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문제 정의
- BIM기반 에너지 분석기술 개발 관련 연구를 살펴보도록 하겠다. 문현준(외3, 2009)은 기존의 BIM 기반 건축환경 성능분석 인터페이스를 조사하고 여기서 건물 정보 입력 값의 불확실성, 건축설계지원 프로그램과 성능분석 간의 호환성, 설계프로세스와 성능분석 인터페이스의 문제를 제시하였다.
- 즉, BIM 설계 초기부터 실시간 성능분석을 적극적으로 수행할 수 있는 기술을 개발하여 디자인 과정에서 실시간으로 친환경 성능분석이 가능하게 하는 것이 본 연구의 궁극적인 목표이다. 궁극적인 목표 당성을 위한 기반 연구로 본 연구는 열관류율 분석을 중심으로 수행되었다.
- 둘째, BIM모델러와 분석모듈의 통합한 형태로 개발하고자 하였다. 이는 사용자 인터페이스상의 직관적인 편리함과 모델링과 분석의 원활한 상호작업 방식을 제공한다.
- 즉, 실제 건설된 건물과 거의 유사한 수치기반의 3차원 디지털 모델을 기반으로 이와 유관한 정보들이 유기적으로 연결되어 사용자의 필요에 따라 제시되기 때문이다. 또한 에너지 성능분석에 필요한 모델링 작업을 이미 설계 과정 중에 BIM을 기반으로 수행했기 때문에 이에 대한 시간과 노력을 절감할 수 있다. 이와 같은 기대를 실현하기 위해서는 건물 설계단계에서 건축물에 포함되어 있거나 연관되어 있는 성능에 대한 분석을 위하여 설계와 시뮬레이션이 통합되어야 한다.
- 본 연구는 이론 연구, 알고리즘 개발, 시스템 개발의 방법으로 연구가 진행되었다. 본 연구는 결과의 실현가능성에 주안점을 둔 연구로서 필요시 되는 기술을 어떻게 구현할 수 있는가에 보다 중점을 두고 연구가 진행되었다. 또한 연구의 결과물을 통하여 건축 실무 프로세스의 긍정적인 영향에 대한 고찰을 수행하였다.
- 또한 연구의 결과물을 통하여 건축 실무 프로세스의 긍정적인 영향에 대한 고찰을 수행하였다. 본 연구는 광범위한 친환경 분석 방법의 전부를 범위에 넣기에는 한계가 있어 친환경 인증에 가장 중요시 되는 에너지 성능 분석을 중심으로 연구가 진행되었다. 즉, 본 연구가 단순히 연구에서 그치지 않고 실무에서 활용될 수 있도록 하기 위하여 친환경 인증 업무의 중심이 되며 불필요한 시간과 노력, 비용이 상대적으로 많이 드는 에너지 절약 계획서에 관련된 내용을 자동으로 산출하는 기능 개발을 중심으로 진행되었다.
- 친환경분석이 실제로 실무에 적용되고 이를 통하여 최적화된 친환경 건축물이 설계되기 위해서는 국내 기준을 기반으로 한 친환경 성능분석 모듈이 개발되어야 한다. 본 연구는 국내 친환경 설계 기준을 도입하여 이를 적용하고 시스템을 개발하였다. 특히, 에너지절약계획서의 내용을 기분으로 분석이 이루어지고 분석결과가 이와 같은 형태로 출력될 수 있도록 개발하였다.
- 본 연구에서 개발된 ecoBIM은 상용 BIM 저작도구인 Revit에 add-in되는 형태의 모듈로서 설계된 정보를 그대로 사용하여 분석을 수행하며 실시간으로 분석이 이루지기 때문에 디자이너에게 직관적인 정보가 제공되며 합리적인 설계안의 산출에 도움이 된다. 본 연구는 기술개발의 가능성을 검토하는 것을 주된 목적으로 하였기 때문에 친환경 분석 항목 중에서 중요한 역할을 하는 항목 중의 하나인 열관류율의 분석하는 기능에 대한 개발로 한정하였다. 그러나 본 연구에서는 설계 과정 중에서 실시간 환경 성능 분석을 위한 기반기술의 가능성은 확인한 것으로서 향후 다양한 친환경 분석 지표와 정보를 추가할 경우 친환경 분석에 대한 실무 작업 시간과 노력을 획기적으로 감소시킬 수 있는 가능성이 있으며 이에 따라 보다 합리적인 친환경 설계 및 시공을 실현할 수 있을 것이다.
- 본 연구는 앞서 이야기 한 것과 같이 BIM 설계 초기단계 부터 실시간 성능분석을 적극적으로 수행할 수 있는 기술을 개발하여 프로세스 중심의 친환경 성능분석이 가능하게 하는 것이 본 연구의 궁극적인 목표이다. 이를 위하여 BIM도구를 기반으로 한 실시간 친환경 성능분석 모듈을 개발하였다.
