초보자를 위한 BIM 가이드
BIM(빌딩 정보 모델링)에 대한 간단한 설명
빌딩 정보 모델링(BIM)은 건물의 효율적인 디지털 계획 및 관리를 통해 건설 산업에 혁신을 일으키고 있습니다. 협업을 기반으로 하는 방법인 BIM은 모든 관련 건물 데이터를 동적 3D 모델에 결합할 수 있게 해줍니다.
이 건물 모델은 계획 단계부터 건물 운영에 이르기까지 관련된 모든 당사자 간의 협업을 개선하는 기반이 됩니다. 전문 소프트웨어를 사용하면 계획 프로세스가 네트워크로 연결되고, 시공 프로세스가 더욱 투명해지며, 건물 관리가 지속적으로 개선됩니다.
정의 및 장점
BIM(빌딩 정보 모델링)은 빌딩의 네트워크화된 계획, 실행 및 관리를 위한 디지털 방식의 총체적인 작업 방식을 말합니다. 이를 통해 정밀한 3차원 건물 모델을 생성, 관리 및 업데이트할 수 있습니다. 이 모델에는 계획과 시공부터 운영, 유지보수, 철거에 이르기까지 모든 관련 건설 데이터가 포함됩니다. BIM을 통해 관계자들은 문제나 변화에 조기에 대응할 수 있습니다. 이러한 방식으로 건물의 전체 수명 주기를 보다 효율적으로 관리할 수 있습니다.
디지털 작업 방식은 이제 현대 건설의 필수적인 부분이며 프로젝트에 관련된 모든 당사자에게 전체 프로세스에 대한 더 나은 개요와 제어를 제공하기 위해 전 세계적으로 사용되고 있습니다. 결과적으로 계획의 안정성은 투자자의 비용 절감을 의미합니다.
2023년부터 독일에서 BIM 의무화
2023년부터 모든 신규 연방 건설 프로젝트는 BIM(빌딩 정보 모델링)을 사용해야 합니다. 건물 수명 주기의 모든 단계에서 효율성과 투명성을 개선하기 위해 2027년까지 3단계에 걸쳐 전면 시행이 이루어질 예정입니다.
단계적 도입은 모든 계획 및 시공 단계를 포괄하는 기본 BIM 사용으로 시작하여 입찰, 수주 및 시공을 위한 고급 애플리케이션, 그리고 더 높은 예산 범주에서 완전히 디지털화된 프로세스 통합에 이르는 단계로 이어집니다. 목표는 연방 건설 프로젝트의 효율성, 계획 신뢰성, 투명성 및 지속 가능성을 높이기 위해 BIM을 사용하는 것입니다.
독일의 BIM 의무화: 언제부터 적용되나요?
BIM 계획 - 적용 분야
BIM은 건축, 토목, 건물 서비스 엔지니어링, 건물 관리(시설 관리) 등 건설 산업의 다양한 부문에서 사용됩니다.
건축:
건축가는 BIM을 사용하여 건물의 정밀한 3D 모델을 만들고 시각화합니다. 이를 통해 설계를 보다 효율적으로 개발 및 최적화하고 다른 프로젝트 참여자들과 더 효과적으로 소통할 수 있습니다.
건설:
BIM은 다양한 프로젝트 참여자 간의 협업을 촉진합니다. 또한 비용, 기한, 리소스를 보다 정확하게 계획하고 관리할 수 있어 건설 프로젝트의 실현 효율성이 높아집니다.
건축 서비스 엔지니어링(TGA - 기술 건축 장비):
엔지니어는 BIM 방법론을 사용하여 난방, 환기, 공조, 전기 엔지니어링, 건물 자동화 또는 배관과 같은 시스템을 건물 모델에 통합합니다. BIM은 기술 거래를 더 잘 조율하고 잠재적인 충돌을 조기에 인식하고 해결하는 데 도움이 됩니다.
