초기설계단계에서 Green BIM기반 타입별 아트리움의 규모산정에 관한 연구

정승우 경북대학교 대학원 2013 국내석사

본 논문은 BIM기반 3D 모델링 및 에너지 성능분석 시뮬레이션을 실행하여 냉난방부하와 아트리움 타입 및 규모의 상관관계에 대하여 연구하고자 한다. 초기계획 설계단계에서 아트리움의 타입 및 규모를 평가하기 위한 연구이므로 모델링 디테일을 개념 설계의 수준으로 정하였다. 그러나 설계 단계별 모델링 디테일 수준에 관하여 명시된 지침이 없다. 이에 AIA에서 제시하는 LOD 100단계로 Project Vasari를 사용하여 모델링 및 냉·난방부하에 관하여 분석하였다. 이를 통해 냉·난방부하와 단순형 아트리움 타입 및 규모의 상관관계에 관하여 파악할 수 있었고, 아트리움 설계시 고려해야 할 사항은 다음과 같다. 첫 번째로, 단면형 < 3면형 < 2면형 < 4면형 < 연속형 아트리움 순으로 에너지 소비가 높다. 두 번째로, 건물 전체 체적의 10%∼34%범위 내에서 아트리움의 규모를 계획하는 것이 에너지 효율측면에서 유리하다. 세 번째로, 평면 계획시 아트리움을 설계할 경우, 단면형과 연속형을 제외하고 깊이와 길이를 통해 규모를 조절하는 것이 아트리움 타입 변경을 통한 에너지 절감보다는 효율적이라 판단된다. 이렇게 아트리움 설계시 타입과 규모를 고려한 에너지 성능 평가가 이루어져야 합리적인 대안 평가가 가능하다. This study for establishing specific standards of atrium design aims to discuss design of atrium to consider energy performance according to the types of atrium of office building. In order to evaluate a type and a scale of atrium at the early design stage, modeling details of mass design were set as standards of conceptual design. In the experiment, Project Vasari was used to analyze modeling and energy consumption, based on the LOD 100-step suggested by AIA, because there is no guideline to specify a level of modeling details at each design process. From this analysis, the correlation among a simple-typed atrium and scale and energy load was understood, and the followings are the considerations for designing an atrium. First, the single-sided atrium reduced energy the most, and it was followed by three-sided, two-sided, four-sided and continuous-typed ones. On the whole, they could decrease energy by up to about 15%. Also, the atrium with a wide facade facing in the south was more favorable to reduce energy. Second, planning an atria within 10~30% of the whole building area was more energy efficient. Third, rather than the depth, adjusting the length in designing an atrium could reduce cooling and heating loads by 1.5% per 1m. As explained above, energy performance evaluation considering types and planning elements of atrium helps to assess alternatives in a reasonable way. In particular, considering the use of building needs to be preceded to select a type of atrium, although it is also important to consider its planning elements.

