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研究生: 吳哲瑋
Che-wei Wu
論文名稱: 多領域價值工程研析架構之探討 -以建築工程整合為例
The Study of Multidisciplinary Value Engineering Framework- An Example of Building Design Integration
指導教授: 呂守陞
Sou-Sen Leu
口試委員: 黃榮堯
Rong-Yau Huang
謝佑明
Yo-Ming Hsieh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 98
中文關鍵詞: 設計結構矩陣多領域最佳化性能整合價值工程
外文關鍵詞: Design Structure Matrix (DSM), Multidisciplinary Design Optimization (MDO), Performance Integration, Value Engineering
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隨著台灣經濟之成長,近二十年來台灣之建築產業蓬勃發展。台灣之房地產市場漸漸趨近於飽和之狀態。在經歷了全球化之競爭、921大地震、永續發展之議題提出,對於建築產業之衝擊更不在話下。居住者對於建築之需求並非只是像過去般抱持著堪用之目的,在安全、經濟、美觀、健康、舒適與環保之比重上也日與劇增,故建築產業也因此處於面臨轉型與改進之時期,如何降低建築生命週期成本、提升建築品質,乃是目前重要之研究課題也是將來發展之趨勢。
本研究擬採用設計結構矩陣、多領域最佳化等方法,嘗試解決在性能整合可能會面臨多領域、不同分析行為、設計流程分段之問題,並進行建築性能整合之探討以及模式之建立。最終採取隔熱與採光之性能驗證本架構。在案例之實作上,結果不僅可以滿足隔熱與採光之限制條件,也可有效降低生命週期成本,在此驗證本模式之可行性。


With the growth of the Taiwan’s economy, the building industry of Taiwan has been growing rapidly since 20 years ago. In addition to the basic function of buildings, the building occupants are also pursuing the satisfaction of safety, aesthetic, health, comfort, and environmental protection. How to achieve the goal of advanced building satisfaction, a life-cycle costs building multidisciplinary value engineering framework is the focus of this research.
The design structure matrix (DSM), Multidisciplinary Design Optimization (MDO), and the approximation methods were used to evaluate the integrated performances of building design. The thermal and lighting performances of build are the main focus of this research. Based upon the framework developed in this research, other disciplines of building performances can be effectively coupled with.

目 錄 中文摘要…………………………………………………………………I 英文摘要 ………………………………………………………………II 誌謝……………………………………………………………………III 目錄 ……………………………………………………………………IV 圖目錄…………………………………………………………………VII 表目錄……………………………………………………………………X 第一章 緒論…………………………………………………………1-1 1.1 研究動機與目……………………………………………………1-1 1.2 研究範圍與內容…………………………………………………1-2 1.3 研究方法與流程…………………………………………………1-4 第二章 文獻回顧……………………………………………………2-1 2.1 多領域整合議題探討……………………………………………2-1 2.2 多領域最佳化……………………………………………………2-2 2.3 多領域最佳化之發展……………………………………………2-6 2.4 設計結構矩陣……………………………………………………2-8 2.4.1 設計結構矩陣之種類…………………………………………2-9 2.4.2 DSM分析之演算法……………………………………………2-11 2.4.3 DSM應用之探討………………………………………………2-12 2.5 