본 연구는 시공단계에 적용된 BIM이 재시공 방지에 기여한 효과를 분석하는 것을 목적으로 하였다. 기존 연구에서는 다양한 방법으로 BIM에 대한 적용효과를 제시하고 있으나 보다 현실적이고 신뢰성 있는 분석 방법론이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 현장 실무자를 대상으로 BIM 효과분석에 대한 요구사항을 수집하고, 이를 반영한 BIM 효과분석 방법론을 제시하였다. 사례 연구를 통해 제시한 방법론을 기반으로 재시공 방지 효과를 분석하였다. 사례현장에서는 BIM 적용을 통해 약 370,519,593원의 재시공 방지 효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한 현장 실무진을 대상으로 본 연구에서 제시한 방법론 및 효과분석 결과에 대한 적합성을 자문하였으며 충분한 신뢰성이 있는 결과인 것으로 확인하였다. 본 연구의 결과물은 향후 BIM 성과측정 연구에 효율적인 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
In case of applying the BIM method in the civil engineering of irregularly shaped structure, BIM method began to be introduced in the current building engineering area compared with the expected effects of the relatively high construction productivity has been recognized. In this paper, I have developed quantity calculation algorithms applying it to earthwork and bridge construction, tunnel construction, retaining wall construction, culvert construction and implemented BIM based 3D-BIM Modeling quantity calculation. Structure work in which errors occurred in range between -6.28% ~ 5.17%. Especially, understanding of the problem and improvement of the existing 2D-CAD based of quantity calculation through rock type quantity calculation error in range of -14.36% ~ 13.07% of earthwork quantity calculation. It's benefit and applicability of BIM method in civil engineering. In addition, routine method for quantity of earthwork has the same error tolerance negligible for that of structure work. But, rock type's quantity calculated as the error appears significantly to the reliability of 2D-based volume calculation shows that the problem could be. Through the estimating quantity of earthwork based 3D-BIM, proposed method has better reliability than routine method. BIM, as well as the design, construction, maintenance levels of information when you consider the benefits of integration, the introduction of BIM design in civil engineering and the possibility of applying for the effectiveness was confirmed. In addition, as the beginning phase of information integration, quantity document automation program has been developed for activation of BIM. And automatically enter the program code number, linkage and manual volume calculation program, quantity document automation programs, such as the development is now underway, and step-by-step procedures and methods are presented.
The current study focused on the utilization of building information modeling (BIM) data in steel-frame structures, which help to reduce project durations because they employ prefabricated structural members that are assembled on-site. In addition, a business process model was proposed using BIM data collected during the preconstruction, structural steel fabrication, and on-site construction phases of an actual steel-frame project. The ultimate expectation is that BIM data support at each phase, as well as the increased understanding among project participants, will result in an increase in project management productivity. The results from the current study are summarized as follows: To implement a BIM capable of application to steel-frame projects and data utilization, existing theories were studied to develop the construction project steps, both generally into the preconstruction (A1), steel fabrication (A2), and on-site construction phases, (A3) and specifically into 19 BIM-applicable phases. Based on the derived BIM-applicable phases, the model elements of the BIM object were identified, and the shortcomings of existing steel-frame projects were ameliorated, resulting in an improved data flow model. Moreover, for the proposed BIM data flow to progress efficiently, the BIM specialist needs to be well-acquainted with the phase-specific three-dimensional (3D) model output, and the infrastructure to construct an error-free 3D model must be provided. Based on the actual construction example, the BIM data utilized steel-frame projects - via production reports, clash checks, two-dimensional (2D) drawings, four-dimensional (4D) simulations, and 3D scanning - to make cooperation and communication among participants easier.
