2022建築資訊應用表現競賽作品

設計成果海報

此階段透過各種方式收集並整合不同的數值地形資訊，建立完整的環境資料庫（.3DM & .GH），為後續的環境影響評估與建築設計最佳化提供完整的數據支持。

類型	資料名稱	檔案格式	關鍵資訊	來源/備註
數值地形圖	數值地形圖	.DWG	地形測繪圖資、建築量體資訊、建築高度	正確性與完整性最高，需互補道路中心線、建築功能、土地使用分區
開放資料	開放地圖 (OSM)	.OSM	道路網絡系統、建築用途篩選、舒適性指標、等時圖地圖	可用於都市環境品質分析
開放資料	氣象觀測資料	.EPW	近 20 年台灣氣候資料、太陽輻射、太陽路徑、溫濕度、風花	ENERGYPLUS 氣象分析軟體採用格式
開放資料	全國土地使用分區地圖	.PNG	土地開發限制（建蔽率、容積率）	需與數值地形圖匹配

環境資料庫包含多個圖層：

此階段主要透過法規與環境分析，縮小設計範圍並優化分析效率。

開發限制性分析：透過各種法規（如航高限建、境界線退縮、路心高度比）約束，獲得可建築區域（減少最大可建築範圍）。
分析範圍最佳化：透過最佳化分析範圍（如最佳化日照分析範圍），減少非必要的分析對象，提高衍生式設計優化效率。
環境影響評估：建立外部環境影響資料庫，作為後續最佳化設計階段為生成方案提供的評分依據，包括鄰地日照權影響評估、可視品質潛力評估、基地日照權受影響評估、路口壓迫性影響等。

傳統方法往往以分析對象為中心畫圖，將鄰近建築作為影響日照的對象，此方法低效且盲目。

最佳化方法：

這種優化方式大幅提高了分析的精度和衍伸式設計的效能。

優化成效數據 (針對衍伸式設計等多次運算的項目)：
- 優化後並未影響精確度。
- 當分析網格精度為 4m 時，優化後延遲時間為 343 ms，相較於未優化的 412 ms，時間差達 69 ms。
- 當精度在 2m-4m 時，平均計算每 20 次可節省 1 秒。
- 計算 10,000 次 可節省約 8.3 分鐘。

此階段是系統自動生成設計方案的核心。透過參數化設計邏輯建立設計構想的生成模型，並設定設計目標、選擇評估方法、調配多項設計目標的計分權重。

系統使用**最佳化演算法（遺傳演算法 GA, Genetic Algorithm）**自動控制生成模型的設計變數，能在數分鐘內生成上百上千個方案，並依加權計分排序前幾名的設計方案，供設計師參考。

停車空間設計系統：
- 生成器：汽機車坡道生成器、地下停車場生成器。
- 求解器：停車效率。
單元空間設計系統：
- 生成器：建築平面生成器、家具配置生成器。
- 求解器：日照時數分析、熱負荷分析、服務核可及性均勻度、可視性分析。
建築量體設計系統
- 生成器：住宅單元生成器。
- 求解器：日照時數分析、可視廣度潛力評估、熱負荷分析、音反射分析、可視性分析。
外殼皮層設計系統
- 生成器：垂直隔柵板生成、單元隔柵板生成。
- 求解器：日照時數分析、熱負荷分析、光反射分析、音反射分析、可視性分析、外牆邊緣幾何複雜度。

停車空間設計系統是 AADS 的主要突破之一，能夠實現汽機車多種停車位同時生成。

坡道入口篩選與生成 (PHASE 4-1)：
- 透過路網層級分析、歷史道路壅塞程度分析及法規限制。
- 尋找坡道長度適中的入口位置。
- 依照基地邊界條件選擇坡道種類（單雙車道、汽機車車道）。坡道種類包括直線 (TYPE1)、C型 (TYPE2)、L型 (TYPE3)、N型 (TYPE4)。
停車場生成 (PHASE 4-2)：
- 統計面板可顯示停車位數量等資訊。
- 可生成機車停車場、無障礙停車位、服務核、汽車停車場。