revit BIM 건축개념정의 4d건축 프로그램 레빗 프로그램 설명

Building information Modeling

BIM이란 무엇인가?

• software : revit, archiCAD, Digital project
• 위의 bim 프로그램을 사용한 4d 모델?
• BIM은 건물 전체에 관한 정보이며 통합된 데이터베이스에 저장된 완전한 설계도를 그리기 위한 것인가?

상호작용을 통해서 모든 구성요소들을 정의함으로써 설계가 가능하고 건물 구성요소들을 하나의 기술로부터 할 수 있다는 장점이 있다. 평면도를 그린 이후 다시 단면과 아이소메트릭, 투시도 등을 위한 모델링이 필요한 것이 아닌 하나의 모델을 통해서 모든 것들을 표현해내고 한 한 번의 수정으로 모든 도면은 업데이트가 가능하도록 말이다. 정량적 분석도 건물에 대한 기술과 연계할 수 있으며 견적과 물량산출 역시 가능하다는 부분이 바로 bim의 장점일 것이다. 그렇기 때문에 앞으로 건축에서는 그 어떤거보다 발전 가능성이 높은 부분이지 않을까 싶다.

 

 

 

 

CAD / 도면으로 소통과 BIM으로 소통의 차이점

CAD / 도면

BIM으로 소통

 

왜 BIM을 사용해야 할까?

• 현대 건축물은 보다 상호관련적이며 복잡한 통합 시스템을 사용한다.
• 계속 추가되는 레이어(공조, 데이터 시스템, 지속가능성, 외피, 주차장 등) - 문서 작업량의 증가
• 생애 주기 관리 - 시간과 비용의 추가
• 건설 생상선
• 에너지 등등

 

BIM에 대한 이해

• BIM 방법론의 목표는 단일소스 모델에 모든 것을 포함시켜 건물 또는 프로젝트의 전반적인 고찰을 가능하게 합니다.
• 모든 부재의 데이터(성능, 가격, 크기 등)를 입력 : parametric
• 부재들 간의 위상관계 : schema
• 도면들간 자동 업데이트 : 작업 흐름의 변화
• 각 팀들이 동시 작업 : 상호호환성이 관건이다 IFC

 

 

 

 

BIM이란 무엇인가?

BIM의 장점

3D 시뮬레이션 vs 2D 표현	3D시뮬레이션 가능 4D 각 요소들이 어떻게 조합될 수 있는가 이상을 보여줌 충돌예측(Navisworks 등) 환경변소, 자재량과 시간 계산
정확성 vs 추정	가상의 건설 양과 질에 대해 설계 및 문서화 작업상 정확성 건축재료와 환경변수를 실시간으로
효율성 vs 과잉	2D도면을 만드는 시간 감소(도면은 자체가 아니라 설명하는 수단이다 도면출력 감소

 

일반적인 건축프로젝트의 진행

• 건축가는 설계하고 consultants와 정보공유
• 다양한 cons들은 건축 도면을 바탕으로 각자의 전문분야에 맞는 도면 작성
• cons의 도면이 건축가에게 제공 - 건축가는 조합 / 업데이트
• 도면 인쇄 - 시공자에게 보내짐
• 도급인은 하도급에게 배포, 하도급은 샵드로잉 등 작성
• 도급인은 건설을 위한 도면 작성
• 검토와 조정의 시스템 필요 RFI / ASK / SK 등

 

BIM 기반 시스템에서의 진행'

• 건축가와 컨설턴트는 하나의 건물모델을 바탕으로 동시 작업 - 하나의 모델이거나 링크되고 업데이트 가능한 모델
• 디테일 단계에서 시공팀(도급/하도급)에 전달되어 관련된 정보를 덧붙임
• BIM모델은 현장에서 일어나는 변화를 반영할 수 있도록 조정
• 수정된 모델은 건물주와 시설운영자가 공유, 유지시스템, 제품정보 등 포

여러 요소의 관계를 파악

• 채광 - 건물의 방향과 구조
• 유리와 기계적인 부분의 관계
• 공기의 흐름 - CFD(computational Fluid Dynamics, 전산 유체 역학)
• 지리정보시스템 (GIS/Geographic Information system)
• 등등의 모든 변수는 건물디자인을 하면서 알 수 있음

