KR101394022B1 - Method for the bim-based automation of building envelope form generation and building energy simulation - Google Patents

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KR101394022B1
KR101394022B1 KR1020130090115A KR20130090115A KR101394022B1 KR 101394022 B1 KR101394022 B1 KR 101394022B1 KR 1020130090115 A KR1020130090115 A KR 1020130090115A KR 20130090115 A KR20130090115 A KR 20130090115A KR 101394022 B1 KR101394022 B1 KR 101394022B1
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김인한
최중식
양정임
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경희대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention, for using a building information input module like BIM, accurately and quickly generates a building envelope form by using building information, plan type, and elevation type, and provides an accurate building energy simulation method by using the same. An optimum envelope for energy can be determined or changed by performing the building energy simulation.

Description

BIM을 이용한 건물 외피 형태 자동화 생성 및 이를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 방법{Method for the BIM-based automation of building envelope form generation and building energy simulation}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a BIM-based building envelope form generation and building energy simulation method,

본 발명은 건물 외피 형태를 자동으로 생성하고 이를 이용하여 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, BIM과 같은 건물 정보 입력모듈을 사용함에 있어서, 건물 정보, 평면 유형 및 입면 유형을 활용함으로써 정확하고 신속한 건물 외피 형태를 생성하고, 이렇게 생성된 건물 외피를 기반으로 효과적으로 정교한 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of automatically generating building envelope shapes and performing building energy simulation using the same. More specifically, in using building information input modules such as BIM, it is possible to accurately and quickly create building envelope shapes by utilizing building information, plane type, and elevation type, and to efficiently and finely simulate building energy based on the building envelope To a computer system.

최근 건설되고 있는 초고층건축물의 경향 중 하나는 건물형태의 표현 및 다양성에 있다. 과거의 정형적 형태와는 달리 자유로운 비정형 형태들이 제안되고 있으며, 이를 위한 계획적, 구조적인 방법들도 함께 제시되고 있다. One of the tendencies of the skyscraper being built recently is the expression and diversity of the building form. Unlike the conventional form of the past, free atypical forms are being proposed, and planned and structured methods are also presented.

또한, IT기술의 발달로 디지털미디어를 기반으로 하는 사고가 발전함에 따라 건축분야에서도 디지털과의 융합을 통해 새로움을 모색하고자 하는 실험적인 건축가들이 나타나기 시작했다. 디지털 모델링 도구들은 건축형태를 결정짓고 사고의 영역을 확대하고 발전시킬 수 있는 건축가의 디자인 보조 도구로서 작용하고 있다. 이로 인해 상상에만 그쳤던 자유로운 형태의 건물 표현이 가능해졌고, 불가능했던 표현의 영역도 복잡하고 수치화된 데이터로 표현이 가능하게 되어 초고층건축물 계획이 보다 효율적으로 가능해졌다(Javier Monedero, Parametric design : A review and some experiences, 15th eCAADe-Conference Proceedings, Vienna University of Technology, p.370, 2006.).Also, with the development of IT technology, digital media - based thinking has developed, and in the field of architecture, experimental architects have begun to discover newness through fusion with digital. Digital modeling tools act as design aids for architects who can determine architectural forms and expand and develop the scope of thinking. As a result, it became possible to express the free form of the building, which was only imagined, and the expressive area which was impossible could be represented by complex and numerical data, making it possible to plan the high-rise buildings more efficiently (Javier Monedero, Parametric design: A review and some experiences, 15th eCAADe-Conference Proceedings, Vienna University of Technology, p.370, 2006.).

하지만 기존의 디지털 모델링도구를 이용한 초고층건축물 계획은 2D 도면을 3D 모델링으로 표현하는 형태의 생성과 2D 도면의 설계변경 오류 및 계속되는 반복 작업으로 인한 오류 발생에 있어 상호 유기적인 작업이 어려운 현실이며(박상준, 홍관선, ‘비정형’ 공간에 따른 BIM(Building Information Modeling) 개념 적용의 필요성에 관한 연구, 디지털디자인학 연구, 10권, 3호, pp.239-248, 2010.), 초고층건축물 계획에 있어 설계변경의 오류를 최소화하여 비용절감을 가능하게 하고 수정사항을 쉽게 반영하여 시각화 할 수 있는 다른 접근이 요구되고 있다. 최근 초고층건축물에 관한 연구들은 디지털 모델링 도구로부터 생성된 다양한 건물형태의 변화에 따른 분석 및 시뮬레이션 등의 연구에만 치중되어있다(McCormack, J., A. Dorin, and T. Innocent., Generative design: a paradigm for design research. in Proceedings of Futureground, Design Research Society. 2004.).However, it is difficult to construct a high-rise building using existing digital modeling tools, because it is difficult to work together to create a shape that expresses a 2D drawing as a 3D model and an error caused by a design change error of a 2D drawing and a subsequent iterative operation , Hong Kong Line, Study on the necessity of applying BIM (Building Information Modeling) concept according to 'atypical space', Digital Design Research, 10, 3, pp.239-248, 2010.) There is a need for a different approach that enables cost savings by minimizing error of modification and visualization of changes easily. Recently, research on high-rise buildings has focused only on the analysis and simulation of various building types generated from digital modeling tools (McCormack, J., A. Dorin, and T. Innocent., Generative design: a paradigm for design research in Proceedings of Futureground, Design Research Society.

이러한 상황에서 계획설계단계에서 디지털 모델링도구를 사용하여 설계자가 초고층건축물의 복잡한 형태를 생성하고 다양한 설계요소들을 제어하기에는 어려움이 있으며, 이와 관련된 설계요소들을 고려한 형태생성 방법에 대한 연구들은 미비한 실정이다.
In this situation, it is difficult for designers to create complex shapes of skyscraper buildings and to control various design elements using digital modeling tools in the planning design stage, and there are few studies on shape generation methods considering the related design factors.

한편, BIM(Building Information Modeling)이란, 최근 건설산업에서 화두가 되고 있는 3차원 설계기술을 의미하는데, 개방형 BIM은 어떤 종류의 소프트웨어를 사용하던 관계없이 데이터를 서로 공유하도록 국제 표준화된 건물 정보 파일(IFC)을 사용하는 BIM을 의미한다.Meanwhile, BIM (Building Information Modeling) is a three-dimensional design technology that has become a hot topic in recent construction industry. Open BIM is an international standardized building information file IFC).

BIM을 이용하는 경우에도 마찬가지로 초고층건물의 정확한 3D 모델링, 다시 말해 건물 외피의 3D 모델링이 필수적이나, 전술한 이유 등으로 인하여 정확한 모델링은 요원하며, 이로 인하여 BIM을 활용한 각종 어플리케이션에서도 정교한 결과값을 도출하지 못하는 문제점이 발생한다.In the case of using BIM, accurate 3D modeling of the skyscraper, that is, 3D modeling of the building envelope is indispensable, but accurate modeling is required due to the reasons mentioned above. A problem that can not be solved occurs.

