친환경 건물 설계를 위한 bim 적용사례 · 자연환경과. 조화되며. 자원과...

친환경

건물

설계를

위한

BIM 적용사례

썬앤라이트

대표

김민성[email protected]

2009년

11월

16일

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

목차

1. 친환경

설계

VS 저탄소

설계

2. 국외

저탄소

건물을

위한

노력

및

설계지원

프로세스

3. 국내

저탄소

건물을

위한

노력

및

현실

4. 건물

에너지

성능

평가

방법

5. Green BIM

6. 적용 사례 소개

7. 결론

IT산업전망컨퍼런스

2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

자연환경과자연환경과

조화되며조화되며

자원과자원과

에너지를에너지를

생태학적생태학적

관점에서관점에서

최대한최대한 효율적으로효율적으로

이용하여이용하여

건강한건강한

주생활주생활

또는또는

업무가업무가

가능한가능한

건축건축

이산화탄소오존층

파괴

LEED

지속가능한(Sustainable)그린빌딩

태양열

집열자외선

노출

지구온난화

BREEAM풍력발전

녹색성장

프레온가스

CASBEE

지열

이중외피

태양광

발전친환경건축물

인증

?수력발전

친환경자재 탄소배출

■

친환경

설계에

대한

생각과

정의


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

친환경

시스템의

실패London City HallForster & Partners

- 같은

높이

사각형

건물보다

표면적

25% 감소한

반면

일사유입

더

유리

- 태양열로

건물유지

에너지

70% 충당

- 자연환기가

가능한

창으로

하절기

자연냉방

가능

■

친환경

건물에

대한

이산화탄소

배출

평가

영국의

18,000개

공공건축물

이산화탄소

배출

등급을

A~G까지

분류

1%미만의

22개

건물만

A등급

판정

친환경

건축물로

각광

받던

일부

건축물들이

실제로는 저탄소

에너지

과소비형

건물인

것으로

판명

E등급

G등급(최하)

London City Hall Imperial War Museum


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

건물

통합에너지(Embodied Energy) vs LCCO2

최근

이산화

탄소

소비량을

확인하는

LCCO2 개념

도입


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

에너지

사용

저감방안

CO2 저감

60%

34%2%

4%

■

건축물의

생애

단계별

CO2 배출량


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

친환경

설계

VS 저탄소

설계

결국

지구온난화에서

시작된

전세계적

환경관심은

시각적

친환경

요소들의

집합건물이

아닌

탄소

배출량으로만

제한하는

방향으로

귀결될

것임

따라서

Carbon에 대한 목표 설정이 요구


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

9

・

교토의정서

–

1990년 기준 5.2%까지

줄이도록

의무화

・

주요공업국의

온실가스

배출량은

계속

증가

・

연간증가율

: (’05년)중국

세계

1위(124.3%), 한국

세계

2위(98.7%)

■

국가별

CO2

배출현황


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

・

CO2

배출량

(5억

9천톤, ’05년) -

세계

9위

・

1990~2005년

연간

증가율

198.7% -

중국에

이어

세계

2위

■

국내

CO2

배출현황

30% 절감

4% 절감


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

온실가스

2020년까지

4% 감축(2009. 10)

- 2020년

까지

2005년

대비

4%줄이는

안은

국제사회에서

온실가스

감축

의무가

없는

개발도상국들에

요구하는

최대

수준

- 내년

G20정상회의

유치하며

전향적인

자세

가

필요하다고

판단하여

목표설정

-

배출전망치(BAU)대비

30% 감축

안은

EU

가

요구하는

개도국

최대

감축

수준

- 에너지

저소비형

국가로

경제의

틀을

바꾸는

후속

조치들

예상

- 중장기

감축

목표는

11월에

제시하고

내년에

정밀하게

재설정

계획


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

목차

1. 친환경

설계

VS 저탄소

설계

2. 국외

저탄소

건물을

위한

노력

및

설계지원

프로세스

3. 국내

저탄소

건물을

위한

노력

및

현실

4. 건물

에너지

성능

평가

방법

5. Green BIM


7. 결론


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■ 외국 그림홈 추진 동향 및 제도 - 유럽

(유럽)-

2019년

1월

1일

이후의

모든

신축건물은

net zero energy building 선언-

에너지

소비

5~6% 감축

이산화

탄소

배출량

5% 감축

예상

(영국)-

‘16년까지

모든

주택

제로탄소화(Zero Carbon house)