시설 관리:
BIM은 건물과 시스템의 상태와 기능에 대한 자세한 정보를 제공하여 시설 관리를 지원합니다. 이를 통해 유지보수 및 수리 작업을 보다 효율적으로 계획하고 수행할 수 있어 서비스 수명을 연장하고 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 적용 분야는 다르지만 모두 디지털 정보와 기술을 효율적으로 사용하여 건물의 전체 수명 주기를 최적화한다는 공통된 목표를 가지고 있습니다.
빌딩 정보 모델링은 전체 프로젝트 단계에 걸쳐 모든 이해관계자 간의 협업을 개선합니다. 디지털 트윈은 물리적 건설 프로세스의 기초 역할을 합니다.
BIM 데이터란 무엇인가요?
데이터는 모든 BIM 프로젝트의 중심입니다. 데이터는 건물의 전체 수명 주기 동안 수집하고 사용할 수 있는 방대한 양의 정보를 나타냅니다. 이는 건물의 물리적 및 기능적 특성에 대한 정보로, 기본 3D 모델의 형태로 시각화할 수 있습니다. 또한 BIM 모델은 재료, 위치, 형상, 비용, 일정, 유지보수 요구 사항 등에 대한 세부 정보와 같은 추가 정보로 보강할 수 있습니다. 앞서 언급한 정보는 다양한 BIM 차원으로 세분화됩니다.
데이터 품질은 BIM 데이터의 활용에 매우 중요합니다. BIM 데이터는 정확하고 최신이며 일관성이 있고 상호 운용이 가능해야 다양한 BIM 도구와 프로세스에서 효과적으로 사용할 수 있습니다. 또한 최적의 협업과 효율적인 데이터 교환을 위해 관련 BIM 규범 및 표준을 준수하는 형식으로 제공되어야 합니다.
건물이나 인프라의 전체 수명 주기 동안 BIM 데이터를 사용할 수 있어야 한다는 점도 중요합니다. 초기 개념 단계부터 계획, 건설, 운영, 철거 또는 개보수까지 모든 단계에서 사용할 수 있어야 합니다. LoIn(필요한 정보 수준)은 필요한 데이터를 사용할 수 있어야 하는 시점을 설명합니다. 따라서 BIM 데이터는 건물이나 인프라 시설의 수명 주기의 모든 단계에 관여하는 모든 사람에게 귀중한 리소스가 됩니다.
또한 BIM을 사용하면 이해관계자 간의 협업이 간소화됩니다. 동일한 모델에서 작업하면 정보 손실을 방지할 수 있습니다. 모든 관련 데이터와 정보가 모델에 연결되어 있기 때문입니다.
BIM 모델링의 규범과 표준
BIM을 사용할 때 원활한 협업과 효과적인 정보 교환을 보장하기 위해 여러 가지 규범과 표준이 개발되었습니다. 이러한 표준은 제조업체 독립적인 표준인지 아니면 독점적인 표준인지에 따라 BIM 계획에 사용되는 방식이 다릅니다. 가장 중요한 표준과 규범은 다음과 같습니다.
ISO 19650:
국제 표준 ISO 19650(파트 1과 2)은 BIM을 사용한 건설 정보 관리의 원칙을 제시합니다. 이 표준은 건물에 대한 정보의 구성 및 디지털화에 대한 요구 사항과 지침을 제공합니다.
IFC(산업 기초 클래스):
IFC는 BIM 모델의 데이터 교환을 위한 개방형 국제 표준입니다. 서로 다른 BIM 소프트웨어 애플리케이션 간의 상호 운용성을 가능하게 하고 관련 당사자 간의 올바른 데이터 전송을 보장합니다.
COBie(건설 운영 빌딩 정보 교환):
COBie는 건물 정보 교환을 위한 표준입니다. 전체 수명 주기 동안 건물별 데이터를 기록하고 관리하는 것이 목표입니다. COBie는 시설 관리 및 유지보수를 위한 정보 전송을 간소화합니다.
