第三章:敏捷BIM的三階段建模法

3-0 為什麼需要敏捷BIM?

在台灣的建築設計實務中,我們經常遇到這樣的困擾:

「業主要看3D模型,但我們連平面都還沒定案!」
「這個牆要用什麼材料?我現在只是想確認空間大小夠不夠啊!」
「為什麼建個簡單的量體要設定這麼多參數?」

這些抱怨反映了一個核心問題:軟體的邏輯與設計師的思考模式不匹配

設計師的自然思考流程:

空間需求
功能配置
空間關係
技術需求
材料選擇
細部設計

但傳統BIM軟體要求的流程:

選擇牆類型
設定所有參數
建立牆體
調整位置
修改參數
重新建立

敏捷BIM讓設計流程回歸自然,讓設計師在對的時間做對的決定。

三階段建模法的核心概念

從傳統的基本設計到細部設計的流程,我們將其分為三個明確的階段,根據每個階段的目的來建立相應的模型,在Revit中有效地進行設計。

就像電影製作的流程:

🎬 劇本大綱

確定故事架構

(Schematic Model)

📝 詳細劇本

豐富角色和對白

(Specification Model)

🎥 拍攝腳本

完整的製作資訊

(Detail Model)

每個階段都有其價值,也都有其限制。關鍵是在對的時間用對的工具。

3-1 高效率設計推進的三個階段

使用Revit進行高效設計的關鍵在於將設計流程分為三個階段。在此我們將探討各階段的目的與目標,以及三者的分工意義。

3-1-1 目的導向的三階段建模

在建築設計實務中,我們經常面臨不同階段有不同需求的挑戰。與其被軟體的邏輯綁架,不如依照設計的自然流程來使用工具。

根據合約規定反推建模需要的內容,我們可以建立三種敏捷BIM模型

  • Schematic Model(概念模型):專注於空間關係和基本配置
  • Specification Model(規格模型):定義性能需求和技術框架
  • Detail Model(細部模型):完整的施工和文件資訊

這種分階段的方法可以應用價值工程(Value Engineering)和成本降低(Cost Down)的概念,讓設計過程更加靈活有效。

3-1-2 各階段的目標定義

🎯 Schematic Model(概念模型)

📐 形狀的表現: 易於更改和創建的高度抽象模型。重視變更的容易性,採用抽象度較高的模型。
📋 屬性資訊的登錄: 屬性資訊幾乎不是必要的。
📊 輸出的體裁: 建立平面、立面圖、剖面等基本圖說和面積表。
🎯 目的: 主要考慮平面圖和空間形象,計算建築面積,與業主達成協議。

🎯 Specification Model(規格模型)

📐 形狀的表現: 與概念模型相同的抽象層級就足夠了。
📋 屬性資訊的登錄: 輸入用於識別性能、規格、法規等的屬性資訊。
📊 輸出的體裁: 建立將排煙、防火區劃、牆壁規格等以顏色區分的平面圖。
🎯 目的: 確定性能和規格,以便計算大致的施工成本,並確認是否符合法規。

🎯 Detail Model(細部模型)

📐 形狀的表現: 將建立一個具有考慮所需詳細程度的模型,並將前一階段的抽象族類型替換為能表達零件結構的族類型。
📋 屬性資訊的登錄: 維持規格模型屬性資訊的詳細程度。
📊 輸出的體裁: 建立詳細的平面圖。
🎯 目的: 說明各部件的詳圖,向施工人員傳達各部件的尺寸和設計意圖,管控施工成本。

3-1-3 先於規格模型增加屬性資訊的細節,然後再於細部模型增加幾何的細節

這是敏捷BIM的關鍵原則:先參數,再幾何

概念模型 → 專注於空間關係 ↓ 規格模型 → 增加性能參數 ↓ 細部模型 → 增加幾何細節

這樣的順序符合設計師的自然思考流程,避免在錯誤的時間點被迫做出不必要的決定。

3-2 三階段的連續性與差異

三個階段的連續性與差異,我們來具體看看實際應用方式。

3-2-1 階段演進可以透過自動化實現

三個階段的每個模型,其前階段都可以作為下個階段的基礎,而非從零開始建立。CAD時代的設計,基本設計圖完成後,實施設計圖只是一個全新的製圖過程,與平面圖無關。但在Revit的情況下,使用同一個資料庫,各個階段圖面的幾何或屬性都可以持續累積。

三階段模型演進的方法有三種:
  1. 手動操作
  2. 明細表和與Excel資料的連結
  3. Dynamo程式設計

小型項目適合手動輸入,中大型項目適合自動化,避免人為錯誤。透過明細表或Dynamo進行自動化時,演進的適應性會大幅提升。

3-2-2 前端載入(Front Loading)的意義

BIM的世界中,前端載入(Front Loading)是一個重要概念。前端載入是指設計初期投入較多的設計決策,以減少後期的變更和浪費。

但是,這裡存在一個認知誤區。絕對不能在設計初期就決定所有的細節!

