이러한 계획 설계 프로그램은 대지에 최소한의 정보만 입력하면 정확하 고 신속하게 관련법규를 검색하여 준다. 또한 법규제한 근거를 둔 건축 규모 의 신속한 산정이 가능하고 이에 따른 대안 설계가 다양하게 이루어질 수 있 다. 초기단계에서의 설계 오진을 방지 할 수 있으며 공사비 산정이 아닌 예 측까지도 가능하다.
(2) 기본 설계 단계
기본 설계 단계에서는 설계안이 확정되어 좀 더 구체화되고 여러 가지 기술적인 검토와 분석이 이루어지며 각종 도면이 작성 된다. 이 단계의 CAD 프로그램은 각종 검토사항이나 반영사항을 적용하여 컴퓨터상에서 공간 구성 이나 계획안 등을 시뮬레이션 하여 설계를 발전시키는 빌딩 모델로서 활용될 수 있다. 또한 확정된 설계안을 단순히 컴퓨터상에서 재현해 보이는 3차원 모델링 작업을 할 수 있다. 그리고 각종 도면을 작성하는 제도 보조도구에 이용될 수 있으며 구체적인 기술인 검토와 구조 해석, 분석적인 계산에도 이 용 될 수 있다.
(3) 실시 설계 단계
실시 설계 단계에서는 주로 확정된 설계안을 도면으로 표현해 내는 도면 작성 작업과 더불어 물량산출 작업들을 하게 된다. 따라서 CAD 프로그램이 가장 광범위 하게 쓰일 뿐 아니라, 활용기술에 따라서는 수작업보다 월등히 효과적일 수 있다. 따라서 이 단계에서의 CAD 프로그램은 CAD의 탁월한 그래픽 처리 기능을 이용한 도면 작성과 컴퓨터가 가지고 있는 다양한 채색 기능에 의한 색채 검토를 할 수 있다. 그리고 데이터베이스를 이용한 물량 산출 등에 이용될 수 있다.
(4) 공사 현장도면 작성
실시 설계가 완료되면 일단은 설계가 완료되었다고 할 수 있으나 시공현 장에서의 원활한 공사 수행과 설계 단계에서 예기치 못했던 오진발생 때문에 특히, 대규모 건축물에서는 필히 현장에서의 도면 작성의 필요성이 생긴다.
이러한 도면 작성 작업에서 CAD가 이용될 수 있고 더구나 실시 설계가 CAD 프로그램으로 이루어졌다면 이를 활용하여 매우 효과적으로 현장 도면 을 작성해 낼 수 있다.
(5) 시설물 관리
건축물에는 필히 가구를 포함하는 시설물뿐 아니라 각종 설비가 들어가 게 된다. 건축물이 완공된 후에는 이러한 시설물과 설비를 관리하게 되는 과 정에서 컴퓨터 관리가 효율적으로 이용된다.
(6) 기술 계산과 CAD관계
건축물의 설계는 디자인만으로 끝나는 것이 아닌 구조 분석과 부재 설 계, 냉 온방 부하계산, 조도 계산 등 상당량의 각종 기술적 수치계산 업무를 필요로 한다. 건축 설계에 컴퓨터 프로그램이 활용되기 이전부터 컴퓨터가 쓰이기 시작한 부분이 이러한 기술설계 분야이기도 하며 기술계산에서의 컴 퓨터 활용을 일반적으로 CAE(Computer Aided Engineering)라고 한다. 그러 나 CAE와 CAD의 확실한 구분이 어렵고 넓은 의미의 CAE에는 CAD를 포 함시키고 광범위한 업무내용을 포함한다.
CAE와 CAD는 밀접한 관계에 있고 상당 부분 CAE(기술 계산) 결과가 CAD로 표현되기도 하고 역으로 CAD의 결과가 CAE에 반영되기도 하기 때 문에 상호 보완적이라고 말 할 수 있다. 그러므로 CAE와 CAD를 효율적으로 연결시켜 설계단계에서의 각종 시뮬레이션을 통해 최적 설계안을 쉽게 도출 해 낼 수 있다.