건축물 파사드의 데이터세트 구축을 위한 이미지 자동 레이블링 기술에 관한 연구

구형모 경북대학교 일반대학원 2020 국내석사

건설산업은 지난 수십 년간 CAD를 비롯한 컴퓨터 프로그램을 활용하여 많을 발전을 이루었음에도 다른 제조업 분야와 비교해 단순 반복 작업 이외에 작업자의 지식기반 업무의 비율이 높아 노동생산성이 낮은 실정이다. 이를 위해서는 컴퓨터의 시각 정보 인지를 통하여 작업자의 지식기반 업무 효율을 높여야 한다. 또한 컴퓨터의 시각 정보 인지를 위해서는 이미지넷 프로젝트 사례와 같이 방대한 학습 데이터가 필요할 것이다. 이를 위한 건설 전문 이미지 데이터세트 구축의 일환으로 본 연구에서는 건축물 파사드 데이터를 포털사이트 로드뷰를 통해 빠르게 수집하고 이를 딥러닝을 이용하여 자동으로 레이블링하는 과정을 통해 건축물 파사드 데이터세트르 효율적으로 구축하는 방안을 제안하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서 제안하는 방안으로 도심 중심상업가로인 대구광역시 동성로 일부를 대상으로 데이터세트 구축하고 데이터세트의 활용성과 신뢰성을 분석했다. 이를 통해 컴퓨터가 건축물 파사드 이미지의 시각정보를 인지하여 빠른 속도로 포털사이트 로드뷰의 유의미한 파사드 정보를 추출할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구를 통해 건축가에게 의존했던 파사드 설계지식을 전세계의 파사드 디자인의 패턴을 추출하여 정량적이고 정성적인 파사드 설계지식을 확보할 수 있는 가능성을 제시하였으며 건설 전문 이미지 데이터세트 구축의 활용가능성을 검증하는데 기여하였다. The construction industry has made great strides in the past decades by utilizing computer programs including CAD. However, compared to other manufacturing sectors, labor productivity is low due to the high proportion of workers' knowledge-based task in addition to simple repetitive task. Therefore, the knowledge-based task efficiency of workers should be improved by recognizing the visual information of computers. A computer needs a lot of training data, such as the ImageNet project, to recognize visual information. This study, aim at proposing building facade datasets that is efficiently constructed by quickly collecting building facade data through portal site road view and automatically labeling using deep learning as part of construction of image dataset for visual recognition construction by the computer. As a method proposed in this study, we constructed a dataset for a part of Dongseong-ro, Daegu Metropolitan City and analyzed the utility and reliability of the dataset. Through this, it was confirmed that the computer could extract the significant facade information of the portal site road view by recognizing the visual information of the building facade image. Additionally, In contribution to verifying the feasibility of building construction image datasets. this study suggests the possibility of securing quantitative and qualitative facade design knowledge by extracting the facade design knowledge from any facade all over the world.

BIM 기반 인허가용 설계도서 추출 자동화를 위한 구조계산서 연동 보조 S/W 개발 및 실효성에 관한 연구

류현욱 경북대학교 대학원 2015 국내석사

Recently a lot of countries have obliged to use BIM in the Architecture Industry. BIM has operated in the many public organizations such as MOLIT(Ministry of Land, Infrastructure and Transport), PPS(Public Procurement Service), LH, EX(Korean Expressway Corporation) and et cetera to get with the world trend. The PPS has gradually been making testbed projects using BIM obligatorily. However, it has been delayed to activate BIM. Because a lot of construction companies except some of leading ones have negative views. In order to solve this problem, KAIA(Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement) has done various R&D business to build BIM based construction environment. This study develops an Auto-Linkage S/W of structural analysis documents and its improvement direction for BIM based Design Document Extraction. This study proves its effectiveness by applying the result to some business. This research will help to improve quality of architectural design and efficiency of construction tasks. 본 연구는 국내 건축물 설계품질 향상을 위한 개방형 BIM 기술 환경 구축의 목표 아래 개방형 BIM기반의 설계도서 최적화 기준 및 적용기술 개발하는데 그 목적이 있다. 현재 세계적으로 BIM 사용을 의무화하는 국가들이 늘어나는 추세이며 이에 발맞춰 우리나라도 국토부, 조달청, LH, 도로공사 등 BIM 적용계획을 수립하여 수행하고 있다. 조달청의 경우 순차적으로 BIM 의무적용 대상을 확대하는 등 사업발주에 있어 BIM을 시범적용하고 있다. 하지만 국내 건설시장은 대기업을 제외하면 BIM기반 건설 환경에 적극적으로 대응하기 보다는 안정성을 중시한 소극적인 자세를 취하고 있어 BIM 활성화가 지체되어 있는 실정이다. 이를 해결하고자 국토교통과학기술진흥원은 BIM 활성화를 위한 건설 환경의 구축을 위해 다양한 R&D 사업을 진행하고 있으며, 본 연구에서는 BIM기반 설계도서 추출을 위한 구조계산서 자동연계 보조 S/W를 개발하고 이를 실무사례에 적용하여 실효성을 검증하였다. 본 연구를 통해 관련업무의 효율화 및 건축물 설계품질 향상을 기대한다.

