BIM을 이용한 ASHRAE PRM 에너지 모델링 프로세스에 관한 연구- BIM 모델링 검증단계를 중심으로 -

류한수,고정림,조병성,박경순 대한건축학회지회연합회 2014 대한건축학회연합논문집 Vol.16 No.6

기후 변화와 에너지 위기로 인하여 건축물의 에너지 소비를 줄이기 위한 많은 연구와 노력들이 이루어지고 있다. 건축물 설계단계에서 비용대비 효율적 외피 선정과 최적의 냉난방공조시스템의 선정은 건축물에서 소비되는 에너지 절감을 위한 필수적인 과정이다. 최적의 설계안 도출을 위한 대안 평가 과정이 필요하며, 에너지 모델링이 이러한 역할을 한다. 하지만 기존의 에너지 모델링은 건물 형상 치수 입력을 위해 많은 시간이 소모되어 설계 단계에서 대안 평가를 위한 도구로 적극적으로 활용되지 못했다. 본 논문은 보다 빠르게 신뢰할 만한 에너지 분석 결과를 도출하기 위해 BIM을 활용한 에너지 모델링 프로세스를 제안한다. BIM을 이용해서 건축 형상에 대한 정보와 조닝 정보를 생성하고, 생성한 정보를 에너지 시뮬레이션 툴로 내보내는데 그 중간 과정으로 형상 정보에 대한 오류검토가 필요하다. 오류검토의 과정은 ‘간섭체크, gbXML Viewer, FZKViewer’의 3가지 단계를 거친다. 오류 검토 과정을 통해 발견한 오류들을 BIM 툴에서 다시 수정하는 과정을 거쳐 오류가 없는 gbXML파일을 추출한다. 추출한 BIM 정보를 기반으로 ‘ASHRAE Standard 90.1’에서 제시하는 ‘PRM(Performance Rating Method)’에 따라 실제 프로젝트에서 에너지 모델링을 수행하는 것이다. 제안된 프로세스를 통해 결과를 건물 형상 모델링에 소요되는 시간과 입력 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄이고, 신뢰할 수 있는 에너지 소비 결과를 얻을 수 있다. With climate change and energy crisis, many researches and efforts have been made to reduce energy consumption in buildings. Selection of effective envelopes compared to cost in the designing stage of architectures and selection of optimal air-conditioning system are an essential process to reduce energy that's consumed in buildings. It requires an alternative assessment process to draw optimal design plans and energy modeling plays this role. However, the existing energy models have not been utilized actively as an alterative assessment tool in the stage of designing as it consumes a lot of time to input building shape dimensions. This study proposes an energy modelling process utilizing BIM to draw reliable energy analysis results more rapidly. Using BIM, it generates information on architectural shapes and zoning information and sends generated information to energy simulation tool. In the intermediate process, it requires a review of errors on shape information. The process of reviewing errors goes through three stages such as interference check, gbXML Viewer, and FZKViewer. The errors discovered through the process of reviewing errors are modified again in BIM tool and then errorless gbXML files are extracted. Energy modeling is performed in an actual project according to the PRM (Performance Rating Method) presented in ASHRAE Standard 90.1 based on the extracted BIM information. Through the proposed process, the time that is consumed to apply results to building shape modelling and the errors that may occur in the input process can be reduced and then reliable energy consumption results can be obtained.