따라서 이러한 설계단계를 기초하여 선택된 대상을 중심의 설계도면을 2 차원적 평면상에서 각각의 건축면적을 구분하여 면적을 산정하고자 했다. 그 렇게 산정된 면적의 차이를 비교하여 실질적인 비용의 차이를 내고자 했으며 그러한 과정을 세분화하기 위해 부문별 활용 단계를 파악하였다.
나. 건축면적 산정을 위한 부문별 활용
건축실무에서 CAD의 활용은 평면적 설계, 입체적설계, Rendering 등 건 축설계의 모든 부문에서 광범위하게 활용되고, 응용 확대되고 있다. 다음은 건축면적 산정을 위한 설계부문에 대한 CAD의 활용 내용을 정리한 것이다.
[표 2-8] CAD 시스템의 활용기능-119)
부문 CAD 시스템의 기능
타당성 분석
- 경제적 타당성 분석
- 건물 유형의 혼합에 따른 분석 - 임대건물의 투자 자본에 따른 수익성
도시계획, 단지계획, 재개발 시 각종 평가
- 토지가격 평가 - 토지건물 가격평가
- 관리자 취득 바닥면적 산정 - 사업비 계산
- 평접법에 의한 COST 계산
- 지분비 설정에 의한 바닥 COST 계산 - 단지 내 용도별 최적 토지규모 산정
교통 해석
- 교통량 예측
- 발생 집중량 모델링 - 분포 교통량 모델링 - 교통수단별 분담 모델링 - 배분 교통량 모델링
- 화재 시 도로 SIMULATION
대지 분석
- 지형도 입력 - 토공량 산정 - 정지 계획 - 적정지역 계획 - 경사도 분석 - 집수구역 분석
- 집수구역 조사, 배수로 분석 - 지형 투시도
19) 대한주택공사, 설계업무 전산화 기반 조성연구, 1989
[표 2-9] CAD 시스템의 활용기능-2
부문 CAD 시스템의 기능
음향, 소음분석
- 실내 음압 분포, 경사로 분석 - 도로교통 소음 분석
- 직방체 실내의 고유 진동분포 분석
- 차음, 방음상태 분석, 방음벽 설치 검토 분석
공간배치 분석
- Space Program(기능별, 평면별, 세대별)작성 - 활동 데이터 분석
- 동선 분석
- 기능 상관성 분석 - 실 배치 분석 - 모듈 계획
법규 체크
- 법규체크 필요항목 목록작성 - 건축 가능면적, 볼륨산정 - 기타 규제사항 검토
경관, 조경 분석
- 경관 분석
- 지역지구간 관계도 분석 - 도시 내 불량지구 판정 - 색채 분석
- 가시 영역도 분석
- 경관, 조경 분석도(수목 투시도)
일조, 일영 조명 분석
- 일영도, 등시간대 일영도, 역일영도 분석 - 조성부지의 요철기반에 따른 일영도 분석 - 천공도 및 태양 궤적도 분석
- 방향에 따른 일조율 분석
- 창에서의 천공광 조도 분석, 자연채광분포 분석 - 실내음영의 분포분석
설계안의 경제성 분석
- 설계안에 대한 경제적 분석 - 공사비의 개략산정
디자인의 입체적 분석
- 건물의 Mass 분석
- 고객과의 상담 시 신속한 표현으로 건물에 대한 요구 조건 정리
[표 2-10] CAD 시스템의 활용기능-3
부문 CAD 시스템의 기능
시설요소 분석 및 계획
- 엘리베이터 대수 산정
- 주차시설 설계 시 자동차 회전궤적 분석 - 필요주차 면적, 조경면적 산정
- 건물전체 피난계획, 최소피난시간 분석
설비체크