종래에, 국내의 건설/건축 분야의 실무에서 건물 외피 구축에 활용되는 상용 소프트웨어는 Graphisoft사의 ArchiCAD, Autodesk사의 Revit Architecture, Gehry Technologies사의 Digital Project, McNeel사의 Grasshopper, Bentley의 G.C(Generative Components), 그리고 이스라엘의 Eyal Nir가 개발한 Paracloud 모델러 등을 들 수 있으나, 역시 정확한 건물 외피 모델링은 어려운 실정이다.
Traditionally, the commercial software used to build the building envelope in the domestic construction / construction field is ArchiCAD of Graphisoft, Revit Architecture of Autodesk, Digital Project of Gehry Technologies, Grasshopper of McNeel, Generative Components of Bentley, , And Paracloud modeler developed by Eyal Nir, but it is also difficult to accurately model the building envelope.

한편, 건물 에너지 시뮬레이션에 있어서도 정확한 건물 외피 모델링은 필수적이다.On the other hand, accurate building envelope modeling is also essential for building energy simulation.

현재 대부분의 관련 연구들은 에너지 분석 과정의 중요성과 필요성을 기반으로 2D 기반의 에너지 분석에 대한 문제점을 도출하고 있다. 건축물의 에너지 분석 과정을 개선하는 방향의 종래 기술들을 살펴보면, 특정 BIM 기반의 프로그램에서 에너지 분석을 수행하는 과정 또는 그 과정에서의 데이터 교환에 대한 연구가 주를 이루고 있다. 이 경우 에너지 분석을 위한 정보 입력의 많은 부분을 수작업으로 진행해야 한다는 문제점이 있다.Currently, most of the related research draws on the problems of 2D-based energy analysis based on the importance and necessity of the energy analysis process. Prior art techniques for improving the energy analysis process of a building are mainly focused on energy analysis in a specific BIM-based program or data exchange in the process. In this case, there is a problem that a lot of information input for energy analysis must be manually performed.

또한, 에너지 분석 과정에서는 건물에 대한, 또는 건물이 위치한 지역에 따른 날씨 등 대한 매우 다양한 데이터들이 각각의 관계를 가지며 입력되어야 한다. 하지만, 현재 에너지 분석 관련 종래 기술들에서는 에너지 분석 과정 자체의 필요성이나 보다 정확한 결과값을 도출하기 위한 과정에 치중하고 있으며, 실제 입력되는 다양한 데이터들의 효율적인 관리에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 많은 정보들이 에너지 분석과정에서 재입력되거나 재활용되지 못하는 비효율성이 존재하고 있기 때문에 효율적인 BIM 기반의 데이터 관점에서의 정보교환에 대한 연구가 시급한 실정이다. 이에 따라, 현재 수행되고 있는 에너지 분석관련 종래기술들 평가 분석 시 결과값을 도출하는데 있어 BIM 모델링의 설정 값이 정확하게 모델링이 되지 않아 정확한 분석 데이터 값을 도출하지 못하고 에너지 성능 분석의 정확도가 검증되지 못하는 실정이다.
Also, in the energy analysis process, a very wide variety of data regarding the building, or the weather depending on the area in which the building is located, have to be input and input. However, in the conventional technologies related to energy analysis, the focus is on the process of deriving the necessity of the energy analysis process itself or a more accurate result, and research on efficient management of various input data is very insufficient. Since there is inefficiency that many information can not be re-entered or recycled in the energy analysis process, it is urgent to study the information exchange from the point of view of efficient BIM-based data. Therefore, in deriving the result of the evaluation analysis of the conventional technologies related to the energy analysis currently performed, the set value of the BIM modeling is not accurately modeled, so that the accurate analysis data can not be derived and the accuracy of the energy performance analysis can not be verified It is true.

관련 특허문헌을 검토하면 다음과 같다.The related patent literature is as follows.

한국특허공개번호 제2010-0083254호 및 제2010-0065442호 건물의 에너지 효율을 향상시키도록 수동 또는 자동으로 건물 외피의 모델링을 변경하는 방법을 개시한다. 그러나, 건물 전체 형상을 정확하게 모델링하는 어떠한 방법도 제안하지 않는다.Korean Patent Laid-Open Nos. 2010-0083254 and 2010-0065442 disclose a method of manually or automatically changing the modeling of a building envelope to improve the energy efficiency of a building. However, no method for accurately modeling the overall shape of the building is proposed.

한국특허공개번호 제2010-0129558호 및 미국출원번호 제2009-089018호는 건물의 3D 모델링의 정확도 향상을 위한 방안을 제안하나, 실시설계가 완료된 후 각 치수를 이용하거나 또는 시공중인 건물의 치수를 이용한 모델링으로서 계획설계단계에서 사용할 수 없다.
Korean Patent Publication No. 2010-0129558 and United States Application No. 2009-089018 propose a method for improving the accuracy of 3D modeling of a building. However, after each design is completed, each dimension is used, or the dimensions of a building under construction It can not be used in planning design stage.

(특허문헌 1) KR2010-0083254 A (Patent Document 1) KR2010-0083254 A

(특허문헌 2) KR2010-0065442 A (Patent Document 2) KR2010-0065442 A

(특허문헌 3) KR2010-0129558 A (Patent Document 3) KR2010-0129558 A

(특허문헌 4) US2009-089018 A
(Patent Document 4) US2009-089018 A

이에, 본 발명에서는 계획설계단계에서 초고층건축물 외피 형태를 중심으로 설계자가 다양한 설계요소를 직관적으로 제어할 수 있는 인터페이스를 통한 자동화된 외피 형태생성 방법과 이를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 방법을 제안하고자 한다.
Accordingly, in the present invention, a method of generating an external envelope shape through an interface that enables a designer to intuitively control various design elements, focusing on the outer shape of a skyscraper in the planning design stage, and a building energy simulation method using the envelope shape are proposed.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, (a) 정보 입력모듈(210)에 건물 정보, 평면 유형과 이에 대한 정보 및 입면 유형과 이에 대한 정보가 입력되는 단계; (b) 외피 생성모듈(200)이 상기 입력된 건물 정보, 평면 유형과 이에 대한 정보 및 입면 유형과 이에 대한 정보를 이용하여 건물 외피를 생성하는 단계; (c) 건물 정보 입력모듈(100)이 상기 생성된 건물 외피를 건물 정보 파일(IFC)에 반영하는 단계; 및 (d) 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)이 상기 건물 정보 파일(IFC)을 이용하여 건물의 에너지를 시뮬레이션하는 단계를 포함하는, 건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법을 제공한다.(A) inputting building information, a plan type, information on the building type, a facade type, and information on the building information to the information input module 210; (b) creating a building envelope using the building information, the plan type, the information, the elevation type, and the information about the entered building information; (c) reflecting the generated building envelope to the building information file (IFC) by the building information input module 100; And (d) simulating the energy of the building using the building information file (IFC) by the building energy simulation module (400).

