BIM기반 모듈러 공동주택의 설계계획 연구

Abstract

모듈러 공법은 기존 현장시공 방식과 차별화된 공법으로 현장에서 공정을 최소화하고 전체 공종의 약 60~80%인 박스형태의 유닛 모듈을 공장에서 미리 제작한 다음 이를 현장으로 운송 후에 조립하여 완성하는 시스템으로 공장에서 작업을 극대화하여 공기단축 및 품질을 향상 시킬 수 있다. 하지만 국내 프로젝트에서는 이와 같은 효과가 발휘되지 못하고 있다. 이에 대한 방안으로 BIM을 적용한 모듈러 공동주택의 가상설계 프로젝트를 제시하여 BIM 적용 유무에 따른 비교, 분석을 통하여 더 나은 개발 방안에 대한 자료를 제시하고 부분별 구조 시스템 공법을 비교하여 적정한 공법을 제시하고자 하였다. 모듈러 공동주택에 BIM 설계를 적용하는 목적은 2D 기반 모듈러 공법의 순차적이고 전통적인 공장 유닛 제작 방식에서 공장제작 자체의 공정을 각 요소별, 부위별 모듈화를 통하여 생산성, 작업성을 넓히고 모듈 유닛의 성능의 극대화를 위하여 적용하였다. 그리고 기존의 정확성이 결여되며 검토 시간이 긴 간섭체크 검토를 자동적인 간섭 확인과 설계오류 및 공정간 간섭상황을 확인하기 위함이다. 또한 현장 시공 시 발생할 수 있는 문제에 대해 세밀한 검토가 가능하며, 모듈러 건축공사의 특성상 공사비와 공기에 큰 영향을 미치는 현장검토, 배치계획, 양중계획, 공정계획 등 시공계획 수립에 매우 효율적으로 활용할 수 있다. 건물의 디자인을 계획하기 전에 코어위치, 복도유형, 조닝유형을 고려하여 매스의 형태 및 규모를 결정하여야 하고 정형화된 입면이나 매스 돌출형태, 평면의 다변화 디자인 등을 통해 입면 디자인을 계획하여야 한다. 마지막으로 모듈러 건축에서 중요한 부분 중 하나인 모듈 간 접합의 경우 횡력 저항 시스템과 접합부 형태 등 구조해석 적용 시 고려할 점을 충분히 반영하여야 하며 연결철물 및 접합 방식을 분석하기 전에 모듈러 유닛이 골조만 있는 것이 아니라 건축, 구조, 설비가 포함된 하나의 세트임을 인지하고 유닛의 설치 시 간섭 및 유닛 훼손의 최소화가 전제 조건이 되어야 한다. 본 연구는 기존 모듈러 건축과 BIM을 적용한 모듈러 건축설계의 비교, 분석과 가상설계를 통한 공정 시스템 연구에 대한 결과를 도출해내어 BIM 설계가 기존 모듈러 건축을 보안하여 제작기간을 줄이고 대량생산 가능과 모듈화를 통한 부위별 성능을 극대화 하는 것을 검토하였으며 BIM 기술 도입을 활성화하기 위해 설계적용 기술 및 방안을 제시하고자 한다.