中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

一、研究緣起
建築物防火避難性能設計的評定制度之設立，係考量現今建築朝向高層化、集合化、大型化及多元複合化的使用型態需求下衍生之防火避難安全風險。由於目前都是以人工讀取AutoCAD中的數據，再由人工輸入的方式進行防火避難性能設計之計算作業，此方式不僅浪費時間，也有輸入錯誤數值的可能；另外在火災煙控電腦模擬FDS中，對於曲線等特殊造型的設計，亦是以接近曲線化的方式進行輸入，進而影響煙層下降時間及避難時間的計算。如何透過BIM技術導入於建築防火避難性能驗證中，提升使用者作業的便利性與參數數值的精確度，使建築物防火避難產業升級，亦可以提升後續評定審查單位進行查核作業的品質與效率，保障建築物防火避難的安全。
二、研究方法及過程
本研究將防火避難安全性能驗證技術種類Route B及Route C分別進行探究，採行的研究方法包含文獻回顧法、理論與方法、Template防火避難樣版建置與應用法、案例驗證法、專家座談法、比較分析法等。
將研究過程分為五個部分，分別為文獻回顧與理論分析、Template防火避難樣版參數分析與建置、召開專家座談、Route B及Route C分別進行案例驗證、比較分析與修正樣版。
根據文獻回顧之內容，將防火避難樣版參數所需參數進行分析並且分類，作為建置Template防火避難樣版之基礎；邀請與本研究主題相關的國內專家學者進行座談會議，以諮詢討論及意見交流的方式，前後召開兩次專家學者座談會，以作為研究計畫執行要項內容之審視及改進；Route B部分以防火避難評估公司為使用者的角度出發，先後用運用建築大樓案例，並且以新北市政府所推行之「建造執照電腦輔助查核系統」為發展概念，建置「Template防火避難樣版」初版，Route C部分利用一現有工程案利驗證BIM模型拋轉至FDS模擬的結果，並且與原有工程案例進行對比分析，初步判別與檢測兩軟體間拋轉問題與使用的注意事項；蒐集各方之意見後，整理分析並且回饋修正防火避難樣版，作為國內發展以BIM技輔助建築防火避難性能驗證之第一步，亦是作為BIM整合「建築物生命週期」的第一步。
三、重要發現
將建築物防火避難驗證相關資訊與數值建立於BIM資料庫中，可以提升後續營運管理及救災預防的目的，依據本研究所撰寫之「Template防火避難樣版使用者案例操作手冊」使用「Template防火避難樣版」初版，經由實作驗證，可獲得下列效益：
1.提升防火避難評估公司等使用者作業的便利性，達到節省成本（人工手動操作、縮短時程）的目的。
2.提升防火避難前提條件參數數值的精確度及防火避難性能驗證結果數值的精準度，達到減少人工輸入、輸出錯誤之可能，影響後續驗證結果的計算，提升建築物之安全性。
3.共享BIM元件資料以減少重複作業的浪費，結合BIM元件庫，植入建築防火避難性能驗證所需資訊屬性，深化及本土化國內BIM技術應用。
4.使用標準資料格式減少因檔案交換而產生的錯誤與遺漏，提供使用者三種檔案匯出及交付原則，達到資料及檔案標準化，以利後續研究可依本樣版為母體，針對通案做相對參數分析及規範後，可分版本加入設定。
將一建築工程案例的幾何模型拋轉至FDS中，再進行消防之設定，把模擬結果與原有工程案例進行對比分析，獲得下列效益：
1.節省FDS建置模型所需的大量時間及人力成本，不需再對AutoCAD圖檔進行二次解讀並且重新建模，減少模型不精確及人工操作失誤的可能。
2.與原有建築圖紙完全一致，可避免過去工程師或其他使用者二次建模時，因為人工疏忽或特殊造型的設計，而產生模型簡化等原因，造成後續模擬所用模型與設計方案出現偏差。
3.BIM拋轉後的模型在整個過程中均以3D模型呈現，有利於更直接觀測測點的位置，方便模型的建置與後續審查單位的審核。
四、主要建議事項
根據研究發現，提出下列具體建議：
1.立即可行－辦理國內「使用傳統CAD作業模式與BIM建築資訊模型在防火避難性能驗證所得之資料差異」講座。
2.立即可行－推廣「Template防火避難樣版使用者案例操作手冊」，將BIM技術導入業界作為防火避難驗證之標準作業機制。
3.中長期建議－以BIM進行建築物防火避難性能驗證線上查核之作業機制。
4.中長期建議－以BIM輔助性能式設計軟體之後續應用。