KR102304386B1 - 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템 - Google Patents

사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 과제는 건축물에서의 동선계획 최적화 답안을 도출하고, 사용자가 생성한 실 별 조건을 만족시키는 평면과 단면이 실시간으로 산출되도록 하여 기본계획 단계에서 인건비용을 단축시키고, 업무 효율을 향상시킬 수 있으며, 건축물을 의뢰하는 클라이언트에게 다수의 대안을 도출하여 제공하며, 최적의 설계 대안을 선택하도록 시각화하여 제공하는데 있다.
일례로, 설계 대상 건축물과 관련된 법규데이터에 따른 대지정보와 용도정보를 포함하는 건축물 기본정보를 설정하는 건축물 기본정보 설정부; 및 상기 건축물의 기본정보에 따른 실 별 물리적 특성 조건을 설정하고, 설정된 상기 실 별 물리적 특성 조건에 따른 평면 및 수직 단면도를 생성하고, 생성된 상기 평면 및 수직 단면도의 오류 발생 시 상기 건축물의 기본정보와 상기 실 별 물리적 특성 조건에 따르며 상기 평면 및 수직 단면도에 기초한 대안 설계 정보를 자동 생성하여 선택 가능하게 제공하는 건축 설계 정보 처리부를 포함하는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템을 개시한다.

Description

사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템{SYSTEM FOR GENERATING ALTERNATIVE DESIGN SATISFYING DESIGN CONDITIONS CREATING BY USER}
본 발명의 실시예는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템에 관한 것이다.
대한건축사협회에서는 건축설계 진행과정을 기획업무(pre-design), 계획설계(schematic design), 기본설계(drawing development), 실시설계(working drawing)의 4단계로 크게 구분하고 있다.
여기서, 기획업무(pre-design) 과정은 건축주와의 계약을 통해 건축대지에 대한 각종 자료(지적도, 도시계획도, 측량도)를 기초로 디자인을 위한 기본적인 정보들을 확인할 수 있는 도면을 작성하는 과정으로, 대지에 대한 지번, 건축주가 지으려는 용도 정도의 정보만으로 그 땅에 적용되는 법규를 분석, 건축주의 목적(ex. 최대한의 임대수익, 최대의 면적, 인접보도로부터의 최소거리 등)에 맞는 건물이 지어질 수 있는지 상황을 분석하고, 개략의 건축물 규모를 파악하여 매스(MASS)를 도출하는 단계라 할 수 있다.
상기 계획설계(schematic design)는 기획설계에서 결정된 내용을 도면화하는 과정으로, 건축주의 요구사항과 시공도면의 작성에 필요한 중요사항을 결정할 수 있다. 또한 계획설계 과정은, 건축사의 디자인 의도와 개념을 도면에 녹이는 과정으로, 건축주와의 충분한 대화와 협의를 통해 건축, 구조, 재료, 설비, 색상 등 총체적인 디자인을 결정할 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 대지에 대한 상세분석, 건물로의 진출입구 계획, 건물의 상세한 층/실 별 규모와 구조계획, 평면/입면/단면의 유기적 계획, 주차계획, 법규에 부합하는 각 부위의 계획과, 조경계획을 설계하는 단계라 할 수 있다.
상기 기본설계(drawing development) 과정은 건축주와 건축사가 논의한 결과인 계획설계를 더욱 심화하는 과정으로, 기본설계에서의 도면은 관련 행정기관과 관련 집단의 판단을 수렴하고, 계획도면에서 구조계획과 설비계획을 진행하여 구조부재들의 위치와 치수를 정확히 결정하고 표현할 수 있으며, 계획설계에서 결정된 안을 실제로 구현하기 위한 단계라 할 수 있다.
상기 실시설계(working drawing) 과정은 건축물을 정확히 시공하기 위하여 모든 건축요소를 결정하고, 각종 연결부위의 디테일 도면, 성능 계산서, 시방서 등을 작성하는 과정으로, 건축사의 계획과 함께 다양한 건축 관련 분야의 계획을 종합할 수 있다. 또한, 실시설계 과정에서 구조, 설비, 냉난방, 배관, 방화계획 등을 도면에 반영하며, 해당 도면으로 표현하기 어려운 내용과 필요한 내용을 구체적으로 제시한 시방서, 구조계산서 및 협력업체가 작성한 기타 관계도서를 종합할 수 있다.
이러한 건축 설계 과정에서, 현재 기획업무에 속하는 규모검토, 법규검토, 공정표에 관한 설계 자동화 소프트웨어에 대한 연구는 활발히 이루어지고 있다.
