Recently, BIM has been extended to infrastructures such as roads and bridges, and the demand for BIM standard development for ports is increasing internationally. Due to the low level of utilization of classification system and drawing standards compared to other infrastructures, and the closed nature of national security facilities, ports have insufficient level of connection and sharing environment among external systems or users. In addition, since the standardization of data for port facilities is not made, it is still necessary to establish an independent DB for each system and to ensure interoperability of data between these systems since it does not have a shared environment among similar data. Therefore, the purpose of this study is to develop and verify IFC, the international standard for BIM, in order to cope with the BIM environment and to be commonly used in the design, construction, and maintenance of port facilities. To this end, we build a standard schema with port-specific Express Notation according to buildingSMART International's standard development methodology. First, domestic and international reference model standards were analyzed to derive components such as space and facilities of port facilities. Based on this, the components of the port facility were derived through the codification, categorization, and normalization process developed by the research team. This was extended based on the port BIM object classification system developed by the research team. Normalization results were verified by designers and associations. Then, IFC schema construction was based on Express-G data modeling based on IFC 4 * 2 Candidate, which is a bridge candidate standard based on IFC4 (ISO16739), and IFC 4 * 3 Draft, which is developed by buildingSMART International. The final schema was validated using the commercialized validation tool. In addition, in order to verify the structural verification of the port IFC schema, the transformation process was verified by converting the caisson model into a Part21 file. In the future, this result will not only be used as a delivery standard for port BIM products, but will also be applied as a linkage standard between systems and a common data format for port BIM platforms when BIM is used in the maintenance phase. In particular, it is expected to be used as a core standard for data exchange in the port maintenance stage.
Digital twins between "BIM Digital Model-Physical Prototype Model" will be built for Noise Barrier tunnel(NBT) that meet the definition of N.G smart city facilities derived from previous studies to build a data flow that connects data at each stage of design, construction, and operation. In this process, BIM design automation tools are created and utilized, and consistent transmission of member and attribute data is performed by converting them into IFC format. Through this, the purpose is to improve the labor-intensive environment required from the design stage of the NBT and to consistently maintain the information required for subsequent production and construction. This includes achieving changes in the construction industry based on digital transformation by unifying various data formats used differently for each industry from design to operation. In addition, it demonstrates that information exchange in the maintenance and management stages is possible based on the data exchange of the established digital twin and aims to improve the existing labor-intensive environment and expand operability between digital and physical information. As suggested in previous studies, the implementation of digital twins in these N.G smart city facilities includes the possibility of building an environment that adds to the possibility of high value-added product platforms as well as the function of big data platforms targeting existing smart cities.
For the past three years, the importance of automatic research has been increased. It was proved in previous research that the number of conducted research using 'Database' technique was the largest, but the amount of increase was the largest in research on 'BIM'. In consequence, it is predicted the research on 'BIM' will become a center of automation in construction. Therefore, the purpose of this paper is to examine trends though classifying into each construction phase and developed extent of techniques related to professionalization and integration with other techniques within a range of 'Automation in Construction Journal' which has the biggest level of awareness in construction field.
최근 BIM은 국외의 적용 성공 사례를 통해 비용, 공기의 절감의 효과가 입증되어 건설업계에서 최대 이슈로 부각되고 있다. 본 논문에서는 기존 토목공사 설계단계의 업무와 정보관리 체계의 문제점을 파악한 후 설계 단계시 BIM기반의 토목공사 정보관리 모델을 제안한다. 논문에서 제시된 BIM기반 정보관리 모델은 교량공사를 대상으로 적용성을 검토하고 있으며, 이러한 설계단계의 지능화, 자동화된 통합정보관리는 참여자간의 효율적인 정보관리가 가능하도록 한다.
최근 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 고층건물의 규모가 점점 커짐에 따라 고층 건물은 초기단계에서부터 막대한 자원과 비용이 발생하고 도중에 설계변경이 어렵거나 불가능한 경우가 많아졌다. 때문에 초기구조설계과정과 실시설계, 시공과정에서의 차이를 최대한 줄이는 것이 사업의 경제성을 좌우할 만큼 중요한 비중을 차지한다. 이러한 정보를 제대로 관리할 초고층 BIM 정보환경이 구축된다면 발주자 설계자 시공자가 얻게 될 이익은 결코 적지 않을 것이다. S-BIM 프로세스 상에서 철골조를 형성하기 위해서는 세 단계의 프로세스를 거치는데 구조 해석 및 설계 단계, 구조 해석 및 설계 결과 데이터베이스 구축, 철골구조설계 및 형상화 모듈에 의한 부재 생성이다. 본 연구에서는 구조해석 및 설계(Analysis and Design, A&D) 데이터베이스를 C#코딩을 통해 형상, 길이 및 위치 정보를 결정하는 데 필요한 정보를 모듈 상에 불러오고, 이를 이용한 부재의 치수, 길이, 좌표 값을 산정하였다. 모듈 결과 생성된 정보를 BIM 플랫폼 상에 모델링함으로써 사용자 입력 값을 최소로 하여 기존 BIM 플랫폼의 모델링 방법 대비, 생산성이 향상된 철골구조설계의 자동화를 구현해 보고자 하였다.