또한, 상기 (d) 단계 이전에, (d1) 상기 정보 입력 모듈(210)에 에너지 시뮬레이션용 기본 정보 및 건물 에너지 속성이 입력되는 단계를 더 포함하며, 상기 (d) 단계는, (d') 상기 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)이 상기 건물 정보 파일(IFC) 및 상기 입력된 에너지 시뮬레이션용 기본 정보 및 건물 에너지 속성을 이용하여 건물의 에너지를 시뮬레이션하는 단계인 것이 바람직하다.The method may further include the step of (d1) inputting basic information for energy simulation and a building energy property to the information input module 210 before the step (d), wherein (d) The building energy simulation module 400 may simulate the energy of the building using the building information file IFC and the basic energy information and energy properties of the building.

이 경우, 상기 (d1) 단계의 상기 에너지 시뮬레이션용 기본 정보는, 냉난방 온도조건, 실내 발열 조건 및 환기횟수를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 에너지 속성은, 외벽, 지붕, 바닥과 창호의 열관류율, 일사획득계수(SHGC) 및 일사량을 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the basic information for the energy simulation in the step (d1) preferably includes a cooling / heating temperature condition, an indoor heating condition, and the number of times of ventilation, and the energy property includes at least one of an outer wall, a roof, It is preferable to include an acquisition coefficient (SHGC) and a solar radiation amount.

또한, 상기 (d') 단계의 시뮬레이션 결과 냉방 최대부하 및 난방 최대부하 중 어느 하나 이상이 출력되는 것이 바람직하다.As a result of the simulation in the step (d '), it is preferable that at least one of the cooling maximum load and the heating maximum load is output.

또한, 상기 (a) 내지 (c) 단계에 따라 상이한 다수의 정보가 각각 입력되어 다수의 건물 정보 파일(IFC)이 생성되고, 상기 (d') 단계에서 상기 다수의 건물 정보 파일(IFC)에 따라 각각 냉방 최대부하 및 난방 최대부하 중 어느 하나 이상이 출력되고, 상기 (d') 단계 이후, (e) 상기 다수의 건물 정보 파일(IFC)에서 건물 외피 중 냉방 최대부하 또는 난방 최대부하가 가장 낮은 건물 정보 파일(IFC)이 선택되고, 이에 해당하는 건물 외피가 출력되는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of different pieces of information are inputted respectively according to the steps (a) to (c) to generate a plurality of building information files (IFC) (E ') after the step (d'), at least one of the maximum cooling load and the maximum heating load is outputted, and (e) the plurality of building information files It is preferable that a lower building information file (IFC) is selected and the corresponding building envelope is output.

또한, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 건물 정보 입력모듈(100)이 상기 생성된 건물 외피를 이용하여 새로운 건물 정보 파일을 생성하는 단계를 포함하거나, (c2) 상기 건물 정보 입력모듈(100)이 기 생성된 건물 정보 파일에 저장된 건물 외피를 상기 (b) 단계에서 생성된 건물 외피로 대체하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.The step (c) includes the steps of (c1) generating a new building information file by using the building envelope generated by the building information input module 100, or (c2) 100) replacing the building envelope stored in the created building information file with the building envelope generated in the step (b).

또한, 상기 건물 정보 입력모듈(100)은 BIM(Building Information Modeling)을 지원하는 것이 바람직하다.In addition, the building information input module 100 preferably supports building information modeling (BIM).

또한, 상기 (c) 단계 이후, (d2) 물량 산출 모듈(300)이 상기 건물 정보 파일을 이용하여 건물의 물량을 산출하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the step (d) further comprises the step (d2) of calculating the quantity of the building using the building information file by the quantity calculation module 300.

또한, 상기 (b) 단계는 이후, (b1) 정보 출력모듈(220)이 상기 생성된 건물 외피를 출력하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.The step (b) may further include the step (b1) of outputting the generated building envelope by the information output module 220.

또한, 상기 (a) 단계의 평면 유형은, 사각형, 원형, 및 다각형 중 어느 하나이고, 상기 평면 유형이 사각형인 경우, 상기 평면 유형에 대한 정보는 가로길이 및 세로길이이며, 상기 평면 유형이 원형인 경우, 상기 평면 유형에 대한 정보는 제 1 반지름 및 제 2 반지름이며, 상기 평면 유형이 다각형인 경우, 상기 평면 유형에 대한 정보는 각수 및 반지름인 것이 바람직하다.The plane type of step (a) may be any one of a rectangle, a circle, and a polygon, and when the plane type is a rectangle, the information about the plane type is a horizontal length and a vertical length, The information about the planar type is a first radius and the second radius, and when the planar type is a polygon, the information about the planar type is preferably an angle and a radius.

또한, 상기 (a) 단계의 입면 유형은, 기본형, 면적변화형, Tapered형, Twist형 및 복합형 중 어느 하나이며, 상기 입면 유형이 면적변화형인 경우, 상기 입면 유형에 대한 정보는 최상부면적 또는 최하부면적을 중간층면적으로 나눈 중간층면적비율이며, 상기 입면 유형이 Tapered형인 경우, 상기 입면 유형에 대한 정보는 최하부면적을 최상부면적으로 나눈 면적비율이며, 상기 입면 유형이 Twist형인 경우, 상기 입면 유형에 대한 정보는 회전각(Pi)인 것이 바람직하다.If the elevation type is an area change type, the information on the elevation type may be a top area or an elevation area, Wherein, when the elevation type is a tapered type, the information on the elevation type is an area ratio obtained by dividing the lowermost area by the uppermost area, and when the elevation type is twist type, Is preferably the rotation angle Pi.

또한, 상기 (a) 단계의 건물 정보는, 층수, 층고 및 슬라브 두께를 포함하는 것이 바람직하다.
In addition, the building information in the step (a) preferably includes the number of layers, the bed height and the slab thickness.

본 발명에 의하여 계획설계단계부터 정확하고 다양한 건물 외피 모델링이 가능하다. 또한, 이를 이용하여 물량 산출 또는 건물 에너지 시뮬레이션 등 다양한 어플리케이션에 적용되어 그 정확도를 상승시킬 수 있다.According to the present invention, accurate and various building envelope modeling is possible from the planning design stage. In addition, it can be applied to various applications such as calculation of quantity of water or simulation of building energy, and the accuracy thereof can be increased.

특히, 계획설계단계에서 해당 건물 외피를 결정하는 경우 건물 에너지 시뮬레이션을 수행함으로서 에너지 최적의 외피를 결정하거나 변경할 수 있다는 장점을 갖는다.
Particularly, when the building envelope is determined at the planning stage, the building energy simulation can be performed to determine or change the optimal energy envelope.

