Microsoft PowerPoint - GreenBIM_문현준_ 출력본.pptx

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광희 도
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1 Green BIM 을활용한건물에너지평가및설계 Hyeun Jun Moon, LEED AP 1

2 Contents BIM technology Green BIM 과건축설계 Green BIM 적용설계사례 Green BIM 기술동향 2

3 BIM technology? 3

4 BIM technology - 개념 A BIM vs BIM As a noun: Information Model -An instance of a populated data model of buildings that contains multidisciplinary data specific to a particular building which they describe unambiguously As a verb: Information Modeling -The act/process of creating a Information Model (BIM a noun) From Presentation by Vladimir Bazjanac (2010): BIM 은단순히건물정보를포함하고있는 3D 모델의의미뿐만아니라, 건축물의설계 데이터를포함한관련모든정보를모델링하여건축물설계부터폐기단계까지활용하는기술 4

are composed of multiple 2D CAD reference files that must be combined to define the building Models that

5 BIM technology - 개념 BIM 이아닌것은? Models that contain 3D data only and no object attributes. Models with no support of behavior [i.e. models that do not utilize parametric intelligence] Models that are composed of multiple 2D CAD reference files that must be combined to define the building Models that allow changes in one view that are not automatically reflected in other views From BIM Handbook (Eastman et al. 2008): 5

6 BIM technology - 개념 기존 vs BIM Owner Owner User Groups Architect Architect BIM Contractors Specialty Consultants Contractors Engineers Specialty Consultants Engineers 기존건축 Team 모델 BIM 기반건축 Team 통합모델 6

7 BIM technology - 개념 BIM 효과 BIM Eff fect 변경가능성 변경비용 기존건설프로세스 BIM 통합건설프로세스 기획계획기본실시발주시공운영 7

8 BIM technology - 개념 BIM 의장점 건물의모든요소를 3 차원표현 + 건물정보의호환및데이터베이스구성 건축분야별협업기능향상, 상호간섭체크가능 복잡하고잦은설계변경의신속한반영 자료의망실, 재입력및중복의문제해결 대상건물의전생명주기동안의모든정보를효과적으로공유가능 8

9 BIM technology - 기반기술 파라메트릭모델링기술 객체를형상뿐만아니라비형상적인속성을결정짓는파라미터와그파라미터간의규칙을이용하여정의 9

10 BIM technology - 기반기술 상호운용성 (Interoperability) 10

11 BIM technology - 기반기술 상호운용성 (Interoperability) 다양한분야에서사용되는전문프로그램들간의데이터호환이필요 개념설계에서유지관리단계까지프로그램간의데이터호환을위한통일된프로토콜 각각의 BIM 데이터포맷에서건물의생애주기에관한모든정보에대해공유필요 표준프로토콜 IFC gbxml 11

12 BIM technology - 기반기술 IFC (Industry Foundation Classes) - IAI(International Alliance for Interoperability) 에의해개발된표준정보모델 - 응용도구들간의데이터호환을위해건물의생애주기를다루는표준데이터셋 - IFC 는현재 BIM 데이터를교환및공유하는데있어표준데이터포맷으로적용 IFC 스키마개요 IFC object 정의예 12

BIM technology - 기반기술 gbxml (green building XML Schema) - GreenXML, 친환경건물확장마크업언어 - gbxml 은빌딩의운용및유지관리, 그리고리사이클을 위한해결기능과빌딩설계자들이무엇을원하는지에 포커스를맞추어개발 -

13 BIM technology - 기반기술 gbxml (green building XML Schema) - GreenXML, 친환경건물확장마크업언어 - gbxml 은빌딩의운용및유지관리, 그리고리사이클을 위한해결기능과빌딩설계자들이무엇을원하는지에 포커스를맞추어개발 - 최초의에너지분석의솔루션공급업체인 GeoPraxis 사에의해개발 - 3D-CAD 모델링툴에에너지시뮬레이션프로그램 ( 예 :DOE-2 나 EnergyPlus) 을결합하려는목적으로개발 년첫정식버전발표, 현재 0.37 버전까지발표 gbxml Schema(0.37) 13

14 BIM technology - 설계도구 Revit (2011) Revit 에서는도형요소 ( 선, 원등 ) 뿐만아니라건축요소가가지고있는모든건축 구조 설비의비도형요소 ( 벽, 바닥, 보, 지붕, 문, 창문등 ) 까지포함 비도형요소는패밀리기능을사용하여구성가능 Revit 은파라메트릭모델링기법을지원 ( 예, 건물의레벨을수정하면그층의벽의높이도수정됨 ) Revit 은양방향호환성을지님 ( 예, 평면도, 입면도, 단면도의한뷰를수정하면다른뷰들에반영됨 ) 14