그러나, 기획업무의 후속업무인 계획설계로 이어지는 과정에서 건축물의 내부구성, 건축물의 용도(ex. 호텔, 병원, 공동주택, 데이터센터, 오피스 등) 별로 필요 실 목록을 작성하고, 고객이 요구하는 면적에 부합한 실(room) 구획선, 시각화, 동선에 따른 실 경계선 배치와 외곽선(층 별 외벽 구획선)을 기준으로 하여 배치된 실의 개수와 면적의 정합성을 검토하여 시각화시키는 방법, 요구조건에 맞는 면적과 위치를 가지는 실들을 통과하지 않는 구조의 스팬(span) 설정에 대한 설계 자동화에 대하여는 다수의 대안을 즉각적으로 확보할 수 없으며, 단일 용도의 건축물(일반적으로 공동주택)에서만 사용이 가능하다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1670602호(등록일자: 2016년10월24일) 공개특허공보 제10-2015-0003008호(공개일자: 2015년01월08일)
본 발명의 실시예는, 건축물에서의 동선계획 최적화 답안을 도출하고, 사용자가 생성한 실 별 조건을 만족시키는 평면과 단면이 실시간으로 산출되도록 하여 기본계획 단계에서 인건비용을 단축시키고, 업무 효율을 향상시킬 수 있으며, 건축물을 의뢰하는 클라이언트에게 다수의 대안을 도출하여 제공하며, 최적의 설계 대안을 선택하도록 시각화하여 제공하는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템을 제공한다.
또한, 물류센터, 창고, 병원, 보안용 건물과 같이 동선계획이 중요시 되는 용도의 건물에서 최단거리를 확보하기 위해 설계자가 직관적으로 벽의 구획선을 그리는 기존의 설계방식보다 자동화된 설계 시스템에서 최적화된 해답을 쉽게 도출할 수 있는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템을 제공한다.
또한, 사용자가 설정한 실 별 조건을 만족시키는 평면 및 단면을 실시간으로 도출함으로써, 사용자가 설정하는 조건의 변화에 따라 실시간으로 바뀌는 평면, 단면, 전체 건물 연면적 대비 해당 용도 실의 면적 비율과, 그에 따른 수용인원 및 수용장비의 변화를 대안 별로 비교할 수 있고, 이에 따라 계획설계, 기본설계 단계에서 설계자와 설계를 의뢰하는 고객에게 다수의 합리적인 대안을 제시할 수 있으며, 특정 조건에서 합리적인 최적의 설계 대안을 빠르게 선택할 수 있도록 시각화 및 수치화된 자료를 제공할 수 있는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템을 제공한다.
본 실시예에 따른 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템은, 설계 대상 건축물과 관련된 법규데이터에 따른 대지정보와 용도정보를 포함하는 건축물 기본정보를 설정하는 건축물 기본정보 설정부; 및 상기 건축물의 기본정보에 따른 실 별 물리적 특성 조건을 설정하고, 설정된 상기 실 별 물리적 특성 조건에 따른 평면 및 수직 단면도를 생성하고, 생성된 상기 평면 및 수직 단면도의 오류 발생 시 상기 건축물의 기본정보와 상기 실 별 물리적 특성 조건에 따르며 상기 평면 및 수직 단면도에 기초한 대안 설계 정보를 자동 생성하여 선택 가능하게 제공하는 건축 설계 정보 처리부를 포함한다.