노후건축물의 안전진단을 위한 BIM기반 역설계 조사방안

박혜진 경북대학교 대학원 2018 국내석사

Building safety inspection for building maintenance is regularly being performed. According to the national statistical office, the architecture of the whole building for more than 30 years of inventory is 33.4%. This is higher level among developed country. Building safety inspection and safety checks should be carried out systematically to prevent the spread of poor housing and improvements to old buildings. However, the safety assessment is being conducted by a private company for the bidding. Due to the personal and subjective judgment, Perfunctory Checklist, there is a problem with the results of building safety inspection. In addition, it is difficult to correct safety inspection carried out because a lot of time, money and skills required to scrutiny. Therefore, in order to improve building safety inspection are needed to manage the system for the entire building life cycle to produce a Integrated Information sharing. The purpose of this study is to improve the existing processes and proposed safety research method developed BIM-based reverse engineering technology using a laser scanner. The experiment was selected for old buildings. Among the building safety inspection items were set how to select an item in the appearance item and experimental research investigation. This was carried out BIM-based reverse engineering using a laser scanner. We carried out the measurements and shop drawing analyzed the applicability. As a result of the experiment, 77.8% of the items in the visual inspection when structural stability evaluation was possible to improve building safety. Therefore compared to conventional inspection methods and safety inspection BIM-based reverse engineering method using a laser scanner has proposed research methods and processes and propose improvements. It will be able to be utilized for repair and reinforcement plans in the future to maintain and building safety inspection. It is expected to be used as the basis for research to improve the quality of safety assessment and safety inspection automation system implementation.

대학 강의동 타입 분석을 통한 에너지 BIM 기반 단열 성능 비교 및 효율성에 관한 연구

김태훈 경북대학교 대학원 2019 국내석사

For people living in modern society, not only in Korea but also around the world, the problem of building energy consumption and GHG emission reduction has become a matter of survival, not a solution to environmental pollution. While efforts are continuing through the implementation of various schemes, the increase in energy consumption (carbon dioxide emissions) is declining, but energy consumption is still increasing. The purpose of this study is to analyze the type of buildings considering energy performance and the price of materials compared to the energy performance in the planning stage of the initial design stage using BIM in the design of the steel building which occupies most of the university buildings. The energy performance analysis is conducted for the lecture hall, and the practitioners can easily approach them to suggest the energy type based building type and material plan. As a result, it is shown that the diagonal type building is the best in terms of the energy performance efficiency and the efficiency ratio 2 method 4 is the most efficient. In the future, it will be necessary not only to expand educational facilities but also to extend the scope of buildings to various uses and sizes. Also, it is necessary to study the development of material selection automation technology considering morphology and economy. 국립‘K’대학의 강의동을 바탕으로 건물의 타입별 에너지 성능 비교 분석을 실시하였다. 또한 에너지 성능 및 ‘에너지절약설계기준’에 따라 밀접한 관계가 있는 단열재료에 대해 가격과 에너지 사용량에 대해 비교 분석하였다. 국립‘K’대학의 강의동 40개의 건물들을 형태별로 분석하여 도출된 일자형, 기역자형, 디귿자형, 미음자형으로 분류된 총 4가지의 타입을 바탕으로 대표타입을 도출하여 BIM기반 모델링을 작성한 후 에너지 시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 동일한 건물의 높이, 1층 바닥면적, 높이 층수를 가질 때, 형태별로 다른 에너지 사용량이 측정되었다. 에너지 성능 효율성면에서 디귿자형태의 건물이 가장 좋은 것으로 나타났으며, 미음자형태의 건물이 에너지 사용량이 가장 많아 에너지 성능 효율성이 가장 낮게 나타났다. 이는 형태에 따라 생겨나는 유닛의 개수와 그에 따라 생기는 창의 면적 비에 따라 에너지 사용량이 달리 측정되는 것으로 예상되며 직사광선에 맞닿는 입면의 면적비와도 연관이 있는 것으로 예상할 수 있다. 본 연구에서는 에너지 성능분석을 통해 형태결정 및 단열재 결정에 실질적인 활용 가능한 디자인 요소 제시를 위한 기초 연구로써, 초기 설계단계에서 국립‘K’대학 강의동을 대상으로 에너지 성능기반 건물의 형태결정과 단열재의 결정이 합리적으로 이뤄질 수 있도록 가시적인 결과를 제시하였다.