도 1은 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법을 위한 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법을 위하여 입력되는 평면 유형과 입면 유형에 대한 정보, 그리고 에너지 시뮬레이션에 필요한 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 방법을 설명하는 순서도이며, 도 4는 이를 이용하여 본 발명에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법에서 정보가 입력되는 인터페이스의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 방법을 위하여 입력되는 평면 유형 및 입면 유형에 대한 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법의 검증에 사용된 대안들 및 정보를 도시한다.
도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법의 검증에 사용된 에너지 시뮬레이션용 기본 정보 및 에너지 속성에 대한 정보를 도시한다.
도 9a 내지 9c는 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법의 검증 결과를 각 대안별로 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법의 검증 결과 획득된 냉난방 최대부하를 도시한다.
1 is a conceptual diagram of a system for building building envelope type automation and building energy simulation method according to the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining information on plane type, elevation type, and information required for energy simulation for building building envelope type automation generation and building energy simulation method according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a building envelope type automation generation method according to the present invention, and FIG. 4 is a flowchart for explaining a building energy simulation method according to the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining an example of an interface through which information is input in the building envelope type automation generation and the building energy simulation method according to the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining information about a plane type and an elevation type inputted for a building shell type automatic generation method according to the present invention.
Figure 7 shows the alternatives and information used in the verification of building envelope type automation generation and building energy simulation methods according to the present invention.
FIGS. 8A and 8B show information on energy information and basic information for energy simulation used for verification of building envelope type automation generation and building energy simulation method according to the present invention. FIG.
9A to 9C illustrate verification results of building envelope type automation generation and building energy simulation method according to the present invention for each alternative.
FIG. 10 shows the maximum cooling / heating load obtained as a result of the building envelope type automation generation and the building energy simulation method according to the present invention.

이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 방법 및 이을 위한 시스템을 설명한다.
Hereinafter, a building envelope type automation generating method and a system therefor according to the present invention will be described with reference to the drawings.

1. 시스템의 설명1. Description of the system

본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 방법을 위한 시스템은, 건물 정보 입력모듈(100), 외피 생성모듈(200), 정보 입력모듈(210), 정보 출력모듈(220)을 포함한다. The building envelope type automation generating method according to the present invention includes a building information input module 100, a shroud generation module 200, an information input module 210, and an information output module 220.

건물정보 입력 모듈(100)은 건물에 관련된 정보가 입출력되고 건물 정보 파일(IFC)을 생성, 관리한다. 일 실시예에서는 이는 전술한 개방형 BIM일 수 있다.The building information input module 100 inputs and outputs information related to buildings and generates and manages a building information file (IFC). In one embodiment this may be an open BIM as described above.

건물 정보 파일(IFC)은 건물에 대한 다양한 정보들이 저장된 파일인데, 저장되는 정보들은 익히 알려져 있는 기술인바 상세한 설명은 생략한다.The building information file (IFC) is a file storing various information about a building. The stored information is a well-known technology, and a detailed description thereof will be omitted.

건물 정보 파일(IFC)은 별도의 데이터베이스(110)에서 저장되고 관리될 수 있다.The building information file (IFC) can be stored and managed in a separate database 110.

건물 정보 파일(IFC)에는 다수의 건물 객체(Building elements)가 포함되며, 그 종류는 다양하다. 예를 들어, 건물정보 입력 모듈(100)이 개방형 BIM인 경우, 건물 객체는 벽체(Wall), 바닥(slab), 기둥(Column), 보(Beam), 창호(Window), 계단(Stair), 커튼월(Curtain Wall), 문(Door), 설비(Equipment), 램프(Ramp)를 비롯하여 건물에 구비되는 모든 객체를 포함한다. 또한, 별도의 지붕정보가 더 포함될 수 있다.The building information file (IFC) includes a number of building elements, which vary. For example, if the building information input module 100 is an open BIM, the building object may be a wall, a slab, a column, a beam, a window, a stair, It includes all the objects in the building, including the Curtain Wall, Door, Equipment, and Ramp. Further, additional roof information may be further included.

외피 생성모듈(200)은, 정보 입력모듈(210)에서 입력되는 정보를 이용하여 외피를 생성한다.The envelope generation module 200 generates an envelope using information input from the information input module 210. [

정보 입력모듈(210)에는 건물 정보, 평면 유형에 대한 정보 및 입면 유형에 대한 정보가 입력된다.The information input module 210 receives information on building information, plane type, and elevation type.

입력되는 건물 정보는 층수, 층고 및 슬라브 두께인 것이 바람직하다. 이러한 정보들을 이용하여, 층수X(층고+슬라브두께)를 연산함으로써 건물 전체 높이를 알 수 있고 이를 이용하여 건물 외피의 전체 높이를 알 수 있기 때문이다.Preferably, the input building information is a number of stories, a story height, and a slab thickness. By using such information, it is possible to know the total height of the building by calculating the number of floors X (thickness and slab thickness), and it is possible to know the total height of the building envelope by using this information.

평면 유형에 대한 정보와 입면 유형에 대한 정보가 입력되기 위하여, 평면 유형 입력모듈(211)과 입면 유형 입력모듈(212)이 구비된다.A plane type input module 211 and an elevation type input module 212 are provided in order to input information on the plan type and information on the elevation type.

평면 유형 입력모듈(211)에서 평면 유형이 입력되고 이에 대한 정보가 입력된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 평면 유형은 사각형, 원형, 및 다각형 중 어느 하나이다. 여기에서, 평면 유형이 사각형인 경우 평면 유형에 대한 정보는 가로길이 및 세로길이이며, 평면 유형이 원형인 경우 평면 유형에 대한 정보는 제 1 반지름 및 제 2 반지름이며, 평면 유형이 다각형인 경우 평면 유형에 대한 정보는 각수 및 반지름이다. 특히, 원형은 타원형인 경우를 포함하는 개념임에 주의한다. In the plan type input module 211, the plan type is inputted and information is inputted. As shown in Fig. 2, the plan type is any one of a rectangle, a circle, and a polygon. Here, if the plane type is a rectangle, the information about the plane type is the width and the length. If the plane type is circular, the information about the plane type is the first radius and the second radius. If the plane type is polygonal, Information about the type is the number and radius. In particular, it should be noted that the circle is an elliptical concept.