선언- ‘07년부터 주택 매매․임대시

에너지성능등급서

포함한

주택정보철

첨부

의무화

(미첨부시

200파운드

벌금

부과)-

‘08년부터

신축

건물에 대하여 1～6등급으로

구분하여

주택성능등급

취득

의무화

(독일)-

자연형

주택인

패시브하우스

도입, 환경마크인증(Blue Angel)

시행

등

저에너지

친환경주택

적극

확대-

효율적

난방

시스템, 단열재

등

주택의

에너지

절감을

위해

보조금

융자․세액공제

등 주택 개․보수

프로그램

시행

(프랑스) -

주택성능등급

의무화, 건물

에너지

소비

22% 절감

목표로

설정, 에너지관리

추진-

2010년

탄소세

부과

이산화탄소

1ton당

17유러

예상


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

외국의

그린홈

추진동향

및

제도

–

미국-‘94년부터

30%이상

효율

주택을

연방정부차원에서

인증(Energy Star Home 프로그램, ‘12년까지

100만호

확대)-

HERS(Home Energy Rating System) 에너지

효율등급(별표

1～5개) 및

장기저리융자

연계

EEM(Energy Efficient Mortgage) 운영※

주택구입자는

기존

주택보다

에너지비용

절감

사실

입증시

대출-

Architecture 2030 미국

건축법규

입법화

노력American Clean Energy Leadership Act의

Section 241 승인

압력( 신축건물,

개보수

건물

50% 에너지

소비감축

의무화, 2030년

탄소중립실현)

외국의

그린홈

추진동향

및

제도

-

일본-

단열성능

향상

등을

통해

냉난방

소비의

약

20% 절감을 목표로 하는 에너지

사용

합리

화기준

마련․시행-

에너지

절약, 절수

등

등급평가와

주택금융지원을

연계하는

환경공생주택

인정제도를

시행

■

외국

그림홈

추진

동향

및

제도

–

미국,

일본


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

설계단계별

세부

분석항목

Pre-design Conceptual Design Schematic Design Design development

태양궤적도와

헬리오돈을 이용한

축소모형실험/일영

및

일사유입

건물

위치, 방위, 창크기의 설정

PV 설계자료

산정

기초적인

건물

에너지성능

자료

검토

축열체의 크기, 재료, 위치 산정

우수

및

쓰레기

처리시스템선정

기상데이터 수집

및

분석

건물내

환경관련

기능적

요구사항

점검

사이트내 일사 및 일영조건

친환경건축물인증

점수취득을

위한

평가항목

검토

관련법률

검토

건물

방위

및 배치, 에너지분석

축소모형실험이나

컴퓨터시뮬레이션을

통한

실내

주광

조도

및

눈부심

평가

실내조명컨트롤

검토

실내외 빛 유입 및 일영 검토

차양설계

친환경건축물인증

및

주택성능평가를

위한

디자인 검토

우수시스템 설게자료

산정

CFD 및

풍동실험

외피

디자인,유리투과체 선정

및

분석

단위공간에 대한

쾌적감 및

자연채광

분석

인공조명디자인

및

조명기구

선정

조명컨트롤 디자인

친환경건축물

인증

평가

및 보완

LCC, LCA분석

자연현

에너지시스템과 설비와의

통합

우수

재사용 시스템

설계

■

친환경

설계를

위한

단계별

세부적인

분석방법


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Pre-Design: 대지

및

기상조건

분석

기상자료를

통한

최적의

방위

선정

모습

최적방위산정.avi


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Conceptual Design:

실험

및

시뮬레이션을

통해

디자인

안에

따른

환경성능평가

실시

시뮬레이션을

통한

실내외

일영분석축소모형을

이용한

실내

빛

유입분석


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Right to Light Analysis

• 건물

전

후의

시각적

문제점

검토

• 주변환경의

영향

분석

• 최적의

건물

배치와

형태

Optimization of building envelopeSolar envelope


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Schematic Design: 빛, 음, 열, 공기환경

