BIM을 활용한 소방설계 및 적산의 효용성에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

BIM을 활용한 소방설계 및 적산의
효용성에 관한 연구

이 상 두

가천대학교 산업·환경대학원 소방방재공학전공

지도교수 민 세 홍

건설분야에 기술적인 진보가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중심에 BIM을 기반한 3D 모델링을 기술의 진보라 말할 수 있다. 3D BIM은 단지 건축분야에서 사용하던 시각적인 효과만을 가지고 있는 것이 아니라 시각적인 효과와 더불어 3D BIM으로 만들어진 데이터를 통하여 건축물의 전(全) 생명주기 동안의 모든 정보를 효과적으로 공유가 가능하며 데이터에 대한 손실 등 여러 가지 문제들을 해결할 수 있다.
연구에서는 업무시설의 설계 업무 및 견적 업무 수행에 있어 기존의 물량산출 업무는 수작업에 많이 의존하여 작업자의 실수에 의한 오류가 비번하게 발생하고 견적 담당자의 노하우에 따라 물량의 차이가 존재하고, 건축주에 요구사항이나 현장여건에 따라서 설계변경이 발생하면 물량산출을 위한 프로세스를 다시 거쳐야 하는 반복되는 문제 발생으로 비효율적인 기존 견적업무를 개선하기 위해 BIM 기반으로 한 효율적인 견적업무 방안을 제안하였다. 또한 각각의 사례연구를 통해 본 연구의 효율성을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

첫째, 건축물을 건설하고자 하는 건축주는 건축분야부서 모든 공종을 사전에 컴퓨터 화면으로 확인이 가능하다. BIM 기능의 라이브러리와 Family의 LOD 단계를 400으로 한다면 실제와 똑같은 소화펌프, 옥내소화전, 소화기, 소화가스실린더, 알람밸브, 각종 밸브류등 위치, 사이즈 색상까지 건축물을 완공하기 전에 확인이 가능하다.

둘째, 각 공종에서 완성된 모델링 파일을 취합하여 나비스웍 프로그램을 통하여 공종간 간섭을 확인한다. HVAC, 배관, 전기, 소방, 건축, 구조 각 공종을 확인된 간섭을 협의하고 최적의 방안을 찾아 간섭 해결을 한다. 시공이전에 이렇게 발생 가능한 간섭을 찾아 해결하면 BIM을 적용하고 있는 현장은 BIM 설계와 실제시공과의 허용오차를 5% ～ 10%를 예상한다. 이처럼 실제와 같은 설계를 하면 CAD 기반의 설계에서 눈에 보이지 않았던 간섭들이 사전에 해결이 된다면 시공사에서는 CAD기반의 도면을 이용한 시공보다 BIM기반의 도면으로 시공을 한다면 공기를 단축할 수 있다.

셋째, 각 공종에서 사전에 발생할 수 있는 간섭 및 문제들을 해결이 된다면 시공사에서는 공기를 단축을 하게 되고 단축된 공기는 투입되는 인력 및 시간은 건축주의 투자비, 공사비를 절감하게 된다. 물론 설계에서도 투입되는 인력도 최소한의 인력으로 최대의 효과를 이끌어낼 수 있는 것이 BIM기반의 설계라 할 수 있다.

넷째, BIM기반의 설계는 물량산출의 정확성을 높일 수 있다. 기존 CAD 방식의 물량산출은 적산업체 물량산출 인력의 경력에 따라 물량의 정확성이 달라진다. 하지만 BIM기반의 설계는 물량산출 인력의 경력에 따라 물량이 달라 지거나 하지 않는다. 설계인원이 설계하는 그대로 물량이 산출이 가능하다. BIM의 Family와 라이브러리의 LOD 높이에 따라서 볼트, 너트 하나까지도 물량산출이 가능하기 때문이다. 이렇게 정확하게 산출되는 물량은 위에서 언급했던 공사비 절감에 효과가 있다.

다섯째, 건축주는 BIM기반의 설계를 통하여 얻어지는 효과는 건축물을 완공하여도 큰 효과를 볼 수 있다. 건축물의 유지보수에 있어 기존 CAD기반에 설계는 청사진을 통하여 시설의 유지보수를 하였으나 BIM기반의 설계는 컴퓨터 화면을 통하여 밸브류 하나하나 정확한 위치와 2D 도면상에 표현되어 있지 않는 건물의 시설물들을 시각적인 효과를 통하여 최적의 건축물의 유지보수가 이루어진다.

여섯째, BIM의 가장 큰 효과는 시공기간을 단축할 수 있다. 2D에서 보이지 않는 각 공종간 간섭을 3D를 통하여 설계단계에서 해결이 된다면 간섭으로 인한 시공을 멈추는 일이 발생하지 않고, 공종간 시공의 우선순의를 정하여 한다면 보다 빠른 시공이 이루어질 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제1장 서 론 01
• 1.1 연구의 배경 및 목적 01
• 1.2 연구 범위 및 방법 04
• 제2장 BIM 06
• 2.1 BIM 개요 06
• 2.1.1 BIM의 정의 06
• 2.1.2 BIM 설계 Process 13
• 2.2 소방설계와 BIM 15
• 2.2.1 BIM적용 전의 소방설계시스템 15
• 2.2.2 BIM적용 후의 소방설계시스템 18
• 2.3 물량산출과 BIM 22
• 2.3.1 BIM적용 전의 물량산출 22
• 2.4.2 BIM적용 후의 물량산출 24
• 제3장 실 현장의 BIM설계 27
• 3.1 업무시설 건물 개요 28
• 3.2 2D설계 및 적산 31
• 3.3 BIM설계 및 적산 57
• 제4장 실 현장 2D와 BIM의 설계 및 적산 비교·분석 67
• 4.1 설계 67
• 4.2 적산 71
• 제5장 결 론 75
• References 77
• ABSTRACT 78
• 국문초록 81
• 감사의글 84