또한, 상기 건축물 기본정보 설정부는, 설계 대상 건축물에 대한 대지경계선, 건축한계선, 건폐율, 용적률, 인접건물 3차원정보 및 건물방향정보 중 적어도 하나를 포함하는 건축물 대지정보를 설정하는 건축물 대지정보 설정부; 및 설계 대상 건축물의 전체의 용도 및 실 별 용도 정보를 설정하는 건축물 용도 설정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 건축 설계 정보 처리부는, 상기 건축물 기본정보에 따른 실 별 물리적 특성 조건을 설정하여 계획설계 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부; 상기 템플릿 생성부를 통해 생성된 상기 계획설계 템플릿에 따른 층 별 실의 배치 구조와 면적 정보, 및 수직 고정 코어를 포함한 평면 및 수직 단면도를 생성하여 표출하되 상기 평면 및 수직 단면도에 포함된 파라미터를 사용자에 의해 수정 가능하게 표출하는 실 평면 정보 조작부; 상기 실 평면 정보 조작부를 통해 표출되는 상기 평면 및 수직 단면도가 미리 설정된 건축한계선을 초과하거나 침범할 경우 상기 건축물 기본정보를 만족하는 범위 내에서 상기 평면 및 수직 단면도에서 실의 배치, 면적 및 구조를 자동 수정하여 상기 건축한계선 내로 최적화시키는 대안 설계 정보 제공부; 및 상기 평면 및 수직 단면도에 적용된 그리드를 따라 상기 평면 및 수직 단면도의 벽체라인이 변경 가능하도록 하여 설계도를 생성하는 평면 설계도 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 템플릿 생성부는, 설계 대상 건축물의 건물 개수, 각 건물 당 층 수, 용도 별 실 목록, 각 용도 별 각 층의 실 분포도, 실의 배치위치, 층 별 실의 요구면적, 실의 요구면적에 대한 오차허용범위, 층별 실의 유효 폭, 층 별 실의 층고, 층 별 수직 고정 코어, 코어와 인접해야 하는 실, 복도와 인접해야 하는 실, 실 간의 인접관계와 이격관계 중 적어도 하나에 대한 층/실 별 물리적 특성 조건을 설정하고, 설정된 상기 층/실 별 물리적 특성 조건에 기초한 실 구획선을 갖는 다수의 영역을 포함한 계획설계 템플릿을 생성할 수 있다.
또한, 상기 실 평면 정보 조작부는, 상기 계획설계 템플릿에 따른 층 별 실의 배치 구조와 면적 정보, 및 수직 고정 코어를 포함한 평면 및 수직 단면도를 생성하여 제공하고, 상기 평면 및 수직 단면도에 포함된 영역들을 드래그 앤 드랍 방식으로 실 간 인접관계와 이격관계, 및 실 별 면적정보를 수정 가능하게 제공할 수 있다.
또한, 상기 대안 설계 정보 제공부는, 상기 평면 및 수직 단면도가 미리 설정된 건축한계선을 초과하거나 침범할 경우 상기 건축물 기본정보 및 상기 층/실 별 물리적 특성 조건이 사용자에 의해 미리 설정된 정확도 내에서 만족되도록 실의 배치, 면적 및 구조가 자동 수정되어 최적화된 대안 설계 정보를 상호 비교 가능하게 제공하고, 제공된 대안 설계 정보 중 적어도 하나가 사용자에 의해 선택 받도록 할 수 있다.
또한, 상기 평면 설계도 생성부는, 상기 대안 설계 정보 제공부를 통해 선택된 대안 설계 정보를 포함하는 평면 및 수직 단면도에 그리드를 적용하여, 상기 그리드를 통해 해당 평면 및 수직 단면도의 벽체라인을 인식하고, 상기 그리드의 간격 조정을 통해 스판(span)을 조정하고, 스판이 조정된 평면 및 수직 단면도에 개구부를 추가 입력 받아 평면 설계도를 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 건축물에서의 동선계획 최적화 답안을 도출하고, 사용자가 생성한 실 별 조건을 만족시키는 평면과 단면이 실시간으로 산출되도록 하여 계획설계 단계에서 인건비용을 단축시키고, 업무 효율을 향상시킬 수 있으며, 건축물을 의뢰하는 클라이언트에게 다수의 대안을 도출하여 제공하며, 최적의 설계 대안을 선택하도록 시각화하여 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 물류센터, 창고, 병원, 보안용 건물과 같이 동선계획이 중요시 되는 용도의 건물에서 최단거리를 확보하기 위해 설계자가 직관적으로 벽의 구획선을 그리는 기존의 설계방식보다 자동화된 설계 시스템에서 최적화된 해답을 쉽게 도출할 수 있다.
또한, 사용자가 설정한 실 별 조건을 만족시키는 평면 및 단면을 실시간으로 도출함으로써, 사용자가 설정하는 조건의 변화에 따라 실시간으로 바뀌는 평면, 단면, 전체 건물 연면적 대비 해당 용도 실의 면적 비율과, 그에 따른 수용인원 및 수용장비의 변화를 대안 별로 비교할 수 있고, 이에 따라 계획설계, 기본설계 단계에서 설계자와 설계를 의뢰하는 고객에게 다수의 합리적인 대안을 제시할 수 있으며, 특정 조건에서 합리적인 최적의 설계 대안을 빠르게 선택할 수 있도록 시각화 및 수치화된 자료를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 건축설계 진행과정에서 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템이 적용되는 단계를 강조하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건축물 기본정보 설정부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 템플릿 생성부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실 평면 정보 조작부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 대안 설계 정보 제공부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 평면 설계도 생성부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 일반적인 건축설계 진행과정에서 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템이 적용되는 단계를 강조하여 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템은 일반적인 건축설계 진행과정에서 계획설계 및 기본설계의 일부 단계에 대한 자동화를 구현하기 위한 구성으로, 계획설계에 있어서 계획방향, MASS 계획, 평면계획, 입면계획, 단면계획, 동선 및 주차계획 등의 과정에 대한 자동화를 구현하고, 기본설계에 있어서 배치계획, 평면계획, 입면계획, 단면계획 및 구조계획 등의 과정에 대한 자동화를 구현한 것이다.
