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系統識別號 U0026-2907201518021300
論文名稱(中文) 應用BIM於建築設計階段之碳足跡模擬計算工具研發
論文名稱(英文) A BIM Tool for Carbon Footprint Assessment of Building Design
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 建築學系
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 103
學期 2
出版年 104
研究生(中文) 呂啟銘
研究生(英文) Chi-Ming Lu
學號 n76011136
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 116頁
口試委員 指導教授-鄭泰昇
口試委員-施宣光
口試委員-林子平
口試委員-簡聖芬
中文關鍵字 碳足跡  建築資訊模型  建築碳足跡評估理論 
英文關鍵字 Carbon Footprint Assessment  BIM  BCF. 
學科別分類
中文摘要   在傳統的設計操作過程中,設計師透過工具輔助,討論生命週期前半段的概念設計、設計發展與細部,如材料使用、營建施工流程等,但是生命週期後半段的建築能源使用以及拆除廢棄物處理則無法評估,因為缺乏適當的工具平台以輔助設計師做即時的回饋。而建築碳足跡評估方法則提供了一個整合整個生命週期的機會,透過追蹤建築材料使用、拆除廢棄處理與建築能源使用的碳足跡消秏,便能概估建築的秏能程度。國外已經有配合生命週期及更換材料以計算碳足跡之工具或分析軟體,但是仍然缺乏整合整體生命週期的工具,而且碳足跡資訊具有區域特性,若是要使用這些工具,則勢必要經過調整修正才能適用於亞熱帶台灣。

  建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)目前是建築產業的趨勢,許多的軟體或外掛都已經透過BIM平台整合,資訊的傳遞與幾何形體的連動,確實逐漸改變設計師操作工具的思維,越來越多的分析軟體以及輔助工具研發,讓許多人相信BIM有機會整合整體建築生命週期。因此本研究的目的乃是研發一個BIM碳足跡模擬計算工具,用以評估建築物在設計過程中之碳足跡變化,輔助設計師進行設計決策,並且透過BIM平台整合既有的設計與分析軟體工具。

  為了研發BIM碳足跡模擬計算工具,本研究以Autodesk Dynamo外掛建立國內碳足跡評估理論(Building Carbon Footprint Calculate Method, BCF)之各階段計算功能,簡稱BIM BCF工具,此工具包含基本計算模擬工具以及輔助設計操作工具,其中基本計算工具是指運用BCF理論之計算式或預設參數,設定而成的功能模塊(Nodes),而輔助設計操作工具則為本研究為提升設計操作效率以及連結其餘平台而延伸發展之工具。

  本研究之貢獻有兩個:一個是建立國內BCF碳足跡理論基本計算BIM工具,並利用BIM之擴充整合特性,連結其他平台,如導出計算結果至視覺化網頁平台,為設計階段建立碳足跡即時回饋方法;另一個則是嘗試為設計操作層面建立各種輔助計算功能,以提升設計操作效率,加強評估精準度為目標,同時也建立起碳足跡評估與過去參數化設計工具之橋樑,亦能做為未來發展API外掛之原型程式。
英文摘要 The objective of this research is to develop a tool for assessing carbon footprints of a building in the design process using BIM technology. Life cycle assessment and carbon footprint assessment are the two basic criteria in evaluating the emission reduction of CO2e.International assessment standards have been established for mass-produced merchandise and organizational operations. However, the existing standards cannot directly disclose the hotspots of carbon footprints in the building life cycle. An assessment method concerning local climate, living culture, ecology and local construction style is required for building design. This research work presents a framework by which a BIM-enabled data visualization tool is developed to sup-port the carbon disclosure in the building design process.
論文目次 摘要 I
Extended Abstract III
誌謝 VII
目次 IX
表次 XI
圖次 XIII
第 1 章 緒論 1
第一節 前言與研究趨勢 1
第二節 研究動機與目的 3
第三節 研究對象及範圍 4
第四節 研究流程 5
第 2 章 相關文獻研究及分析 7
第一節 BIM與永續設計 7
第二節 碳足跡評估理論 15
第三節 現有碳足跡工具 22
第四節 小結 28
第 3 章 BIM碳足跡之系統分析 29
第一節 BIM碳足跡工具實作範圍界定 29
第二節 BIM碳足跡之系統架構 32
第三節 小結 43
第 4 章 BIM碳足跡工具開發 45
第一節 BIM碳足跡實作工具 45
第二節 驗證與回饋 61
第 5 章 結論與後續研究 71
第一節 結論 71
第二節 後續研究 72
參考書目 73
附錄1 BCFs理論工具化 77
第一節 BCF碳足跡理論公式 77
第二節 BIM BCF工具實作 78
第三節 BIM BCF設定工具驗證 90
附錄2 CAADRIA 2015 投稿內容 93
附錄3 BIM BCF工具使用手冊 – BCFs規劃設計階段 107
第一節 建築方案繪製 107
第二節 設定輸出數值 116

