內的政府機關對於BIM的了解還不夠深入而且了解的人也不多，到目前還沒有辦法針對BIM流程制定一些具體的規範以及品質驗證的方法，因此國內的企業單位在沒有一套標準的制度可以遵循，只能各自發展，能量無法聚集，發展的速度也會相對受限，是非常可惜的一件事情。不過企業界因為競爭的壓力無法等到政府有所動作才開始發展，因此近幾年來許多企業界也積極嘗試將BIM導入既有工作流程中，小公司介面少案例單純，因此導入的速度一般都大公司還要來的順利；因此今天就要來談談大公司要成功導入BIM到底應先具備什麼樣的條件呢？

Archicad使用經驗分享

在台灣，擁有BIM設計能力的建築設計者90%都是使用Revit Architecture，大家對於Revit都已經十分熟悉，但其實在建築領域裡的BIM軟體還有另外一套功能與Revit不相上下的軟體，也就是我們今天要介紹的「Archicad」。筆者有幸接觸到Archicad是因為一個朋友是Archicad的專家，在出國深造前他決定將他一身絕學留在台灣，因此筆者才有機會學習到Archicad。
在接觸Archicad前，筆者一直猜想Archicad是不是不太好用，因此使用者這麼少，但接觸之後才發現Archicad是一套不輸給Revit的BIM軟體，只是台灣知道的人比較少而已。
如同前面幾篇文章一樣，下面針對筆者自己的使用經驗列出Archicad的優點與特色：

Tekla Structures使用經驗分享

Tekla原為芬蘭的軟體公司，其前身即為知名的XSteel，是專門應用於鋼結構設計以及鋼筋混凝土設計之BIM軟體，在2011年被Trimble給買下來。Tekla在細節設計上有非常突出的表現，其詳細程度能夠連螺栓數量都能夠計算出來。Tekla是筆者第二款接觸的BIM軟體，在學習Tekla之前有先接觸過Revit Structure，相較之下Tekla的功能比Revit Structure完整許多，是目前台灣鋼結構設計的主流軟體。
以下就筆者自己使用Tekla Structures的經驗羅列出Tekla Structures的優點與特色：