透過案例演練學習BIM：元件篇

一本介紹參數化群族元件的設計方法，並結合實務操作的BIM教科書！

BIM技術終極目標在輔助工程之設計、施工與未來長期營運的運用，提升工程效率與降低成本，而其成功關鍵應首推建模所引用之模型族群元件的規劃與設計。

本書介紹Revit之參數化族群元件設計方法與其在工程各種專業的應用，分成兩大主題，首先是參數化建模原理之演進介紹，接著再以建築、土木、水利、機電為題，各舉三個範例，作為業界在族群元件創建與應用之示範。

此外，作者更自創「特徵原則」，為初學者在族群元件參數化創建學習之橋梁。讀者可透過本書了解參數化的建模原理，以及實際的設計方法，並能在實際演練的過程中，循序漸進地學習到應用BIM技術之原理與方法，進而達成在工程中發揮BIM技術最大效應之目的。為學習BIM技術應用之最佳入門教材。

郭榮欽

國立臺灣大學土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心執行長
國立臺灣大學土木工程學系兼任副教授
國立臺灣科技大學建築系兼任副教授

BIM（Building Information Modeling）技術在全球的營建產業界已經盛行多年，且隨著資訊工具的演進與應用的逐步熟練而持續在業界深化與普及當中。BIM的基本目標在透過與實體世界相當擬真的3D模型，繫結必要的關聯資訊，在工程整個生命週期間提供共享與輔助應用。從資訊軟體的系統設計經常提到的「三層式架構」（Three Tier Architecture）來看，BIM的核心技術與其相當類似，包括第一層的參數化設計技術（操作介面層），第二層的物件導向技術（商務邏輯層），以及第三層的資料庫技術（資料服務層）。BIM技術的發揮應首重模型元件的初始規劃與設計，原因就是它可以同時帶有幾何與非幾何的參數（或屬性）資料，而「參數」的特質，除了能控管元件自身幾何造型與尺寸異動關係以外，也能延伸到控制一個工程專案模型中元件與元件間的互制牽動關係，另外，「屬性」資料不但能提供元件在實體世界中之特徵描述與命名、辨識碼等，而且可依需要附載不同性質的分類編碼或註解說明，甚至能將元件及相關資訊以超連結延伸到模型外的資源，包括檔案、網頁、資料庫等，提供不同需求的篩選與歸類管理。由於工程設計是自由度很高的創作行為，BIM塑模軟體不可能備妥所有設計創作所需之現成元件，因此，不斷客製符合設計創作所需之族群元件會是BIM塑模者非常重要的工作與專業能力。Charles M. Eastman在BIM Handbook第二章詳細說明以物件為基礎的參數化建模原理，其中亦提及Autodesk Revit作為一個工具，它提供族群元件客製化開發的參數化設計環境。

本書以臺大BIM中心《透過案例演練學習BIM》叢書為主軸，從參數化原理說起，再介紹BIM與參數化設計的關係，及Revit提供族群元件開發之特色，再以此特色發展出族群創建的標準程序，並用這標準程序應用在建築土木工程各大專業常見的參數化模型元件，舉例實作，主要偏幾何參數的智慧化應用。Revit的族群元件參數化設計環境提供建模者創建具智慧型的元件，全書主旨就在介紹Revit之參數化元件設計方法與其在建築、土木、水利、機電方面的應用，分成兩大篇，第一篇為BIM以物件為基礎的參數化建模原理演進介紹，與Revit的族群元件創建環境與特色，共有四章，並以傳統標準2D圖之「特徵原則」之辨識與歸類，嘗試發展出元件創建之標準流程，作為初學者在族群元件參數化創建學習之橋梁。第二篇亦有四章，每章各舉三個範例，分別為建築、土木、水利、機電各占一章，作為業界在族群元件創建與應用之示範，藉以拋磚引玉。

BIM技術終極目標在輔助工程之設計、施工與未來長期營運的運用，為工程效率提升與成本降低產生加分的效果，這個目標一直常在我心，本書所介紹BIM模型元件之創建技術，期望能對上述目標提供「畫龍點睛」之助。全書內容編寫匆促，錯誤必然不少，懇請業界先進包涵與不吝指正。

本書之完成，參與的臺大學生，包括魏嘉盈、王至源、李銘祥、黃伯凱等，尤其黃伯凱同學在資料蒐集與範例實作方面協助最多，臺大BIM中心總編輯張國儀小姐，以及紀乃文博士在整本書內容之編輯、校對、修正與所有附圖之整理，花費相當大的功夫，在此致以最高的敬意與感謝，本書得以出版，必須特別感謝臺大土木工程學系系主任，暨BIM研究中心主任——謝尚賢教授，沒有謝老師的全力支持與指導，這本書也不可能完成，在此謹表最誠摯謝忱。

作者序
本書使用說明

第一章　參數化原理
　1.0　導讀
　1.1　參數化概念的出現
　1.2　參數化設計
　1.3　電腦輔助設計
　1.4　參數化設計整合電腦輔助設計

第二章　BIM與參數化元件
　2.0　導讀
　2.1　BIM概述
　2.2　參數化元件
　2.3　BIM參數化應用

第三章　Revit族群設計
　3.0　導讀
　3.1　Revit基本元件組織架構
　3.2　Revit元件的階層架構
　3.3　類型屬性和實作元件屬性之間的差異
　3.4　新建族群元件的參數規劃

第四章　參數化元件設計步驟
　4.0　導讀
　4.1　傳統工程圖文之缺點
　4.2　工程圖說之參數化特徵原則
　4.3　BIM參數化元件設計步驟解說

第五章　建築工程
　5.0　背景介紹
　5.1　方柱元件粉刷層
　5.2　U型排水溝
　5.3　護籠鋼直爬梯

第六章　土木工程
　6.0　背景介紹
　6.1　鋼筋混凝土護欄
　6.2　橋台
　6.3　重力式擋土牆

第七章　水利工程
　7.0　背景介紹
　7.1　混凝土格框（封底）護坦
　7.2　混凝土砌卵石護岸
　7.3　梳子壩

第八章　機電工程
　8.0　背景介紹
　8.1　水管接頭
　8.2　消防栓箱
　8.3　日光燈具

參考文獻