 

디자인과 건설과정의 통합

통합된 문서	모든 문서는 통합 데이터베이스 또는 모델 내에 존재하므로 자동적으로 문서가 체계화 정보의 조정 업데이트의 자동화 - 최대의 강점 중 하나 Cons정보를 건축도면에 통합 : 간섭체크 등이 가능
디자인 단계의 시각화	3차원 모형이므로 디자인이 진행되면서 즉시 확인할 수 있음 건축주 등에게 실시간으로 아이디어 시각화할 수 있음 설득에 유용함 (차양장치 - Shading 등)

 

 

 

 

건축산업의 참여자

건축주 (Owner)	공사시작, 각 단계마다 최종결과를 통제하는 결정 경험정도가 틀리다. CM 고용 가능 목적에 따라 프로젝트 프로세스 결정 전통적인 프로세스에서는 건축가 대리인
사용자 (User / Occupant)	대부분의 경우 건축주와 사용자가 틀리다. 직접 설계에 참여할 수 없음 건축가에게 목적과 열망을 전할 수 없음
건축가 (Architect)	인간환경을 개선함에 있어 공익을 제공, 증진시켜야 함 편견없는 전문적 판단을 해야 함 기본서비스 : 설계(SD/DD/CD)+-(CA 혹은 감리) 추가서비스 : 예비연구(PD), 프로그래밍, 부지조사, 연구 등 건축주와 시공자 사이에 중립(전통적인 프로세스)
컨설턴트 : 2절 참조 (Consultant)	전문적 지식과 기술제공으로 건축가를 보충 건축가에 의해 고용(전통적인 프로세스) 건축가는 조정/통제 시공자와 직접 접촉 불가 토목, 구조, 기계설비, 배관설비
건축관료 (Bureaucracy)	최소한의 건설기준을 확립하는 건축법규 관리 1차적 관심은 구조와 화재에 관환 안전기준 적합도 건축가는 최종도면과 시방서 제출 - 건축허가서 발행 최종 준공검사 후 입허가서 발행
시공자 (Contractor)	원청자(General Contrator)는 많은 부분을 전문시공자에게 하청 GC의 1차적 기능은 하청자이 수행하는 건설작업 관리 입찰조정, 공사 계획, 공기계획, 현장감독, 건축가와 협업(RFI/ASK) Magic 5
조립업자 (Fabricator)	자재를 가공/ 조립하는 현지 회사 전문시공업자(하도급)과 밀접한 관계
기타	대부기관, 보험기관 등등

 

 

건축과정의  조직

A. 전통적인 방법 (DBB:Design-Bid-Build)

B. 설계/시공 (DB:Design -Build)

C. 설계/시공 (DB:Design - Build) W/CM (CM at Fee)

D.  그 외

• DBB + CM (CM at Fee)
• CM at Risk
• 다중시공기반 CM at Risk
• 협력관계의 새로운 방식 BIM

 

 

B. Schematic Design

• 건물의 디자인을 나타내는 수준
• 기본 구조, 기본 재료 등이 나타남
• 공간, 실, 프로그램, 사용/ 소유자의 목적 등 만족

 

C. Design Development

• Schematic Design의 발전
• 단면상세에서 기본 시스템이 나타남(설비/구조)
• 기초 시방서 (Cut-Sheet) 등 준비

 

D.Construction Drawing (Construction Documents)

• 시공할 수 있는 모든 정보
• cost control (DBB 경우)
• 시방서, 디테일

 

E. Construction Administration

• 우리나라의 감리와 외국의 CA는 상이함 (감리 :건축주의 대리인, CA:건축주에 보고 /  시공 도움)
• RFI(Request for information / ASK 혹은 SK( Architectural Sketch)

 

 

 

 

 

A. 전통적인 방법 (DBB: Design-Bid-Build)

a.조직구성 b.프로세스

 

B. 설계/시공 (DB: Design - Build)

 

C. 설계/시공 (DB:Design-Build) w/CM (CM at Fee)

 

