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系統識別號 U0026-2408202014434300
論文名稱(中文) 發展適用於工程專案管理之BIM智慧模組–以裝修工程為例
論文名稱(英文) Developing the Intelligent BIM Modules Suitable for Project Management – A Case Study of Decoration Works
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 108
學期 2
出版年 109
研究生(中文) 劉家翎
研究生(英文) Chia-Ling Liu
學號 N66074629
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 144頁
口試委員 指導教授-馮重偉
口試委員-陳怡兆
口試委員-劉光晏
中文關鍵字 工程專案管理  建築資訊模型  知識本體模型論  智慧模組  裝修工程 
英文關鍵字 Project Management  BIM  Ontology  Intelligent Modules  Decoration Works 
學科別分類
中文摘要 成本工項及時程規劃為專案管理資訊分析作業中重要項目,專案往往將成本及時程分開規劃,導致兩者缺乏考慮彼此影響的因素,且執行過程大多仰賴人為經驗分析及管理,缺乏有效的經驗知識資訊傳遞之標準。一個專案涵蓋許多工程項目,其中裝修工程的細部分包項目有泥作工程、石材工程、油漆工程…等,裝修工程多以空間為依據以區分不同工項的施作內容,因此各空間需求的坪頂、牆面及地坪裝修材料都不相同,需透過參考大量專案圖說資料以判別各區域需求的裝修材料及工項資訊,使得資料解析作業上較複雜且費時,容易產生判別上的疏漏及錯誤。近年來有許多研究發展建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)以擷取工項數量資訊,但一般BIM模型多以結構工程為主,模型通常未建構裝修資訊,若透過人為細部建構裝修工程需求的元件內容,將造成建構過程相當耗時費力,並缺乏實際裝修工程所需的空間資訊,以區別各施作空間,導致建構之模型與實際需求應用之間存在差異。
為改善上述之問題,本研究首先解析專案管理資訊中成本工項及時程規劃資訊需求,藉由彙整之知識語意資訊作為建構知識本體模型之架構,透過知識本體模型呈現BIM元件與工項之關聯性,並用以推論各類別BIM元件需具備的資訊作為建模規則之依據,確保建構符合專案管理需求之BIM模型。接著利用Dynamo開發BIM智慧模組判別機制之流程,以空間邊界條件為依據擷取符合各工項需求之資訊,並將BIM資訊自動匯入至知識本體模型中,自動產出符合需求之資訊,最後將產出的時程資訊建構為排程之甘特圖形式。藉由智慧模組判別機制可呈現以元件或空間為基準之裝修工項量體需求資訊,改善過往BIM於裝修工程應用之不足,也可減少人為判斷的疏失及錯誤發生,以建立有效的標準流程及方法協助實務上專案管理資訊分析作業使用。
英文摘要 Cost work and schedule planning are important component in the project management but both generally were divided. It was resulting in a lack of consideration which would impact the one to the other. Moreover, a majority of projects rely on sophisticated people without effective the way in which delivered standard knowledge and information. A project includes many work item such as masonry, stone, painting, etc. in the decoration works. The decoration works are mostly based on space to distinguish the construction content of different works. Therefore, it is necessary to refer to a large number of project drawings and illustrations for requirements. Also, it makes the data analysis operation more complicated and easier to commit errors. In recent years, there has been a lot of research to develop BIM to extract information from the number of work items. However, the BIM model is mainly paying much attention to structural engineering. If the information required in the decoration is set up through manual, the process will be quite time-consuming. Besides, the lack of spatial information required for the practical decoration resulting in the difference between between the BIM model and application.
In order to improve the above problems, this study first analyzes the demand for cost and schedule information in project management. Using the compiled knowledge semantic as a framework for constructing the ontology model to present the relationship between BIM objects and work items. And also use Dynamo to develop BIM intelligent module discriminating mechanism, extracting the information that meets the requirements of each work item based on the spatial boundary conditions. The BIM information is automatically imported into the ontology model to generate the required information. Finally, the generated schedule information is shown as a Gantt chart. By using the intelligent module, it can present information about the specific requirements of decoration works based on components or space, which improves the inadequacy of BIM application. Additionally it can also reduce human errors, and establish effective standard processes for information analysis in project management.
論文目次 摘要 I
Abstract II
致謝 VI
目錄 VII
表目錄 XI
圖目錄 XIII
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究範圍與限制 4
1.4 研究流程 5
1.5 論文架構 7
第2章 問題陳述與文獻回顧 8
2.1 研究問題陳述 8
2.2 工程專案管理 11
2.2.1 專案成本與時程之整合 11
2.2.2 室內裝修工程之區域規劃 13
2.3 建築訊模型Building Information Modeling(BIM) 14
2.3.1 BIM發展現況 15
2.3.2 應用BIM於專案管理 16
2.3.3 BIM資訊擷取及應用 17
2.4 知識本體論(Ontology) 20
2.4.1 知識本體論概念 20
2.4.2 知識本體模型之建構 21
2.4.3 結合本體論與BIM之應用 23
2.5 小結 25
第3章 研究方法 26
3.1 需求分析工具 26
3.1.1 專家訪談 26
3.1.2 IDEF0 27
3.2 知識本體論 29
3.2.1 知識本體論簡介 29
3.2.2 知識本體模型發展工具 29
3.2.3. 推理器 31
3.2.4. SWRL/SQWRL語言規則介紹 32
3.3 BIM建模工具 34
3.3.1 Autodesk Revit 2019 34
3.3.2 Dynamo介紹 35
3.4 資料處理工具 37
3.4.1 Python程式 37
3.4.2 Microsoft VBA程式 38
第4章 研究模式 39
4.1 解析工程專案管理之成本工項及時程規劃需求資訊 41
4.1.1 建立自動產出專案管理資訊之流程 41
4.1.2 成本工項資訊需求解析 44
4.1.3 時程規劃資訊需求解析 51
4.2 建構工程專案管理知識本體模型 58
4.2.1 建構知識本體模型 58
4.2.2 應用知識本體模型推論BIM元件需求資訊 74
4.3 發展符合專案管理資訊需求之BIM建模規則 75
4.3.1 對應之LOD規範 75
4.3.2 統整符合工程專案管理資訊需求之BIM建模規則 75
4.4 開發智慧模組判別機制協助擷取BIM模型資訊 77
4.4.1 建構符合需求之BIM模型 77
4.4.2 應用智慧模組擷取工項需求之資訊78
4.5 整合BIM及知識本體模型產出專案管理需求資訊 88
4.5.1 將BIM資訊自動匯入知識本體模型 88
4.5.2 應用知識本體模型自動產出需求資訊 89
4.5.3 將資訊匯入MS Project建構排程 93
4.6 小結 94
第5章 案例驗證 95
5.1 案例介紹 95
5.2 整合BIM及知識本體模型產出專案管理需求資訊 96
5.2.1 建構工程專案管理知識本體模型 96
5.2.2 依照建模規則建構符合需求之BIM模型 98
5.2.3 應用BIM智慧模組判別機制擷取工項需求資訊 99
5.2.4 自動產出工程專案管理需求資訊 105
5.2.5 建構時程之排程資訊 110
5.2.6 差異化分析 114
5.3 小結 119
第6章 結論與建議 120
6.1 結論 120
6.2 未來研究之建議 121
參考文獻 123
附錄A 案例裝修工項名稱對應表 128
附錄B 案例裝修材料表 130
附錄C 案例時程排程規劃結果132
附錄D 專家訪談紀錄 141
參考文獻 英文文獻
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