비정형' 공간에 따른 BIM(Building Information Modeling) 개념 적용의 필요성에 관한 연구

박상준(Park Sangjun),홍관선(Hong Kwanseon) 한국디지털디자인학회 2010 디지털디자인학연구 Vol.10 No.3

디지털 패러다임에서 출발하는 실내공간의 비정형 형태로의 변화는 사람들이 행위 하는 공간의 형태라는 점에서 중요하다고 할 수 있다. 디지털 매체의 발전 인터넷 등 각종 정보기술의 활용 건축 및 실내 공간 디자인에 있어서의 비정형 형태로의 흐름은 현 시대의 패러다임과 관념들의 표출이라고 할 수 있다. 현대의 실내 공간 디자인에 있어서 비정형적 공간으로의 변화는 디지털 패러다임의 한가운데 위치하고 현대건축 디자인의 변화 디지털매체의 급속한 발전과 함께 하고 있다. 비정형 건축으로의 변화와 함께 실내 공간은 디지털 매체를 기반으로 더욱더 비정형화라는 다자이너의 상상력을 현실화 하게 한다. 본 연구는 실내공간 변화에 따른 비정형 공간개념을 인지하고 BIM의 개념과 그 효율성을 통해 실내공간의 변화에 따른 BIM 적용의 필요성을 제안 하고자 하는데 그 목적이 있으며 이를 위하여 비정형에 대한 선행연구의 고찰을 통하여 연구의 기본 틀을 마련하고 디지털패러다임과 디지털생성도구 파라메트릭 모델링 BIM의 분석을 바탕으로 실내건축에 BIM의 효율적 적용 가능성을 규명 하려는 것이다. 본 연구의 결과는 건축의 비정형화에 의해 기하학적 공간에서 비정형 실내공간으로 변화하고 있음을 알 수 있었다. 비정형 형태 도출에서도 기존의 2D 시스템으로는 역부족이며 3D 모델링 시스템을 통하여 형태 도출이 필요 할 것이다. 3D 모델링 시스템과 파라메트릭 모델링 BIM은 디자이너의 상상력을 더욱 현실화 할 수 있으며 BIM의 효율성으로 자유로운 공간과 더욱 다양한 비정형적 공간 생성을 가능하게 할 수 있지만 아직은 BIM의 활용이 건설 건축에 국한되어 활용되고 실내건축에선 그 활용이 미비하였다. 따라서 실내공간에 있어서 BIM의 적용은 필수적인 것이며 실내공간의 변화에 따른 BIM 적용은 그 필요성과 더불어 효율성 측면에서 더욱 기여 할 것으로 기대된다. The purposes of this study are to cognize the atypical space concept by the change of interior space and suggest the necessity of BIM application by the change of interior space through the concept of BIM and its effectiveness. For them this study intends to prepare the fundamental frame of studying by considering precedent studies for atypicality and investigate the effective applying possibility of BIM for interior architecture based on the analysis of digital paradigm digital creating tool parametric modeling and BIM. As the result of this study geometric space is changed to atypical interior space by architectural atypicality. For the deduction of atypical forms the existed 2D system is not sufficient and it has to be deducted by 3D modeling system. 3D modeling system parametric modeling and BIM can actualize the imagination of designer more and facilitate to create free spaces and more various atypical spaces with the effectiveness of BIM. But as the application of BIM is limited by construction and architecture and in the interior architecture its application is incomplete. Therefore the application of BIM is necessary for interior space. And the application of BIM by the change of interior space will contribute more to not only its necessity but also its effectiveness.

Revit 기반 구조 모델링의 철근 배근을 위한 Dynamo 활용 방안 연구

강진욱(Jin-Ook Kang),김재흥(Jae-Heung Kim),박준수(Jun-Soo Park),윤희택(Hee-Taek Yoon) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.11

첨단기술의 도입을 통한 생산성 향상을 위한 노력은 건설산업 전반에 걸쳐 지속적으로 추진되어져 왔다. 이러한 노력의 일환으로 Building Infomation Modeling(이하 BIM) 기술은 다양한 건설분야 실무에 적용되고 있다. 하지만 대부분 골조 모델링에 국한되어 있으며 BIM을 활용한 철근 모델링은 반복적인 수작업으로 인한 시간소요, BIM Tool에서 자체적으로 제공하는 철근 모델링 기능의 한계 등의 이유로 실무 적용이 제한되고 있다. 이에 본 연구는 파라메트릭 모델링에 비주얼 프로그래밍(Dynamo)을 결합·활용해 철근 배근 업무를 자동화하여 설계 실무자들의 BIM에 대한 접근성과 업무 효율성을 높이는 방법을 고안하였다. 이를 위해 토목 철근 콘크리트 구조물 중 비교적 형상이 복잡한 L형 옹벽을 Dynamo 알고리즘의 개발 대상으로 선정하고, 다양한 매개변수를 선정한 후 BIM 파라메트릭 모델링을 진행하였다. 또한, Dynamo와 Excel을 활용하여 BIM 객체에 철근 배근을 자동화하는 알고리즘을 구축하였다. 이를 통해 기존의 상용 BIM Tool에서 제공하는 기능을 이용하였을 때보다 작업시간을 현저히 절감하였고, 알고리즘의 일부만 수정하면 기둥, 보, 기초 등 다양한 부재나 유사 프로젝트에서 해당 알고리즘을 재사용하여 BIM 기반 철근 배근 모델링 업무의 생산성에 크게 기여할 수 있다. Efforts to improve construction productivity by adapting advanced technologies have been made continuously throughout the construction industry. Building information modeling (BIM) is being applied in various construction fields. However, BIM application is limited mostly to structural frame modeling. In addition, the BIM tool has not been widely used in practice owing to its time-consuming and repetitive work and its limited rebar modeling functions. Therefore, this study proposes a method to increase engineers accessibility and work efficiency in utilizing BIM by automating the rebar placement tasks via parametric modeling and visual programming (Dynamo). An L-shaped retaining wall, which has a relatively complex shape among the civil reinforced structures, was selected as the target of algorithm development and conducted the parametric modeling after selecting various parameters. In addition, an algorithm for the rebar arrangement automation on the BIM object was constructed using Dynamo and Excel. The results showed that working hours were lower than those taken using the rebar modeling function of the existing commercial BIM tools. Moreover, after modifying only a part of the algorithm, reusing these algorithms in various components or similar projects can contribute to the productivity of BIM-based rebar arrangement modeling tasks.