입면 유형 입력모듈(212)에서 입면 유형이 입력되고 이애 대한 정보가 입력된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 입면 유형은 기본형, 면적변화형, Tapered형, Twist형 및 복합형 중 어느 하나이다. 여기에서, 기본형은 입면에 변화가 없는 경우, 복합형은 면적변화형, Tapered형, 및 Twist형 중 어느 둘 이상이 복합된 경우를 의미한다. 또한, 여기에서, 입면 유형이 면적변화형인 경우 입면 유형에 대한 정보는 최상부면적 또는 최하부면적을 중간층면적으로 나눈 중간층면적비율이며, 입면 유형이 Tapered형인 경우 입면 유형에 대한 정보는 최하부면적을 최상부면적으로 나눈 면적비율이며, 입면 유형이 Twist형인 경우 입면 유형에 대한 정보는 회전각(Pi)이다. 복합형인 경우 복합된 둘 이상의 유형에 필요한 정보가 모두 입력된다. In the elevation type input module 212, the elevation type is input and information on the effect is input. As shown in FIG. 2, the elevation type is any of a basic type, an area changing type, a tapered type, a twist type, and a composite type. Here, the basic type means a case where there is no change in the elevation, and the complex type means a case where two or more of the area change type, tapered type, and twist type are combined. In the case where the elevation type is an area change type, the information on the elevation type is the ratio of the interlayer area obtained by dividing the uppermost area or the lowest area by the interlayer area. If the elevation type is a tapered type, the information about the elevation type includes the lowest area . If the elevation type is Twist type, the information about the elevation type is the rotation angle (Pi). In the case of a complex type, all the necessary information for two or more complex types is entered.

외피 생성모듈(200)은, 입력된 건물 정보, 평면 유형에 대한 정보 및 입면 유형에 대한 정보를 이용하여 건물 외피를 생성한다.The shrunk creation module 200 creates the building envelope using the information of the building information, the information of the plan type, and the information of the elevation type.

보다 구체적으로, 평면 유형에 대한 정보를 이용하여 건물 외피의 평면이 결정되고, 건물 정보(층수, 층고 및 슬라브 두께)를 이용하여 건물 외피의 높이가 결정되면 건물 외피의 1차 모델링이 이루어지며, 입면 유형에 대한 정보를 이용하여 앞서 1차 모델링된 건물 외피의 입면을 변경함으로써, 최종적으로 건물 외피가 자동으로 생성된다.More specifically, the plane of the building envelope is determined by using the information about the planar type, and when the height of the building envelope is determined by using the building information (the number of stories, the floor height and the slab thickness) By using the information on the elevation type to change the elevation of the first-modeled building envelope, finally the building envelope is automatically generated.

이와 같이, 본 발명에 의하여 평면 유형 및 입면 유형을 건물 외피에 가장 많이 사용되는 3가지 및 5가지 형태로 구분하고 그 각각의 형태 설정에 필요한 정보를 입력받음으로써 많은 유형의 건물 외피의 평면 및 입면을 효과적으로 표현할 수 있다. As described above, according to the present invention, the plan type and the elevation type are classified into the three types and five types most commonly used in the building envelope, and the information necessary for setting the respective types is inputted, Can be expressed effectively.

또한, 그러한 평면과 입면의 조합에 의하여 결과적으로 대부분의 건물 외피의 형태를 구현하는 것이 가능하다.It is also possible to implement the shape of most building envelopes as a result of such a combination of planar and elevational surfaces.

도 6는 이와 같이 구현된 건물 외피의 예시를 도시한다. Figure 6 shows an example of a building envelope thus implemented.

한편, 정보 출력모듈(220)은 정보가 입력되고 외피가 생성되는 동안 또는 외피가 생성된 후 이를 출력함으로써 사용자가 이를 확인할 수 있도록 한다.
On the other hand, the information output module 220 outputs information after the information is input and the envelope is generated or after the envelope is generated, so that the user can confirm the information.

이와 같은 방법으로 건물 외피가 생성되면, 건물 정보 입력모듈(100)은 이를 건물 정보 파일(IFC)에 반영한다. When the building envelope is generated in this manner, the building information input module 100 reflects it in the building information file IFC.

일 실시예에서는, 건물 정보 파일(IFC)의 생성 단계에서, 외피 생성모듈(200)에서 생성된 건물 외피를 이용하여 생성될 수 있다. In one embodiment, the building information file (IFC) can be generated using the building envelope generated by the envelope creation module 200 in the creation step.

다른 실시예에서는, 건물 정보 파일(IFC)은 기 생성되어 있는 단계에서, 즉 건물 정보 파일(IFC) 내에 건물 외피가 미리 저장되어 있는 단계에서, 외피 생성모듈(200)에서 생성된 외피로 이를 대체할 수 있다.
In another embodiment, at the stage where the building information file IFC is preliminarily stored, that is, at the stage where the building exterior is stored in the building information file IFC, the building information file IFC is replaced with the exterior can do.

외피 생성모듈(200)에서 자동으로 생성된 건물 외피가 건물 정보 파일(IFC)에 반영되면, 이를 이용하여 물량 산출 모듈(300)이 건물의 물량을 산출하거나 또는 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)이 건물의 에너지를 시뮬레이션할 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이 건물 에너지 시뮬레이션에 활용될 경우, 계획설계단계에서 에너지 효율을 고려한 건물 외피 계획이 가능할 뿐만 아니라 외피 형태를 변경할 경우의 에너지 효율의 변화 여부를 즉각적으로 확인할 수 있다는 장점이 있다.If the building envelope automatically generated by the envelope generation module 200 is reflected in the building information file IFC, the quantity calculation module 300 calculates the quantity of the building or the building energy simulation module 400 calculates Can be simulated. In particular, when used in building energy simulation as described above, it is possible not only to plan the building envelope considering the energy efficiency at the planning stage, but also to immediately check whether the energy efficiency changes when changing the envelope shape.

건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)은 건물 정보 입력 모듈(100)로부터 건물 정보 파일(IFC)을 불러와서 이를 이용하여 건물 에너지를 시뮬레이션할 수 있다. 건물 정보 파일(IFC)은 외피 생성 모듈(200)에서 생성된 건물 외피가 반영되어 있음은 물론이다.The building energy simulation module 400 can invoke the building information file (IFC) from the building information input module 100 and use it to simulate building energy. It goes without saying that the building information file (IFC) reflects the building envelope generated by the envelope creation module 200.

건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)은 에너지 시뮬레이션을 위하여 에너지 시뮬레이션용 기본 정보 및 에너지 속성을 필요로 한다. 이들은 정보 입력 모듈(210)을 통하여 입력될 수 있다.The building energy simulation module 400 requires basic information and energy attributes for energy simulation for energy simulation. These can be input through the information input module 210.

에너지 시뮬레이션용 기본 정보는, 냉난방 온도조건, 실내 발열 조건 및 환기횟수를 포함한다. The basic information for the energy simulation includes the cooling / heating temperature condition, the indoor heating condition, and the number of times of ventilation.

