초록 ▼

○ 연구개요
본 연구과제는 건설품질 향상을 위한 에너지 성능기반 BIM 건축 디자인 최적화 기법 개발을 통해 설계자의 입장에서 에너지성능을 고려하고, 이를 통한 BIM 건설품질 향상을 목표로 한다. 이를 위해 초기설계 단계에서부터 설계자가 BIM 도구를 이용하여 에너지 성능분석을 통한 결과를 직관적으로 이해하고, 디자인에 반영하는데 활용할 수 있는 에너지 성능기반 BIM 건축 디자인 최적화 기법을 개발함으로서 Green BIM을 지원할 수 있다.

○ 연구 목표대비 연구결과
연구의 목표는 1차년(2017)목표

○ 연구개요
본 연구과제는 건설품질 향상을 위한 에너지 성능기반 BIM 건축 디자인 최적화 기법 개발을 통해 설계자의 입장에서 에너지성능을 고려하고, 이를 통한 BIM 건설품질 향상을 목표로 한다. 이를 위해 초기설계 단계에서부터 설계자가 BIM 도구를 이용하여 에너지 성능분석을 통한 결과를 직관적으로 이해하고, 디자인에 반영하는데 활용할 수 있는 에너지 성능기반 BIM 건축 디자인 최적화 기법을 개발함으로서 Green BIM을 지원할 수 있다.

○ 연구 목표대비 연구결과
연구의 목표는 1차년(2017)목표 : 건축물의 에너지 성능에 영향을 미치는 건축 디자인 요소 중 패시브(Passive) 설계기법의 형상정보 결정인자를 중심으로 각각의 요소가 건축물 에너지성능에 미치는 영향 분석, 2차년(2018)목표 : 건축물 에너지성능에 영향을 미치는 디자인 요소 간의 위계 정립 및 이를 바탕으로 형상정보와 에너지 성능 사이의 상관관계를 도출, 3차년(2019)목표 : 에너지 성능기반 BIM 건축 디자인 최적화 기법 및 평가 기법 개발 및 BIM 모델에서 에너지 성능분석 가시화에 필요한 요구정보 도출이다.
세부적으로는 개방형 BIM 기반 건축 디자인 요소 도출 및 에너지 BIM 모델링 기준설정, 건축 디자인 요소가 건축물 에너지성능에 미치는 영향 분석, 건축 디자인 요소간의 위계 정립, 형상정보와 에너지성능 사이의 상관관계 도출, 에너지 성능기반 BIM 건축 디자인 최적화 기법 및 평가 기법 개발, BIM 모델에서 에너지 성능분석 가시화에 필요한 요구정보 도출이며, 이를 달성하기 위해 LOD기반 에너지성능분석을 위한 BIM 모델링 기준 및 요구조건 설정을 수행하고, 건축설계 초기단계에서 다양한 형태의 매스를 에너지 성능분석하여 요소기술 별 에너지 성능평가 수행했다.
또 요소기술별 에너지 성능에 미치는 영향력 분석 및 위계 설정 수행, 요소기술별 에너지 성능 변화에 따른 상관관계를 수식으로 정립하였으며, BIM기반 디자인 최적화 기법을 개발하기 위한 유효창면적비를 도출하고, 이를 이용한 디자인 평가방법을 제안하였다. 마지막으로 BIM저작도구에서 활용할 수 있는 플러그인을 개발하고, 유효창면적비의 가시화를 구현하여 연구목표를 달성하였다.

○ 연구개발결과의 중요성
기존의 에너지 성능기반 디자인 평가는 에너지 성능분석 및 평가가 디자인 및 설비 시스템이 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 단열 성능과 설비시스템에 의존적인 에너지 성능기반 설계가 이루어졌다. 그러나 본 연구에서 개발한 에너지 성능기반 BIM 건축 디자인 최적화 기법 애드인을 적용할 경우 에너지 성능분석 및 디자인 평가를 기획업무 단계에서 수행할 수 있다. 따라서 디자인과 주요 구조가 결정되지 않은 상태에서 에너지 성능을 고려한 매스디자인이 보다 자유롭게 이루어질 수 있는 장점이 있으며, 디자인을 위한 에너지 성능분석 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, 투자시간 및 자원 대비 에너지 성능 및 효율을 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 최종 목표 ... 4
• 2) 연도별 개발 목표 및 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 개방형 BIM 기반 건축 디자인 요소 도출 및 에너지 BIM 모델링 기준 설정 ... 6
• 2) 건축 디자인 요소가 건축물 에너지성능에 미치는 영향 분석 ... 7
• 3) 건축 디자인 요소 간의 위계 정립 ... 9
• 4) 건축 디자인 요소가 건축물 에너지성능에 미치는 영향 분석 ... 9
• 5) 에너지 성능기반 디자인 평가 기법 개발 및 ADD-IN ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 15
• 끝페이지 ... 26