BIM기반 에너지성능평가를 위한 공공청사 업무시설의 국내 표준 매개변수 설정 방안에 대한 연구 : -재실자 1인당 점유면적을 중심으로-

이윤정 경북대학교 대학원 2015 국내석사

Currently, the United States, the United Kingdom, Australia etc. are actively utilizing energy simulation. n for efficiency evaluation of building energy. However, domestic energy efficiency assessment system doesn’t use energy simulation system properly at present: parameters based architecture plans and Ashrae Standard are inputted for the evaluation, because the input parameters for the simulation haven’t been established yet. This fact causes poor reliability during energy simulation, as the values of the two standards are different from each other. Therefore, the aim of the study is to set domestic standard parameter for BIM-based energy performance evaluation, focusing on possession area per person of occupants at government office in Korea. We found that the difference among the result values occurred approximately 3% in the energy simulation. As a result of the analysis, possession area per person of occupants in Government office is 31.87. Other input parameters may be set based on this. This will increase the reliability of energy simulation through a domestic standard parameter.

입면 형태 구성요소 분석을 통한 Energy BIM기반 파사드 디자인에 관한 연구

이주식 경북대학교 대학원 2016 국내석사

Environmental contamination has been a global issued problem and each country tries to make a solution for it. In South Korea, institutional solutions like Energy Consumption Certification has been issued and proposed to solve the environmental problem. However, it has been lack of solutions which consider architectural design method itself. After industrial revolution in 20th century, the façade design of contemporary architecture has been developed based on 'envelope' concept which is so different from the methods of design before. And achieving environment friendly is a global wide issue in these days. Accordingly, the substantive development for environmental problems in architectural design method, which is extension of present architectural theories are required. For this reason, this study focused on energy performance based façade design method for renovation projects which must be considered existing building situation and context. First of all, building facades of South Korean national universities which constructed through 1960's and 1970's are analyzed with the compositional design method. Second, the certain elements of façade's design properties are simulated to find differences of energy performance. Through this process we can see the correlation between façade element design and energy performance with not only the definite design method of energy performance based façade design but also design process that architects can approach.