 

공정관리의 개념

 

공정관리의 정의

• 지정된 공사기간 내 / 최소의 비용 / 최대의 효과
• 계획단계
• 정보 분석 - 시공방법 결정 - 세부 일정계획 수립 - 공정계획 수립 (요소들의 최적화)
• 진행단계
• 공정계획 : 작업범위, 일정계획, 비용예산 통제, 일정계획 분석, 만회대책 등의 적절한 조치

 

공정관리의 목적

결과적으로 생산성 증대, 품질 향상, 공기지연 감소

• 공정 합리화, 소요공기 엄수 / 단축
• 작업가동율 높임
• 공정정체에 따른 지연 방지
• 시공방법 개선 - 능률 향상
• 공정관리 적정화 - 공사비 원가 절감

간섭사항에 대한 대안 강구 - 프로젝트 관리에 대한 신뢰성 제공

10%의 공기단축과 7~8%의 원가절감

 

 

 

 

공정관리 기법

PERT / CPM

 

LOB(Line of Balance), LSM(Liner Scheduling Method)

• CPM기법을 반복작업이 많은 공사를 관리하는데 이용될 경우의 복잡함 해결
• 수직공간의 Zoning을 특징으로 하는 건축시설에 유용
• 세로축 = 단위작업의 수
• 가로축 = 공사기간
• 작업진행 = 직선
• 기울기 = 단위작업의 생산효율

 

Lean Construction

• 가장 효율적인 건설 생산 시스템을 의미
• 건설 가치작업인 처리작업(시공)을 최대화하고 비가치 창출작업인 운반, 대기, 검사 등의 작업을 최소화

 

구분	기존 생산방식	린 건설
생산방식	밀어내기식 생산	당김 생산
목표	효율성(계량의 생산성)	효율성(질적 생산효율) 제고
장점	대량생산으로 할인가격 정용 공급체인 활용 가능	공사의 유연성 확보 필요한 순서로 작업 진행 자원의 대기시간 최소화
단점	설계변경, 물량변경시 마찰 우려 작업자의 생산에 대한 소극적 자세 작업의 대기시간 발생	소량구매로 할인율 적용 난해 정확한 시간 준수
관리	작업(activity)관리	흐름 관리(시공, 이동, 대기, 검사과정에서의 자재, 장비, 정보를 대상)

 

 

 

BIM개요 / 파라메트릭 모델링

BIM의 장단점

 

BIM의 장점

• 증가된 건물 성능과 품질
• 빠르고 정확한 설계의 시각화
• 설계변경이 생겼을 때 쉬운 수정
• 어떤 단계에서도 정확한 2D 생성
• 조기협업(DB의 경우)
• 쉬운 검토
• 공사비 자동견적
• 에너지 효율성 향상
• 설계 시공계획의 일치
• 설계 오류 및 누락의 발견
• 시공상 문제들에 대한 빠른 대응
• 부품을 제작하기 위한 기초
• 설계 시공의 동시 진행

 

BIM의 문제점

• 모델 호환성 문제(IFC표준)
• 법률적 문제의 변화
• 정보사용 및 실무의 변화
• 처음 도입이 문제
• 소규모 설계사무실의 존립문제

 

파라메트릭 모델링의 문제점

• 범위성 : 모형이 커짐에 따라 메모리 차지량이 커지지만 객체간 상호 연관성 때문에 나누기가 힘들다 (AUTOCAD와 비교)
• 메모리 기반 : Revit, ArchiCAD vs 파일기반 : Beltley, Digital project, tekla structure
• 호환성문제 : dxf / ifc
• 건축용 BIM / 구조설비 BIM / 제조용 BIM

호환성 : IFC / XML

• IFC (Industry FoundationClass) : 특정 software에 종속되지 않는 개방적인 성겨의 데이터 교환 포맷, 건축/건설용, 대부분의 BIM Software가 지원
• XML : HTM의 확장언어, gbXML, IFCXML 등이 건설 / 건축에서 활용

IFC란 무엇인가? 

