Generation of optimal pipe paths for system air conditioners in a BIM environment

Abstract

최근 비정형 건물의 건설이 많아지면서 건물 내부 공간에 따라 시스템 에어컨의 실내기가 다양한 각도로 배치되도록 요구되고 있다. 실내기의 배치 각도에 따라 배관 또한 다양한 각도로 연결이 필요하게 되는데, 기존의 연구에서는 선박, 건물 등의 배관 자동화를 직각 형태로만 자동화시키는 한계가 존재한다. 이로 인해 다양한 각도의 배관 형상이 필요한 경우 여전히 설계자가 수동으로 작업을 하고 있는 현실이다. 본 논문에서는 이를 위해 Building Information Modeling(BIM) 환경에서 시스템 에어컨의 각종 장비간 액관, 저압관, 고압관을 동시에 연결하고 각 장비의 배관 connector 별 위치와 방향을 이용하여 다양한 각도의 배관 연결을 최단 경로로 자동화하는 방법을 제시한다. 저압관, 고압관의 경우 액관 경로를 기준으로 자동 설계가 되도록 하였으며, 액관의 경우 시스템 에어컨 배관 설계 표준에 준하여 최단 거리로 연결 될 수 있도록 하였다. 최종적으로 파이프의 길이를 장비 일람표로 추출하여 실제 시스템 에어컨 시공에 있어 오차를 줄일 수 있도록 하였다. 해당 기능을 이용하여 기존 연구와의 총 파이프 길이 비교를 통해 이 방법의 효율성을 확인하였다.; Recently, as construction of irregular buildings has increased, it is necessary for the system air conditioner’s indoor unit to arranged at various angles according to the inner space of a building. According to the arrangement angle of the indoor unit, the piping also needs to be connected at various angles. In the existing studies, there is a limit in the piping automation with only the right angle for the vessles and buildings. Therefore, designers are working manually when various angled pipe shapes are requipred. In this paper, automation of piping at various angles with the shortest path is proposed by connecting liquid pipes, low-pressure gas pipe, and high-pressure gas pipes of the system air conditioners simultaneously in a building information modeling (BIM) environment and by using information of location and orientation by the piping connector of each equipment. Automated design is realized for the low-pressure pipes and high-pressure pipes with the path of the liquid pipes as a reference. It is intended to connect the liquid pipes at a shortest distance in accordance with the design standard of the system air conditioner piping. In addition, the lengths of the pipes are extracted with the equipment list to reduce errors during the installation of air conditioners in the field. The efficiency of the proposed method is validated by comparing the total length of pipes with the method in the existing studies.