종래의 건축 설계 시스템에서도 간단한 자동 설계는 가능하였으나, 사용자가 실 별 목록 작성, 실 별 다양한 조건을 입력할 수 있는 수단이 부재하여 디자인의 자율성이 보장되지 않았으며, 단일 용도의 건물에서만 사용할 수 있기 때문에 얻을 수 있는 설계 대안에 대한 한계가 존재하였다.
그러나, 본 실시예는, 사용자가 여러 조건을 입력한 후 해결이 되지 않는 경우 입력한 조건들을 삭제하고, 우선순위와 조건을 부여하는 과정을 통해 여러 가지의 건축물 설계 대안을 도출함으로써, 사용자가 설정한 조건에 맞는 설계 대안을 비교하여 합리적인 대안을 선택하도록 도와줄 수 있다는 점에서 종래의 건축 설계 시스템과 차별화된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템의 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건축물 기본정보 설정부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 템플릿 생성부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실 평면 정보 조작부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이고, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 대안 설계 정보 제공부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 평면 설계도 생성부에 대한 실행 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템(1000)은 건축물 기본정보 설정부(100), 건축 설계 정보 처리부(200) 및 설계도 파일 변환부(300) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 건축물 기본정보 설정부(100)는, 설계 대상 건축물과 관련된 법규데이터에 따른 대지정보와 용도정보를 포함하는 건축물 기본정보를 설정할 수 있다. 이를 위해 건축물 기본정보 설정부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 건축물 대지정보 설정부(110)와 건축물 용도 설정부(120) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 건축물 대지정보 설정부(110)는, 설계 대상 건축물에 대한 대지경계선, 건축한계선, 건폐율, 용적률, 인접건물 3차원정보 및 건물방향정보 중 적어도 하나를 포함하는 건축물 대지정보를 설정할 수 있다.
상기 건축물 용도 설정부(120)는, 설계 대상 건축물의 전체의 용도 및 실 별 용도 정보를 설정할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 주택(residential), 판매시설(commercial), 숙박시설(hotel/resort), 의료시설(hospital), 업무시설(office), 운동시설(sports), 교육연구시설(educational), 데이터센터(data center), 공장(factory) 등 건축법 시행령의 [별표 1] 용도별 건축물의 종류(제3조의 5관련)에서 정의하는 건축물에 대한 용도를 선택하여 설정할 수 있다. 재건축, 개/보수(refurbishment)의 경우에도 마찬가지로 용도를 설정한 이후 기존 도면을 입력받아 존치부를 락(lock)으로 고정한 후 새로운 조건을 입력하여 대안을 받아볼 수 있다. 이때, 각 용도에 맞게 실들의 기본 설정 목록을 불러올 수 있는데, 병원의 경우 요구 실의 종류(간호사실, 개인진료실 등)와, 호텔의 경우 요구 실의 종류(객실, 용역원실, 프런트데스크, 레스토랑 등)가 다를 수 있다.
또한, 건축물 기본정보 설정부(100)는 해당 대지 관련 법규 데이터 및 해당 설계 대상 건축물의 법규조건(용도 별 규모, 특수 실의 요구 면적, 특수 실의 배치 위치 관련 조건 등) 등을 설정할 수 있다.