參考文獻 Autodesk. (2014a). Dynamo BIM. Retrieved May 01, 2015, from http://dynamobim.org/blog/
Autodesk. (2014b). Revit 2014 API Training. Retrieved January 21, 2014, from http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/index?siteID=123112&id=2484975
Autodesk. (2014c). Revit 2014 Help. Retrieved April 25, 2015, from http://help.autodesk.com/view/RVT/2014/CHT/
Autodesk. (2015a). Green Building Studio. Retrieved April 12, 2015, from https://gbs.autodesk.com/GBS/
Autodesk. (2015b). Light Analysis for Revit. Retrieved May 01, 2015, from http://www.autodesk.com/products/lighting-analysis-revit/overview
Baek, C., Park, S.-H., Suzuki, M., & Lee, S.-H. (2013). Life Cycle Carbon Dioxide Assessment Tool for Buildings in the Schematic Design Phase, Energy and Buildings, 61, 275-287.
Barry, M., Alan, V., Hore, & Roger, W. (2012). Use of Building Information Modelling in Responding to Low Carbon Construction Innovations:an Irish Perspective. Paper presented at the Dublin Institute of Technology
Berard, O., & Karlshoej, J. (2012). Information Delivery Manuals to Integrate Building Product Information into Design: ITcon.
BSI. (2015). BSI Standards. Retrieved March 11, 2015, from http://www.bsigroup.com/
CARMA. (2012). Carbon Monitoring for Action. Retrieved April 20, 2015, from http://carma.org/
Clark, D., H. (2013). What colour is your building? : measuring and reducing the energy and carbon footprint of buildings. London: RIBA.
CORE-studio. (2015). CORE studio / Thornton Tomasetti. Retrieved May 02, 2015, from http://core.thorntontomasetti.com/
CUNDALL. (2013). What Colour Is Your Building? Retrieved May 07, 2015, from http://www.wholecarbonfootprint.com
David, R. (2014). Galapagos Evolutionary Solver. Retrieved May 05, 2015, from http://www.grasshopper3d.com/group/galapagos
Eastman, C., & Sacks, R. (2010). Introducing a new methodology to develop the information delivery manual for AEC projects. CIB W78, 16-18.
Eastman, C., Teicholz, P., Sacks, R., & Liston, K. (2011). BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. John Wiley & Sons.
Eddy, K., & Bradley, N. (2008). Green BIM: Successful Sustainable Design with Building Information Modeling: Wiley.
Franchetti, M. J. (2012). Carbon footprint analysis: concepts, methods, implementation, and case studies: CRC Press.
GitHub. (2015). DynamoDS. Retrieved March 16, 2015, from https://github.com/DynamoDS/Dynamo
Håvard, V. (2015). The Dark Arts of Revit. Retrieved March 05, 2015, from http://vasshaug.net/
Highsoft, A. (2015). Highcharts. Retrieved March 13, 2015, from http://www.highcharts.com/
HyunWoo, K. (2014). Enjoy Revit. Retrieved November 10, 2014, from http://plevit1.blogspot.kr/
Jeremy, T. (2014). The Building Coder. Retrieved January 29, 2015, from http://thebuildingcoder.typepad.com/
John, Gelder. (2013). The green BIM conference. Retrieved January 29, 2015, from http://www.thenbs.com/topics/bim/articles/greenBIMconference.asp
Jrade, A., & Jalaei, F. (2013). Integrating Building Information Modelling with Sustainability to Design Building Projects at the Conceptual Stage. In Building Simulation , 6(4), 429-444.
Konrad, K. S. (2015). archi-lab. Retrieved November 25, 2014, from http://archi-lab.net/
KTInnovations. (2014). Tally. Retrieved May 04, 2015, from http://choosetally.com/
Lin, S.-H. E., & Gerber, D. J. (2014). Designing-in Performance: A Framework for Evolutionary Energy Performance Feedback in Early Stage Design. Automation in Construction, 38(0), 59-73.
Melissa, M. (2014). Tally Revit Application 2014 BIM Award Program: AIA.
Michael, M., & Nikos, S. (2013). Why Green Architecture Hardly Ever Deserves the Name. Retrieved April 27, 2015, from http://www.archdaily.com/396263/why-green-architecture-hardly-ever-deserves-the-name/
MIREYA, N. (2009). Some Buildings Not Living Up to Green Label. Retrieved April 10 2014, from http://www.nytimes.com/2009/08/31/science/earth/31leed.html?pagewanted=1&_r=4&hp&
Nisbet, N., Lockley, S., Cerny, M., Matthews, J., & Capper, G. (2012). Rule Driven Enhancement of BIM Models. eWork and eBusiness in Architecture, Engineering and Construction: ECPPM 2012, 297
Rajendra, K. P., & Leo, M. (2014). Climate Change 2014: Synthesis Report: Intergovernmental Panel on Climate Change.:IPCC
RIBAE, Gould, F., BSRIA, AEC3, Autodesk, & University, N. (2012). iCIM. Retrieved January 11, 2015, from http://bim.northumbria.ac.uk/iCimWebAppPro/
Sanguinetti, P., Abdelmohsen, S., Lee, J., Lee, J., Sheward, H., & Eastman, C. (2012). General System Architecture for BIM: An Integrated Approach for Design and Analysis. Advanced Engineering Informatics, 26(2), 317-333.
Skanska. (2014). Green BIM - Sustainability Retrieved October 13, 2014, from http://www.group.skanska.com/en/sustainability/our-journey-to-deep-green/green-bim/
USGBC. (2012). LEED | U.S. Green Building Council. Retrieved October 01, 2014, from http://www.usgbc.org/leed