• The Industry Foundation Classes (IFC) data model is intended to describe building and construction industry data.
• It is a neutral and open specification that is not controlled by a single vendor or group of vendors. It is an object-based file format with a data model developed by buildingSMART (International Alliance for Interoperability, IAI) to facilitate interoperability in the architecture, engineering and construction (AEC) industry, and is a commonly used format for Building Information Modeling (BIM). The IFC model specification is open and available.

 

 

 

1. 호환 포맷으로서 dxf와 ifc와 같은 객체 기반 포맷의 중요한 차이점은?

• dxf등의 호환 포맷은 개발사에서 자사의 소프트웨어 내부 데이터를 외부로 내보낼 수 있도록 독자적으로 정의. 대개 사람이 읽을 수 있도록 텍스트 문서 형식으로 되어 있음
• ifc 등의 데이터 교환 포맷은 특정 소프트웨어에 종속되지 않는 개방적 성격임. 기하학적인 형태에 대한 정보 뿐만 아니라 구성 요소간의 관계들과 각 요소에 관한 속성 및 관련 내용들을 포함.

2. bim기반의 설계소프트웨어가 bim설계 소프트웨어가 엔지니어링 소프트웨어로 전달할 필요가 있는 정보의 종류를 정의하여라

• Revit과 Ecotect
• 3차원 형태, 물체의 면, 객체의 구성정보(벽, 슬라브, 유리창 등), Material, 단면정보, U-Value, Admittance, solar absorption, 두께, 무게, 색깔 등의 정보

3. BIM으로 돌아오는 정보는?

• 적절한 shading Device, 조도, 음향, 열류 등의 분석 결과

 

건축가와 엔지니어를 위한 건축정보 모델링

설계에 미치는 BIM의 영향

• 개념설계 : 초기단계의 설계 의사결정을 위한 통합과 피드백 지원
• 엔지니어링 서비스의 통합 : 시뮬레이션 + 분석 도구
• 시공단계의 모델링 : 디테일, 시방, 견적 포함 - BIM의 근본적인 강점
• 설계 - 시공의 통합
• 전통적인 계약에서는 SD 15%, DD 30%, CD 55%, (AIA 1994)-case by case
• 설계와 시공단계에서 의사결정이 미치는 영향이 BIM의 사용으로 바뀜

 

 

 

설계 단계에서의 BIM의 사용

• SD:초기결정에 있어서 건축프로그램, 시공 및 유지관리 비용의 제한, 환경적 측면 고려하여 좋은 정보를 활용
• 건물시스템의 분석을 위한 BIM의 사용 : 구조성능, 온도제어, 환기, 조명, 동선, 음향, 에너지 공급 및 소비, 급수 및 폐기물 처리, 건물사용 등의 분석 소프트웨어의 통합
• 시공단계의 정보개발에 이용 : BIM의 기본적인 강점, 업무 처리속도와 품질을 높일 수 있다. 앞으로 모델자체가 시공도면의 법적 기초로서의 역할을 할 것임
• 설계와 시공의 통합 : 설계와 병행하여 빠르고 효율적인 시공 - DB에 적용. 제조를 위한 설계
• 모델기반 도면과 문서 준비

 

시공단계의 건물 모델

설계 시공 통합

• 현대 건물의 복잡성은 많은 도면을 필요로 하고 일관성을 유지하는 것이 힘들게 되었으며 오류는 시공단계에서 드러남.
• 설계 - 시공 상호협력 / 통합의 잇점

• 조달 스케줄 단축(Lead time)
• 지속적인 비용산출과 스케줄을 통한 value engineering
• 설계 제약 조건을 초기에 파악
• 조립상의 문제점을 초기에 감소
• 전반적인 시간 단축
• 일관성 오류에 요구되는 노력을 절감

 

설계 실무에 적용할 때 고려사항

• 초기비용, 교육 비용
• 초기 변화시에 상세한 인력 배치 계획 필요
• 너무 많은 모델의 상세 사항을 계획 초기에 제공함을 피할 것 : 설계 컨셉을 잃어버릴 수도!
• 건축주의 오해 유발
• 반복하기 어려운 결정이 초기에 내려질 수 도!!
• 사내 라이브러리의 개발 - 특화 가능성