에너지 성능을 기반으로 한 Green BIM 디자인 평가 기법 개발

이권형 경북대학교 대학원 2017 국내박사

현재 국내ㆍ외적인 건축분야 전반에서는 환경오염에 대한 인식이 고조되면서 Green Building 및 저탄소 설계 기법에 대한 관심이 꾸준히 증가하고 있다. 2000년부터 2015년까지의 세계 에너지 소비통계에 따르면, 대한민국도 2015년을 기준으로 세계 8위의 에너지소비 대국으로서 산업 전반에 걸친 에너지소비 절감을 위한 노력이 절실한 현실이다. 통계청의 국가통계포털(KOSIS)에서 제공하는 건축물의 업종별 에너지사용 현황을 살펴보면, 표준산업분류의 업종별 에너지원별 에너지사용량을 살펴보면, 2015년 기준 아파트의 에너지사용량은 전체 17.2%로 가장 많고, 다음으로는 15.6%로 상용건축물, 13.6%의 학교 순으로 나타났다. 사용량 측면에서는 아파트의 경우 녹색건축인증, 건축물의 에너지절약 설계기준, 건축물 에너지효율등급 인증기준 등의 각종 제도적 장치로 인하여 새롭게 지어지는 건축물의 증가로 에너지소비량과 구성비가 감소하는 추세에 있으나, 여전히 소비량이 가장 많고, 상용건축물의 경우 기존에 지어진 건축물과 새롭게 신축되는 대형 업무시설 건축물의 증가 추세로 인해 2010년 13.5%의 비율이 2015년에는 15.6%로 증가하였고, 사용량도 2010년 대비 31.5% 증가하여 꾸준히 증가함을 알 수 있다. 이에 공동주택과 업무시설의 에너지사용량은 32.9%로 지속적인 증가추세에 있으며, 전체 에너지소비량의 1/3을 차지하는 만큼 건축물의 에너지절약을 위한 체계적인 계획이 요구된다. 한편, 지속적인 에너지 사용량의 증가로 건축계에서는 저탄소 설계기법 개발에 대한 필요성을 실감하고 있으며, 학계에서는 BIM을 이용한 에너지 고성능 건축기술 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, BIM을 이용할 경우 건축물의 설계ㆍ시공ㆍ유지관리를 통합적으로 운영할 수 있는 장점을 가지고 있어 에너지 성능 분석을 통한 건설기술 개발 시 에너지 절감에 큰 효과가 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이와 더불어 조달청에서는 2012년부터는 Total Service 대상 500억원 이상 턴키 · 설계공모 건축공사에 BIM 적용을 의무화를 시작으로 2016년 모든 공공발주에 대하여 BIM 적용을 의무화하였고, 국토교통부에서는 국책과제를 통해 BIM기술과 건축물의 에너지절약계획서를 연동하기 위한 기술개발에 관심을 기울이고 있어 향 후 BIM 기술과 에너지 성능분석 기술 간의 연계도 가시화 될 것으로 보인다. 그러나 설계단계에서 BIM을 이용한 에너지 성능 분석 수행을 위한 디자인 평가 기준은 미비한 현실이다. 이에 건축물의 규모, 형태 등 건축 디자인에 따른 에너지 성능 분석이 어려워 객관적인 디자인 품질의 평가방법 개발에 대한 문제점을 갖고 있었으며, 에너지 성능 분석이 친환경 설계 기법과는 별도의 분야로 분류되었고, 디자인 본연의 설계기법 보다 단열성능과 HVAC 시스템에 의존한 저탄소 설계기법 개발이 주를 이루게 되었다. 또 저탄소 설계기술로서 에너지 절감형 건축자재 및 신ㆍ재생 에너지를 이용한 에너지 절감방안을 모색하고 있으나, 설계방법에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 건축가를 돕기 위한 설계지원의 용도로 Green BIM 기술 도입 요구 및 설계기법 방법론의 개발을 필요로 하며, 설계자의 입장에서 에너지 성능을 고려한 디자인이 이루어지기 위한 근본적인 접근방식에 주목하였다. 초기설계 단계에서부터 설계자가 BIM 도구를 이용하여 에너지 성능분석을 통한 결과를 직관적으로 이해하고, 디자인에 반영하기 위하여 매스형태의 건축물이 갖는 기본적인 건축 디자인 요소만을 가지고 에너지성능과의 상관관계를 분석하였다. 이를 통해 건축 디자인 요소 상관관계를 바탕으로 유효창면적비와 가시화방안을 개발하였다. 즉, 본 연구는 초기 설계단계에서 부터의 Green BIM 디자인 지원을 위한 에너지 성능기반 디자인 평가 기법 개발을 목적으로 한다. 본 연구의 범위는 기획업무 단계의 초기 설계단계로 설정하고, 개략적인 건축물의 용도에 따른 규모와 디자인, 성능을 BIM을 이용하여 결정함으로써 합리적인 의사결정이 가능하도록 하였다. 기획업무 단계에서부터 에너지 성능분석을 통해 친환경ㆍ저탄소 설계 지원 위한 방안을 모색하고자 하였으며, 이에 따라 연구의 대상을 건축물의 전체 에너지소비량의 1/3을 차지하는 공동주택과 업무시설로 선정하였다. 또 건축물 특성상 최근 에너지소모가 특히 크고, 최근 선호되고 있는 타워형 건축물로 한정하여 본 실험을 수행하였다. 또 에너지 성능기반 디자인 평가 기법 개발을 위해 패시브 건축 디자인 요소 중 기획업무 단계에서 BIM 도구를 이용하여 추출 가능한 건축 디자인 요소로 한정하여 건축가가 디자인에 직관적으로 반영할 수 있도록 연구의 범위를 한정하였다. 본 논문에서는 첫째, 초기 설계 단계에서 건축 디자인 요소에 따른 에너지소요량 변화의 상관관계를 정립하였고, 이를 통해 건축계획에서부터 건축물의 에너지절감 방안을 모색하였다. 또 에너지성능지표 및 에너지효율인증 기반의 에너지성능분석 가시화 요구정보를 도출하여 설계자가 보다 쉽게 건축물의 에너지성능 상태를 파악하고, 대처할 수 있는 BIM기반 설계기법과 에너지성능분석 디자인 피드백 기법을 제안하였다. 둘째, 새롭게 제한한 가시화 방법은 건축설계 요소를 바탕으로 에너지소요량을 표현함으로써 각각의 요소와 에너지소요량의 상관관계를 이해하는데 도움을 주고, 에너지성능기반설계를 지원할 수 있는 방법론으로서 가치를 갖는다. 이를 통해 단열성능과 HVAC 시스템에 의존적인 에너지성능기반 설계기법을 탈피하여 디자인 본연의 성능기반 설계를 위한 방법론을 제안하였고, 에너지성능에 가장 큰 영향을 미치는 초기 매스형태 결정 단계에서 건축가가 에너지성능을 합리적, 효율적으로 인지하고, 즉각적인 디자인반영으로 성능기반 설계를 수행할 수 있도록 하였다. 셋째, 유효 창면적비(EWWR)를 개발함으로써 건축물의 에너지 성능기반 설계를 장려하여 확산시킬 수 있고, 향 후 건축물의 에너지 절약기준과 에너지성능지표, G SEED 등 국내 에너지 및 친환경 설계기준의 개선을 위한 건축계획의 객관적 디자인 평가 기법을 개발하였다. 마지막으로 디자인 평가 지표의 가시화 연계 방안을 통해 건축가는 건축물의 에너지 성능을 직관적으로 파악하여 즉각적으로 디자인 피드백에 적용할 수 있는 방안을 마련하고자하였다. 기존의 에너지 성능기반 디자인 평가는 에너지 성능분석 및 평가가 디자인 및 설비시스템이 결정된 후의 중간설계 단계에서 이루어져 에너지 성능분석 결과를 디자인에 적용하는데 한계가 있었다. 설계 단계적으로 후반부에 이루어지는 문제로 에너지 성능을 향상시키기 위해 결정된 디자인과 주요 구조를 바꿀 수 없었기 때문에 단열성능과 설비시스템에 의존적인 에너지 성능기반 설계가 이루어졌다. 그러나 본 연구에서 제안하는 방법을 적용할 경우 에너지 성능분석 및 평가의 단계를 기획업무 단계로 빨라지게 된다. 따라서 디자인과 주요 구조가 결정되지 않은 상태에서 에너지 성능을 고려한 매스디자인이 보다 자유롭게 이루어질 수 있는 장점이 있으며, 디자인을 위한 에너지성능분석 단계와 디테일 및 설비 시스템을 결정하기 위한 에너지 성능분석 단계로 역할을 나눌 수 있다. 