에너지 속성은 외벽, 지붕, 바닥과 창호의 열관류율, 일사획득계수(SHGC) 및 일사량을 포함한다. 여기에서, 외벽, 지붕, 바닥과 창호의 열관류율의 경우 건물 정보 파일(IFC)에 포함된 객체들의 속성을 통하여 자동으로 획득될 수 있다. 일사획득계수(SHGC) 및 일사량은 건물이 위치하게 되는 사이트(site)의 정보에 따른다.Energy properties include outer wall, roof, floor and window heat transfer rates, solar radiation gain factor (SHGC) and solar radiation. Here, in the case of the outer wall, the roof, the floor, and the window, the heat conduction rate can be automatically obtained through the properties of the objects included in the building information file (IFC). The solar radiation acquisition factor (SHGC) and solar radiation depend on the information on the site where the building is located.

건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)은 에너지 시뮬레이션을 위하여 에너지 시뮬레이션용 기본 정보 및 에너지 속성을 이용하여 냉방 최대부하 및 난방 최대부하를 연산할 수 있는데, 연산 방법 자체는 종래 기술인바 상세한 설명은 생략한다.The building energy simulation module 400 can calculate the cooling maximum load and the heating maximum load by using the basic information and energy property for energy simulation for energy simulation. The calculation method itself is a conventional technology, and a detailed description thereof will be omitted.

일 실시예에서, 하나의 계획설계에 있어서 다수의 건물 외피가 반영된 다수의 건물 정보 파일(IFC)이 동시에 사용될 수 있다. 이 경우, 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)은 냉방 최대부하 및 난방 최대부하를 연산하고 어떠한 건물 정보 파일(IFC), 다시 말해 어떠한 건물 외피가 에너지 효율 면에서 최적인지를 출력할 수 있다(도 10).
In one embodiment, a plurality of building information files (IFC) reflecting a plurality of building envelopes in one planning design can be used at the same time. In this case, the building energy simulation module 400 computes the cooling maximum load and the heating maximum load and can output which building information file (IFC), i.e., which building envelope is optimal in terms of energy efficiency (Figure 10) .

한편 본 발명은 인터페이스 등을 이용한 어떠한 입출력 방법도 사용할 수 있는데, 도 5는 인터페이스의 일례를 도시하나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.Meanwhile, the present invention can use any input / output method using an interface or the like. FIG. 5 shows an example of an interface, but is not limited thereto.

도 5에 도시된 인터페이스에서, 좌상단은 평면 유형 및 입면 유형을 선택하고 이에 대한 정보를 입력하는 창, 그리고 기본이 되는 건물 정보(층수, 층고 등)를 입력하는 창이다.In the interface shown in Fig. 5, the upper left corner is a window for selecting a plan type and an elevation type, a window for inputting information thereon, and a building inputting basic building information (number of stories, height, etc.).

우상단은 해당 건물 외피의 형태를 개략적으로 출력하는 창이다.The upper right is a window that roughly shows the shape of the building envelope.

하단은 건물 에너지 시뮬레이션을 위하여 필요한 에너지 속성을 입력하는 창이다.
The lower part is a window for inputting the energy properties required for building energy simulation.

2. 방법의 설명2. Explanation of method

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 건물 외피 형태 자동화 생성 방법을 설명한다.A method of creating a building envelope type automation according to the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 정보 입력모듈(210)에 건물 정보, 평면 유형과 이에 대한 정보 및 입면 유형과 이에 대한 정보가 입력된다(S100). First, the building information, the plan type, the information about the building type, the elevation type, and the information about it are inputted to the information input module 210 (S100).

전술한 바와 같이, 건물 정보는 층수, 층고 및 슬라브 두께를 포함한다.As described above, the building information includes the number of stories, the story height and the slab thickness.

평면 유형은 사각형, 원형, 및 다각형 중 어느 하나이며, 평면 유형에 대한 정보는 각각의 경우 가로길이 및 세로길이, 제 1 반지름 및 제 2 반지름, 각수 및 반지름이다. The plane type is any one of a rectangle, a circle, and a polygon, and the information about the plane type is in each case a width and a length, a first radius and a second radius, an angle and a radius.

입면 유형은 기본형, 면적변화형, Tapered형, Twist형 및 복합형 중 어느 하나이다. 입면 유형에 대한 정보는 면적변화형, Tapered형, 및 Twist형의 경우 각각 중간층면적비율, 면적비율, 회전각(Pi)이다. 복합형인 경우 복합된 둘 이상의 유형에 필요한 정보가 모두 입력된다. The elevation type is either basic type, area changing type, tapered type, twist type, or hybrid type. The information on the elevation type is the area ratio, area ratio, and rotation angle (Pi) for the area change type, tapered type, and twist type, respectively. In the case of a complex type, all the necessary information for two or more complex types is entered.

다음, 외피 생성모듈(200)이 상기 입력된 건물 정보, 평면 유형과 이에 대한 정보 및 입면 유형과 이에 대한 정보를 이용하여 건물 외피를 생성한다(S200).Next, the shroud generation module 200 generates the building envelope using the inputted building information, the plan type, information on the plan type, the elevation type, and the information on the building envelope (S200).

다음, 정보 출력모듈(220)이 상기 생성된 건물 외피를 출력한다(S300). S200 단계와 S300 단계는 동시에 이루어질 수도 있다.Next, the information output module 220 outputs the generated building envelope (S300). Steps S200 and S300 may be simultaneously performed.

다음, 건물 정보 입력 모듈(100)이 상기 생성된 건물 외피를 건물 정보 파일(IFC)에 반영한다(S400).Next, the building information input module 100 reflects the generated building envelope to the building information file IFC (S400).

이와 같은 과정으로 계획설계단계부터 정확하고 다양한 건물 외피 모델링이 가능하며, 이를 이용하여 물량산출 또는 건물에너지시뮬레이션 등 다양한 어플리케이션에 적용되어 그 정확도를 상승시킬 수 있으며, 계획설계단계에서 해당 건물 외피를 변경하는 경우에도 변경된 부분이 빠르고 정확하게 반영될 수 있다는 장점을 갖는다.
Through this process, accurate and various building envelope modeling is possible from the planning stage, and it can be applied to various applications such as quantity calculation or building energy simulation by using it, and the accuracy can be raised. The changed part can be reflected quickly and accurately.

도 4를 참조하여 본 발명에 따라 자동화 생성된 건물 외피 형태를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 방법을 설명한다.Referring to FIG. 4, a building energy simulation method using an automotive building envelope form according to the present invention will be described.

먼저, 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)이 건물 정보 입력 모듈(100)로부터 건물 정보 파일(IFC)을 로딩한다(S500). 건물 정보 파일(IFC)에는 외피 생성 모듈(200)에서 생성된 건물 외피에 대한 정보가 반영되어 있다. First, the building energy simulation module 400 loads the building information file IFC from the building information input module 100 (S500). The building information file (IFC) reflects information about the building envelope generated by the envelope creation module 200.

다음, 정보 입력 모듈(210)을 통하여 에너지 시뮬레이션용 기본 조건을 입력한다(S600). 에너지 시뮬레이션용 기본 정보는, 냉난방 온도조건, 실내 발열 조건 및 환기횟수를 포함한다. Next, basic conditions for energy simulation are inputted through the information input module 210 (S600). The basic information for the energy simulation includes the cooling / heating temperature condition, the indoor heating condition, and the number of times of ventilation.