웹기반 에너지 성능평가도구 개선을 위한 BIM기반 시뮬레이션 적용에 관한 비교 연구

윤명철,고성룡 대한건축학회지회연합회 2011 대한건축학회연합논문집 Vol.13 No.2

에너지관리공단에서는 건물의 합리적인 에너지 절약과 경제적 효과를 가시화하기 위해 건물의 에너지효율등급을 부여하고 올바른 활용과 자가평가를 위하여 웹을 통한 에너지성능평가프로그램을 보급하고 있다. 하지만 웹을 통한 정보입력은 기존 2D도면 정보 활용으로 웹 정보 재입력과 도면 수정 및 정보변경에 따른 어려움이 있으며 건물 시각화에 별도의 작업이 필요하다. 따라서 본 연구는 BIM기반 3D 모델링 설계를 통해 건물정보 적용 및 수정을 용이하게 하고 건물 형태에 따른 에너지 효율적 모델링을 설계에 반영하여 건물에너지효율등급 평가를 실시간 확인 할 수 있게 한다. 추후 효율적인 에너지성능평가 도구개발에 웹기반을 대신하는 BIM기반 도구들의 개발이 계속되어야 한다.

슬릿 케이슨의 BIM 모델링 자동화 시스템 개발

김현승,이헌민,이일수 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.11

With the promotion of digitalization in the construction industry, BIM has become an indispensable technology. On the other hand, it has not been actively utilized in practice because of the difficulty of BIM modeling. The reason is that 3D modeling is less productive not only because of the difficulty of learning BIM software but also the modeling work is done manually. Therefore, this study proposes a method and system that can improve the productivity of BIM-based modeling. For this reason, in the study, a slit caisson, which is a typical structure of a port, was selected as a development target, and various parameters were derived through interviews with experts so that it could be used in practice. This study presents a UI construction plan that considers user convenience for efficient management and operation of diverse and complex parameters. Based on this, this study used visual programming and Excel VBA to develop a BIM-based design automation system for slit caissons. The developed system can use many parameters to quickly develop slit caisson models suitable for various design conditions that can contribute to BIM-based modeling and productivity improvement. 최근 건설산업의 디지털화가 추진되면서 BIM(Building Information Modeling, 이하 BIM)은 필수기술로 자리매김하고 있으나, BIM 모델링에 대한 어려움으로 실무에 적극적으로 활용하지 못하고 있는 실정이다. 이는 고도의 전문성이 필요한 BIM 소프트웨어를 습득하기도 어려울 뿐만 아니라 대부분의 모델링 작업도 수작업으로 진행되므로 업무 생산성 확보가 어렵기 때문이다. 따라서 연구에서는 BIM기반 모델링의 생산성을 향상 시킬 수 있는 방안 및 시스템을 제시한다. 이를 위해 연구에서는 항만의 대표적인 구조물인 슬릿케이슨을 개발 대상으로 선정하고, 실무에서 사용할 수 있게 전문가 인터뷰를 통해 다양한 매개변수들을 도출하였다. 또한 다양하고, 복잡한 매개변수들의 효율적인 관리 및 운영을 위해 사용자 편의성을 고려한 UI구축 방안을 제시한다. 그리고 이를 기반으로 비주얼프로그래밍(Dynamo)과 Excel VBA(Visual Basic for Applications, 이하 VBA)를 활용하여 슬릿케이슨을 위한 BIM기반 설계 자동화 시스템을 개발하였다. 연구에서 개발한 시스템은 다수의 매개변수가 적용되어 다양한 설계조건에 적합한 슬릿 케이슨 모델을 신속히 생성할 수 있으므로 BIM기반 업무 생산성 향상에 기여할 수 있다.

