KR-20260061702-A - Automated review system for evacuation regulations and BIM simulation bar method for urban development projects including high-rise

Abstract

본 발명은, 건물정보모듈이 대상 건물에 대한 건물정보파일(IFC)을 생성하는 단계, 초고층 건축물여부 확인 모듈(100)이 상기 건물정보파일(IFC)에서 층수 및 건물높이에 대한 정보를 추출하여, 상기 대상 건물이 초고층 건축물인지 여부를 확인하는 단계, (c) 방화구획 분석 모듈(200)이 상기 건물정보파일(IFC)에서 최대층면적, 구조부의 구조와 자재, 방화구획의 높이와 면적과 자재, 상기 층수, 스프링클러의 존재 여부 및 각 층의 층고에 대한 정보를 추출하여, 방화구획의 이상여부를 확인하는 단계, 피난안전구역 분석 모듈(300)이 상기 건물 정보파일(IFC)에서 상기 층수 및 피난안전구역에 대한 정보를 추출하여, 피난안전구역의 이상여부를 확인하는 단계, 직통계단 및 출구설치 기준 분석 모듈(400)이 상기 건물정보파일(IFC)에서 직통계단 및 상기 각 층의 층고에 대한 정보를 추출하여 직통계단 및 출구의 이상여부를 확인하는 단계, 및 비상용승강기 분석 모듈이 상기 건물정보파일(IFC)에서 상기 건물높이, 각 층의 바닥면적, 상기 층수 및 비상용승강기 개수에 대한 정보를 추출하여 비상용승강기의 이상여부를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, BIM을 이용한 초고층 건축물의 피난법규 자동화 검토 방법을 제공한다.

Inventors

• 김희준

Assignees

• 주식회사 에이치제이디피건축사사무소

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241028

Claims (1)

1. 건물정보모듈(10)이 대상 건물에 대한 건물정보파일(IFC)을 생성하는 단계, 초고층 건축물 여부 확인 모듈(100)이 상기 건물정보파일(IFC)에서 층수 및 건물높이에 대한 정보를 추출하여, 상기 대상 건물이 초고층 건축물인지 여부를 확인하는 단계, 방화구획 분석 모듈(200)이 상기 건물정보파일(IFC)에서 최대 층면적, 구조부의 구조와 자재, 방화구획의 높이와 면적과 자재, 상기 층수, 스프링클러의 존재 여부 및 각 층의 층고에 대한 정보를 추출하여, 방화구획의 이상여부를 확인하는 단계, 피난안전구역 분석 모듈(300)이 상기 건물정보파일(IFC)에서 상기 층수, 및 피난안전구역에 대한 정보를 추출하여, 피난안전구역의 이상여부를 확인하는 단계, 직통계단 및 출구설치 기준 분석 모듈(400)이 상기 건물정보파일(IFC)에서 상기 층수, 직통계단 및 상기 각 층의 층고에 대한 정보를 추출하여 직통계단 및 출구의 이상여부를 확인하는 단계, 및 비상용승강기 분석 모듈(500)이 상기 건물정보파일(IFC)에서 상기 건물높이, 각 층의 바닥면적, 상기 층수 및 비상용승강기 개수에 대한 정보를 추출하여 비상용승강기의 이상여부를 확인하는 단계를 포함하며, 방화구획 분석 모듈(200)의 방화구획 대상건물 확인 모듈(210)이 상기 대상 건물이 방화구획 대상건물인지 여부를 확인하는 단계, 상기 방화구획 분석 모듈(200)의 면적단위 방화구획 확인 모듈(220)이 상기 대상 건물의 방화구획의 면적의 이상 여부를 확인하는 단계, 상기 방화구획 분석 모듈(200)의 층단위 방화구획 확인 모듈(230)이 상기 대상 건물의 층단위 방화구획의 이상 여부를 확인하는 단계 및 상기 방화구획 분석 모듈(200)의 방화구획 내화여부 확인 모듈(240)이 상기 대상 건물의 방화구획의 내화여부를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, BIM을 이용한 초고층 건축물의 피난법규 자동화 검토 방법.