성능분석


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Shadows & Reflections

Complex shading systems

Shadows from specific objects only

Interactively dragging the sunShadows accumulated over a time rangeSolar Reflectors


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Shading Design & Solar Analysis

• 최적의

정면

디자인

• 자동적인 일영형태 분석

• 디테일한

차양설계

Evaluate shading designRoof glazing design

Solar exposure values


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Lighting Design

• 조도레벨

검토

• 시각적

글래어

검토

• 최적의

자연채광

유입을

통한

인공조명

설계방안

마련

Contoured lux values

Daylight analysis


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Acoustic analysis

• 음향전달과정

동영상을

통한

검토

• 시각적

음향성능

검토

• 최적의

공간형태

선정을

위한

음향설계

Adjust sound source Or, reflectors geometry

Get statistical data – reverberation time


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Thermal Analysis & Air flow

• 시각적

온도분포

분석

• 서로다른

설계안

비교

평가

• 공간내

쾌적성

설계

Internal temperature analysis

Spatial comfort

Air flow analysis


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

Design Development

LCC

및

에너지분석, 자연형에너지

시스템과

통합가능한

설비시스템

분석


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

PRE-DESIGN

Data Collection

Technical work ⇔ Design work

Research and Analysis

SCHEMATIC DESIGN

Site and building design clear

DESIGN DEVELOPMENT

Detail performance evaluation

Review

■

친환경

설계를

위한

단계별

분석방법

CONCEPTUAL DESIGN

AnalysisDesign

Evaluation

PD단계 CD단계 SD단계 DD단계


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

목차

1. 친환경

설계

VS 저탄소

설계

2. 국외

저탄소

건물을

위한

노력

및

설계지원

프로세스

3. 국내

저탄소

건물을

위한

노력

및

현실

4. 건물

에너지

성능

평가

방법

5. Green BIM


7. 결론


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

PRE-DESIGN

Data Collection

Technical work ⇔ Design work

Research and Analysis

SCHEMATIC DESIGN

Site and building design clear

DESIGN DEVELOPMENT

Detail performance evaluation

Review

■

친환경

설계를

위한

단계별

분석방법

CONCEPTUAL DESIGN

AnalysisDesign

Evaluation

PD단계 CD단계 SD단계 DD단계

국내

현실에

맞지

않고

적용에

많은

어려움

발생


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

국내

친환경설계의

현

주소

-

친환경

설계는

친환경

요소기술(아트리움, 식재, 태양광발전, 태양열, 지열, 연못

등)을 도입하는

것이라는

인식

- 모든 설계가

마무리된

상황에서

환경

분석시뮬레 이션을

실시하여

친환경

설계로

진행한

것으로

판단되길

원하는

상황


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

- 국내 환경

분석

전문업체와

인력이

절대적

부족

■

국내

친환경설계를

가로막는

여러

문제점들

-

환경분석이후

문제점을

개념

및

시간여건상

설계반영에

어려움

-

분석결과의

신뢰성

부족과

활용방안에

어려움

-

친환경분석에도

심의에서

절대적

배점확보에

어려움

-

친환경에

대한

전반적

사회인식

부족(고유가

but 에너지소비

증가)

- 전체 설계기간이

절대적으로

부족.

-

환경분석에

많은

시간과

과도한

비용이

소요


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

친환경

저에너지

건축물

활성화

방안

기후변화에

대응한

온실가스

감축정책이

시급

건물분야

에너지

소비의

지속적인

증가추세

친환경

저에너지

건축물

활성화

방안

비 젼

목 표

기후변화대응, 녹색성장, 삷의

질

향상

Ⅰ. 건축물

에너지

효율화를

통한

저탄소

사회기반

구축

Ⅱ.녹색

건축기술을

신성장동력화

Ⅲ.그린홈,

그린빌딩의

확대로

거주자의

삶의

질과

환경

개선

Ⅰ. 건축물

에너지

효율화를

통한

저탄소

사회기반

구축

Ⅱ.녹색

건축기술을

신성장동력화

Ⅲ.그린홈,

그린빌딩의

확대로

거주자의

삶의

질과

환경

개선


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

친환경

저에너지

건축물

활성화

방안

-

제도기반

구축

에너지절약

설계기준의

단계적

강화

및

기기의

에너지효율제고

-

열손실을

최소화하기

위해

12년까지

선진국

수준으로

단열기준

강화※ 창호

열관류율

기준

강화:(종전)3.84 →

(’08.7)3.0 →

(‘10)2.4 →

(‘12)1.5

-

LED등

고효율

설비나

신기술의

보급

촉진을

위해

에너지절약설계기준에적기

반영

및

단계적

의무화

추진(‘15까지

전체

조명의

30%를

LED로

보급

추진)