正確的前端載入是:
  • 早期確定空間關係功能配置
  • 適當時機使用自動化方式載入參數資料及族類型
  • 避免過早增加幾何體的細致程度

❌ 傳統設計的問題

忽略各階段目標,提前增加幾何體細致程度,導致返工和浪費。

高返工率

✅ 敏捷BIM的解決方案

使用可以快速修改的概念模型設計,在適當時機使用自動化方式載入參數資料及族類型,增加模型資訊。

低返工率

3-2-3 各階段Focus的差異

以牆體系統為例,我們來看看三階段建模法在實務上的應用:

階段一:Schematic Model
🎯 目標: 確定空間分隔和基本尺寸
🔧 建模重點: 僅需尺寸位置
⚙️ 實際操作: Type: RC15cm
階段二:Specification Model
🎯 目標: 定義功能性能和法規要求
🔧 建模重點: 加入功能分組、編號
⚙️ 實際操作:
Type: RC15cm
Function: 外牆/隔間牆
Type Mark: W1
階段三:Detail Model
🎯 目標: 確定施工細節和材料構造
🔧 建模重點: 加入材料細節
⚙️ 實際操作:
Type: RC15cm
Function: 外牆/隔間牆
Type Mark: W1
Structure: Finish/Structure

通過這種方式,我們避免了在概念階段就要決定材料構造的困擾,同時確保了資訊的連續性。

3-3 配合階段的使用方法

階段化的差異應該如何在實際操作中進行?具體的操作技巧是什麼?

3-3-1 實例參數與類型參數的適時切換

Schematic Model・Specification Model階段的竅門是:善用實例參數的數量控制,避免在設計過程中產生過多的族群。

那麼,這樣做的重點是什麼?答案是實例參數類型參數的使用分工。

在某個時間點的設定上,實例參數用於設定那些尚未確定的項目,而類型參數用於設定那些已經確定的項目。

前者在設計初期,1個建築類別的family size可以使用實例參數來應對,等到各個建築細節確定後,再將size轉換為類型參數使用。

實務案例:門的參數管理

設計初期(實例參數階段):
所有門都使用同一個Family
但每扇門的寬度用實例參數個別調整:
- 門1:寬度900mm(實例參數)
- 門2:寬度800mm(實例參數)  
- 門3:寬度1200mm(實例參數)
設計確定後(類型參數階段):
依據使用頻率建立類型:
- SD-01:一般辦公室門 900×2100mm
- SD-02:服務空間門 800×2100mm
- AD-01:無障礙門 1200×2100mm

這樣的做法讓設計師可以在設計過程中保持彈性,而不需要在一開始就決定所有的門的種類。

3-3-2 「敏捷設計BIM」與樣本模型的實踐

為了實踐書中提到的理念,日本RUG(Revit User Group)建立了「敏捷設計BIM」的樣本模型。這個樣本模型是基於Schematic Model和Specification Model的成果,展現了完整的工作流程。

樣本模型的特色:
  • 使用簡易的族類型來控制模型的資訊階層
  • 透過明細表來管理屬性資訊
  • 利用Dynamo Player來自動化資訊的載入

這個範例可以從RUG網站下載,讓使用者實際體驗敏捷BIM的工作流程。

3-3-3 階段化Focus的重要性

細部模型重視「如何建構」,強調一致性。概念模型重視「建構什麼」,應有高度變動性。

設計初期的管理策略

在設計初期階段,不要建立太多種的類型分類。當設計變化較多時,管理過多的類型會變得困難。

實務建議:
  • Schematic階段:一種牆型應付所有情況
  • Specification階段:依功能需求分類(外牆、隔間、防火牆等)
  • Detail階段:依施工需求細分(材料、厚度、構造等)

階段轉換的時機判斷

小規模專案

可採用手動方式逐步細化

  • 人工檢查和修改
  • 逐一調整參數
  • 適合50個房間以下

大規模專案

必須使用自動化工具(Dynamo)來管理轉換

  • 批量處理
  • Excel數據匯入
  • 適合100個房間以上

3-3-4 Dynamo帶來的新價值

敏捷BIM模型的三階段轉換,需要搭配自動化工具。這不僅僅是技術問題,更是工作流程的改革。

Dynamo的應用時機:
  • 設計初期階段:使用類型參數而非實例參數時,可以利用Dynamo提高實例參數設定的一致性
  • 中期轉換:從Specification到Detail階段的批量替換
  • 資料管理:Excel與Revit之間的雙向同步

重要提醒:

Dynamo並不是要取代設計師的工作,而是讓設計師可以將更多時間投入在真正需要創意的地方。我們使用Dynamo是為了「變更容易性」與「業務一致性」的兩立。

本章重點回顧

  1. 三階段建模法讓設計師在對的時間做對的決定
  2. 先參數再幾何的原則避免過早的設計約束
  3. 實例參數與類型參數的適時切換提高設計彈性
  4. 自動化工具協助階段轉換,但不取代設計判斷

📖 下一章預告

下一章我們將深入探討如何在Revit中實際操作這些概念,建立符合台灣建築實務的工作流程。

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