다음, 정보 입력 모듈(210)을 통하여 에너지 속성에 대한 정보를 입력한다(S700). 에너지 속성은 외벽, 지붕, 바닥과 창호의 열관류율, 일사획득계수(SHGC) 및 일사량을 포함한다. 여기에서, 외벽, 지붕, 바닥과 창호의 열관류율의 경우 건물 정보 파일(IFC)에 포함된 객체들의 속성을 통하여 자동으로 획득될 수도 있다. Next, the information about the energy attribute is input through the information input module 210 (S700). Energy properties include outer wall, roof, floor and window heat transfer rates, solar radiation gain factor (SHGC) and solar radiation. Here, the heat pipe rate of the outer wall, the roof, the floor, and the window may be automatically obtained through the properties of the objects included in the building information file (IFC).

다음, 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)은 건물 정보 파일(IFC)과 획득된 정보들을 이용하여 냉방 최대부하 및 난방 최대부하 중 어느 하나 이상을 연산한다(S800). Next, the building energy simulation module 400 calculates at least one of the cooling maximum load and the heating maximum load using the building information file (IFC) and the acquired information (S800).

이와 같은 과정으로 계획설계단계에서 획득된 다양한 건물 외피마다 신속하고 정확한 에너지 시뮬레이션이 가능하여, 사용자의 의사 결정에 큰 도움을 줄 수 있다.
In this way, rapid and accurate energy simulation can be performed for various building envelopes obtained at the planning stage, which can greatly contribute to user decision making.

3. 검증3. Verification

본 발명에 따른 방법을 이용하여, 초고층 건물에 있어서 건물 외피의 에너지 성능을 분석해보았다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 대한민국 서울에 위치하게 되는 건물을 예로 들어 검증하였다.Using the method according to the present invention, the energy performance of a building envelope in a skyscraper was analyzed. As shown in FIG. 8A, the building which is located in Seoul, Republic of Korea is exemplified.

도 7에 도시되는 바와 같이, ALT1, ALT2, ALT3의 대안을 이용하였다.As shown in Fig. 7, alternatives of ALT1, ALT2, and ALT3 have been used.

정보 입력 모듈(210)에 입력되는 외피 생성 관련 정보는 도 7에 도시된다.The envelope creation related information input to the information input module 210 is shown in Fig.

ALT1의 평면 유형은 다각형이고 이에 대한 정보로서 각수 6개, 반지름 30m로 설정하였으며, ALT2의 평면 유형은 사각형이고, 이에 대한 정보로서 가로길이 30m, 세로길이 30m로 설정하였으며, ALT3의 평면 유형은 원형이고, 이에 대한 정보로서 제 1 반지름은 30m, 제 2 반지름은 30m로 설정하였다. 건물 정보로서, 층수는 77층, 층고는 4m로 설정하였다.The plane type of ALT1 is polygon, and the information is set as 6 pieces and the radius is set to 30m. The plane type of ALT2 is rectangular, and information about it is set as 30m and 30m. The plane type of ALT3 is circular And the first radius and the second radius are set to 30 m and 30 m, respectively. As the building information, the number of floors was set at 77 floors, and the floor height was set at 4 m.

또한, 건물 에너지 시뮬레이션을 위하여 입력되는 정보로서, 에너지 시뮬레이션용 기본 정보 냉난방 온도조건, 실내 발열 조건 및 환기횟수가 도 8a에 도시된다. Also, as information to be inputted for the building energy simulation, the basic information for cooling and heating the energy simulation conditions, the indoor heating conditions and the number of times of ventilation are shown in FIG. 8A.

또한, 건물 에너지 시뮬레이션을 위하여 입력되는 정보로서, 에너지 속성에 대한 정보인 외벽, 지붕, 바닥과 창호의 열관류율, 일사획득계수(SHGC) 및 일사량이 도 8b에 도시된다.In addition, FIG. 8B shows the heat conduction ratio, the solar radiation acquisition coefficient (SHGC), and the solar radiation amount of the outer wall, the roof, the floor and the window, which are information about the energy property as information inputted for the building energy simulation.

건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)은 이를 이용하여 ALT1, ALT2, ALT3 각각에 대한 건물 에너지를 시뮬레이션함으로서 냉난방 최대부하를 연산하였으며, 그 결과는 각각 도 9a, 도 9b, 도 9c에 도시된다.The building energy simulation module 400 calculates the maximum heating and cooling load by simulating the building energy for each of ALT1, ALT2, and ALT3, and the results are shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, respectively.

이를 종합한 결과가 도 10에 도시되는데, 이를 통하여 본 검증에서는 건물 외피의 평면 유형이 사각형인 ALT2의 대안에서 냉방 최대부하 및 난방 최대부하가 가장 낮기에 에너지 관점에서 효율적임을 확인하였다.The result of this synthesis is shown in FIG. 10, which confirms that the planar type of the building envelope is efficient from the energy point of view because it has the lowest cooling maximum load and the maximum heating load in the alternative ALT2.

이와 같이, 본 발명을 통하여 에너지 시뮬레이션 관점에서 최적의 건물 외피 형태를 사용자에게 효과적이고 즉시적으로 제공할 수 있다.
As described above, the present invention can effectively and instantaneously provide the user with an optimal building envelope form in terms of energy simulation.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. It will be appreciated that embodiments are possible. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be determined by the claims.

100: 건물 정보 입력모듈
110: 데이터베이스
200: 외피 생성모듈
210: 정보 입력모듈
211: 평면 유형 입력모듈
212: 입면 유형 입력모듈
220: 정보 출력모듈
300: 물량 산출 모듈
400: 건물 에너지 시뮬레이션 모듈
100: building information input module
110: Database
200: envelope generation module
210: Information input module
211: Planar type input module
212: elevation type input module
220: Information output module
300: Quantity calculation module
400: building energy simulation module

Claims (16)

