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
建築物防火與避難設計是建築師在實際建築設計過程中必須要檢討的法規項目。依照建築技術規則建築設計施工編第三、四、十一、十二章有關防火與避難檢討之規定，建築物的空間名稱、樓層高度與建築物的構造材料是影響建築物防火安全的主要因子。本計畫以IFC2X3 的資料架構，討論這些主要因子與IFC 資料綱要(schema)對應。建築物的空間資訊也是BIM 模型提供消防安全模擬最重要的資料。本研究現階段成果已完成第三、四、十一、十二章有關防火與避難檢討之法規字詞定義分析,並針對為來與3D 圖台介面整合的構想。相信本研究最終研究成果，一定可以提供給未來從事防火性能設計模擬相當重要的參考基礎資料。
二、研究方法與過程
本研究計畫分兩大方向，一是以行動研究法，以實際案例參與整個研究，從法規的分析邏輯化、IFC 的資料架構解析、樣版的探討、實際案例的演練等過程利用實際案例驗證並實作確認研究成果，本會從101 年起研究法規與IFC交換格式進行雙北電腦輔助建照審查系統的建置，所以法規分析可以與雙北電腦輔助審查系統所進行比較分析或整合應用，透過雙北系統的實作成果，進一步針對本案的法規研究分析與IFC 架構的一致性與可行性進行比較分析；另一是針對國外相關文獻及研究現況進行彙集探討，可以與本案主題進行比較及探討。在過程中會依其需求，邀請建築師事務所及相關的專家學者給予意見或補強研究方向與內容。
三、重要發現
C.Eastman(2009)對於法規檢測的發展歷史做了一次完整的描述與階段性的成果調查。內容涵蓋了政府部門發展的專案計畫(如新加坡BCA 部門發展的e-plan check)與挪威所發展出來的商用軟體(如Solibri Model checker)，可見法規檢測的發展可用於政府部門也可用於民間的軟體開發。國內目前的法規檢測發展屬於實際操作與系統建置的階段。相關研究理論基礎以參考C.Eastman 的研究文獻為主，再參酌其他相關學者的研究著作。而內政部建築研究所102 年「BIM 導入建築管理行政作業法規調查研究」案是相當詳實的基礎調查報告，所提列的發展方向也是目前臺北市、新北市政府發展法規檢測的參考架構。從國內外文獻可以發現一個共通的特點就是：法規檢測之語意辭典(IFD)、法規參數的轉譯、共通資料交換格式(IFC)、標準化的作業環境(MVD)，是法規檢測發展的四要素。本次研究所著重的就是法規語意辭典的基礎建置工作IFC 之所以被認可為一種共通的資料交換格式，可歸功於國際標準組織（ ISO International Standard Organization）所制定的STEP（ Standard for Exchange of Product model data）以及IAI 組織（International Alliance for Interoperability）努力的結果。在許多的文獻都提到，過去的2D、3D 商業繪圖的發展趨勢，只是著重於繪圖與圖像效果的呈現，圖就只是一張圖而無資料的附加；但在BIM 的作業環境下，模型所附加的資訊成為一項主要的工作，且各國繪圖作業環境不同，專案資訊需求也不同。透過國際Building Smart 組織這些年的努力，IFC 格式成為一個共同可接受的資料格式，這就是為什麼本次研究要針對IfcObjects 與IfcSpace 進行名詞對應的主因。而國際間BIM 相關商業軟體要為各國所採用，必須遵守IFC 的資料格式對軟體構件進行命名，目前的商業軟體的檔案匯出格式以支援Ifc2x3 版本為主。
本次研究成果是一項基礎紮根的工作，同時期許國內的法規檢測研究成果可與國際接軌。因此將參照IFC 階層與屬性資料架構研訂法規檢測所需之基本物件定義、關聯架構等，以作為法規資訊交換MVD 基礎。同時接續現有國內既有的成果，避免行政資源重複浪費，因此以新北市所提出之法規樣版檔為參考架構，深化它的基礎資料編定，法規檢測樣版檔與檢測系統平台更具全國一致的通用性，協助台北市、新北市以外的開業建建築師(如桃園市、臺中市等)在其設計方案過程中，可以先行法規檢討的評估，以提升設計品質與效率。在本案中將此一基礎研究編定完整的說明：「法規名稱標準化架構」(附錄三)是將法規名詞定義與IFC 架構做完整對應；「防火與避難法規分析檢討表」(附錄四)是針對法規做了運算邏輯的分析，並與IFC 架構進行對應，這研究成果將幫助未來深化建築資訊應用的一個基礎。
四、主要建議事項
本研究計畫過程中，獲致二項立即可行建議及二項中長期建議：
建議一
主辦機關：內政部建築研究所、新北市政府、中華民國公共工程資訊學會
協辦機關：內政部營建署、中華民國全國建築師公會、臺北市建築師公會、新北市建築師公會、桃園市建築師公會
建築資訊建模最重要的目的就是流暢的跨專業與跨階段資訊整合。資訊整合的關鍵是資料內容與格式的共同標準。目前台灣建築產業各階段之建模標準往往參考蒐集來的契約範本以及國外各階段LOD 的規格，而制定範本與各階段LOD 規格標準的過程中未必能夠真正考量本土產業執行面上的需求，而導致在執行上種種浪費與窒礙難行的狀況。建築基本設計、請照以及發包是設計階段三個最重要的里程碑。
建模標準最終要能夠以IFC 的內容呈現，在本次研究案中針對法規樣版檔進行整合，IFC 記載的法規資訊透過法規樣版檔的方式提供設計者一個可行應用的工具，建議將本次研究成果推行到目前已有執行建造執照線上審查的地方政府單位－新北市政府，透過本次整合的法規樣版及法規分析檢討表進行較深層應用，本案之成果關鍵重點在於包含了建築資訊及本案所整合的法規資訊，可作為輔助審查系統開發的依據。
建議二
本次研究成果推廣 – 法規整合樣版與輔助設計工具應用：立即可行建議
主辦機關：內政部建築研究所、財團法人台灣建築中心、中華民國公共工程資訊學會
協辦機關：內政部營建署、臺北市政府都市發展局、新北市政府工務局、桃園市政府建築管理處、中華民國公共工程資訊學會
建議依據本次研究成果所提，法規邏輯分析的兩個重要關鍵要素：法規名稱標準化、法規運算邏輯方式標準化，建立我國建築法規標準化之基礎標準。本次專案所應用國際通用標準IFC 格式進行法規邏輯化的記載，不同的應用軟體皆可應用此國際標準應用發展符合我國建築法規規範的應用工具或功能。本案研究以實際案例進行法規餐規標準參數的讀取測試，並且應用法規輔助檢測平台進行應用測試驗證進行IFC 資料架構的應用佐證，未來推廣時皆可將其作為實際案例說明，建議將本次研究成果進行推廣，讓有意願執行BIM 應用於建築管理作業的各地方政府了解資訊應用的可行性與實作的成果，將各項研究成果推廣或提供給有意願發展BIM 應用於建築法規輔助檢測之縣市政府(例如：桃園市政府)進行測試使用，希望能鼓勵並擴大參與法規標準化研究與輔助檢測之落實。
建議三
持續建築技術規則施工篇應用IFC 記載建築技術規則檢測資訊研究：中長期建議
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：內政部營建署、中華民國公共工程資訊學會
建議依據本次研究所提，法規邏輯分析的兩個重要關鍵要素：法規名稱標準化、法規運算邏輯方式標準化，持續針對建築技術規則施工篇其他章節繼續分析研究，以持續建立我國建築法規標準化之基礎標準。本次專案所應用國際通用標準IFC 格式進行法規邏輯化的記載，不同的應用軟體皆可應用此國際標準應用發展符合我國建築法規規範的應用工具或功能。
建議四
建築基本設計與發包階段建模的資訊標準 - 本土產業建模元件與MVD的共同協定：中長期建議
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：台灣建築資訊建模學會
建築資訊建模最重要的目的就是流暢的跨專業與跨階段資訊整合，資訊整合的關鍵是資料內容與格式的共同標準。目前台灣建築產業各階段之建模標準往往參考蒐集來的契約範本以及國外各階段LOD 的規格，而制定範本與各階段LOD 規格標準的過程中未必能夠真正考量本土產業執行面上的需求，而導致在執行上種種浪費與窒礙難行的狀況。