建築工程整合議題 ……………………………………………2-14 2.5.1 建築性能整合探討 …………………………………………2-14 2.5.2 相關性能整合法規與研究探討 ……………………………2-19 2.5.3 國內實務整合方式之探討 …………………………………2-24 第三章 研究方法之探討與應用……………………………………3-1 3.1 設計結構矩陣……………………………………………………3-2 3.1.1 資訊傳遞之類型………………………………………………3-3 3.1.2 參數式設計結構矩陣分析流程………………………………3-5 3.2 多領域最佳化方法之選用………………………………………3-9 第四章 建築性能整合分析模式之建立……………………………4-1 4.1 整合分析模式之架構與範圍……………………………………4-1 4.2 模式建置程序說明………………………………………………4-3 4.2.1 建築性能整合之議題與假設…………………………………4-4 4.2.2 目標之設定……………………………………………………4-7 4.2.3 模式設定與說明………………………………………………4-8 4.2.4 實驗資料前處理 ……………………………………………4-15 4.2.5 進行實驗與整合分析 ………………………………………4-17 第五章 建築隔熱與採光整合分析模式之建立與應用……………5-1 5.1 隔熱與採光議題之探討…………………………………………5-1 5.2 隔熱與採光整合分析模式之建構………………………………5-2 5.2.1 目標之設定……………………………………………………5-3 5.2.2 整合分析模式流程說明………………………………………5-3 5.3 實例驗證 ………………………………………………………5-12 5.3.1 案例背景說明 ………………………………………………5-12 5.3.2 資料蒐集與前處理 …………………………………………5-14 5.3.3 變數結構擬定 ………………………………………………5-18 5.3.4 進行實驗與整合分析 ………………………………………5-20 5.3.5 分析結果與生命週期成本評估 ……………………………5-31 第六章 結論與建議…………………………………………………6-1 6.1 結論………………………………………………………………6-1 6.2 建議………………………………………………………………6-2 參考文獻………………………………………………………………A-1 附錄一 隔熱與採光之原始設計結構矩陣 …………………………B-1 附錄二 各空間推薦之面積基準值 …………………………………C-1 附錄三 使用成本計算 ………………………………………………D-1 附錄四 隔熱與採光實驗資料與結果 ………………………………E-1 附錄五 隔熱與採光各階段整合分析結果 …………………………F-1 附錄六 材料之屬性與單價…………………………………………G-1 圖 目 錄 圖1.1 研究範圍………………………………………………………1-2 圖1.2 研究架構………………………………………………………1-3 圖1.3 研究流程圖……………………………………………………1-6 圖2.1 多領域分析相互影響之狀況…………………………………2-3 圖2.2 多領域最佳化之主要概念與組成架構圖……………………2-5 圖2.3 DSM示意圖 ……………………………………………………2-9 圖2.4 DSM之類型……………………………………………………2-10 圖2.5 綠建築指標評估技術 ………………………………………2-20 圖2.6 住宅性能評估流程圖 ………………………………………2-21 圖2.7 性能式住宅評估項目 ………………………………………2-22 圖2.8 界面之分類 …………………………………………………2-25 圖2.9 SEM/CSD整合關係……………………………………………2-26 圖3.1 研究方法間之關聯……………………………………………3-1 圖3.2 建築工程拆解示意圖…………………………………………3-2 圖3.3 序列型關係……………………………………………………3-3 圖3.4 平行型關係……………………………………………………3-3 圖3.5 耦合型關係……………………………………………………3-4 圖3.6 分割演算法建置步驟…………………………………………3-5 圖3.7 設計結構矩陣…………………………………………………3-6 圖3.8 判斷耦合關係之矩陣運算公式圖……………………………3-7 圖3.9 IDF系統架構圖………………………………………………3-10 圖4.1 建築性能整合分析模式建置之程序…………………………4-3 圖4.2 建築各性能與使用者需求之關係……………………………4-4 圖4.3 整合議題之探討………………………………………………4-5 圖4.4 整體架構關係與流程圖………………………………………4-8 圖4.5 原始單一領域設計變數之流程………………………………4-9 圖4.6 轉換後之分析變數流程與分段 ……………………………4-10 圖4.7 建築之不同分析行為 ………………………………………4-11 圖4.8 實驗設計之步驟 ……………………………………………4-12 圖4.9 跨領域水平溝通示意圖 ……………………………………4-13 圖4.10 