총량기반의

에너지성능

기준

도입

-대형

공공건물부터

에너지소비총량제

도입(‘10)및 단계적 확대

친환경건축물

인증제

및

에너지효율등급

인증제도

활성화

-친환경건축물

인증제의

신뢰성제고

등을

위해

인증심사기준의

개선

추진(‘09.12)-건물에너지효율등급

평가툴을

지속

개발하여

대상

건축물을

단계적으로

확대※(현)공동주택에서

(‘09.9)업무용

(‘11)기존건축물

-인증받은

건물에

대해

취등록세

및

환경개선부담금

경감

등

인센티브

확대


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

친환경

저에너지

건축물

활성화

방안

–

시장수요

창출

그린홈

200만호

공급

-보금자리주택을

통한

신규주택

그린홈

공급(100만호, ‘09-’18)-기존

주택

그린홈化

리모델링시

소요개량비

일부

지원(100만호, ‘10-’18)

※

그린홈:단열성능

향상, LED조명, 고효율

보일러, 태양열

지역

냉난방

설비

등

설치

-

신재생에너지

보급사업을

통해

신재생에너지

설비비용

일부(50-60%) 지원

에너지절약형

신도시

건설

-(검단)

친환경

에너지타운25만㎡

시범조성(‘09-’14)※

패시브하우스

263호

조성, 태양광열

설비설치(전력

및

급탕공급) 등

-(동탄2)탄소중립형

도시

조성(‘08-’15)※

ITS형

임대자전거

제도도입, 지열

등의

신재생에너지

시범마을

조성

-저탄소

녹색도시를

위한

도시계획수립

지침제정(‘09) 및

매뉴얼

보급(‘10)

공공건축물의

그린빌딩화

-’12년까지

30%를

LED조명으로

교체

및

옥상

벽면녹화

사업

추진-신재생에너지설비

설치

의무대상

확대

및 기준 강화-노후화된

학교를

다양한

유형의

그린스쿨로

전환(연간

50여

개교

지원)※

생태연못, 옥상정원

등

조성, 태양열

지역을

이용한

냉난방, 친환경자재

등

적용


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

목차

1. 친환경

설계

VS 저탄소

설계

2. 국외

저탄소

건물을

위한

노력

및

설계지원

프로세스

3. 국내

저탄소

건물을

위한

노력

및

현실

4. 건물

에너지

성능

평가

방법

5. Green BIM


7. 결론


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

건물

에너지

성능

평가

기법


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Pre-process

존구획

건물

모델링

부하계산

Post-process

실내

온습도운전

스케줄

건축

물성치실내발열

조건

배치, 층고,

면적

검토내외주부

조닝

벽체, 창호, 지붕

입력수작업, DXF, SketchUp

건물

에너지해석

프로세스의

80% 이상

인력

및

시간

소요

■

건물

에너지

성능평가

Flow Chart


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

기존

건물

에너지

성능

평가

기법의

문제점

따라서

실제

건물

에너지

분석하기에

많은

어려움이

도출


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

국내

기상자료의

한계

국내

TMY(표준년

기상자료)가

있는

지역은

전체

5곳으로

타

지역의

경우

가까운

인접지역

자료를

활용하여

큰

오차를

보임

인천

광주울산

강릉

서울


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

정량적

에너지

성능

비교를

위한

요구조건

국내

지역별

통일된

기상자료

제공

건설자재의

물성치

자료

DB화

건물용도에

따른

일정

관리

표준화

에너지

성능

및

탄소배출에

대한

평가

및

비교

용이


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

에너지

절약계획서(상대

비교

판단용

1)

구분 에너지절약계획서

대상건물

• 사무, 판매, 숙박, 목욕, 관람, 병원, 학

교, 주택(공동주택)

