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論文中文名稱:整合RFID與BIM技術於營建工地鋼構吊裝作業實務應用之研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The Integration of RFID and BIM Technologies in Steel Erection Operation Management at Jobsite in Practice [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:102
出版年度:103
中文姓名:陳泗杰
英文姓名:Ssu-Chieh Chen
研究生學號:98428505
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2014-07-01
論文頁數:89
指導教授中文名:林祐正
指導教授英文名:Yu-Cheng Lin
口試委員中文名:吳翌禎;林保宏
口試委員英文名:I-Chen Wu;Pao-Hung Lin
中文關鍵詞:鋼構吊裝RFIDBIM營建自動化
英文關鍵詞:Steel erectionRFIDBIMConstruction Automation
論文中文摘要:鋼結構因質料均勻、韌性佳、具回收價值,是公認之綠建材,所以鋼結構運用在營造產業上逐漸成為一種趨勢。鋼結構製作過程繁雜,須通過層層品管程序才能運送至工地,至工地後還需由工程人員進行一系列的構件確認與查驗工作後,方可利用起重機具進行吊裝、校正與電焊等作業。而目前施工實務上,構件查收、品管查驗及完工驗收等工作,皆以手寫或以圖紙記載方式進行,常會有資料缺漏、塗改或污損情形,導致記錄判讀不易,若面對大型建案時,其構件數量多且相似度高,發生人為錯誤的機會更高。故為減少錯誤、增加施工品質與進度管理的效率,本研究結合無線射頻辨識(Radio Frequency Identification, RFID)及建築資訊模型(Building Information modeling, BIM)兩大技術,並開發鋼結構工程監控管理系統,藉由RFID 辨識功能進行資料識別及擷取,透過網路連結分享取得BIM 中的建築資訊,系統整合後導入鋼構工程吊裝實務案例。於工地吊裝作業上,利用RFID 系統進行鋼構構件的辨識,簡化鋼構工程在物料管理及工程執行上重複性高的工作,透過BIM 系統建構出建築物本體結構之立體模型,以展現視覺化及即時性擬真工程。不論是在施工前置規劃或是施工執行階段,都能更正確且有效率的安排吊裝機具、規劃施工界面與順序、確認與管理物料、執行吊裝實務、確保施工安全、完成各項驗收與計價,藉此減少吊裝規劃時間與實際執行工作的誤差、提升工程人員作業之便利性與安全性、降低資料缺漏及污損機率,以提升吊裝作業之品質及效率。
論文英文摘要:The progress management of steel construction at the jobsite can be enhanced effectively by real-time updated information sharing and 3D visualization to reduce rework and delay during the construction. However, most traditional progress management of steel construction at the jobsite is considered inefficient since most paper-based documents were used for progress management. Radio Frequency Identification (RFID) technology is appropriate for various construction applications, and provides cost savings through increased speed and accuracy of data entry. Building Information modeling (BIM) is a 3D visualization model for engineering information database, storing the corresponding technical information of all the works. Integrating BIM and RFID technology, and web portals can help improve the effectiveness and convenience of the progress management of steel erection work at the jobsite. This study demonstrates the effectiveness of a BIM-based Progress Management system for steel construction work at jobsites. The proposed system is then applied to a selected case study involving a commerce building project in Taiwan to verify the proposed methodology and demonstrate the effectiveness of progress management of steel erection work in the construction phase. Overall, the advantage of the proposed system lies not only in improving work efficiency for on-site engineers, but also in improving the quality of entire erection work at the jobsite.
論文目次:目 錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究範圍與限制 2
1.4研究流程 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 鋼結構產業探討 5
2.2 RFID資訊應用研究 13
2.2.1 RFID之基本介紹 13
2.2.2 RFID之應用現況 16
2.2.3 RFID應用於營建產業 17
2.2.4 RFID應用於非營建產業 19
2.3 BIM建築資訊模型 21
2.3.1 BIM軟體工具介紹及特色說明 22
2.3.2 BIM在營建產業之應用 25
2.4 RFID與BIM整合應用 30
第三章 結合RFID與BIM鋼構管理應用模式 31
3.1 模型建置與設備選用 32
3.1.1 BIM模型 32
3.1.2 RFID設備選用 33
3.1.3系統建置 38
3.2 物料管理之應用 41
3.3 協助物料進場檢驗應用 42
3.4 進度追蹤應用 43
3.5 完工驗收及計價應用 44
3.6 小結 45
第四章 案例導入 46
4.1 案例背景說明 46
4.2 導入流程 47
4.3 案例導入說明 50
4.3.1 施工前置規劃 50
4.3.2 施工執行 63
4.3.3 實際案例導入所得之效益 78
4.3.5 案例導入過程之困難與限制 80
4.4 小結 81
第五章 結論與建議 82
5.1 結論 82
5.2 建議 84
參考文獻 85