옴니클래스:
OmniClass는 건설 산업을 위한 분류 시스템으로, 건물 정보 구성을 위한 계층 구조의 카테고리를 제공합니다. 프로젝트 정보의 표준화된 분류를 가능하게 하여 서로 다른 BIM 소프트웨어 애플리케이션 간의 호환성과 상호 운용성을 향상시킵니다. 프로젝트 팀은 OmniClass를 사용하여 정보를 보다 효율적으로 공유하고 관리할 수 있으므로 설계 품질이 향상되고 건설 비용이 절감되며 프로젝트 납품이 더욱 효율적으로 이루어집니다. ISO 19650 및 IFC와 같은 기존 규범 및 표준과의 통합으로 원활한 협업과 정보 흐름이 가능하여 디지털 빌딩 모델링의 맥락에서 OmniClass는 유용한 도구가 될 수 있습니다.
VDI 3805:
VDI 3805는 독일 엔지니어 협회(VDI)의 표준입니다. 이는 기술 빌딩 장비(TGA)를 위한 제품 데이터 인터페이스를 정의합니다. 이 표준의 목표는 빌딩 서비스 엔지니어링 분야에서 서로 다른 시스템과 애플리케이션 간의 디지털 상호 운용성을 개선하는 것입니다. 이 표준은 제품 데이터의 설명, 교환 및 사용을 위한 표준화된 접근 방식을 제공합니다. 이를 통해 기술 빌딩 장비의 계획, 설치 및 유지보수를 보다 효율적으로 수행할 수 있습니다. BIM 사용자의 경우 VDI3805는 표준화된 제품 데이터를 통해 MEP 프로젝트를 보다 정확하고 효율적으로 계획하고 실행할 수 있게 해줍니다. 하지만 주로 독일에서 사용되며 BIM 데이터 표준의 일부만을 나타냅니다.
VDI 2552:
VDI 2552 가이드라인 시리즈는 건물의 계획, 시공 및 운영에서 BIM을 효과적으로 구현하기 위한 구조화된 접근 방식을 제시합니다. 여기에는 국제적으로 인정된 모든 기술 규칙과 표준화된 용어, 데이터 관리, 분류 시스템 등 BIM에 관한 모든 기본 정보가 통합되어 있습니다. 목표 지향적이고 이해하기 쉬운 프로젝트 프로세스를 위해서는 용어와 프로세스에 대한 표준화된 이해가 필요합니다. 따라서 이 가이드라인은 소프트웨어 또는 구성 요소 제조업체, 검사자, 전문가, 입찰자뿐만 아니라 BIM 프로세스에 관련된 모든 사람에게 적용됩니다.
DIN EN 17412-1:
이 표준이 도입됨에 따라 기존의 상세 수준(개발 수준, LOD)이라는 개념이 "요구 정보 수준"(LOIN)이라는 새로운 용어로 대체되었습니다. LOD는 디지털 빌딩 모델의 정보 내용을 설명합니다. LOIN은 영숫자 요구 사항과 필요한 문서를 기록합니다. DIN EN 17412-1(빌딩 정보 모델링 - 필요 정보 수준 - 파트 1: 개념 및 원칙)은 계획자, 전문 기술자, 소유주 등 빌딩의 수명 주기를 형성하는 데 관여하는 모든 사람을 대상으로 합니다.
LOD(개발 수준):
LOD는 BIM 모델의 세부 수준을 설명하고 이를 여러 단계로 구분하는 표준입니다. 현재 세부 수준에 대한 구속력 있는 정의는 없습니다. LOD는 특정 프로젝트 단계에서 사용할 수 있는 정보 (LOI )와 형상 (LOG) 의 범위를 지정하며 모든 프로젝트 참여자를 위한 가이드 역할을 합니다. 또한 모델링 및 데이터 수집 노력을 더 쉽게 이해할 수 있으므로 BIM 서비스를 더 잘 계산할 수 있습니다.