이는 각각의 에너지 성능분석 목적을 명확히 함으로써 기존 한 번의 에너지 성능분석으로 디자인과 설비시스템을 모두 고려하여야 했던 방법과 비교할 때, 투자 시간 및 자원 대비 에너지 성능 및 효율을 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 Green BIM을 위한 핵심기술로 에너지 성능기반 디자인 평가 기법을 개발하였고, 이를 바탕으로 향 후 다양한 저탄소 설계기법 개발 및 적용이 기대되며, 나아가 과도한 설비 투자비용 등 불필요한 자원의 낭비를 방지함으로써 진정한 의미의 지속가능한 설계기술이 설계분야를 선도 할 것으로 사료된다. With the rising awareness of environmental pollution in the building industry at home and abroad, Green Building and low-carbon design techniques have continuously drawn attention. According to the world energy consumption statistics from 2000 to 2015, Korea was ranked as the world’s 8th largest energy consumer as of 2015, which implies that the country should take measures to reduce energy consumption overall. The Korea Statistical Information Service(KOSIS) posted the consumption of each energy source per business type under the standardized categories, where residential apartment buildings took up 17.2%, followed by commercial buildings (15.6%) and schools (13.6%) in 2015. In terms of the energy usage and the component ratio of energy sources, apartment buildings still ranks top despite the downward trends in their energy consumption and component ratio attributable to the increasing new buildings relative to a range of policies including the green building certification, energy-saving building design criteria, and energy efficiency rating certification criteria for buildings. The percentage of commercial buildings increased to 15.6% in 2015 from 13.5% in 2010 due to the increasing number of newly built large business buildings in addition to the existing ones, with their energy consumption soaring by 31.5% compared to that in 2010. In brief, the energy usage of residential apartment and business buildings has reached 32.9% and keeps growing, accounting for 1/3 of the nation’s total energy consumption, which justifies the need for taking systematic measures for energy saving for buildings. Meanwhile, the continuous growth in energy consumption has triggered the building industry to form a consensus on the need for developing low-carbon design techniques, and as a result research has been conducted across relevant disciplines to develop BIM-based technologies for high energy performance buildings. Notably, BIM benefits the integrated operation of building design, construction and maintenance, drawing much attention as a substantially effective option for energy saving in parallel with the development of building technologies via the analysis of energy performance. At the same time, the Public Procurement Service has enforced the compulsory application of BIM to total service turn-key building projects (≧50 billion Won) based on open design competitions since 2012 and required of all government-commissioned projects to adopt BIM. In the same vein, the Ministry of Land, Infrastructure and Transport has paid attention to developing technologies for linking BIM with energy saving plans for buildings as part of a government project, which implies the energy performance analysis technology is likely to converge on BIM technology. Yet, the criteria for design assessment are not in place for the BIM-based energy performance analysis in the design phase. Thus, it is difficult to analyze the energy performance per building size, geometry and design, leading to challenges in developing an objective method of assessing the design quality. Also, the analysis of energy performance is separated from the environment-friendly design techniques, and focuses on the low-carbon design techniques drawing on insulation and HVAC system, not the genuine design technique per se. In addition, although the low-carbon design technology opts for energy-saving building materials and renewable energy sources, there is a paucity of research on relevant design techniques. Hence, the present paper notes the need for adopting the Green BIM technology and developing the methodology of design for the benefit of architects, and takes notice of a fundamental approach to design considering the energy performance from the perspective of a designer. This paper analyzes the correlations between the energy performance and the fundamental building design components of mass-shaped buildings in order for designers to use the BIM tool in the earlier phase of design to intuitively understand the energy performance analysis results, and to reflect them in their design. Moreover, based on the correlations between the building design components, an EWWR and a method of visualization are developed. In short, the present paper is intended to develop a design assessment technique based on the energy performance for supporting the Green BIM design in the earliest design phase. The scope of this paper involves the earliest design phase of the planning stage, where BIM is used to determine the scale, design and performance of a building in line with its overall