由於考量跨平台的應用需求，建模標準最終要能夠以IFC 的內容呈現，因此設計階段各行政部門需提供繪圖標準的MVD(Model View Definition，模型視圖定義)就相對重要。如何以IFC 格式在不同軟體間進行資訊的交換與傳遞，並適時開發相關程式來解決，考量台灣的法規、案件類型、事務所規模、節能目標與產業生態做適當的調整，包含定義交換的物件內容與關聯，明確說明各階段所需資訊、內容與物件。
建築基本設計、請照以及發包是設計階段三個最重要的里程碑，建議邀集具備能夠執行並整合建築基本設計與發包階段的專業人士透過研究計畫進行整合，計畫成果能夠提出基本設計階段以及發包階段建模的資訊標準，建立適合台灣產業的各階段資訊交付手冊、模型視圖定義與參數化建模元件。

1.Research objectives
Based on the request of proposal, the objectives of the project include the following issues:
 Whithin the scope of fire safety and evacuation in Architectural design and construction chapters in building code, evaluate the feasibility of BIM technologies assisted code checking, classify the building code status of partially applicable and completely applicabe.
 Based on prior analysis and revelant content of building code, integrate the result of 2017 research on first and second chapters for building code terminology standardization, object normalization, attributes definitions,and additional normalized terminology and integrations of computational algorithms.
 Through cases studies, as well as discussions with professional architects and official authorities,examine and standardize building information modeling objects and their corresponding attributes.
2.Research background
To assist central and local governments to develop paperless platform for land development permit application, to refind information checking requirement and process, as well as to enable building information modeling assisted building permit approval process and selective double checking, this project proposes the use of Industry Foundation Classes as the standard file exchange format for building code checking.
This project extends the prior research in 2017 that uses Industry Foundation for building information modeling standard file exchange format to record building information that is related to the first and second chapter of the of building design and construction in building code to further chapters of fire safety and evacuation. The project includes stages of generalized requirements for data format and content, systematically to establish the standard for data exchange. Also, takes lessons from the Taipei and NewTaipei city government agencies’ experiences in the development of BIM assisted building code checking system, as well as extends to more applications for other regions of the country.
The project discusses appliations of IFC, schema analysis of building code terminology, building element classification and model view definition.
3.The project is concluded with the following achievements:
 Catagorization of applicable BIM building code checking on the fire safety and evacuation chapters in the part of building design and construction in Building code.
 Use IFC file format to record relavant code-checking terminology, basic object definition, and desirable attributes for code checking. Propose computational algorithms to develop electronic submission system and format checking.
Provide encaptureable domestic building elements generic format to enrich the data content and usabilities.
 Integrate prior research contribution on building code checking modeling template. Provide feasible process for early code-checking assist and design alternative selection, promote design quality and efficiency, as well as effective and applicable testing models.