- 파이프 및 덕트 설계 - 조명 설계
- 에너지 효율 분석
- 실내 환기 및 공기흐름 분석
- 전기선, 파이핑, 급배수, 전화선들 간의 상호 간섭 체크 - 천장을 투명하게 하여 천장 속을 체크 기능
구조 분석
- 도면 데이터를 구조계획 및 구조설계 S/W와 Interface - 구조설계 안에 대한 구조해석 기능
- 철근 콘크리트조의 그리드 설계 등 구조설계기능
견적 - 물량산출 및 견적 - 개략 견적
시방서 작성 - 자동 시방서 작성
도면 작성
- 개념 설계도, 기본 평면 설계도, 입면 설계도 작성 - 평면도, 단면도, 입면도, 상세도 작성
- 표준 상세도 DB를 이용한 실시설계 - 도면 리스트 및 표지 작성
- 가구, 창호도 목록 작성 도면의 예술적
표현
- 과학적, 예술적 도면 작성 - 투시도에서 입체적 면 처리
유지 관리 - 유지관리 계획 시 기존 건물도면파일에 대한 수정용이 - 유지관리에 필요한 실 면적, 공사비, 대피시설 관리
기타
- 일반적인 자료검색 업무 - 통계해석, 다변량 해석 - 설계일정 체크리스크 - 조립식 주택 설계
이상과 같은 CAD 분석 도입에 관한 효과를 체크함으로써 재설정한 가 설을 제시하여 2차원적 치수적용 방식에 따른 고찰 내용을 살펴보았다.
1차 임의가설에 의해 재설된 2차 가설 내용은 다음과 같다.
2차원적 치수적용 방식의 면적 차이와 3차원적 치수적용 방식의 면적 차 이에 대한 규명은 현재 적용되고 있는 면적 치수와 확연한 차이를 가질 것이 며, 그 차이로 인해 건축면적 치수의 경제적 손실은 매우 클 것이다. 따라서 손실에 대한 차이를 규명하고 건축의 가장 근본인 건축주 입장에서의 생활공 간면적산정 방식을 보다 나은 방향으로 제시하고 적용함이 타당하다.
따라서 위에서 제시하고 있는 2차원적 치수적용 방식에 대한 고찰로서 행한 결과 본 연구에서 사용되는 CAD의 이로운 사항을 체크할 수 있었다.
CAD 사용으로 이로운 체크사항은 공간배치 계획 중 활동 데이터 분석 과 기능 상관성 분석, 모듈 계획에서의 제도적 접근이 가능하였으며, CAD의 일반화된 신뢰성을 바탕으로 본 연구의 2차원적 치수적용 방식에 대한 신뢰 성을 높일 수 있었다.
또한 가장 큰 체크사항으로는 통계해석, 다변량 해석 부분에서의 CAD 의 방법이 치수에 대한 오차의 차이를 줄일 수 있는 방법이기 때문이다.
이러한 이로운 체크사항을 이론적 고찰을 통하여 보다 나은 방법으로서 의 분석과 신뢰성을 검증하기 위한 방법과 자료로서 사용하였다. 다음으로는 3차원적 치수적용 방식의 이론적 고찰을 통해 BIM의 3차원적 신뢰성과 그 방법에 대한 사항을 살펴보았고 그 내용으로는 다음 절에서 제시하였다.
제3절 3차원적 치수적용방식의 시스템적 고찰
본 절에서는 2차 가설의 분석적 검증에 앞서 행한 고찰로서 3차원적 작 용방식의 시스템적 고찰이다. BIM 방식은 3차원적 모델링을 적용한 건축물 의 기획, 설계, 시공, 운영 및 관리의 정보를 통합하여 관리하는 방식이다. 따 라서 본 절에서는 BIM의 시스템의 개념과 시스템의 특징 및 활용 등을 바탕 으로 이론고찰 하였다.