Green BIM 가이드라인 개발을 위한 모델링 수준(Level of Development) 설정에 관한 연구

추승연(Choo, Seung-Yeon),이권형(Lee, Kweon-Hyoung),박선경(Park, Sun-Kyoung) 대한건축학회 2012 대한건축학회논문집 Vol.28 No.6

Each of domestic and foreign organizations and academic circles is trying to develop BIM guidelines to establish and manage an efficient construction environment. According to this tendency, Korean government is also making much effort into development of BIM guidelines, however has difficulties in establishing efficient guidelines due to discordance between the existing design process and BIM-based integrated design process. Besides, there is still a lack of definite roles of guidelines, since modeling, phased levels of performance and levels of modeling details are at the initial stage of development, although several organizations have developed BIM guidelines. Especially, there is a discordance between the performance evaluation such as energy simulation and the design process. Also there arise problems in interoperability or setting an modeling level. A BIM modeling-based guideline should be established in order to solve these problems. Therefore, this study aims to improve the weak points in BIM guidelines and suggest requirements needed in development of ‘Green BIM Guidelines’ for energy performance evaluation. Finally, it also proposed how to apply and use LOD for analysis of energy performance, and directions for ‘development of modeling guidelines for analysis of energy performance’. This study will help prevent confusion, decrease unnecessary works and settle the discordance between the existing guideline and the design process, by defining the range of duties and the level of modeling at each stage through LOD. Moreover, it will make a contribution to application of BIM-based integrated design process and establishment of BIM-based construction environment.

BIM 기술콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈 개발

조현정(Hyun-Jung Cho),장진석(Jin-Seok Jang),김연수(Yeon-Soo Kim) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.9

중소규모 설계사무소에서의 BIM(Building Information Modeling) 활용은 BIM 라이브러리 및 기술콘텐츠 등 요소기술의 부재로 인하여 아직까지도 미흡한 실정에 놓여있다. BIM을 도입하고 활용하는 설계사무소의 기술적인 부담을 최소화하기 위해서는 BIM 라이브러리 및 기술 콘텐츠를 제공하고, 단일 BIM 정보를 다양한 용도로 공유 및 교환하는 체계가 필요하다. 왜냐하면 BIM 설계는 단순히 3D 형태로 건물의 외관만을 설계하는 것이 아니라 공사에 들어가는 물량을 산출하고, 자재 정보 등을 바탕으로 기술에 관한 설계정보 등을 제공할 수 있어야 하기 때문에 기술 콘텐츠의 마련이 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 설계 업무 단계에서 BIM 데이터와 기술 콘텐츠가 연계 사용될 수 있도록 시스템 모듈 개발을 통해 BIM 기술 콘텐츠를 보급함으로써 BIM 기반 설계 업무의 효율성을 높이는 데에 목적이 있으며, 개발된 BIM 기술 콘텐츠 데이터 활용 시스템 모듈을 통하여 BIM 저변이 확대될 수 있는 근간을 마련하고자 한다. Small and middle sized architectural design firms still have trouble using BIM (Building Information Modeling) for their tasks, which means that it is necessary to develop BIM Libraries and Technical contents. These BIM libraries should be based on common technical standards that reflect the technical contents to provide optimum BIM design support. This is essential to reduce the technological burden on the design office, because BIM does not just involve the 3D modeling of the design, but provides very important information for calculating the quantity of materials required for the construction and providing materials for the design work. Therefore, this research was aimed at improving the efficiency of the BIM design process by developing a system module based on the BIM technical contents data for the purpose of linking the BIM data and technical contents. The developed system module will be expanded to other uses of BIM in the long term.

국내 건설회사 BIM 프로젝트의 사례 분석을 통한 BIM전략 수립 방안

조용현(Jo Yong Hyun),이주성(Lee Joo Sung),함남혁(Ham Nam Hyuk),김재준(Kim Jae Jun) 한국BIM학회 2016 KIBIM Magazine Vol.6 No.2

In South Korea, there have been attempts to enhance BIM work practices in various aspects. Public Procurement Service(PPS) has recently published basic guidelines to improve BIM work practices in construction and facility management . It defines roles and responsibilities of project members in their application of BIM. It also developed a set of modelling standards and guidelines for effective model creation, management and communication among BIM users. Moreover, numerous construction companies have tried to cultivate BIM specialized manpower throughout entire construction phases. However, there are still challenges faced by firms during BIM adoption. Therefore, this study aims to provide practical counsel for construction companies to help them create optimized facilities and deliver high performance by analyzing BIM-based domestic construction projects in Korea from 2009 and 2015. The study will investigate types of client, project, BIM application range, and application technology.