- 본 연구는 친환경 건축물의 설계 및 시공에 대한 사회적인 요구의 증대에 부응하기 위한 기술을 개발을 목적으로 하고 있다. 즉, 설계자가 친환경 건축물 설계에 필요한 사항을 디자인 과정에서 실시간으로 파악하고 설계에 반영할 수 있는 소프트웨어 기술 개발을 주요한 연구 내용으로 하고 있다.
- 이와 같은 문제점으로부터 본 연구는 BIM을 기반으로 친환경 분석 기술을 개발함에 있어서 보다 설계과정과 연계된 성능분석 기술을 개발하여 불필요한 비용 및 시간을 최소화하고 최적화된 친환경 건물의 설계를 가능케 하는 방안을 제시하고자 한다. 즉, BIM 설계 초기부터 실시간 성능분석을 적극적으로 수행할 수 있는 기술을 개발하여 디자인 과정에서 실시간으로 친환경 성능분석이 가능하게 하는 것이 본 연구의 궁극적인 목표이다.
- 이와 같은 문제점으로부터 본 연구는 BIM을 기반으로 친환경 분석 기술을 개발함에 있어서 보다 설계과정과 연계된 성능분석 기술을 개발하여 불필요한 비용 및 시간을 최소화하고 최적화된 친환경 건물의 설계를 가능케 하는 방안을 제시하고자 한다. 즉, BIM 설계 초기부터 실시간 성능분석을 적극적으로 수행할 수 있는 기술을 개발하여 디자인 과정에서 실시간으로 친환경 성능분석이 가능하게 하는 것이 본 연구의 궁극적인 목표이다. 궁극적인 목표 당성을 위한 기반 연구로 본 연구는 열관류율 분석을 중심으로 수행되었다.
- 즉, 에너지절약계획서 작성을 위한 분석 항목 중에서 설계안의 변경과 관련이 많은 부분의 내용을 쉽게 산출하는 기술 개발을 중심으로 연구되었다. 즉, 벽, 지붕, 바닥 평균 열관류율에 대한 자동적인 계산이 가능하도록 하였다. 에너지절약계획서의 다른 항목은 설비 등에 관련한 부분으로서 건축 설계 프로세스와 상대적으로 적은 영향 관계에 있기 때문에 본 연구의 범위에서는 제외하였다.
- 본 연구는 광범위한 친환경 분석 방법의 전부를 범위에 넣기에는 한계가 있어 친환경 인증에 가장 중요시 되는 에너지 성능 분석을 중심으로 연구가 진행되었다. 즉, 본 연구가 단순히 연구에서 그치지 않고 실무에서 활용될 수 있도록 하기 위하여 친환경 인증 업무의 중심이 되며 불필요한 시간과 노력, 비용이 상대적으로 많이 드는 에너지 절약 계획서에 관련된 내용을 자동으로 산출하는 기능 개발을 중심으로 진행되었다. 이중에서도 설비 및 시설에 관계되는 것보다는 보다 건축 설계와 관련이 많은 열관류율(벽, 지붕, 바닥)의 자동 산출을 중심으로 연구가 이루어졌다.
- 이를 위하여 BIM도구를 기반으로 한 실시간 친환경 성능분석 모듈을 개발하였다. 즉, 설계과정에서 바로 실시간으로 친환경 성능을 검토하고 검토된 정보를 설계자에게 전달하여 설계가 진행되면서 친환경성능이 함께 고려되는 환경을 만들고자 하였다. 앞서 논의한 것과 같이 본 연구에서는 방대한 친환경 성능 분석 중에서 실무에서 필요시 되는 에너지성능 분석에 주안점을 두어 기술 개발이 이루어졌다.
- 앞서 논의한 것과 같이 본 연구에서는 방대한 친환경 성능 분석 중에서 실무에서 필요시 되는 에너지성능 분석에 주안점을 두어 기술 개발이 이루어졌다. 즉, 에너지절약계획서 작성을 위한 분석 항목 중에서 설계안의 변경과 관련이 많은 부분의 내용을 쉽게 산출하는 기술 개발을 중심으로 연구되었다. 즉, 벽, 지붕, 바닥 평균 열관류율에 대한 자동적인 계산이 가능하도록 하였다.
- 즉, 설계자가 친환경 건축물 설계에 필요한 사항을 디자인 과정에서 실시간으로 파악하고 설계에 반영할 수 있는 소프트웨어 기술 개발을 주요한 연구 내용으로 하고 있다. 특히, 본 연구는 실무에서 필요시 되는 친환경 인증 업무 중에 에너지 절약계획서의 내용을 자동으로 산출하는 기술 개발을 중심으로 연구가 진행되었다. 이를 위하여 BIM모델러와 분석모듈의 통합한 형태의 실시간 분석이 가능한 모듈을 개발하였으며 국내 현실에 맞는 데이터베이스를 중심으로 형상 정보와 부재 환경정보의 연결하는 방식으로 모듈을 개발하였다.
- 본 연구는 국내 친환경 설계 기준을 도입하여 이를 적용하고 시스템을 개발하였다. 특히, 에너지절약계획서의 내용을 기분으로 분석이 이루어지고 분석결과가 이와 같은 형태로 출력될 수 있도록 개발하였다.
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