상기 건축 설계 정보 처리부(200)는, 건축물 기본정보 설정부(100)를 통해 설정된 건축물의 기본정보에 따른 실 별 물리적 특성 조건을 설정하고, 설정된 실 별 물리적 특성 조건에 따른 평면 및 수직 단면도를 생성하고, 생성된 평면 및 수직 단면도의 오류 발생 시 해당 설계 대상 건축물의 기본정보와 실 별 물리적 특성 조건에 따르며 평면 및 수직 단면도에 기초한 대안 설계 정보를 자동 생성하여 선택 가능하게 제공할 수 있다. 이를 위해 건축 설계 정보 처리부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 템플릿 생성부(210), 실 평면 정보 조작부(220), 대안 설계 정보 제공부(230) 및 평면 설계도 생성부(240) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 템플릿 생성부(210)는, 건축물의 대지정보, 용도정보, 법규조건정보 등을 을 기초로 컴퓨터 프로그램이 감지할 수 있는 2차원 및/또는 3차원 형태의 건축물 최외곽선을 바탕으로 생성 가능한 건축물의 물리적인 한계와 층/실 별 바닥 면적을 설정하기 위한 구성으로, 이를 위해 건축물 기본정보에 따른 실 별 물리적 특성 조건을 설정하여 계획설계 템플릿을 생성할 수 있다. 여기서 실 별 물리적 특성 조건은, 설계 대상 건축물의 건물 개수, 각 건물 당 층 수, 용도 별 실 목록, 각 용도 별 각 층의 실 분포도, 실의 배치위치, 층 별 실의 요구면적, 실의 요구면적에 대한 오차허용범위, 층별 실의 유효 폭, 층 별 실의 층고, 층 별 수직 고정 코어, 코어와 인접해야 하는 실, 복도와 인접해야 하는 실, 실 간의 인접관계와 이격관계 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 각 특성 정보를 자동, 일부 자동, 수동의 방식으로 설정할 수 있다.
이러한 템플릿 생성부(210)는, 건축물의 용도 별 각 실의 특성에 따라 건축물 내에서 실이 놓여져야 하는 위치를 미리 설정된 템플릿에 기초하여 불러들일 수 있다.
이러한 템플릿 생성부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기와 같이 설정된 층/실 별 물리적 특성 조건에 기초한 실 구획선을 갖는 다수의 영역을 포함하는 계획설계 템플릿을 생성할 수 있다. 도 3에 도시된 실행화면에서는 건축물의 용도에 대한 수정이 가능하며, 설정된 실들이 구획선을 갖는 영역으로 표출되어 각 영역이 특정 면적을 이루며, 건물의 규모에 따라 사용자가 층을 늘릴 수도 있고, 줄일 수도 있다.
상기 실 평면 정보 조작부(220)는, 템플릿 생성부(210)를 통해 생성된 계획설계 템플릿에 따른 층 별 실의 배치 구조와 면적 정보, 및 수직 고정 코어를 포함한 평면 및 수직 단면도를 생성하여 표출하되 평면 및 수직 단면도에 포함된 파라미터를 사용자에 의해 수정 가능하게 표출할 수 있다.
좀 더 구체적으로 실 평면 정보 조작부(220)는, 계획설계 템플릿에 따른 층 별 실의 배치 구조와 면적 정보, 및 수직 고정 코어를 포함한 평면 및 수직 단면도를 생성하여 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 각 층 평면에 대한 세부 실 조건(실 별 최소 유효폭, 최소 유효 층고 입력, 면적 오차허용범위(±%)를 설정 또는 입력할 수 있으며, 코어에 대한 락(lock) 기능을 제공할 수 있다. 여기서 락(lock) 기능은 선택된 실의 수평, 수직적인 위치가 고정되어 조건이 변하더라도 위치와 면적의 변화가 없게 강제하는 기능이다.
또한, 실 평면 정보 조작부(220)는, 실의 층고, 실의 면적, 조닝 계획, 최소 유효 폭, 외벽에 인접해야 하는 특성을 만족시켜야 하는 실, 건축물의 코어와 인접해야 하는 특성을 만족시켜야 하는 실, 복도에 인접해야 하는 특성을 만족시켜야 하는 실, 실의 인접관계와 이격관계의 성립 중 적어도 하나의 파라미터 및 그와 관련된 법규 데이터를 설정할 수 있으며, 설정된 파라미터들의 우선순위를 결정하여 각 파라미터가 출력하는 가장자리 선과 사용자가 선택한 구조방식에 따른 구조 기둥의 모듈치수를 결정하고 축 방향을 결정할 수 있다. 여기서, 코어는, 건축물 각층에서 공통적으로 사용되는 수직동선부분과 설비공간 등을 한곳에 집중시켜 만든 공간으로서 엘리베이터, 홀, 계단과 같은 동선공간과 설비관련 수직공간인 AD(airduct:OA/EA/chimney), PS(pipe shaft), AV(alarm valve), EPS(electric pipe shaft, TPS(telecommunication pipe shaft), 연도, 화장실 등으로 구성될 수 있다.
또한, 실 평면 정보 조작부(220)는, 평면 및 수직 단면도에 포함된 영역들을 드래그 앤 드랍 방식으로 실 간 인접관계와 이격관계, 및 실 별 면적정보를 수정 가능하게 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 영역의 드래그 앤 드랍을 통해 실 간 동일 층 내 배치 위치를 수정하여 실 간의 인접관계나 이격관계를 변경할 수 있으며, 영역의 면적을 늘렸다 줄이는 조작을 통해 각 실의 면적 또한 수정할 수 있다.