로서건축데이터를빌딩파일로관리 Object 개념 ( 객체지향 ) 의라이브러리사용으로도면수정 /

15 BIM technology - 설계도구 ArchiCAD 건축 / 인테리어전용프로그램 기본개념은 Virtual ( 건물을구축하는요소의모든것을재현하는 3D 디지털데이터베이스 ) 로서건축데이터를빌딩파일로관리 Object 개념 ( 객체지향 ) 의라이브러리사용으로도면수정 / 편집간단 BIM 데이터포맷인 IFC 는직접호환가능 gbxml 로 export 하기위해서는 Add-Ons 필요 (Encina) 15

16 BIM technology - 설계도구 Digital Project 항공, 자동차산업에서가장광범위하게사용되는파라메트릭모델링도구 CATIA를건축과시공에맞도록 Gehry Technology에서개발 매우강력한파라메트릭모델링능력 모든종류의곡면과복잡한구조의사용자정의객체생성가능 BIM 데이터호환포맷은현재 IFC 만지원가능 16

17 BIM technology - 설계도구 Google SketchUp 쉽고간단한 3D 모델링프로그램 SketchUp Pro( 유료 ) 와 SketchUp( 무료 ) 두가지버전 Google Earth 와연동하여사용가능 3D 모델공유가능 (3D Warehouse) BIM 데이터표준포맷 (IFC, gbxml) 은지원하지않음 그러나, Plug-In 을통해서에너지분석프로그램 IES/VE 와 EnergyPlus 와연동가능 17

18 Green BIM technology? 18

19 Green BIM 지속가능건축물과 Green BIM 친환경건축물에너지평가 영국 18,000 개공공건축물이산화탄소배출등급 A~G 분류 1% 미만의 22 개건물만 A 등급판정 친환경건축물로각광받던일부건축물들이실제로는에너지과소비형 건물로판명 19

20 Green BIM 지속가능건축물과 Green BIM 친환경건축물에너지평가 용인시청사, 성남시청사등친환경건축물우수등급, 지능형건축물 1 등급인 건축물들이실제로는에너지과소비과다청사로판명 따라서, 국내에서건축물에너지효율등급제도입 ( 모든공공건축물에너지효율 1 등급의무화 ) 건물에너지평가중요성증대 20

21 Green BIM 지속가능건축물과 Green BIM Green BIM BIM 기반설계지원프로그램을이용하여만들어진 BIM 모델 ( 에너지해석에 필요한정보들을포함한모델 ) 을활용하여건물의환경성능분석을실시함으로써 친환경, Green 건축물을설계하는기술을의미 21

22 Green BIM 지속가능건축물과 Green BIM Green BIM 시장 Green BIM 시장침투예상시점 : - 1Year 40.9 % / 1~3 Years 61% LEED Projects 와의 BIM 사용예상 : - High Increase 34.6 % / Very high Increase 11.5% From MC Graw-Hill Construction,

23 Green BIM 지속가능건축물과 Green BIM Green BIM 시장 Current / Future Use of BIM to Simulate Energy Performance : 에너지성능분석의 BIM 사용프로젝트증가예상 From MC Graw-Hill Construction,

24 Green BIM 지속가능건축물과 Green BIM Green BIM 시장 BIM 기반에너지분석결과 BIM 에너지분석프로그램을이용하여냉방및조명에너지감소및펌프와난방에너지저감으로 % 에너지절감효과 From MC Graw-Hill Construction, o Information Modeling,

25 Green BIM BIM 기반설계및분석프로세스 기존 vs BIM 기반설계분석프로세스 기존프로세스 B I M 기반프로세스 25

IDM(Integrated Data Model) 에의해통합된응용프로그램들의모음 ApacheSim ( 열부하시뮬레이션 ),

26 Green BIM BIM 기반환경분석프로그램 IES/VE Integrated Environment Solution o 사의 Virtual Environment 의약자로환경성능분석도구임 CUI(Common User Interface) 와 IDM(Integrated Data Model) 에의해통합된응용프로그램들의모음 ApacheSim ( 열부하시뮬레이션 ), Radiance ( 조명시뮬레이션 ), SunCast ( 태양음영해석 ), ModelIT (3-D 기하하모델 ) BIM 데이터포맷인 gbxml import 가능 26

27 Green BIM BIM 기반환경분석프로그램 Ecotect 에너지효율과지속가능한디자인을위한건물성능의다양한요소들의분석을통하여건축가의설계를지원하는프로그램 태양에대한노출, 단열효과, 조명, 방음, 차양등다양한요소들의분석가능 설계초기단계에서의의사결정을위한프로그램 BIM 데이터포맷 gbxml 과 IFC 모두지원하지만 불안정함 27