의무적용기준

• 50 세대

이상의

공동주택• 3,000 ㎡

이상의

업무, 연구시설• 2,000 ㎡

이상의

숙박, 의료시설• 500 ㎡

이상의

목욕장, 수영장• 3,000 ㎡

이상의

판매시설• 10,000 ㎡

공연장, 학교

등

주요내용

• 건축부분

외피성능• 기계설비부분

에너지성능• 전기설비부분

에너지성능

검토내용

• 건축, 설비, 전기

부분의

주요

에너지

요소에

대한

평가

가능• 의무

대상

건축물의

범위가

넓어

건물

에너지성능

규제를

위한

도구로

적합

1. EPI : 건물에너지성능

평가를

위한

에너지절약계획서

상의

평가

점수

2. 건물의

외피, 기계설비, 전기설비

효율을

평가하여

114점

만점

60점

이상

건축허가

가능

3. 의무항목

및

평가항목으로

구분

4. 14개

의무항목과

53개의

평가

항목

5. 2008년

개정부터

신재생에너지

적용에

대한

항목

추가

6. 서울시

공공건축물은

2009년부터

74점

이상

획득해야

건축

허가


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

에너지

효율1등급

에너지

효율2등급

에너지

효율3등급

에너지

효율등급획득기준

미달

ⅹ

표준주택(reference building)

가상

주택

:일반적

건물수준

난방에너지

소요량65GJ/년

(절감율

35%)

난방에너지

소요량75GJ/년

(절감율

25%)

난방에너지

소요량85GJ/년

(절감율

15%)

난방에너지

소요량95GJ/년

(절감율

5%)

난방에너지

소요량

: 100GJ/년(가정치)

•목적건축물의

설계

및

시공단계에서부터

에너지효율적

설계를

채택,원천적으로

에너지를

저소비하는

에너지

절약형

건물보급•대상건물18세대

이상의

신축

공동주택대상※(현)공동주택에서

(‘09.9)업무용

(‘11)기존건축물

■

에너지효율등급인증(상대

비교

판단용

2)


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

비주거용

건물의

에너지성능

평가

방법

출처

건물에너지

성능

및

설계기준

설명회

자료(2009.6.윤용상)


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

비주거용

건물의

에너지분석

ENER-PASS 초기화면과

정보입력

화면

출처

건물에너지

성능

및

설계기준

설명회

자료(2009.6.윤용상)


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

비주거용

건물의

에너지분석

ENER-PASS 에너지

요구량

결과

및

그래프

출처

건물에너지

성능

및

설계기준

설명회

자료(2009.6.윤용상)


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

에너지절약형

친환경주택

건설기준

(상대

비교

판단용

3)(2009. 10)

• 기후변화

대응

및

저탄소

후변화

대응

및

저탄소

녹색성장을

위해

에너지절약

형

친환경주택(그린홈)의

건설기준

및

성능의

고시-대통령령

• 20세대

이상의

공동주택은

모두

친환경

주택으로

건설

• 주택사업승인

신청대상

주택의

한

세대라도

최소

성능

수준(10% 또는

15%이

상으로

에너지절감, 이산화탄소배출

저감)을

충족하지

못할

경우

사업승인이

불가능• 주택사업승인

신청

주택(세대

및

단지)은

평가기준

주택

대비로

그

성능이

평가

되며, 발코니

확장

여부에 따라 달리 평가

• 난방, 급탕, 열원, 전력

등

4개

분야

및

14개의

평가요소를 기준 평가

• 별도의

성능평가없이

친환경

주택의

최소

성능조건

충족

조건

– (전용

60m2

초과인

공동주택)

건물에너지효율등급

1등급

– (전용

60m2

이하인

공동주택)


2등급

– 또는

고시에서

제시하고

있는

설계조건에

의해

설계

해야

함


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

목차

1. 친환경

설계

VS 저탄소

설계

2. 국외

저탄소

건물을

위한

노력

및

설계지원

프로세스

3. 국내

저탄소

건물을

위한

노력

및

현실

4. 건물

에너지

성능

평가

방법

5. Green BIM


7. 결론


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Green BIM-

친환경

-

저

에너지-

지속가능한

-

저탄소……

■

Green BIM의

정의


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Building

Information

Modeling

1) Building: 대상건물의

전

생명주기

(설계,시공,운영

및

관리)