한편, 도 6의 좌측에 도시된 링크 탭(각 실간의 인접관계와 면적정보 등을 링크로 표시한 탭)에서 면적에 대한 직접 입력과 수정이 가능하며, 실시간으로 도 6의 우측에 도시된 3차원 건물 형태와 건축물 전체의 개요정보가 변화하는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 도 7에 도시된 실행화면을 통해 실의 인접관계와 각종 추가 조건들을 입력하여 설계 정보와 조건을 더욱 구체화시킬 수 있다.
이와 같이 실 평면 정보 조작부(220)를 통해 제공되는 평면 및 수직 단면도 정보를 통해 대지의 관련법규, 건축물의 법규조건을 만족하는 스팬(span)으로의 구조기둥과 축 선, 치수 등의 정보가 출력되며, 단면 설계에 있어서 각 조건에 부합하여 자동으로 생성된 각 층의 평면을 비교하여 수직적으로 고정된 실(코어, 샤프트, 수직동선), 수직적으로 인접을 권장하는 실, 수직적으로 이격해야 하는 실(ex. 물 사용 공간, 전기 시설을 위한 실)을 파악하여 수직단면을 계획할 수 있다.
상기 대안 설계 정보 제공부(230)는, 실 평면 정보 조작부(220)를 통해 표출되는 평면 및 수직 단면도가 미리 설정된 건축한계선을 초과하거나 침범할 경우 건축물 기본정보를 만족하는 범위 내에서 평면 및 수직 단면도에서 실의 배치, 면적 및 구조를 자동 수정하여 건축한계선 내로 최적화시킬 수 있다.
좀 더 구체적으로 대안 설계 정보 제공부(230)는, 평면 및 수직 단면도가 미리 설정된 건축한계선을 초과하거나 침범할 경우 건축물 기본정보 및 상기 층/실 별 물리적 특성 조건이 사용자에 의해 미리 설정된 정확도 내에서 만족되도록 실의 배치, 면적 및 구조가 자동 수정되어 최적화된 대안 설계 정보를 상호 비교 가능하게 제공하고, 제공된 대안 설계 정보 중 적어도 하나가 사용자에 의해 선택 받도록 할 수 있다. 즉, 사용자가 설정한 조건을 만족하되 오차 허용 범위 내에 대안 들을 제시하고, 설정 조건을 실시간 변경해 가며 그에 따라 변화하는 설계 대안을 제공 받을 수 있다. 다만, 실 간 인접관계는 그대로 유지한 설계 대안을 제시할 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 대안 선택 창이 출력될 수 있으며, 이러한 대한 선택 창은 2차원 평면도 및 3차원 투시도를 표시하여 설계 대안에 따른 프로그램(용도 별 실) 구성 비율과 건축물 개요를 확인시켜주어 합리적인 선택을 할 수 있도록 대안을 상호 비교할 수 있도록 한다. 도 8에 도시된 선택 창에는 조닝 구성이 명확히 다른 5가지의 대표 대안 정보를 표시하고 있으며, 실제 프로그램이 계산한 대안은 12,427개(입력된 정보에 따라 다름)이나, 시간과 용량의 문제로 모든 대안을 표출할 수 없기 때문에 추가 대안 정보에 대해서는 외부의 서버(ex. 클라우드 서버)로부터 다수의 대안을 수신하여 받아 볼 수 있다.
상술한 대안 설계 정보는, 실의 용도 별로 대분류가 이루어지며, 색상으로 구분될 수 있다. 또한, 유형이 다른 대안 중 사용자가 적합한 대안을 선택할 수 있으며, 선택한 대안의 조닝 유형이 서버에서 통계화되어 다수의 다른 사용자가 비슷한 조건에서 선택한 대안이 추천될 수 있다. 제공된 대안 설계 정보 중 적어도 하나 평면 및 수직 단면도를 선택 받아 후술하는 평면 설계도 생성부(240)로 전달될 수 있다.
상기 평면 설계도 생성부(240)는, 상기 평면 및 수직 단면도에 적용된 그리드를 따라 상기 평면 및 수직 단면도의 벽체라인이 변경 가능하도록 하여 설계도를 생성할 수 있다.
