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문제 정의
- 즉 주어진 설계조건을 벗어나지 않는 범위에서 경험지식을 반영하여 공간 효율성을 최적화시켜 주도록 개별 공간들의 면적을 재조정하고 그 결과를 경험지식과 상대 비교하여 공간면적 효율성 품질을 측정하고자 하였다. 따라서 건물 특유의 디자인적 특징은 설계조건의 형태로 유지하면서 경험지식이 최대한 반영된 설계 안을 도출하고자 하였다. 이를 구현하기 위해 전문가시스템을 통한 공간 효율성 최적화 방안을 연구하였고, 최적화된 기준을 근거로 정량화된 품질 평가 방안을 제시하였다.
- 본 연구는 설계경험지식과 BIM 데이터로부터 추출된 공간정보를 대상으로 논리적 품질3의 검토를 수행하고자 하였다. 그리고 시범사례로서 실제 BIM 데이터에 지식베이스를 적용하여 연구의 유용성을 확인하였다.
- 1). 본 연구는 이러한 공간 효율성 품질을 확인하고자 하였고, 이에 대한 품질 기준에는 건물의 규모와 용도 및 사용자 요구사항이 반영되므로 전문가의 경험지식을 적용하고자 하였다. 이를 위하여 BIM 정보와 시설기준 그리고 설계경험 지식을 전문가시스템의 지식베이스2로 활용하여 최적화된 공간 프로그램을 도출하였고, 이와 비교하여 공간 효율성 품질을 측정하고자 하였다.
- 본 연구에서는 BIM데이터와 전문가지식을 활용하여 공간 성능 품질 가운데 효율성을 중심으로 상대 평가를 진행하였다. 이를 위해 전문가시스템을 활용하여 주어진 설계조건에 부합하도록 공간면적을 최적화시켜 이를 평가의 기준으로 적용하였다.
- 본 연구에서는 이러한 점들을 감안하여, 주어진 설계조건 하에서 건축물 유형에 따른 공간 성능을 최적화시킨 후 이를 바탕으로 공간 프로그램의 품질을 평가하고자 하였다. 즉 주어진 설계조건을 벗어나지 않는 범위에서 경험지식을 반영하여 공간 효율성을 최적화시켜 주도록 개별 공간들의 면적을 재조정하고 그 결과를 경험지식과 상대 비교하여 공간면적 효율성 품질을 측정하고자 하였다.
- 반면에 공간면적과 관련된 성능은 설계안에 따라 매우 유동적이라 할 수 있으며 그 만큼 최적화를 통한 성능 개선이 가능한 부분이라 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 점을 감안하여 공간 유형별(또는 용도별) 면적비로 공간 성능을 판단하고자 하였다. 이를 위해서는 우선 면적비에 대한 공간 유형별 판단기준이 마련되어야 하고 설계전문가의 경험지식을 기반으로 주어진 설계안에 최적화된 유형별 면적비를 기준으로 삼고자 하였다.
- 이를 위하여 BIM 정보와 시설기준 그리고 설계경험 지식을 전문가시스템의 지식베이스2로 활용하여 최적화된 공간 프로그램을 도출하였고, 이와 비교하여 공간 효율성 품질을 측정하고자 하였다. 본 연구의 1차적인 목표는 전문가시스템과 BIM 공간 품질검토와의 연계성을 확인하는 것으로 전문가의 항목별 경험지식의 축적과 관련된 부분은 추후 별도의 연구과제로 남겨두고자 한다.
- 본 연구에서는 이러한 점들을 감안하여, 주어진 설계조건 하에서 건축물 유형에 따른 공간 성능을 최적화시킨 후 이를 바탕으로 공간 프로그램의 품질을 평가하고자 하였다. 즉 주어진 설계조건을 벗어나지 않는 범위에서 경험지식을 반영하여 공간 효율성을 최적화시켜 주도록 개별 공간들의 면적을 재조정하고 그 결과를 경험지식과 상대 비교하여 공간면적 효율성 품질을 측정하고자 하였다. 따라서 건물 특유의 디자인적 특징은 설계조건의 형태로 유지하면서 경험지식이 최대한 반영된 설계 안을 도출하고자 하였다.
- 우선, 해외 BIM 가이드라인에 따른 공간 품질을 분류하면 Table 1에서와 같이 정리될 수 있다[4,9-11]. 첫째, 정확성 품질은 공간 객체가 올바른 방식으로 모델링되었는지 판단하기 위한 것으로서, BIM 모델에 공간이 존재하는지부터 간섭 등 물리적으로 제대로 모델링되어 있는지, 그리고 평가에 필요한 속성들이 정의되어 있는지 등을 살펴보게 된다. 둘째, 유효성 품질이란 공간 프로그램이 설계에 제대로 반영되었는지 판단하는 기준으로서, 설계 과정에서 사용자가 요구하는 조건을 BIM 모델에 반영된 설계의 내용과 단순 비교하여 진행된다.
가설 설정
- 1) 모든 공간들의 총면적은 건물 연면적보다 오차범위 내에서 작아야 한다. 2) 층별 공간들의 총면적은 층 연면적과 동일하거나 오차범위 내에서 작아야 한다. 3) 공간그룹에 속한 공간들의 합은 해당 그룹공간의 면적과 일치해야 한다.
- 2) 여기서 FACT는 측정된 공간정보 뿐만 아니라 기준값과 전문가지식으로부터 추출된 최적의 공간 수량 및 면적 비율값이 포함된다. 3) 여기서 비율 값은 추론의 목표값이 된다. 추론을 거듭할수록 가장 근접한 비율이 나오도록 공간정보를 수정해나간다.
- 4) 일부 공간들의 합은 각 공간면적의 합과 일치해야 한다. 5) 일부 공간의 면적은 개별 공간에 주어진 범위에서 벗어나지 말아야 한다. 6) 일부 공간의 면적은 일정해야 한다.
- 이에 따라 가상 공간의 용도별 공간면적 비율이 목표치에 근접하도록 추론을 수행하였다. 총 240여회의 반복추론 결과 더 이상의 추론결과에 차이가 발생하지 않았고 이를 목표치에 최적화된 면적으로 가정하였다. 이들 최종 면적을 100% 기준으로 삼아 추론과정을 시뮬레이션 하였고(Fig.
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