Page 30 - 捷運技術 第47期

24 朱慶村、蔡榮禎、劉政雄、鄧宏逵、楊家豪 BIM技術在萬大線結構設計之應用

一、前言

臺北捷運建設計畫具有工程規模龐大、施工介面複雜、設計及施工期程緊迫、預算有限
等特性，長期以來變更設計與介面管理讓業主耗費大量的資源與人力，參與其中的設計顧
問與施工廠商，亦需要投入巨大的成本來因應。導入BIM技術，利用3D虛擬實境與協同作
業，可在設計階段即有效消弭介面衝突，在全生命週期變更成本減小，達成計畫整體對業主

最高價值；過去臺北捷運也率先推動製圖電腦化，目前於萬大線各計畫要求各細設顧問使用
3D建築資訊建模(Building Information Modeling，簡稱BIM)進行設計及製作圖說，並建置符
合LOD300(美國建築學會AIA Document E202-2008)規定之設計階段工程資訊3D BIM數位模
型，再度提昇臺北捷運的工程技術。
臺北捷運萬大線DQ123標於設計階段導入BIM相關技術，在建築模型建置技術方面選用

業界已成熟並有相關成功案例之Revit Architecture軟體，在結構模型建置軟體之選定，考量
需符合下述需求，對於Revit Structure及Tekla Structures兩項軟體進行評估：
1. 3D BIM 數位模型資訊需包含車站主體、單獨之出入口、通風井等之結構構件（連續壁、
牆、版、樑、柱等）。
2. 可檢視接頭等主要結構構件之配筋碰撞。
3. 可檢視型鋼尺寸、接頭、材料及碰撞。

4. 可計算結構混凝土體積、表面積。
5. 可將結構分析結果拋轉至3D BIM模型。
由於Tekla Structures軟體具備下列優勢，並可與現有結構分析軟體STAAD PRO、
ETABS、SAP2000結合，充分發揮3D鋼筋及鋼構繪圖優勢，故雀屏中選。
1. 鋼構發展得非常完善，在業界有大量應用實績。

2. 鋼筋的建立較容易，亦可依照實際尺寸、大小、位置建置，可符合規範需求。
3. 檔案小(約為REVIT STRUCTURE檔案之1/10)易操作，依臺北捷運設計作業所需模型大
小，地下車站最少約150萬~200萬根鋼筋規模，TEKLA是目前市場上唯一可負荷並搭配個
人電腦作業之軟體。
4. 具備API (Application Programming Interface，應用程式介面)，也就是TEKLA內部所有核心
功能都有程式指令可對應，提供使用者對TEKLA平台可按自身需要自行做客製化介面處

理程式研究開發，且國內代理商亦可提供足夠技術支援。
5. 可依據不同業主需求，自行制定不同鋼筋標準資料。
因此BIM技術在萬大線DQ123標結構設計係以Tekla Structures軟體(簡稱TEKLA)為主。

二、TEKLA軟體與其他結構商用軟體之介面處理

雖TEKLA軟體具有許多優勢，然TEKLA軟體與商業結構分析設計軟體間之介面仍有許
多瓶頸，如圖1所示，須藉由「介面處理程式」作為媒介，如下所述：