fsQCA를 활용한 BIM 활용성과 영향요인 분석

박준호(Park, Jun-Ho),이슬기(Lee, Seul-Ki),유정호(Yu, Jung-Ho) 대한건축학회 2015 대한건축학회논문집 Vol.31 No.4

Recently, considerable research has been done to look at the efficiency and performance of BIM, which has appeared as a new paradigm for construction design. BIM can manage a project throughout the whole construction process. The Korean government has made it a policy to implement BIM in public construction projects that cost over 50 billion won. In 2016, all public construction projects will have to implement BIM. Additionally, the construction industry in Korea has gained interest and made investments in BIM, and policies are being implemented such that BIM-adoption is inevitable. However, the strategies taken to implement BIM are insufficient and depend on visualization thru BIM, rather than information management. As such, this thesis analyzed what factors affect BIM use and causality for each variable. Although one factor affecting use and BIM performance might not independently affect the ultimate results, many factors may come together to intricately affect use and BIM performance. For this reason, we utilized a fuzzy-set qualitative comparative analysis (fsQCA) approach that can analyze complex casual factors and various effects on results.

BIM을 이용한 사면지반모델링에 관한 연구

정지수(Ji Su Jeong),김지혜(Ji Hye Kim),김영호(Yeong Ho Kim) 한국디자인문화학회 2014 한국디자인문화학회지 Vol.20 No.2

최근 국내 AEC산업 규모의 대형화로 인한 방대한 양의 건설 정보를 효율적이고 통합적인 관리의 필요성이 강조되고 비선형디자인의 변화로 기존 2D설계 방식에서 3D설계방식으로 변화하고 있다. 이러한 문제를 해결하고 보완하기 위한 대안의 하나로 BIM기법이 떠오르고 있다. BIM이란 설계 대상의 전 생명주기에 포함되는 모든 정보를 생산하고 관리하는 기법으로 이미 선진국에서 설계방법과 품질을 혁신적으로 바꿀 수 있는 기술이자도구로 인식하여 건설 프로젝트 생애주기 전반에 걸쳐적용시키는 움직임을 보이고 있으며 국내에도 정부의 정책지원과 투자에 힘입어 BIM의 활용을 활발히 이루어지도록 하고 있지만 현재까지는 건축분야에서의 BIM이 활발히 활용되고 있으며 건설분야에서는 활용영역이 미미한 실정이다. BIM의 빠른 적용과 필요성증가를 위해 건설분야에서 BIM을 다양한 분야에서 적용하기 위한 많은 연구와 시도가 이루어지고 있으나 토목구조물 설계에 주로 활용되고 있으며 지반정보를 이용한 사면지반에 대한 활용은 미미한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 BIM의 적용현황과 사례를 분석하여 BIM기법의 적용에 대한 효율성을 확인하고 연구대상지역을 선정하여 대상지역의 시추정보 등 지반정보를 BIM기법에 적용하여 사면지반모델링 구현을 통해 사면지반에 설계 및 시공시 오류를 줄이고 설계시간 단축으로 공사비와 공사기간의 절감 효과를 기대할 수 있으며 3D시뮬레이션 및 시각화를 통하여 지질 및 지형 특성에 따라 효과적인 공법을 선택할 수 있을 것으로 판단되었다. As the domestic ACE industry scale is getting larger, vast amount of construction information requires integrated management. Also, due to the changes of nonlinear design, the existing 2D design presented its limitations and it lead to new 3D design method. One of the alternatives to solve and make up for these problems, BIM technique became famous. BIM is a technique that produces all information included in the whole life cycle of the design target and manages the information. In advanced countries, this technique was recognized as a tool that will innovatively change the design method and quality. It showed wide acceptance in general life cycle of construction project. In the domestic situation, it activates BIM application on the strength of the government support and investment. Until now, BIM has been vigorously used in architectural field but construction field doesn’t show much response to BIM. As rapid acceptance and increased necessity of BIM, construction field has practiced many researches and attempts to utilize BIM in diverse area. Currently, BIM is used for construction structures and forming terrain by three-dimensional spatial information. However, utilization on slopes by using geotechnical information doesn’t present much activity. So, in this paper, it verified the effectiveness by analyzing BIM application state and cases, selected the research target area and applied the boring information to BIM method to identify the availability through slope modeling implementation. Its purpose was to suggest BIM utilization planning and field applicability to slopes. Through this, it reduces error gaps of slope design and construction. At the same time, one can expect reductions of construction cost and period by reducing design time. Based on virtual construction and geotechnical information, it suggests that BIM is an effective method for environmental friendly construction process which considered geological features and topographical characteristics.