2) Information: 대상건물의

전

생명주기에

포함된

모든

정보

3) Modeling: 전

생명주기에

포함된

모든

정보를

생산, 관리,출판을

제공하는

플랫폼

건축물의

기획에서부터

건축물이

철거되어

소멸될

때까지의

정보들의

통합과

활용을

의미

”“

■

BIM의

정의


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

기획 계획 기본 실시 발주 시공 운영

■

BIM적용에

따른

장점

설계초기단계에는설계변경가능성도

높지만

에너지

80% 절감

가능성

포함


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Cheaper비용절감

Faster신속한 조달

Better품질향상

건물의완성도

향상

■

디지털

건설시대의

BIM


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

BIM과

에너지


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

해외

BIM 적용

현황


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

국내

BIM 도입

현황


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

BIMBIM으로으로 해결해결

가능가능

■

Green Design의

미래


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

1. Graphisoft EcoDesigner-

ArchiCAD 환경에서

구동-

설계

초기단계에서

제시된

건물의

에너지

성능을

쉽고

빠르게

분석

가능하도록

만들

어진

One-Click 평가도구

2. Autodesk Ecotect-

Schematic design & design development 단계에서

사용되는

대중적인

툴-

사용이

쉬운

인터페이스와

시각적인

결과물

■

Green BIM 도구


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

3. IES/VE-

설계자에서부터

전문가에

이르는

다양한

사용자들에게

알맞은

형태의

툴을

제공-

VE-Ware : 건물에너지

및

이산화탄소

발생량

분석-

VE-Tookits : 계획초기단계에서

간편한

평가를

원하는

건축가를

위한

툴-

VE-Gaia : Toolkits와

Pro의

중간

성능-

VE-Pro : 전문가를

위한

정밀

분석이

가능하도

록 개발된 툴

4. Bentley

Tas and Hevacomp

Tas : 엔지니어와

설계자뿐만

아니라

에너지

컨설턴트도

쉽게

정확한

예측이

가능하

도록

개발된

툴Hevacomp: MEP 엔지니어링

및

디테일한

기계설비와

관련된

건물의

동적

에너지

해석에

초점을

맞춘

툴

■

Green BIM 도구


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

-

웹기반의

에너지분석

도구

-

초기디자인

단계에서

건물의

에너지사용량과

탄소배출

평가

가능

5. Autodesk Green Building Studio

■

Green BIM 도구


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

6. DesignBuilder-

EnergyPlus 엔진을

사용하며,

건물의

모든

설계단계를

목표로

함

-

자체

모델링

인터페이스를

갖고

있으며, gbXML 데이터

호환

가능

■

Green BIM 도구


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

7. RIUSKA

-

실무

설계를

위해

개발됨가. 건물서비스

설계와

시설물

관리에서

에너지

소비의

동적

시뮬레이션

도구

나. 내부

온도와

개별

공간들의

냉/난방을

계산하고, 건물

전체의

에너지

소비량

계산

뿐만

아니라

HVAC 시스템의

크기

결정과

비교에

사용될

수

있음

다. 정상상태

조건에서

건물

열손실을

계산할

수

있는

모듈도

갖고

있음

라. 예비설계에서부터

시설물

관리와

보수까지

열성능

시뮬레이션의

모든

요구조건을

다룸

마. 시뮬레이션

데이터는

생애주기

데이터관리에

사용

가능

-

시뮬레이션

코어는

DOE 2.1E를

사용DOE 2.1E를

개발한

Lawrence Berkeley National Laboratories(LBNL)와

협력

-

건축가로부터의

3차원

건물

모델가. IFC와

호환되는

건축

소프트웨어로부터

디지털

건물의

형상

데이터를

직접적으로

전달받을

수

있음

나. IAI로부터

IFC 2x, IFC 2.0 BLIS(Building Lifecycle Interoperable Software)와

IFC 1.5.1 standards에

대한

공식

인증

받음

■

Green BIM 도구


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

초기설계단계

BIM 설계발전단계의

BIM

초기건물

배치에

따른

일사, 일영, 기류

분석으로

여러

설계안

비교분석용

친환경건축물

인증, 에너지

성능지표, 에 너지

효율등급, 주택성능

등급등의

인증/

인정시

활용

■

저탄소

건물을

위한

설계단계별

Green BIM 적용


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

설계초기

단계

에너지를

고려한

설계방법


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

설계발전

단계

건물에너지

효율등급

계산방법


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

목차

1. 친환경

설계

VS 저탄소

설계

2. 국외

저탄소

건물을

위한

노력