LOIN(정보 필요 수준):
"정보 요구 수준"이라는 용어는 정보 서비스를 정의하기 위해 ISO 19650-1에 이미 도입되었으며, 새로운 유럽 표준 시리즈인 DIN EN 1742 1에서 더 자세히 설명되었습니다. LOIN의 초점은 디지털 빌딩 모델의 정보 요구사항에 있습니다. 이는 LOD 개념을 단순히 대체하는 것이 아닙니다. 클라이언트는 LOIN을 입찰 요청의 일부로 정의하며, 이는 관련 당사자의 후속 계약 및 사양의 기초가 됩니다. LOIN은 프로젝트 진행 과정에서 추가 개발되며, 항상 각 이해관계자와 각 단계에 맞게 조정됩니다.
모델링 및 계획을 위한 BIM 소프트웨어
사용자의 다양한 요구 사항과 초점을 위한 다양한 BIM 소프트웨어 솔루션과 도구가 있습니다. 많은 BIM 프로젝트의 핵심 요소는 관련 프로젝트 정보를 저장, 관리 및 교환하기 위한 공통 플랫폼 역할을 하는 공통 데이터 환경(CDE)입니다. 대표적인 BIM 소프트웨어 애플리케이션과 그 특별한 기능을 아래에 간략히 소개합니다:
Autodesk Revit:
Autodesk Revit은 가장 잘 알려져 있고 가장 널리 사용되는 BIM 소프트웨어 중 하나입니다. 건축가, 엔지니어, 건설 회사 간의 협업을 지원하고 상세한 3D 모델을 생성할 수 있습니다. Revit은 건축, 건축 기술 및 건설을 위한 기능을 제공합니다.
Graphisoft Archicad:
Archicad는 건축가를 위해 특별히 설계된 강력한 BIM 소프트웨어입니다. 3D 건물 모델을 생성하고 효율적인 계획, 실행 및 운영 단계를 조율할 수 있습니다. 이 소프트웨어는 사용자 친화적인 인터페이스와 빠른 모델링 기능으로 유명합니다.
올플랜:
Allplan은 건축가와 엔지니어를 위한 또 다른 BIM 소프트웨어 솔루션입니다. 3D 모델 생성, 건물 계획, 정보 교환 및 조정을 위한 기능을 제공합니다. 특히 올플랜은 엔지니어링 구조의 정밀한 모델링과 통합으로 높은 평가를 받고 있습니다.
벤틀리 시스템즈:
벤틀리시스템즈는 토목 엔지니어링의 다양한 분야에 맞춤화된 다양한 BIM 솔루션을 제공합니다. 가장 잘 알려진 것은 3D 모델을 생성하고 건물 정보를 관리하기 위한 다목적 플랫폼인 MicroStation입니다. 벤틀리 제품은 특히 대규모의 복잡한 프로젝트에 대한 확장성과 적응성으로 잘 알려져 있습니다.
liNear:
liNear는 기술 건축 장비(TGA) 계획에 중점을 둔 소프트웨어입니다. 이 솔루션은 난방, 환기, 공조, 전기 및 위생 시스템의 계산, 계획, 조정 및 통합을 지원합니다. 이 소프트웨어를 사용하면 MEP 시스템의 상세한 2D 및 3D 모델을 생성할 수 있으며 계획자와 계약자 간의 협업을 지원합니다.
솔라 컴퓨터:
SOLAR-COMPUTER는 기술 건축 장비(TGA)의 요구사항에 특별히 맞춤화된 소���트웨어 솔루션입니다. 태양열, 태양광 및 난방 시스템을 계획하고 계산하는 데 사용됩니다. SOLAR-COMPUTER는 환경 및 건물 데이터의 포괄적인 통합을 통해 건물 프로젝트의 에너지 효율과 비용 효율성을 정확하게 예측할 수 있습니다. 이 소프트웨어는 태양열 및 태양광 발전 시스템의 계획과 최적화를 위한 특별한 도구와 기능을 제공합니다. 또한 건물 특성, 지리적 위치, 기상 조건 등 다양한 요소를 고려하여 난방 및 냉방 시스템을 시뮬레이션하고 분석할 수 있습니다.