內政部建築研究所 (2015)。 綠建築標章制度介紹。查詢日期:2015年1月11日。 網址:http://www.abri.gov.tw/
低碳建築聯盟-LCBA. (2014)。 建築環境模擬碳足跡認證. 查詢日期:2015年4月5日。 網址: http://www.lcba.org.tw
周源. (2013). 为什么绿色建筑往往名不副实?. 查詢日期:2015年4月10日。 網址:http://archidead.net/green-architecture-or-not/
建築極客. (2015). DYNAMO 建築極客. 查詢日期:2015年2月25日。 網址: http://www.archgeek.org/
財團法人台灣建築中心. (2015). 建築標章介紹. 查詢日期:2015年4月19日。 網址: http://www.tabc.org.tw/tw/
林憲德. (2014a). 建築碳足跡 (上)-評估理論篇. 台北市: 詹氏書局.
林憲德. (2014b). 建築碳足跡 (下)-診斷實務篇. 台北市: 詹氏書局.
王育忠. (2007) 建築空調設備生命週期二氧化碳排放量評估. , 國立成功大學建築研究所, 碩士論文.
李育杰. (2013). 應用BIM計算台灣建築物碳排放暨成本效益之整合. , 臺灣大學土木工程學研究所, 碩士論文.
李怡萱. (2014). 建築室內自然通風評估之研究. , 國立成功大學建築研究所,碩士論文.
林永威. (2014). 建築輸送設備碳足跡評估之研究. , 國立成功大學建築研究所, 碩士論文.
林建廷. (2012). 電腦輔助綠建築審核機制研究-以IFC資料萃取為例. , 國立宜蘭大學綠色科技學程碩士在職專班, 碩士論文.
張又升. (2002). 建築物生命週期二氧化碳減量評估. , 國立成功大學建築研究所, 博士論文.
張惇涵. (2012). 舊建築再利用二氧化碳減量效益之研究. , 國立成功大學建築研究所, 碩士論文.
陳一鳳. (2014). 可調適性居住空間模組之BIM元件建置研究-以出租公營住宅為例. , 國立成功大學建築研究所, 碩士論文.
陳以文. (2013). 應用BIM模型之法則式綠建築設計輔助系統之研發. , 國立台灣大學土木工程學研究所, 碩士論文.
陳怡蓉. (2014). POE建築耗能計算法之研究. , 國立成功大學建築研究所, 碩士論文.
陳建忠, & 施宣光. (2013). BIM應用於建築節能評估之策略與實務. ,內政部建築研究所
曾瑋婷. (2014). 初步設計階段綠建築設計流程與決策之案例分析. , 國立臺灣科技大學建築系, 碩士論文.
華祈峯. (2011). BIM自動化輔助節能設計與LEED EA Credit 1之初步整合系統建立., 臺灣大學土木工程學研究所, 碩士論文.
黃儒黌. (2014). 建築設備管線碳排係數之研究-以集合住宅為例. ,國立成功大學建築研究所,碩士論文.
廖小烽, & 王君峰. (2013). Revit2013/2014建築設計火星課堂: 人民郵電出版社.
劉安瑀. (2014). 建築軀體工程碳足跡評估之研究. , 國立成功大學建築研究所,碩士論文.
蔡宗瑋. (2013). 性能導向之參數式設計於BIM整合評估流程 , 國立成功大學建築研究所,碩士論文.
鄭巧欣. (2013). 建築物軀體工程碳排構成分析-以南部地區住宅、學校、辦公建築為例. , 國立成功大學建築研究所,碩士論文.
鄭泰昇. (2014). BIM導入台灣綠建築設計案例實作研究成果報告.,內政部建築研究所
蘇梓靖. (2014). 建築動態耗能密度指標之研究. , 國立成功大學建築研究所,博士論文.
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