Description

초고층을 포함한 도시정비 사업을 위한 피난법규 자동화 검토 시스템 및 BIM 시뮬레이션 방법 {Automated review system for evacuation regulations and BIM simulation bar method for urban development projects including high-rise} 본 발명은 BIM을 이용하여 초고층 건축물을 대상으로 하여 피난법규를 자동으로 검토하는 방법에 관한 것이다 최근 국제적으로 개방형 BIM의 활용을 통한 디자인 첨단화, 에너지 저감형/친환경 건축물 구축이 활성화되는 추세가 가속화되고 있으며, 초고층과 같은 대형 프로젝트에 선도적으로 활용할 필요가 있다고 인식되고 있다. 초고층 빌딩 산업은 특성상 설계, 시공 및 유지관리 단계에서 건축, 구조, 전기, 설비, 통신, 방재 등 수많은 전문분야의 다수 업체가 참여하여 진행된다. 그 과정에서 3차원 데이터를 활용하여 서로 데이터를 주고 받기 위해서는 각자가 생성한 방대한 분량의 BIM 데이터를 주고받아야 하는데, 약속된 표준이 없다면 공유나 교환이 불가능하다. 개방형 BIM은 이러한 문제를 해결하기 위하여 필요한 기술이라 할 수 있다. 한편, 건축물에 관련된 다양한 규제 및 법규들이 존재하는데, 건축물의 피난과 관련된 법규들(이하, "피난법규"라 통칭함)은 매우 중요하다. 피난법규는 "건축법" 제49조 내지 제53조, "건축물의 피난, 방화구조 등의 기준에 관한 규칙", "초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법" 및 "건축법 시행령" 등에 광범위하게 기재되어 이다. 피난법규의 준수여부는 건축물의 인허가시 반드시 검토되는 사항이며, 비단 검토만을 위해서가 아니라 각종 사고 및 재해시 사람의 생명을 구할 수 있을지 여부를 결정하는 사항이기에 그 확인은 매우 중요하다고 할 수 있다. 특히, 50층 이상이거나 또는 건물높이가 200m 이상인 건축물로 널리 정의되고 있는 "초고층 건축물"은 피난의 목적지인 지상과의 막대한 간격으로 인하여 피난법규의 준수여부 확인의 중요성은 한층 더 높다고 할 수 있다. 그럼에도, 현재 피난법규 준수여부의 확인은 수동으로만 이루어지고 있는 실정이다. 설계사, 시공자는 물론 준수여부를 확인하여야 하는 감리자에 이르기까지, 도면을 놓고 실제로 선을 긋고 선의 길이를 측정하는 원시적방법으로만 피난법규의 준수여부를 확인하고 있다. 특히, 건축주나 설계사에 의한 설계 변경, 시공시 각종 현장상황에 따른 변경 등이 발생하는 경우가 많은데, 변경시마다 피난법규 준수여부를 처음부터 다시 모두 확인하여야 한다는 점은 불편할 뿐만 아니라 정확도가 낮아서 문제된다. 검토하여야 하는 사항이 한층 더 많은 초고층 건축물의 경우, 이와 같이 검토에 막대한 시간이 소요됨은 물론, 휴먼 에러가 발생할 여지가 많고, 이렇게 발생한 오류는 사람의 생명과도 직결되는 문제임을 주지하여야 한다. 도 1은 본 발명에 따른 자동화 검토 방법을 구현하기 위한 시스템을 개략적으로 도시한다. 도 2는 본 발명에 따른 자동화 검토 방법에서, 초고층 건축물인지 여부를 확인하는 방법을 도시하는 순서도이다. 도 3은 본 발명에 따른 자동화 검토 방법에서, 방화구획 대상건물인지 여부 및 방화구획의 면적의 이상여부를 확인하는 방법을 도시하는 순서도이다. 