건설산업에 BIM이 확대 적용되어 감에 따라, 건축물 유지관리에 BIM을 적용하기 위한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 건축물 전 생애주기를 고려한 BIM기반 건축물 요구정보의 입력과정은 초기 설계단계에서부터 전문가에 의하여 유지관리를 고려한 수작업의 개입이 요구되며, 단계별 및 주체별로 시설물 유지관리 요구정보의 입력항목이 구분되어 있지 않아, 실무에서 이를 모두 입력 하는 데에는 많은 어려움이 있다. 또한, 유지관리 요구정보는 IFC (Industry Foundation Classes)기반의 건물 모델파일과 직접적으로 연계될 수 있으나, 일반 사용자가 유지관리단계를 고려한 IFC 파일을 생성 하는 데에는 정보입력의 수준 및 범위에 대하여 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 프로젝트 진행 단계별 BIM정보 전달과정의 비효율성을 최소화하고 복합객체에 대한 속성정보의 통합적인 관리를 위하여, BIM기반 복합객체에 대한 속성정보의 통합관리 방안을 제안한다. 본 연구를 통하여, 단계별로 다르게 적용되는 BIM정보의 개발상세수준에 따라 개별 제품정보를 통합적으로 관리하는 것이 가능하여, 단계별로 진행되는 BIM기반 데이터 분석과정에서 발생할 수 있는 속성정보에 대한 혼란을 제거하여 적정한 속성정보의 활용 및 분석결과의 신뢰성과 정확성을 확보할 수 있다.
Recently, mandatory BIM design has been enforced in the civil engineering field, focusing on public projects, and inducement measures to actively participate in BIM by participating subjects are required. The BIM ordering documents must reflect the characteristics of the BIM project, current construction standards and laws, and environmental conditions of domestic participants. In this study, we analyze the ordering documents used in domestic and overseas civil engineering BIM projects to determine whether they meet the purpose of BIM. In the future, items that consider the existing heterogeneous data linkage and compatibility, the connectivity with the current construction guidelines and laws, the cost of the designer and the input personnel are prepared for the part that does not meet the BIM purpose. Furthermore, the written order documents are verified through interviews with experts who have experience in BIM projects. Through the results of this study, I would like to propose a consultation system strategy to prepare and present items according to the purpose and type of project by client.
시공 현장 일단위의 진도 관리는 프로젝트 전체의 일정 관리와 성공적인 건설 프로젝트 완료에 상당한 영향을 미친다. 그러나 현재의 현장 진도 관리는 작업 담당자에 의하여 수기로 작성되기 때문에 객관적 입장의 유지가 어렵고, 일과 후 추가업무로 작성되어 내용의 누락 등 오류가 발생하는 경우가 있다. 인적 오류로 인한 잘못된 기록 작성의 문제를 해결하기 위하여 기존 연구들은 객체 인식 기반 현황의 시각화 또는 자동 BIM 데이터 수정 기술을 개발하였다. 그러나 특정 장비의 사용 또는 고정된 위치에서 장비사용을 전제로 하는 방법적 한계로 인하여 건물 시공 현장 전체를 파악하는 데에는 제약이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 본 연구는 작업자가 휴대하는 스마트기기를 활용하여 촬영한 사진의 객체 인식 기술과 WIFI 기반의 실내 사용자의 측위 기술을 활용하여 추출된 정보를 BIM 데이터의 속성으로 반영하고 즉각적인 현황 파악과 향후 지속적 데이터 활용이 가능한 방법을 제안한다. 실제 시공 현장 관리에 적용 가능한 방법과 기술의 성능을 확인하였고, 기존 개발된 기술 대비 실용도가 높아 건설 현장 관리의 신속화와 정보 작성과 처리의 정밀화에 이바지할 것으로 기대된다.
Since it is common that design BIM data created by designers and engineers do not afford to consider constructability for the site, it is usually necessary to optimize the design BIM data to construction BIM data. While this optimization process requires various design updates depending on the construction methods and requirements, most designers in the projects do not participate the construction phase, which can arise another obstacle factor in utilizing construction BIM. In order to prevent this issue, we need cooperation system, where all the parties work together from the initial stage of project to create quality assured BIM model. However this kind of system is not realistic in Korea with most of the working processes being conventional yet. Therefore, at this point of time, it is realistic for us to secure basic construction qualities in the design phase and keep those qualities by the construction phase. This study suggested a relevant quality management plan for BIM usage in construction phase.