分段溝通圖…………………………………………………4-14 圖4.11 建築系統之構件與屬性之關係……………………………4-15 圖4.12 整合分析結果評估…………………………………………4-17 圖5.1 建築隔熱與採光性能對建築之影響…………………………5-1 圖5.2 方法與模組間之概念與運作方式圖…………………………5-2 圖5.3 隔熱與採光整合分析模式……………………………………5-4 圖5.4 性能分析模擬流程……………………………………………5-7 圖5.5 採光與隔熱議題之IDF架構拆解 ……………………………5-8 圖5.6 年使用成本……………………………………………………5-9 圖5.7 第一階段整合分析圖 ………………………………………5-10 圖5.8 第二階段整合分析圖 ………………………………………5-11 圖5.9 第三階段整合分析圖 ………………………………………5-11 圖5.10 第四階段整合分析圖………………………………………5-11 圖5.11選用案例平面圖 ……………………………………………5-12 圖5.12 第一階段年使用成本收斂圖………………………………5-22 圖5.13 第二階段年使用成本收斂圖………………………………5-25 圖5.14 第三階段年空調成本收斂圖………………………………5-27 圖5.15 第四階段年照明成本收斂圖………………………………5-29 圖5.16 分析階段使用成本變動……………………………………5-32 圖5.17 構件之材料組成例…………………………………………5-34 圖5.18 生命週期成本評估…………………………………………5-36 表 目 錄 表2.1 DSM之功能與應用方法………………………………………2-10 表2.2 建築性能與需求之關係 ……………………………………2-17 表2.3 常用代表性分析軟體 ………………………………………2-18 表4.1 現有之性能規定探討…………………………………………4-7 表4.2 牆面熱傳透率例 ……………………………………………4-16 表5.1 整合分析目標之選定…………………………………………5-2 表5.2 隔熱分析分段之結果…………………………………………5-5 表5.3 採光分析分段之結果…………………………………………5-6 表5.4 各空間初始資料 ……………………………………………5-13 表5.5 各構件之初始材料資料 ……………………………………5-13 表5.6 空間尺寸變動區間 …………………………………………5-15 表5.7 開口屬性變動區間 …………………………………………5-16 表5.8 各構件之熱傳透率與外牆外面材之吸收率 ………………5-17 表5.9 面材之反射率 ………………………………………………5-17 表5.10 第一階段變數………………………………………………5-18 表5.11 第二階段變數………………………………………………5-18 表5.12 第三階段變數………………………………………………5-19 表5.13 第四階段變數………………………………………………5-19 表5.14 第一階段變數之敏感度……………………………………5-20 表5.15 第一階段統計分析結果……………………………………5-20 表5.16 第一階段隔熱與採光近似解公式…………………………5-21 表5.17 第一階段分析變數數值……………………………………5-22 表5.18 第一階段輸出變數數值……………………………………5-22 表5.19 第二階段變數之敏感度……………………………………5-23 表5.20 第二階段統計分析結果……………………………………5-23 表5.21 第二階段隔熱與採光近似解公式…………………………5-24 表5.22 第二階段分析變數數值……………………………………5-25 表5.23 第二階段輸出變數數值……………………………………5-25 表5.24 第三階段變數之敏感度……………………………………5-26 表5.25 第三階段統計分析結果……………………………………5-26 表5.26 第三階段隔熱與採光近似解公式…………………………5-26 表5.27 第三階段分析變數數值……………………………………5-27 表5.28 第三階段輸出變數數值……………………………………5-27 表5.29 第四階段變數之敏感度……………………………………5-28 表5.30 第四階段統計分析結果……………………………………5-29 表5.31 第四階段隔熱與採光近似解公式…………………………5-29 表5.32 第四階段分析變數數值……………………………………5-30 表5.33 第四階段輸出變數數值……………………………………5-30 表5.34 初始設計至最終設計比較表………………………………5-31 表5.35 材料屬性對應單價表………………………………………5-34 表5.36 生命週期成本………………………………………………5-36

英文文獻:
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無法下載圖示 全文公開日期 2011/07/26 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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