purpose, which underlies a rational decision making. This paper focuses on residential apartment buildings and business facilities, accounting for 1/3 of the entire energy consumption of buildings, to seek for a method of supporting environment-friendly and low-carbon design via the analysis of energy performance from the earliest planning phase. Also, this experiment is limited to lately preferred tower buildings characterized by huge energy consumption. In addition, this paper narrows down its scope to the building design components that could be extracted with the BIM tool in the planning phase among other passive building design components so as to develop a design assessment technique based on energy performance and thus to help architects to intuitively reflect the results in design. In this paper, first, the correlation between building design components and the variation in their energy consumption is established to seek measures for energy saving starting from the planning phase. Also, the information needed for visualizing the analysis of energy performance based on the energy performance indices and energy efficiency certification is derived to propose a BIM-based design technique and a strategy for design feedback based on the analysis of energy performance for designers to easily grasp the energy performance of buildings and cope with challenges accordingly. Second, the newly proposed visualization method represents the energy consumption by building design component, conducive to understanding the correlation between each component and its energy consumption, as a noteworthy methodology for supporting the design based on energy performance. The proposed method helps to break away from the design technique based on energy performance dependent on insulation and HVAC system with a view to the performance-oriented design, which enables architects to rationally and effectively perceive the energy performance and instantly reflect it in the performance-based design in the initial decision making on a mass geometry that exerts the greatest effects on the energy performance. Third, the EWWR is developed to encourage and spread the building design based on energy performance, whilst at the same time an objective assessment technique applicable to building plans is developed to improve the domestic environment-friendly design criteria for energy-saving buildings, energy performance index and G SEED. Finally, the visualization of the design assessment index helps architects to intuitively understand the energy performance of buildings and to immediately apply it to design feedback. The conventional analysis and assessment of design based on energy performance is performed in the middle of the design phase after the design and HVAC system are determined, which limits the application of energy performance analysis results to design. As the analysis and assessment is carried out in the late stage of design, it is hard to improve the energy performance at the cost of the already decided design and primary structures. Therefore, the design for energy performance relies on insulation and HVAC system. However, the proposed method facilitates the analysis and assessment of energy performance in the planning phase, which allows the mass design to be freely implemented considering the energy performance when the design and primary structures are yet to be determined. Also, the proposed method subdivides the phase into the analysis of energy performance for design and the analysis of energy performance for details and HVAC system. Compared to the existing method of considering both design and HVAC system with a single analysis of energy performance, the proposed method clarifies the purpose of the analysis of each energy performance, and is likely to maximize the energy performance and efficiency in light of invested time and resources. The present paper develops a design assessment technique based on energy performance as the core technology for Green BIM. The developed method is likely to be applicable to the development and application of a range of low-carbon design techniques, prevent any excessive investment in facilities and waste of resources, and contribute to a genuinely sustainable design technology.