Many countries have been developing BIM-based building code checking system and studies in the utilization of Industry Foundation Classes (IFC) in building code checking. IFC is the open standard of BIM format. Currently, there is a disadvantage that could not include all of the attribute for the regulations of each country and there is the problem with the interoperability of the different defined IFC approach between BIM software. This study focus on developing, derived object and property by comparing through domestic regulation and IFC2x3 specification provided by the buildingSMART and classified review type depending on the interoperability of derived information. According to classified review type, the IFC data structure was established and property mapping contents were developed by including BIM software compatible information and creating a type of review plan. When the developed property mapping contents are applied into BIM-based building code checking system, checking of the BIM data generated from various fields is made effective and thus improving the interoperability of information.
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.
본 논문에서는 철근콘크리트 골조를 주 대상으로 하여 설계 및 시공 전 과정에 대한 디지털전환 전략과 기술개발에 대하여 기술하였다. 건설 현장의 BIM 도입과 디지털 전환이 기대만큼 활성화되지 않는 중요원인을, 모델링 솔루션을 이용한 설계모델 구축의 생산성과 후속 프로세스에서 요구하는 필요충분한 정보를 제공하는 완성도에서 찾을 수 있다. 특히 방대한 양의 상세설계 모델 구축에 소요되는 과도한 노력과 단순반복 작업 과정에서 발생할 수 있는 인적 오류에 의한 정확성 결여는 건축 프로젝트의 디지털 전환 실현을 위하여 해결되어야 할 기술적 장벽이다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 철근콘크리트 골조 공사를 대상으로 디지털전환과 현장적용을 목표로 이를 실현하기 위한 개념적 전략 수립과 기술개발 사례에 대하여 기술하였다. 이를 위하여 시공 단계에서 필요한 상세설계 정보를 포함하는 건물골조 상세설계 BIM 모델링 기술개발 결과를 제시하고, 특히 배근상세설계 등 반복성이 높은 상세설계 업무를 자동화하여 기본설계 2D CAD 도면에서 출발하여 3D BIM 모델을 구축하고 상세설계 BIM 모델을 생성한 후 이를 활용하기 위한 플랫폼 구축까지의 프로세스를 완성하였다. 제시된 자동화기술과 현장관리 플랫폼에 의한 프로세스는 CAD 도면 기반의 전통적 건설프로세스를 대체하기 위해 요구되는 업무 생산성과 기술적 정보 완성도를 확보한 것으로 평가되었다.
최근 유지보수 등의 목적으로 다양한 건설 및 건축 분야에서 스캔 프로젝트가 수행되고 있다. 스캔된 결과로 생선된 포인트 클라우드는 스캔 대상물을 표현하는 수많은 점들로 구성되어 있다. 이런 스캔 데이터에서 치수를 포함한 필요한 정보를 추출하는 과정을 역설계라 한다. 포인트 클라우드를 BIM으로 모델링하는 역설계 과정은 수많은 수작업이 포함되어 있다. 시간이 많이 소모되는 역설계 작업 특성상 설계변경 같은 재작업 요청이 발생되면 비용은 기하급수적으로 증가한다. 역설계 자동화 기술이 이런 문제를 개선하는 데 도움을 줄 수 있다. 하지만, 역설계 산출물은 유스케이스에 따라 가변성을 가지며, 산출물의 종류와 상세수준은 달라질 수 있다. 이런 점을 고려해, 본 연구는 건축물 평면객체 기본 형상(primitive geometry)에서 BIM객체로 자동 맵핑하는 G2BM(Geometry-to-BIM mapping) 규칙 정의 방법을 제안한다. G2BM는 사용자 활용사례 가변성을 고려한 건축물 평면 BIM객체 역설계 프로세스 정의와 사용자화 방안을 제안한다. 그리고, 프로토타입을 통해 이에 대한 효과를 확인한다.
최근 BIM저작도구를 활용한 자동수량산출에 대한 관심이 많아지고 있으며, 단순한 부피, 개수, 면적 등의 단위계산 뿐만 아니라, BIM 기술을 이용한 물량산출의 정확성과 효율성에 대한 연구가 수행되고 있다. BIM 저작도구를 통한 자동수량산출은 매우 유용한 기능이나, 내역서 항목별 수량산출을 위해서는 모델링의 상세 수준을 높이는 등 많은 시간과 비용이 투입되어야 한다. 이에 본 연구에서는 2D 기반으로 설계된 도로건설공사 도면을 바탕으로 BIM 저작도구 이용하여 토공 및 도로공과 구조물을 3D 모델링 하고 BIM 저작도구에서 제공하는 자동물량산출기능을 통해 활용성을 살펴본다. 그 결과 토공 및 도로공이나 구조물공에 대하여 산출되는 자동수량산출의 항목들은 매우 제한적이나, 철근 모델은 수량산출서 항목의 대부분을 지원함을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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