최근 설계 단계에서 설계품질 향상과 시공 단계에서 비용 절감을 효과를 기대하며 3차원 BIM 관련 기술에 대한 관심이 높아가고 있으며, 또한 부분적으로 기술 도입 효과가 나타나고 있다. 그럼에도 불구하고 설계 및 시공 현업은 2차원 CAD 도면을 중심으로 이루어지고 있으며, 3차원 BIM 기반 설계가 이루어진다 하더라도 결국 시공을 수행하는 건설 현장에는 2차원 CAD 도면이 납품되고 이를 기반으로 건설 현장은 운영된다. 또한 설계 단계 BIM과 시공 단계 BIM은 모델의 활용 목적이 다르고 그에 따라 모델링의 범위 및 방법이 크게 다르기에 시공 단계에서 2차원 도면에 기반한 시공 BIM 모델 구축이 필요한 현실이다. 본 연구에서는 2차원 구조 CAD 도면을 인식하여 3차원 골조모델을 생성하는 기술을 개발하고 구현하였다. 통합 BIM 모델은 골조, 설비, 마감으로 구성되며, 이 중 골조 모델은 설비와 마감 모델링을 위하여 선행되어야 할 핵심요소이다. 시공 단계 2차원 도면을 바탕으로 골조 모델의 생성을 생성하는 작업에도 많은 노력이 요구되며, 또한 이 과정에서 모델러가 2차원 도면을 파악하여 BIM 도구를 사용하여 모델링을 하는 과정에서 오류의 가능성도 내포되어 있다. 특히 설비, 마감과의 통합 모델 구축이 원활히 되기 위해서는 골조 상세, 즉 부재 편심 또는 단차 등이 정확히 모델링 되어야 한다. 본 연구의 도면 인식을 통한 3D 골조모델 생성은 2차원 구조평면과 부재일람표에 표기된 내용을 그대로 인식하여 3차원 BIM 모델을 생성함으로써 모델링 효율의 극대화와 모델 정확도 향상의 효과를 기대할 수 있다.
최근 건축정보 분야에서는 터널, 교량 등 도시의 인프라에도 건축정보모델링(BIM: Building Information Modeling)이 적용되면서 대형화된 도시 건축물의 유지 및 관리를 위해 BIM 뿐만 아니라 건물의 외부환경에 대한 정보가 필요하게 되었다. 또한, 건축물정보모델 및 도시/지리정보 모델 간 정보의 상호운용성을 바탕으로 다양한 시뮬레이션 및 도시계획, 국토보안 등 기타 응용프로그램에서의 상당한 이익과 발전을 가져올 수 있다는 관점에서 공간정보와 빅 데이터의 융합은 강한 잠재력을 지니고 있다. 이에 본 연구에서는 건축정보 분야의 개방형 BIM(open BIM) 표준모델인 IFC(Industry Foundation Classes)와 GIS분야의 표준모델인 CityGML의 정보를 효율적으로 연계하기 위해 IFC와 CityGML, LandXML의 정보체계 및 형상표현의 차이점을 비교분석하였으며 공간정보 분석을 위한 객체기반의 건축 도시통합모델의 개발방향을 제시하고 BIM과 GIS 간의 기초 융합전략 및 활용방안을 마련하고자 하였다.
국내 건축물 설계 및 시공단계에서의 BIM 적용에 대한 건설 전반적 운영의 기대치인 설계 BIM의 재활용 및 시공단계에서 필요한 견적, 공정 등의 정보 추출 및 활용을 만족하기에는 연계되는 모바일 기술이나 단말기기의 현장 보급 및 적용이 부족한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 BIM 세부 업무 프로세스에 대해 모바일 기술 적용의 4D 시뮬레이션 및 Test-Bed 신축건축물 대상으로 기획·계획·기본·실시설계 및 시공단계에서 3차원 3D와 공정관리 4D 시뮬레이션 및 5D 물량산출 BIM 모델과 라이브러리를 구축하고, 시공단계에서 BIM 모델을 통한 간섭체크 등 다양한 시공성 검토를 보다 효과적으로 활용하는 건설업무의 BIM 프로세스에 대한 표준화 수립을 제시하는데 목적이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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