대구경북 자동차부품산업의 활성화를 위한 수요자 중심의 기술정책에 관한 연구

이석호 경북대학교 산업대학원 2014 국내석사

Development period of automobile industry of Korea is shorter than that of many advanced countries such as United States, Japan, and Germany. As we go through the skyrocketing economic growth at 70’s, demands of automobile increased rapidly and ripple effect of automobile industry recognized nationally. Even though supporting policy has been expanded, it was limited to complete vehicle and development of automobile component industry was just stage of following complete vehicle industry. One of main industries of Daegu-Gyeongbuk area, which is automobile components industry, involves crucial problems like lack of complete vehicle company and production of low added value components. Purpose of this study is to encourage the Daegu-Gyeongbuk area’s future automobile components industry based on analysis of study the main trend and existing technical policy to suggest modified technical policy of Daegu-Gyeongbuk area automobile components industry.

Dynamo BIM기반 4D, 5D 설계 자동 연동방안을 위한 알고리즘 개발에 관한 연구 : K대학 기숙사 프로젝트를 중심으로

정재원 경북대학교 대학원 2019 국내석사

최근 설계사무소 및 건설회사에서는 시공 전 BIM기반 3D모델을 통해 4D(3D+time), 5D(4D+Cost) 등 BIM nD 설계에 활용하고자 하는 연구가 증가하고 있다. 하지만 각 설계단계에서 구축된 BIM 정보를 바탕으로 효율적으로 공정관리를 활용하는 방안은 아직 많은 문제점들이 제기되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 BIM기반 Dynamo 알고리즘을 활용하여 각 설계단계에서 4D, 5D 설계 지원을 자동화 할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 Revit의 Add –in 프로그램인 Dynamo를 활용하여 4D, 5D 에 필요한 공정정보를 자동으로 입력할 수 있는 알고리즘을 구현하였다. 또한 4D지원을 위해서는 BIM 소프트웨어인 Navisworks 프로그램을 통해 4D 정보(Excel 파일)를 동기화 하여 자동으로 공정시뮬레이션이 가능하도록 알고리즘을 작성하였다. 5D 지원을 위해서는 다이나모 알고리즘을 활용하여 BIM 모델에서 물량산출에 필요한 정보를 자동으로 추출이 가능하도록 알고리즘을 작성하였다. 따라서 작성한 4D, 5D지원 알고리즘 검증을 위해 관련 종사자 및 전문가들의 자문을 통해 활용성을 검증 하였다. 그 결과, 공정정보의 관리와 설계 및 시공변경에 대한 신속한 정보 추출이 가능한 것으로 나타났다. 또한 BIM데이터를 활용하여 4D, 5D에 필요한 공정 정보의 관리와 입력이 원활하게 이루어져, 공사기간 단축과 비용절감에 유리한 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 설계 품질 향상과 건축 정보 관리에 용이할 것이며, 향후 건설자동화 연구에 기반이 될 것으로 사료 된다. In recent years, researchers are increasingly trying to use BIM-based 3D models for BIM nD design such as 4D (3D + Time) and 5D (4D + Cost). However, there are still many problems in efficiently using process management based on the BIM information created at each design stage. Therefore, this study proposes a method to automate 4D and 5D design support in each design stage by using BIM-based Dynamo algorithm. To do this, I implemented an algorithm that can automatically input the process information needed for 4D and 5D by using Revit's Add-in program, Dynamo. In order to support the 4D design, the algorithm was created to enable automatic process simulation by synchronizing process simulation information (Excel file) through the Navisworks program, BIM software. The algorithm was created to automatically enable process simulation. And to support the 5D design, the algorithm was developed to enable automatic extraction of the information needed for mass production from the BIM model by utilizing the dynamo algorithm. Therefore, in order to verify the 4D and 5D design support algorithms, we verified the applicability through consultation with related workers and experts. As a result, it has been demonstrated that it is possible to manage information about process information and to quickly extract information from design and design changes. In addition, BIM data can be used to manage and input the necessary process information in 4D and 5D, which is advantageous for shortening construction time and cost. This study will make it easy to improve design quality and manage design information, and will be the foundation for future building automation research.