BIM의 이해 및 구분, 활용, 장점 활용

BIM 설계 예시

BIM 이해

BIM은 1980년대 기존의 CAD 기술과 대별되는 객체기반 파라메트릭 모델링기술 개발을 기반으로 1990년대 프랭크 게리의 월트디즈니 콘서트홀과 빌바오 구겐하임 미술관 같은 건물에 적용하기 시작하고, 2000년대 들어 BIM이라는 개념 또는 기술로 발전하게 된다. 국내에는 2000년대 BIM 개념의 전파를 시작으로 짧은 기간 동안 국가적인 가이드라인 및 BIM 적용 발주 프로젝트까지 나오고 있습니다. BIM이란‘전자적으로 건물 또는 시설물을 표현한 것’이라고 Chuck Eastman 교수가 정의하는 것 외에 다양한 정의들이 있지만 시공사 입장에서 BIM을 정의해 보면 ‘실제 지어질 건물을 가상의 공간에서 먼저 시공해 봄으로써 그 문제점을 파악하고 관련 업무의 효율성을 극대화할 수 있는 도구’고 볼 수 있습니다. 세부적으로는 공사 종류 간 시공 간섭을 사전에 검토하여 시공성을 높이고, 건물의 시각화 검토를 통해 현장 업무 효율성을 향상하고 모델을 기반으로 물량 산출, 다양한 시공 시뮬레이션을 통해 공기단축, 비용 절감의 효과를 얻고자 하는 것입니다. 물론 아직 이론적 정의에 부합하게 구현하기에는 S/W석인 한계, 이론적/기술적 노하우의 부족, 세부적인 DB의 연속성 부족 등 여러 가지 면에서 완벽하진 않지만, 다양한 시공 분야 BIM 적용 결과의 축적으로 머지않아 시공 현장에도 많은 변화가 일어나리라 생각됩니다. 2D에서 3D로의 건설 환경 변화에 따른 대응, 공공공사 발주 시 BIM 적용에 따른 대비, 건설사 차원의 BIM 적용 효용성 검토 등 BIM의 이론 및 기술 검토를 시작으로 다양한 현장 적용을 진행 중이며, BIM의 시공 부문 접근이 아직 초기 단계이고, 설계에서부터 BIM의 접근이 이루어지지 않은 어려운 여건에서도 BIM의 다양한 검토를 진행하여 다각적인 결과물들을 만들어내고 있습니다.

BIM 구분

○ 3D- 3차원 형상 구현한 일반적인 BIM으로 주로 사용되고 있습니다.

○ 4D- 3D에 시간 개념을 더해서 공정관리에 활용되고 있습니다.

○ 5D- 3D에 비용 코드를 더해서 공사비를 산정하고 견적, 적산(물양 산출)까지 가능합니다.

○ 6D- 3D에 유지관리 코드를 더해서 유지관리에 활용되며, 건물의 생애주기를 통한 전체 유지관리에 이용되고 있습니다.

건축공사 BIM 활용

○ 공정관리

BIM Schedule: 단위 작업 및 공사에 작업 기간을 입력하여 전체 공사 기간이 산정되며, 지연 요소 파악이 파리하므로 원활한 공정관리가 이루어지며, 사전에 공사 기간을 확인하고 전체 예산 편성, 사업성 평가에 사용됩니다. 데이터관리: 각 자재와 작업 등 요소 분야에 있어 자료를 입력하여 활용하므로 예산, 공기, 작업 요소 관리가 편리합니다. 공 종간의 간섭체크: 불필요한 작업을 사전에 확인, 제거 가능하고, , 재시공으로 인한 원가, 공기 저감 요소를 사전에 방지합니다. 공 종간 마찰: 공사 종류 지연 요소 사전 제거로 공정관리 용이, 빠른 의사결정 지원이 가능합니다. 기타 공사 기간이 단축 효과 발생, 시공 문제점을 3D용 사전 검토할 수 있습니다..

○ 품질관리 : 구조모델링 통한 시공주에게 발생하는 안전, 품질 저하 요소 사전 제거로 품질확보 용이합니다.