도 4는 본 발명에 따른 자동화 검토 방법에서, 층단위 방화구획의 이상여부를 확인하는 방법을 도시하는 순서도이다. 도 5는 본 발명에 따른 자동화 검토 방법에서, 피난안전구역 이상여부를 확인하는 방법을 도시하는 순서도이다. 도 6은 본 발명에 따른 자동화 검토 방법에서, 직통계단 이상여부를 확인하는 방법을 도시하는 순서도이다. 도 7은 본 발명에 따른 자동화 검토 방법에서, 직통계단이 이르는 수평경로 이상여부를 확인하는 방법을 도시하는 순서도이다. 도 1을 참조하여 본 발명을 수행하기 위한 시스템(1000)을 설명한다. 건물정보모듈(10)은 건물에 관련된 정보가 입출력되고 건물정보파일(IFC)을 생성, 관리한다. 일 실시예에서는 이는 전술한 개방형 BIM일 수 있다. 건물정보파일(IFC)은 건물에 대한 다양한 정보들이 저장된 파일인데, 저장되는 정보들은 익히 알려져 있는 기술인바 상세한 설명은 생략한다. 건물정보파일(IFC)은 별도의 데이터베이스(20)에서 저장되고 관리될 수 있다. 각 모듈의 기능을 실재 본 발명에 따른 자동화 검토 시스템을 설명하면서 함께 설명한다. 도 2를 함께 참조하여 초고층 건축물 여부 확인 모듈(100)을 설명한다. 초고층 건축물 여부 확인 모듈(100)은 대상 건물이 초고층 건축물인지 여부를 확인한다. 이를 위하여, 초고층 건축물 여부 확인 모듈(100)은 건물정보파일(IFC)에서 층수 및 건물높이에 대한 정보를 추출한다. 개방형 BIM을 사용하는 경우, nStorey(층수) 및 hStorey(건물높이) 등의 변수를 정의하여 사용할 수 있다. 초고층 건축물 여부 확인 모듈(100)은 건물정보파일(IFC)에서 추출한 층수가 50층 이상인지를 확인한다(S210). 50층 이상이 아닌 경우, 초고층 건축물 여부 확인 모듈(100)은 건물정보파일(IFC)에서 추출한 건물높이가 200m이상인지 확인한다(S220). 건물높이가 200m 이상이 아닌 경우, 초고층 건축물 여부 확인 모듈(100)은 상기 대상 건물이 초고층 건축물이 아닌 것으로 확인하여 해당 메시지를 출력한다(S290). 둘 중 어느 하나의 조건을 만족하는 경우는 초고층 건축물이기에 이하에서 서술하는 단계에 따라 피난법규 만족여부가 검토될 것이다(A). 도 3, 4를 함께 참조하여 방화구획 분석 모듈(200)을 설명한다. 방화구획 분석 모듈(200)은 방화구획의 이상여부를 확인한다. 이를 위하여, 방화구획 분석 모듈(200)은 건물정보파일(IFC)에서 최대 층면적, 구조부의 구조와 자재, 방화구획의 높이와 면적과 자재, 층수, 스프링클러의 존재 여부 및 각 층의 층고에 대한 정보를 추출한다. 개방형 BIM을 사용하는 경우, 최대 층면적, 방화구획, 방화구획의 면적, 층수, 각 층의 층고, 스프링클러 존재 여부, 구조부의 구조 속성이 내화구조인지 여부 등의 변수를 정의하여 사용할 수 있다. 방화구획 분석 모듈(200)은, 대상 건물이 방화구획 대상건물인지 여부를 확인하는 방화구획 대상건물 확인 모듈(210), 대상 건물의 방화구획의 면적의 이상 여부를 확인하는 면적단위 방화구획 확인 모듈(220), 대상 건물의 층단위 방화구획의 이상 여부를 확인하는 층단위 방화구획 확인 모듈(230), 및 대상 건물의 방화구획의 내화 여부를 확인하는 방화구획 내화여부 확인 모듈(240)을 포함한다. 도 3을 참조하여, 방화구획 대상건물 확인 모듈(210) 및 면적단위 방화구획 확인 모듈(220)을 설명한다. 