좀 더 구체적으로 평면 설계도 생성부(240)는, 실 평면 정보 조작부(220)를 통해 설정된 설계 정보 또는 대안 설계 정보 제공부(230)를 통해 선택된 대안 설계 정보를 포함하는 평면 및 수직 단면도에 그리드(격자 패턴)가 생성되는데, 이러한 그리드는 실의 선의 각도와 형태를 분석하여 자동으로 생성되며, 이러한 그리드를 적용하면, 적용된 그리드가 해당 평면 및 수직 단면도의 벽체라인을 인식하게 되고, 해당 그리드의 간격 조정을 통하여 스판(span)을 조정할 수 있다
도 9에 도시된 바와 같이 건축한계선 내부에 실의 면적중심으로 자동 생성된 평면도에서 건축한계선 외곽을 침범한 부분이 자동으로 오류 평면으로 자동 표시되고, 해당 평면에 대한 정보가 자동으로 수정될 수 있다. 이를 위해 우선, 'Optimize' 버튼을 누르면, 건축한계선(벽체 벽체 최외곽라인)의 표피면적이 불합리하게 컸던 것이 중심을 가진 정/장방형의 도형으로 모여서 표피면적이 최소화될 수 있다. 이후, 'Grid' 버튼을 누르면, 일점쇄선과 기둥이 놓여질 스팬(span)을 결정하는 치수가 화면에 표출될 수 있으며, 이와 같이 표출된 일점쇄선이 평면도에서 실의 구획선을 인식(이때, 평면도에서 나타나는 도형의 강한 축을 가진 선들을 기준으로 그리드를 인식함)하는데, 실 또는 코어 등을 지나가는 경우 실의 구획선이 그리드에 걸쳐지도록 수정될 수 있다. 이와 같은 건축 설계 시 표피면적의 증가에 따른 설계 오류는 공사비의 불합리한 증가로 이어지기 때문에, 특수한 디자인의 경우를 제외하고는 요구되는 실을 담은 단순한 도형모양의 평면으로 수정되는 것이 합리적이다.
'Grid' 버튼을 누른 이후 화면에서 드래그 앤 드랍 방식으로 그리드 치수의 변경이 가능하며, 물론 치수를 직접 입력하는 변경 방식 또한 가능하다. 이와 같은 그리드 치수의 변경 시 실시간으로 평면도의 벽체라인이 구속되어 따라붙어 평면 구조와 면적이 변경될 수 있다.
한편, 사용자가 자주 사용하는 스팬의 치수(9900mm, 10800mm, 7200mm 등)는 사전에 설정이 가능하다.
이후, 도 9에 도시된 바와 같이 벽체라인을 설정하는 경우(면적 중심선을 클릭), 해당 중심선(싱글라인, 단선)만 있었던 실간의 벽체라인이 일정 두께를 가진 벽체라인(더블라인)으로 변경되며, 스판이 조정된 평면 및 수직 단면도에 개구부(창문, 출입문, 실 간 문)를 추가 입력 받아 평면 설계도를 생성할 수 있다.
상기 설계도 파일 변환부(300)는, 건축 설계 정보 처리부(200)를 통해 생성된 설계도를 문, 창문, 엘리베이터, 계산, 기본가구, 치수 삽입 확장자를 가진 파일 확장자로 변환하여 설계도 전자 파일(.dwg, .3ds, .ai, .pdf, .png, .jpg 등)(오토캐드 호환 가능)을 생성하여 출력하거나 저장할 수 있다. 또한, 실 평면 정보 조작부(220)를 통해 사용자가 입력하여 설정된 실 별 목록과 조건은 건축 설계 정보 처리부(200)를 거치면서 충돌하는 조건을 해결한 후, 대안의 설계 개요가 되어 확장자를 가진 전자 파일(.xlsx, .docx 등)로 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1000: 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템
100: 건축물 기본정보 설정부
110: 건축물 대지정보 설정부
120: 건축물 용도 설정부
200: 건축 설계 정보 처리부
210: 템플릿 생성부
220: 실 평면 정보 조작부
230: 대안 설계 정보 제공부
240: 평면 설계도 생성부
300: 설계도 파일 변환부

Claims (7)

  1. 설계 대상 건축물과 관련된 법규데이터에 따른 대지정보와 용도정보를 포함하는 건축물 기본정보를 설정하는 건축물 기본정보 설정부; 및
    상기 건축물의 기본정보에 따른 실 별 물리적 특성 조건을 설정하고, 설정된 상기 실 별 물리적 특성 조건에 따른 평면 및 수직 단면도를 생성하고, 생성된 상기 평면 및 수직 단면도의 오류 발생 시 상기 건축물의 기본정보와 상기 실 별 물리적 특성 조건에 따르며 상기 평면 및 수직 단면도에 기초한 대안 설계 정보를 자동 생성하여 선택 가능하게 제공하는 건축 설계 정보 처리부를 포함하고,
    상기 건축 설계 정보 처리부는,