○ 원가 관리 : 자동 물량산출, 공 종간 간섭체크, 모형화 등을 통한 재시공 등 불필요한 공사비(자재투입) 사전 제거로 원가(공사비) 절감 용이, 효과적 시공 EV 지원할 수 있습니다.

○ 안전관리 : 모형화를 통한 위험작업 요소 등을 사전 체크하여 무재해 현장 달성용이 합니다.

○ 기타

• 단위세대 샘플 반 구축 시 검토로 체계적이고 과학적인 시공관리 가능합니다.

• 사전위험 제거로 공사현장에서 발생되는 위험요소를 발견, 보완가능합니다.

• 안전시설물 설치 및 관리로 위험성을 분석하고 사전 예방 활동가능합니다.

• 적정 안전관리비 산출이 가능하고 활용하며 전체 원가관리에 활용됩니다.

• 유지관리단계 활용

- 시설물인수인계 용이 : 사용설명서, 요구성능, 연락처, 매뉴얼 등 관리 용이합니다.

- 축적된 설계, 시공 데이터베이스를 기반으로 통합프로세스관리로 유지관리용이 합니다 - 건물성능 확보로 건물생애주기연장 (LCC)이 되며, 각 요소 자재의 사용주기 파악, 보수계획 수립 용이합니다.

BIM 장점

• 한 번의 설계변경으로 평면, 입·단면도 자동생성에 의한 설계업무의 효율성 증가 됩니다.

• 설계오류 보완 및 재시공 예방이 됩니다.

• 시공성 향상: 사전 시공 간섭체크, 시공도면 등 수정 시간의 절감이 되어 인력 관리가 편리합니다.

• 공사 전에 3D 시물레이션 구현에 의한 주요 공정 확인 가능합니다.

• 프로젝트 관련 내·외부 관련자의 시각적 이해도 증진 및 Presentation 자료로 활용 가능하며 공사관계자 및 이해관계자 간 업무 소통이 원활해집니다.

• 실측자료에 의한 단면모델링으로 층고, 배관, 천장, 바닥 마감의 효율적 검토가 가능해져 단위세대 천장 마감공사 분석에 탁월한 성능이 있습니다.

• 시각적 이해 향상을 위한 시연자료 활용 가능합니다.

• 리모델링 시 기존, 철거, 신규 구조부위 모델링을 통한 사전 시공성 검토 가능합니다.

• 3D 기반의 가설계획 시 각종 장비들의 레벨 차, 장비범위에 따른 간섭체크, 차량 이동경로(펌프카, 덤프트럭) 등을 간단하면서 정확하게 파악하여 예상되는 문제점 사전 해결이 됩니다.

• 설계상 기초레벨 다양하고 복잡 ⇒ VE 설계로 단순화 가능합니다.

• 평면상 정확한 기초터파기 레벨 파악이 난해 ⇒ BIM 적용으로 레벨 파악 용이합니다.

• 기초 단차부위 단면모델링으로 정확한 거푸집/철근배근/콘크리트타설 계획수립 및 물량 검토가 가능해져 시공계획, 시공 상세 수립이 편리합니다.

• 건축 현장에서 발생하는 위험 요소를 보완 가능합니다

• 안전 시설물 설치 활용 할 수 있습니다.

• 안전 관리비 계산 가능하고, 유지관리 단계에 사용되며 각종 설명서, 요구 시방성능, 통합프로세스 관리로 건물생애주기 비용(LCC)에 따른 유지관리 업무 효율화가 가능합니다.

• 설계 오류시공 도면확인 및 활용하여 설계 검토가 원활해집니다.

• 단면 모형화로 천장 구조 검토 활용할 수 있습니다.

• 구조 부위 모형화를 검토할 수 있습니다.

• 장비 작업 범위에 따른 이동 경로 검토 및 단순화할 수 있습니다.

• 단차 부위단면 모형화로 철근 배근시공 상세 수립에 이용되고 있습니다.