및

설계지원

프로세스

3. 국내

저탄소

건물을

위한

노력

및

현실

4. 건물

에너지

성능

평가

방법

5. Green BIM


7. 결론


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

2008 Buildlondonlive

1. 개요-

2008년

6/24 20:00~6/26 20:00 48시간

협업설계

공모전

-

영국

런던

밀레니움

돔

인근

템즈강변

185,000m2

부지

-

8개국

12팀

참가, 다양한

업무

시나리오와

BIM기술

활용

2. 요구사항-

호텔, 오피스, 비즈니스

컨퍼런스, 리테일과 엔터테인먼트, 주거동

-

주차

610대, 퍼브릭공간 최소

4개소이상, 부지내

층수제한

최대

27층

www.buildlondonlive.comwww.buildingsmarkkorea.or.kr


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

http://www.buildlondonlive.com/

http://www.buildingsmarkkorea.or.kr/

2008 BIM SEOUL FORUM 최종

이미지


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Modeling (ArchiCAD)IFC (ver.2×3)

Designdwg, skp

Environment Analysis (Ecotect)Insolation/CFD/Shadow

Daylight Factor/Daylight AutonomyIlluminance/Luminance

Weather data analysis(Weather Tool)

환경분석

내용

및

협업내용


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Average temperature Direct solar rad. Diffuse solar rad.

Cloud cover Relative humidity Wind speed

ANNUAL WEATHER DATA(squ1.com)

Pre-Design Conceptual Design Schematic Design Design Development


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Jan. Feb. Mar. Apr.

May. Jun. Jul. Aug.

Sep. Oct. Nov. Dec.

MONTHLY PREVAILING WIND(squ1.com)

WSW



2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Annual Incident Solar Radiation by Orientation(squ1.com)

W

N

E

S[일사량순위]남향-동•서향-북향



2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Final Master Plan in Schematic Design



2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Insolation analysis



2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Flow Vector

지상으로부터

높이에

따라

바람의

방향

및

풍속을

분석, 남서풍의

기류가

계속

유지되고

있어

정체기류가

발생되지

않음



2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Shadow Pattern Analysis

겨울철

오전시간대만

녹지부분에

일영영향이

있어

양지식물의

식재계획이

필요함

춘·추분일

하지일

동지일



2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Dwelling Unit Plan & Experiment Space

Experiment Space

Sample Unit Plan



2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

Daylight Factor Distribution & Daylight Autonomy

Minimum DF 2% over Required lighting level: 300lx주거동의

단위공간

거실은

창을

통한

주광율이

최소

2%가

넘으므로

적합한

창

디자인이

되었으며, 거실에서

요구되는

권장조도에

대해

70%이상

만족하는

것

으로

나타남.



2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

파주운정

현상설계

-

발주처: 대한주택공사-

건축: ㈜희림종합건축사사무소

-

요구조건BIM을

활용하여

친환경, 일조,

에너지

분석

실시

요구


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

BIM을

통한

친환경

건축

흐름도


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

기류분석

배치 및 형태 계획

기본방향• Revit Architecture와

Add-on 프로그램

IES/VE를

이용한

기류시뮬레이

션• Beaufort 쾌적

범위(1~3 m/s)를

기준으로

단지

내

기류환경

판단

대안1 대안2 선정안

• 좁은

인동간격으로

인한

풍속

증가• 주동 형태에 의한 단지 내

정체 기류 및 와류 발생• 균일한

유속

분포로

주변

건물

영향

최소화

분석결과 • 다양한

주동

배치의

설계안별

기류

분석을

통해

최적

배치안

선정


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

일영분석

배치

최종안

일영분석

기본방향 • Revit Architecture와

Add-on 프로그램

IES/VE를

이용한

일영분석• IES/VE의

연간

창

유입

일영

분석을

통한

영구음영세대

최소화

배치

일영분석(동지

09:00~15:00) 창

유입

일영(1년간)

