환경성능 및 환경부하 분석을 위한 BIM기반 설계프로세스의 적용에 관한 연구

Abstract

지구환경변화가 인간에 가하는 위협은 건축에 새로운 변화를 요구하고 있으며, 그 변화의 중심은 지속가능한 친환경건축으로 보여진다. 환경성능 및 환경부하가 환경에 미치는 영향을 최소화한 친환경건축을 위해, 현재 각국에서 다양한 정책들이 시도되고 있지만, 목적하는 친환경건축을 위해 건축가가 필요한 요소기술들을 추출하고, 적절한 친환경건축설계요소들을 적용하고 사용할 수 있는 환경성능과 환경부하 분석을 통한 설계 반영은 아직 부족한 것으로 보인다. 국내외에서 제도적으로 친환경건축설계를 표방하는 다양한 시도들이 행하여지고 있고, 지속가능한 친환경건축을 실현하는 방식으로 환경성능과 환경부하 검토를 필수적으로 보고 있지만, 건축설계 초기단계에 환경성능과 환경부하 분석으로 환경성능과 환경부하 개선을 위한 객관화된 데이터는 국내 건축 설계프로세스상에서 명확하게 구현해 내지 못하고 있다. 그 이유는 환경성능과 환경부하에 대해 기술적이며, 객관적으로 분석하고 검증할 수 있는 절차를 건축 초기설계단계의 프로세스에 도입할 필요성이 있지만, 기존 건축설계프로세스에서는 초기단계에 객관화되고 수치화된 데이터로 분석하고 검증하여 디자인을 수정하는 설계프로세스와 이를 구현할 수 있는 시스템이 부족했기 때문으로 보인다. 이의 해결책으로 BIM의 속성정보와 객체정보를 활용하여, 환경성능 및 환경부하 분석에 적용한다면, 건축 초기설계단계에서 객관화되고 수치화된 데이터를 반영한 친환경건축을 진행할 수 있을 것으로 보여진다. 따라서 본 연구는 친환경건축 설계프로세스에 환경성능과 환경부하에 대해 객관적으로 분석하고 검증할 수 있는 건축설계프로세스 도입에 대한 당위성을 정립하고, 사례 분석을 통하여, 건축설계 초기단계에서, 환경성능과 환경부하 분석을 위한 BIM기반 친환경건축설계의 적용 가능성에 연구목적을 둔다. 제 1장에서는 연구의 배경 및 목적, 연구의 범위 및 방법, 연구의 진행과정, 선행연구목록을 서술하였다. 제2장에서는 지속가능한 건축, 친환경건축, 친환경건축설계, 환경성능과 환경부하에 대한 문헌조사와 이론적 고찰을 하였다. 제3장에서는 환경성능 및 환경부하 분석을 위한 BIM기반 설계프로세스, 목표, 효과, 분석도구, 기후데이터의 문제에 대하여 기술하였다. 제4장에서는 초기설계단계에 BIM기반 환경성능과 환경부하가 분석된 사례조사를 통해 설계프로세스에서 구체적인 작용과 관계성, 반영된 결과를 분석하여, 초기설계단계에서 BIM기반 환경성능과 환경부하 분석의 효용성을 추출하고, 분석 목적에 따른 결과 분석을 통해 환경성능 및 환경부하 분석을 위한 BIM기반 설계프로세스를 도출하고 제안하였다. 제5장에서는 연구과정을 통해 도출된 초기설계단계에서의 BIM기반 환경성능과 환경부하 설계프로세스를 정리하고, 문제점과 향후 연구과제를 서술하였다.. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 환경성능 및 환경부하 분석이 사용되는 목적은 설계목표의 가이드라인을 충족시키기 위한 수치 도출의 목적과 디자인에 반영되어 검토, 수정, 보완의 목적으로 사용되는 두 가지로 구분할 수 있었다. 2. BIM의 효용성은 시각적 검토를 통해 건물전생명주기의 협업(정보흐름)속에 환경성능 및 환경부하의 관계파악으로 디자인이 수정, 보완 되는 것으로 볼 수 있다. BIM의 효용성을 바탕으로 초기설계단계에서 환경성능 및 환경부하 분석의 BIM기반 설계프로세스 목표설정을 통해 건물 전생명주기의 협업과 친환경에너지 등급 평가의 과정으로 데이터 정보 흐름을 이어갈 수 있다는 BIM기반 통합 가능성과 적용 가능성을 찾을 수 있었다. 본 연구를 통해 건축가의 경험과 미적 직관에 물리적 변수를 고려한 환경성능과 환경부하 분석의 BIM기반 친환경건축설계 프로세스를 적용하여, 상호보완성을 갖춘 균형과 조화를 이루고, 생활 편의와 미적 감동을 실현하여, 본 연구의 목표인 지구환경의 지속적인 성장과 개발이 가능하다면, 인간 삶의 질 향상과 더불어 인간의 지속적인 성장과 개발을 통한 인간의 지속적인 존재 가능성을 이어갈 수 있을 것으로 보여진다.