(a) 정보 입력모듈(210)에 건물 정보, 평면 유형과 이에 대한 정보 및 입면 유형과 이에 대한 정보가 입력되는 단계;
(b) 외피 생성모듈(200)이 상기 입력된 건물 정보, 평면 유형과 이에 대한 정보 및 입면 유형과 이에 대한 정보를 이용하여 건물 외피를 생성하는 단계;
(c) 건물 정보 입력모듈(100)이 상기 생성된 건물 외피를 건물 정보 파일(IFC)에 반영하는 단계; 및
(d) 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)이 상기 건물 정보 파일(IFC)을 이용하여 건물의 에너지를 시뮬레이션하는 단계를 포함하고,
상기 (d) 단계 이전에,
(d1) 상기 정보 입력 모듈(210)에 에너지 시뮬레이션용 기본 정보 및 건물 에너지 속성이 입력되는 단계를 더 포함하며,
상기 (d) 단계는,
(d') 상기 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(400)이 상기 건물 정보 파일(IFC) 및 상기 입력된 에너지 시뮬레이션용 기본 정보 및 건물 에너지 속성을 이용하여 건물의 에너지를 시뮬레이션하는 단계이고,
상기 (d') 단계의 시뮬레이션 결과 냉방 최대부하 및 난방 최대부하 중 어느 하나 이상이 출력되며,
상기 (a) 내지 (c) 단계에 따라 상이한 다수의 정보가 각각 입력되어 다수의 건물 정보 파일(IFC)이 생성되고,
상기 (d') 단계에서 상기 다수의 건물 정보 파일(IFC)에 따라 각각 냉방 최대부하 및 난방 최대부하 중 어느 하나 이상이 출력되고,
상기 (d') 단계 이후,
(e) 상기 다수의 건물 정보 파일(IFC)에서 건물 외피 중 냉방 최대부하 또는 난방 최대부하가 가장 낮은 건물 정보 파일(IFC)이 선택되고, 이에 해당하는 건물 외피가 출력되는 단계를 더 포함하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
(a) inputting building information, a plan type, information on the building type, an elevation type, and information on the building information, to the information input module 210;
(b) creating a building envelope using the building information, the plan type, the information, the elevation type, and the information about the entered building information;
(c) reflecting the generated building envelope to the building information file (IFC) by the building information input module 100; And
(d) simulating the energy of the building using the building information file (IFC) by the building energy simulation module 400,
Prior to step (d)
(d1) the basic information for energy simulation and the building energy attribute are input to the information input module 210,
The step (d)
(d ') The building energy simulation module 400 simulates the energy of the building using the building information file (IFC), basic information for the input energy simulation, and building energy attributes,
As a result of the simulation in the step (d '), at least one of the cooling maximum load and the heating maximum load is outputted,
According to the steps (a) to (c), a plurality of different pieces of information are inputted to generate a plurality of building information files (IFC)
In the step (d '), at least one of a cooling maximum load and a heating maximum load is outputted according to the plurality of building information files (IFC)
After the step (d '),
(e) selecting a building information file (IFC) having the lowest cooling maximum load or the maximum heating load among the building enclosures in the plurality of building information files (IFC), and outputting the building enclosure corresponding thereto;
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 (d1) 단계의 상기 에너지 시뮬레이션용 기본 정보는, 냉난방 온도조건, 실내 발열 조건 및 환기횟수를 포함하는 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the basic information for energy simulation in the step (d1) includes a cooling / heating temperature condition, an indoor heating condition, and a ventilation frequency.
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 1 항에 있어서,
상기 (d1) 단계의 상기 에너지 속성은, 외벽, 지붕, 바닥과 창호의 열관류율, 일사획득계수(SHGC) 및 일사량을 포함하는 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the energy attribute in the step (d1) includes an outer wall, a roof, a heat conduction ratio of a floor and a window, a solar radiation acquisition coefficient (SHGC)
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
삭제delete 삭제delete 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c1) 상기 건물 정보 입력모듈(100)이 상기 생성된 건물 외피를 이용하여 새로운 건물 정보 파일을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
The step (c)
(c1) the building information input module (100) generating a new building information file by using the generated building envelope.
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c2) 상기 건물 정보 입력모듈(100)이 기 생성된 건물 정보 파일에 저장된 건물 외피를 상기 (b) 단계에서 생성된 건물 외피로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
The step (c)
(c2) replacing the building envelope stored in the building information file with the building envelope generated in the step (b) by the building information input module (100)
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 건물 정보 입력모듈(100)은 BIM(Building Information Modeling)을 지원하는 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
The building information input module 100 supports Building Information Modeling (BIM)
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계 이후,
(d2) 물량 산출 모듈(300)이 상기 건물 정보 파일을 이용하여 건물 객체를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
After the step (c)
(d2) calculating the building object using the building information file by the quantity calculation module (300)
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 단계는 이후,
(b1) 정보 출력모듈(220)이 상기 생성된 건물 외피를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
The step (b)
(b1) the information output module (220) outputting the generated building envelope.
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (a) 단계의 평면 유형은, 사각형, 원형, 및 다각형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the plane type of step (a) is any one of a rectangle, a circle, and a polygon.
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 12 항에 있어서,
상기 평면 유형이 사각형인 경우, 상기 평면 유형에 대한 정보는 가로길이 및 세로길이이며,
상기 평면 유형이 원형인 경우, 상기 평면 유형에 대한 정보는 제 1 반지름 및 제 2 반지름이며,
상기 평면 유형이 다각형인 경우, 상기 평면 유형에 대한 정보는 각수 및 반지름인 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
13. The method of claim 12,
If the plane type is a rectangle, the information about the plane type is a width and a length,
If the planar type is circular, the information about the planar type is a first radius and a second radius,
Wherein if the plane type is polygonal, the information about the plane type is an angle and a radius.
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 12 항에 있어서,
상기 (a) 단계의 입면 유형은, 기본형, 면적변화형, Tapered형, Twist형 및 복합형 중 어느 하나이며,
상기 기본형은 입면에 변화가 없는 경우이며,
상기 복합형은 상기 면적변화형, 상기 Tapered형, 및 상기 Twist형 중 어느 둘 이상이 복합된 경우인 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
13. The method of claim 12,
The elevation type of the step (a) is any one of a basic type, an area changing type, a tapered type, a twist type, and a composite type,
The basic type has no change in the elevation,
Wherein the complex type is a case where any two or more of the area change type, the tapered type, and the twist type are combined.
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 14 항에 있어서,
상기 입면 유형이 면적변화형인 경우, 상기 입면 유형에 대한 정보는 최상부면적 또는 최하부면적을 중간층면적으로 나눈 중간층면적비율이며,
상기 입면 유형이 Tapered형인 경우, 상기 입면 유형에 대한 정보는 최하부면적을 최상부면적으로 나눈 면적비율이며,
상기 입면 유형이 Twist형인 경우, 상기 입면 유형에 대한 정보는 회전각(Pi)인 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
15. The method of claim 14,
When the elevation type is an area change type, the information on the elevation type is an intermediate layer area ratio obtained by dividing the uppermost area or the lowermost area by the intermediate area,
When the elevation type is a tapered type, the information on the elevation type is an area ratio obtained by dividing the lowermost area by the uppermost area,
Wherein when the elevation type is Twist type, the information about the elevation type is a rotation angle Pi.
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (a) 단계의 건물 정보는, 층수, 층고 및 슬라브 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는,
건물 외피 형태 자동화 생성 및 건물 에너지 시뮬레이션 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the building information in step (a) includes a number of stories, a story height, and a slab thickness.
Building envelope type automation generation and building energy simulation method.
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