    상기 건축물 기본정보에 따른 실 별 물리적 특성 조건을 설정하여 계획설계 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부; 및
    상기 템플릿 생성부를 통해 생성된 상기 계획설계 템플릿에 따른 층 별 실의 배치 구조와 면적 정보, 및 수직 고정 코어를 포함한 평면 및 수직 단면도를 생성하여 표출하되 상기 평면 및 수직 단면도에 포함된 파라미터를 사용자에 의해 수정 가능하게 표출하고, 각 층 평면에 대한 세부 실 조건을 설정하고, 상기 수직 고정 코어에 대하여, 실의 수평, 수직적인 위치가 고정되어 조건이 변하더라도 위치와 면적의 변화가 없게 강제하는 기능인 락 기능을 제공하며, 상기 계획설계 템플릿에 따른 층 별 실의 배치 구조와 면적 정보, 및 수직 고정 코어를 포함한 평면 및 수직 단면도를 생성하여 제공하고, 상기 평면 및 수직 단면도에 포함된 영역들을 각 실간의 인접관계나 면적정보를 링크로 표시한 탭으로 표시하고, 상기 탭을 드래그 앤 드랍 방식으로 실 간 인접관계와 이격관계, 및 실 별 면적정보를 수정 가능하게 제공하는 실 평면 정보 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 건축물 기본정보 설정부는,
    설계 대상 건축물에 대한 대지경계선, 건축한계선, 건폐율, 용적률, 인접건물 3차원정보 및 건물방향정보 중 적어도 하나를 포함하는 건축물 대지정보를 설정하는 건축물 대지정보 설정부; 및
    설계 대상 건축물의 전체의 용도 및 실 별 용도 정보를 설정하는 건축물 용도 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 건축 설계 정보 처리부는,
    상기 실 평면 정보 조작부를 통해 표출되는 상기 평면 및 수직 단면도가 미리 설정된 건축한계선을 초과하거나 침범할 경우 상기 건축물 기본정보를 만족하는 범위 내에서 상기 평면 및 수직 단면도에서 실의 배치, 면적 및 구조를 자동 수정하여 상기 건축한계선 내로 최적화시키는 대안 설계 정보 제공부; 및
    상기 평면 및 수직 단면도에 적용된 그리드를 따라 상기 평면 및 수직 단면도의 벽체라인이 변경 가능하도록 하여 설계도를 생성하는 평면 설계도 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 템플릿 생성부는,
    설계 대상 건축물의 건물 개수, 각 건물 당 층 수, 용도 별 실 목록, 각 용도 별 각 층의 실 분포도, 실의 배치위치, 층 별 실의 요구면적, 실의 요구면적에 대한 오차허용범위, 층별 실의 유효 폭, 층 별 실의 층고, 층 별 수직 고정 코어, 코어와 인접해야 하는 실, 복도와 인접해야 하는 실, 실 간의 인접관계와 이격관계 중 적어도 하나에 대한 층과 실 별 물리적 특성 조건을 설정하고, 설정된 상기 층과 실 별 물리적 특성 조건에 기초한 실 구획선을 갖는 다수의 영역을 포함한 상기 계획설계 템플릿을 생성하는 것을 특징으로 하는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템.
  5. 삭제
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 대안 설계 정보 제공부는,
    상기 평면 및 수직 단면도가 미리 설정된 건축한계선을 초과하거나 침범할 경우 상기 건축물 기본정보 및 상기 층과 실 별 물리적 특성 조건이 사용자에 의해 미리 설정된 정확도 내에서 만족되도록 실의 배치, 면적 및 구조가 자동 수정되어 최적화된 대안 설계 정보를 상호 비교 가능하게 제공하고, 제공된 대안 설계 정보 중 적어도 하나가 사용자에 의해 선택 받도록 하는 것을 특징으로 하는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 평면 설계도 생성부는,
    상기 대안 설계 정보 제공부를 통해 선택된 대안 설계 정보를 포함하는 평면 및 수직 단면도에 그리드를 적용하여, 상기 그리드를 통해 해당 평면 및 수직 단면도의 벽체라인을 인식하고, 상기 그리드의 간격 조정을 통해 스판(span)을 조정하고, 스판이 조정된 평면 및 수직 단면도에 개구부를 추가 입력 받아 평면 설계도를 생성하는 것을 특징으로 하는 사용자의 설정 조건을 만족시키는 건축물 설계 대안 생성 시스템.
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