분석결과 • 전

세대의

일영

최소화

대치로

거주환경

향상• 세대별

일사량

유입

극대화를

통한

채광

및

에너지성능

향상

09:00 11:00

13:00 15:00


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

경관분석

세대별

경관분석

기본방향 • Revit Architecture ⇒

IFC ⇒

ArchiCAD Add-on(GB-EAS)• 세대별

주변

경관조망

최대화

배치계획

수립, 거주환경향상

조망점 세대별

조망용소

분포 조망가능

세대수

• 자연녹지

703세대

(36%)• 천공

1950세대

(100%)• 자연경관

조망

확

보세대

극대화• 세대별

개방감

향

상

① ② ③ ④


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

단지내

일조권

분석

단지

내

일조권

분석


IFC ⇒

ArchiCAD Add-on(GB-EAS)• 세대별

일조시간

극대화를

통해

최적의

거주환경

조성

일조시간산출 법적 일조권 만족 세대

분석결과 • 법적 일조권 만족 세대비율 극대화(85.5%)


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

에너지

및

CO2방출량

분석

에너지

및

CO2

배출량

분석

기본방향 • Revit Architecture와

Add-on 프로그램

IES/VE를

이용한

에너지분석• 단위세대

형태

및

배치

계획에

따른

에너지사용량

최적화

IES/VE 최대부하

분석 에너지사용량

및

탄소발생

량

• Revit Architecture 모델을

IES/VE 프로그램으로

입

력

• ASHRAE 부하계산

방식을

통한

최대부하

분석• 연간

에너지시뮬레이션을

통한

탄소발생량

분석

분석결과

• 파주(인천)지역

기상데이터

적용• 난방부하

4,516W로

지역난방열공급기준

대비

23% 절감• 연간

에너지사용량

9,334 kWh, 탄소발생량

3084 kg/년으로

16.8% 감

소


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

건물에너지

효율등급

분석


분석


IFC ⇒

ArchiCAD Add-on(GB-EPS)• 실시간

에너지성능

분석을

통한

건물에너지성능

향상,

공사비절감

IFC를

활용한

데이터호환 요소특성

분석 에너지효율등급

분석

• Revit Architecture 모델을

IES/VE 프로그램으로

입

력

• ASHRAE 부하계산

방식을

통한

최대부하

분석• 연간

에너지시뮬레이션을

통한

탄소발생량

분석

분석결과

• 비난방공간에

면한

벽체의

열성능

개선을

통한

난방부하

감소• 고효율에너지기자재

적용을

통한

에너지효율

향상• 건물에너지효율등급

1등급으로

표준주택대비

에너지상용량

33.62% 절감


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■ BIM 구현 과정 동영상


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

목차

1. 친환경

설계

VS 저탄소

설계

2. 국외

저탄소

건물을

위한

노력

및

설계지원

프로세스

3. 국내

저탄소

건물을

위한

노력

및

현실

4. 건물

에너지

성능

평가

방법

5. Green BIM


7. 결론


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

■

친환경

설계를

위한

향후

IT 발전

방향


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

일본

일조규정

인접지역 일영의 영향을 시간수로 규제- 용도지역별, 건물높이별

일영시간

규제- 일영도의

제출을

의무화

영국

일조규정

직사일광, 천공확산광의

확보를

위한

규정

국내

일조규정

동지일을

기준으로

9시부터

15시까지

사이의

6시간

중

일조시간이

연속하여

2시간

이상

확

보되는

경우

또는

8시에서

16시까지

사이의

8시간

중

일조시간이

통틀어서

최소한

4시간

정도

확보

[서울고법1996.3.29.선고94나11806판결：확정]

해외

일조규정

VS 국내

일조규정

국내

일조규정은

전세계

우리만의

유일한

규정으로

국외

개발사에서

제공 되지

않고

국내에서만

개발이

가능함.

이러한

추세는

향후

건축의

새로운

패러다임인

BIM 환경이

발전될

경우

많은

개발환경이

요구

감사합니다


2010

친환경

건물설계를

위한

BIM활용

방안

및

적용사례

친환경 건물 설계를 위한 bim 적용사례 · 자연환경과. 조화되며. 자원과...

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