방화구획 대상건물 확인 모듈(210)은 건물정보파일(IFC)에서 추출한 최대 층면적이 1000㎡ 이상인지 여부를 확인한다(S310). 1000㎡ 미만인 경우 방화구획 설치 대상이 아니라는 메시지를 출력한다(S391). 또한, 최대 층면적이 1000㎡ 이상인 경우, 방화구획 대상건물 확인 모듈(210)이 건물정보파일(IFC)에서 추출한 구조부의 자재가 불연재인지 여부 또는 구조부의 구조가 기 설정된 내화구조인지 여부를 확인한다(S320). 여기에서 언급하는 "구조부"는 건물의 주요 구조를 이루는 객체로서, 바닥, 벽 등을 포함하는 개념이다. 여기에서, 구조부의 자재에 대한 정보는 이미 건물정보파일(IFC)에 속성 정보로서 기록되어 있기에 이용할 수 있으며, 구조부의 구조 자체가 어떠한 구조인지, 즉 내화구조인지 여부 역시 건물정보파일(IFC)에 속성 정보로 기록되어 있기에 이용할 수 있다. 구조부의 자재가 불연재가 아니거나, 또는 구조부의 구조가 기 설정된 내화구조가 아닌 경우 역시 방화구획 설치 대상이 아니라는 메시지를 출력한다(S391). 다음, 면적단위 방화구획 확인 모듈(220)은 건물정보파일(IFC)에서 방화구획에 관련된 정보가 있는지 여부를 확인한다(S330). 여기에서 언급하는 "방화구획"은 내화구조로 이루어진 바닥, 벽 및 갑종방화문(자동방화셔터 포함)으로 구획되는 공간을 의미한다. 방화구획이 존재하는 경우 건물정보파일(IFC)에는 어떠한 공간이 방화구획인지 여부가 저장되어 있다. 방화구획에 관련된 정보가 없는 경우, 방화구획 자체가 없는 것이기에, 에러를 출력한다(S392). 방화구획에 관련된 정보가 있는 경우, 적절하게 구획되어 있는지를 각 층마다 확인한다. 최저층을 현재층으로 설정한 후 아래에 설명하는 단계들이 반복된다. 면적단위 방화구획 확인 모듈(220)은 현재층이 10층 이하인지 여부를 확인한다(S340). 현재층이 10층 이하인 경우, 면적단위 방화구획 확인 모듈(220)이 건물정보파일(IFC)에서 추출한 방화구획의 면적이 1000㎡ 이하인지 여부를 확인한다(S360). 이하인 경우 이상 없으나(S394), 초과한다면 너무 넓은 면적이 하나의 방화구획으로 설정된 것이기에 에러를 출력한다(S393). 현재층이 10층 초과인 경우, 면적단위 방화구획 확인 모듈(220)이 건물정보파일(IFC)에서 스프링클러의 존재 여부를 확인한다(S350). 스프링클러가 존재하는 경우, 면적단위 방화구획 확인 모듈(220)은 방화구획의 면적이 600㎡ 이하인지 여부를 확인한다(S370). 이하인 경우 이상 없으나(S394), 초과한다면 너무 넓은 면적이 하나의 방화구획으로 설정된 것이기에 에러를 출력한다(S393). 스프링클러가 존재하지 않는 경우, 면적단위 방화구획 확인 모듈(220)은 방화구획의 면적이 200㎡ 이하인지 여부를 확인한다(S380). 이하인 경우 이상 없으나(S394), 초과한다면 너무 넓은 면적이 하나의 방화구획으로 설정된 것이기에 에러를 출력한다(S393). 도 4를 참조하여, 층단위 방화구획 확인 모듈(230)을 설명한다. 물론, 방화구획에 관련된 정보가 있는 경우에만(S330) 층단위로 적절하게 구획되어 있는지를 각 층마다 확인한다. 최저층을 현재층으로 설정한 후(S410) 아래에 설명하는 단계들이 반복된다. 층단위 방화구획 확인 모듈(230)이 현재층이 0보다 작거나 또는 3층 이상인지 확인한다(S420). 0보다 작다는 것을 지