建築工程3D施工順序模擬系統之研究

3D Sequence Simulation for Building Construction

曾國峰(Kuo-Feng Tseng)

指導教授 ： 謝尚賢

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2007.00819

摘要

工程建造前，透過視覺化施工順序模擬技術，就施工項目的組建邏輯、施工銜接與資源調配等議題進行協商討論，能減少實際動工時可能遭遇到的問題，並有助於工程進度、品質和成本的管控。不過，目前建築工程施工項目愈趨繁雜，加上現有施工模擬方式(諸如簡報、動畫影片及4D視覺模擬等)在媒體編製過程上耗時費力，而無法有效降低工序安排的複雜度，使得多數工程人員多以工程圖說來想像揣摩施工情境，導致工程施工衝突、拆除重做，或是設計變更等情形仍不斷發生。本研究之主要目標即為發展一套資訊工具，促使工程人員有效率地安排、檢視、編修和視覺化模擬工程施工順序，進而應用於提昇工程施工管控效能。
為達成此目標，本研究提出一套圖形介面直觀易懂、工序安排編修簡易和使用資料交換標準之視覺化3D工序模擬系統CS3D(3D Construction Sequence Simulation System)。CS3D係根據物件導向系統開發流程，透過C#程式語言整合其他相關元件實作完成，包括用以呈現3D電腦模型外觀的IFC Engine OCX，和擷取幾何物件屬性資料的IFCsvr等。任何由繪圖建模工具所匯出之IFC檔案，皆能載入CS3D系統，讓使用者利用便捷的編製、儲存與施工順序模擬功能，來滿足前述施工管理需求。

關鍵字

施工順序 ； 視覺化模擬 ； 工程管理 ； 建築工程

並列摘要

To visualize the construction sequences in advance can help engineers in identifying potential problems about construction logistics, work flow, and resource arrangement, etc. Besides, to generate an effective construction sequence can also facilitate the management of schedules, costs, as well as qualities. The objective of this research is to develop a computer tool for assisting engineers in arranging, visualizing, reviewing, and modifying construction sequences so that the efficiency of the entire construction process can be increased.
In this research, we develop a computer system for simulating construction sequences in 3D virtual space, named CS3D, to serve as an effective tool for engineers to arrange, review and optimize construction sequences. This system takes advantage of the IFC (Industry Foundation Classes) standard that supports a building information model for describing, exchanging and sharing geometrical information and related attributes of buildings within the AEC industry. Some numerical algorithms are also implemented in the CS3D system to automatically generate a good initial construction sequence. Furthermore, Friendly graphical interfaces are designed for users to edit, query and manage the sequence information in a effective and efficient way.

並列關鍵字

Construction Sequence ； Visualization ； Simulation ； Construction Management ； Building Construction

參考文獻

謝東穎 (2005)，“鋼結構工程4D模擬系統之研究”，碩士論文，國立臺灣大學土木工程學研究所，台北。

[15]吳翌禎 (2007)，“多維度工程專案資訊整合管理與視覺化之研究”，博士論文，國立臺灣大學土木工程學研究所，台北。

[16]呂明娟 (2006)，“建築結構工程4D模擬系統之研究” ，碩士論文，國立臺灣大學土木工程學研究所，台北。

[7]Heesom, D., and Mahdjoubi, L. (2004). “Trends of 4D CAD applications for construction planning,” Journal of Construction Management and Economics, Vol. 22, No. 2, pp. 171-182.

[12]Koo, B., and Fischer, M. (2000). “Feasibility Study of 4D in Commercial Construction,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, Vol. 126, No. 4, pp. 251-260.