CARF:
CARF는 무엇보다도 전체 공장 계획 및 기술 건축 장비에 적합한 CAD 소프트웨어입니다. CARF는 화재 방지 레이아웃, 가구 레이아웃 또는 건물 레이아웃 디자이너 등 다양한 제품을 제공합니다. 이 소프트웨어는 지속적으로 확장되고 현재 상황에 맞게 조정되고 있습니다.
TRICAD:
TRICAD MS는 벤틀리시스템즈에 기반한 MEP 및 플랜트 계획용 3D CAD 소프트웨어입니다. 계획 정보가 소프트웨어에 내장되어 있어 다운스트림 프로세스에서 이 데이터를 사용하고 통합하여 BIM 또는 디지털 트윈을 실현할 수 있습니다.
테클라 스트럭처스:
트림블에서 개발한 테클라 스트럭처스는 토목 및 구조 엔지니어를 위한 필수 도구로, 정확한 멀티 머티리얼 모델을 통해 복잡한 3D BIM 모델링을 지원합니다. 이 모델에는 시스템 전체 데이터의 효율적인 사용과 배포를 위한 중요한 설계 정보가 포함되어 있습니다.
이 시스템은 철골 및 건축 구조물 모델링에 탁월하며 목재 및 콘크리트와 같은 다른 건축 자재도 통합할 수 있습니다. 이러한 다용도성 덕분에 Tekla는 공항, 교량, 쇼핑 센터, 스포츠 경기장 개발에서 원자재와 건축 자재를 관리하는 데 BIM을 사용하는 대규모 프로젝트에 이상적입니다.
벡터웍스:
Vectorworks Architect는 건축 설계 프로세스를 위해 특별히 설계된 선도적인 올인원 BIM 소프트웨어입니다. 통합 도면 생성 및 프로젝트 구성 요소의 실시간 스케줄링 기능을 통해 설계 개념을 생성, 검토하고 프로젝트를 편집하는 효율적인 방법을 제공합니다. 또한 데이터 관리와 알고리즘 기반 워크플로우도 지원합니다.
BIM의 실용화
BIM으로 계획된 프로젝트는 더 이상 예외가 아니지만, 안타깝게도 아직은 너무 드뭅니다. BIM으로 완공된 주요 프로젝트의 한 예로 비에가 월드를 들 수 있습니다. 빌딩 정보 모델링을 사용하여 건물의 디지털 트윈을 생성하여 건설 및 운영 프로세스와 이후 폐기를 계획할 수 있었습니다. 계획 데이터를 디지털 모델로 전송하여 건물이 완공되기 전에 문제점을 수정할 수 있었습니다. 계획 단계에서는 지속 가능성에 중점을 두고 새 건물의 전체 수명 주기를 고려했으며, 이후 해체도 BIM을 사용하여 미리 계획할 수 있었습니다. 따라서 빌딩 정보 모델링의 도움으로 비용과 자원을 절약하고 프로젝트 시간을 단축할 수 있습니다.
결론
BIM(빌딩 정보 모델링)은 건설 산업을 크게 변화시키고 개선할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. BIM을 사용하면 건물의 계획, 건설 및 운영을 보다 효율적이고 지속 가능하게 만들 수 있습니다. 다양한 프로젝트 참여자 간의 협업이 촉진되고 건물의 전체 수명 주기가 최적화됩니다. 이 프로세스는 다양한 BIM 소프트웨어 솔루션과 다양한 적용 분야에 특화된 기능을 제공하는 도구로 지원됩니다.
앞으로도 BIM과 건설 산업은 효율성, 지속가능성, 혁신에 대한 증가하는 요구를 충족하기 위해 계속 발전할 것입니다. 과제 중 하나는 BIM 기술의 사용을 더욱 촉진하고 다양한 플레이어 간의 협업을 지속적으로 개선하는 것입니다. 또한 인공 지능, 가상 현실, 사물 인터넷(IoT)과 같은 새로운 기술의 통합은 이 혁신적인 방법의 이점을 극대화하기 위해 BIM의 발전에 중요한 역할을 할 것입니다.
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