表目錄

表2. 1 鋼結構工程查驗重點整理表 8
表2. 2 RFID工作頻率及特性比較表 15
表2. 3 RFID特性分析表及問題彙整表 15
表2. 4 RFID應用範圍及說明 16
表2. 5 RFID應用於營建相關產業之文獻 18
表2. 6 RFID應用於非營建相關產業之文獻 20
表2. 7 建築資訊模型軟體工具說明 23
表3. 1 RFID Tag貼附於鋼樑及Reader讀取距離之測試成果表 37
表3. 2 作業需求分析表 38
表4. 1 案例簡介 46
表4. 2 傳統模式及實例導入效益比較表 78


















圖目錄

圖1. 1 研究流程圖 4
圖2. 1 鋼結構查驗工具 7
圖2. 2 鋼結構施工流程圖 11
圖2. 3 RFID基本架構圖 13
圖2. 4 BIM在建築之鋼結構工程應用 26
圖2. 5 BIM在土木工程之應用-橋樑工程 26
圖3. 1 結合RFID與BIM於營建工地鋼構應用示意圖 31
圖3. 2 RFID設備及標籤選用流程圖 33
圖3. 3 RFID Tag貼附於鋼樑位置測試示意圖 36
圖3. 4 RFID Tag貼附於鋼樑位置示意圖 37
圖3. 5 研究系統整體架構圖 39
圖3. 6 系統建置完成之應用流程圖 40
圖3. 7 物料管理模式示意圖 41
圖3. 8 物料查驗模式示意圖 42
圖3. 9 結合RFID與BIM於營建工地鋼構進度控管概念示意圖 43
圖3. 10 完工驗收模式流程圖 44
圖4. 1 結合RFID與BIM系統導入流程圖 49
圖4. 2 吊裝機具選用流程圖 51
圖4. 3 舉臂式塔吊M440D(760D)示意圖 52
圖4. 4 鋼構工程與土方工程界面導入流程圖 53
圖4. 5 機具碰撞檢討圖-垂直迴轉範圍 54
圖4. 6 機具碰撞檢討圖-水平迴轉範圍 54
圖4. 7 機具碰撞檢討圖-構件衝突處理 55
圖4. 8 施工界面檢討完成-鋼構保留吊裝圖 55
圖4. 9 機電工程與鋼構工程界面導入流程圖 57
圖4. 10 機電設備工程鋼樑開孔整合 58
圖4. 11 機電設備工程鋼樑開孔與鋼樑衝突 58
圖4. 12 塔吊施工導入流程圖 60
圖4. 13 BIM模擬雙塔吊界面 61
圖4. 14 吊裝順序規劃導入流程圖 62
圖4. 15 物料管理應用流程圖 64
圖4. 16 吊裝構件由工廠物流運送至工地 65
圖4. 17 讀取構件RFID Tag於手持裝置顯示構件資訊 65
圖4. 18 物料進場檢驗流程圖 67
圖4. 19 BIM提供3D效果的視覺化模型及基本資料 68
圖4. 20 構件查驗示意圖 68
圖4. 21 RFID與BIM結合進行吊裝實務應用流程圖 69
圖4. 22 讀取鋼樑上Tag 並進行吊裝示意圖 70
圖4. 23 吊裝工程師確認安裝構件編號示意圖 70
圖4. 24 塔吊操作手確認安裝構件編號示意圖 71
圖4. 25 BIM顯示之吊裝構件與平面圖相對位置確認示意圖 72
圖4. 26 塔吊操作手依據電腦顯示之資訊進行構件安裝示意圖 72
圖4. 27 鋼構件安裝圖 73
圖4. 28 鋼構件安裝完成圖 73
圖4. 29 BIM於尚未完成固結之鋼構區域呈「青綠色」示意圖 75
圖4. 30 BIM於完成固結之鋼構區域呈「咖啡色」示意圖 75
圖4. 31 BIM應用於驗收模式之視覺化示意圖 76
圖4. 32 RFID與BIM系統用於整合裝修工程示意圖 77
論文參考文獻:參考文獻

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