28 Green BIM BIM 기반환경분석프로그램 GreenStudio(GBS) Revit 등의 BIM based 설계프로그램으로작성된모델의에너지분석을위한 Web 기반의분석도구 gbxml 파일을이용하여 GBS 에서건물의위치, 날씨, HVAC 시스템등의정보를입력후시뮬레이션을실시, 결과를얻을수있음 시뮬레이션엔진은 DOE-2 사용 시뮬레이션후 equest, EnergyPlus 의 input 파일로다운로드가능 또한 Design Alternatives 의기능이있어초기설계단계에매우유용 28

29 Green BIM BIM 기반환경분석프로그램 EnergyPlus 건물 & HVAC 통합시뮬레이션프로그램 BLAST 와 DOE-2 의장점만을모아만듦 직접 BIM 모델을불러오지못함 (IFC, gbxml) 그러나, 다른프로그램들을통해서데이터호환가능 -IFC: IDFGenerator -gbxml : GBS, Ecotect, t DesignBuilder ild EnergyPlus 는시뮬레이션엔진에해당하며, 개발자가인터페이스를개발, 이용할수있도록구성 29

30 Green BIM gbxml 기반건물에너지분석프로세스 Revit gbxml GBS - equest ( 동영상 ) 30

31 Green BIM 적용설계사례 31

32 Green BIM 기술동향 32

33 BIM 기술개발동향 BIM 기반건물에너지분석용설계지원인터페이스개발 ( 수행 : 단국대학교, 지원 : 교육과학기술부지원 ) BIM 기반설계지원프로그램들이 BIM 표준프로토콜의한계극복 ( 예, Revit Architecture 의경우 gbxml 의건물형상만호환 ) 설계프로그램과에너지분석프로그램의상호운영성능향상목표 BIM 기반설계지원프로그램과환경성능분석툴과의상호호환성을향상시키기위한인터페이스필요 건물에너지성능분석용으로개발 현재표준데이터포맷인 gbxml을기반으로 Web기반의인터페이스개발 33

34 BIM 기술개발동향 gbxml 기반의에너지성능분석인터페이스개발 ( Energy Design Interface : EDI ) 1. BIM 2. gbxml export 3. gbxml to IDF 4. Auto Simulation 34

35 BIM 기술개발동향 gbxml 기반의에너지성능분석인터페이스개발 - EnergyPlus 6.0 엔진사용 - 사용자는분석프로그램없이 BIM 데이터 (gbxml) 를웹에업로드함으로써에너지분석가능 - 현재연간단위면적당냉난방부하계산가능 <step1. gbxml uploading> <step2. Data transformation> <step3. Simulation> <step4. Result view> 35

36 BIM 기술개발동향 초고층건축물의 BIM 기반에너지성능최적화 ( 수행 : 단국대학교, 지원 : 초고층국책연구사업단지원 ) 초고층건물의증가추세 초고층건물의에너지과다사용및환경문제대두 건설의규모가커지고복잡화에따른정보의양방대화 Energy 및 Cost 절감 디자인초기단계분석 설계변경문제해결 지속가능친환경설계 36

37 BIM 기술개발동향 Genetic Algorithm 을통한에너지성능최적화 - 생물진화를모방한기법으로건물최적화문제를해결하는기법으로활용 - 주어진환경에적합한요소를선택, 조합, 변화시킴으로써최적화된형태생성 - 컴퓨터시뮬레이션을이용해에너지최소화를위한초고층건물의형태 디자인의자동화생성 Genetic Algorithm 을이용한초고층건축물의최적화 37

38 BIM 기술개발동향 Step1. Parametric Design Modeling Rhinoceros Grasshopper 이용 XML 포맷파라메트릭모델링파일제작 - Rhinoceros Grasshopper 를이용한건물디자인모델생성 XML포맷파일생성 - XML파일구조분석후에너지분석모델생성을위한파라미터추출 38

39 BIM 기술개발동향 비정형초고층건물의에너지성능최적화도출 - 변수파라미터 : Twisted Angle, Window/Wall Ratio, Azimuth Constant Parameters Twisted Angle Window/Wall Ratio Azimuth (Degrees) (percentage) (Degrees)

40 BIM 기술개발동향 해외기술동향 Lawrence Berkeley National Laboratory Semi-Automatic Energy Performance(BEP) Simulation IFC IDF EnergyPlus Simulation 40

41 Simulation Forum Simulation & BIM Forum

42 Summary BIM technology -> BIM is not a magic wand! Green BIM -> >BIMhelps make green/sustainable buildings Green BIM Application -> Green BIM becomes popular in Practice Green BIM research -> Integrated Design & Analysis will be the next major research issue in Simulation 42

43 Thank you for your attention! Any Questions?

DW 개요.PDF

DW 개요.PDF Data Warehouse Hammersoftkorea BI Group / DW / 1960 1970 1980 1990 2000 Automating Informating Source : Kelly, The Data Warehousing : The Route to Mass Customization, 1996. -,, Data .,.., /. ...,.,,,.