KR102370557B1 - Bim 모델을 통한 3d 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템은, 건축물의 2차원 도면을 저장하는 도면 DB 및, 건축물의 BIM 데이터를 저장하는 BIM DB 및, BIM 데이터 각각에 대한 표준시장단가를 저장하는 공사단가 DB를 포함하는 데이터베이스; 상기 2차원 도면 중 어느 하나를 선택받아, 선택된 상기 2차원 도면의 부위별로 매칭되는 상기 BIM 데이터를 추출하는 데이터 추출부 및, 추출된 상기 BIM 데이터를 기반으로 3차원 도면을 생성하는 데이터 모델링부를 포함하는 BIM 모델링 모듈; 상기 공사단가 DB에 저장된 표준시장단가를 기반으로 상기 3차원 도면에 대한 견적비용을 산출하는 견적 산정 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템{System for calculating construction costs based on the preparation of 3D drawings through BIM models}

본 발명은 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 BIM 모델을 통하여 2차원 도면을 기반으로 3차원 도면을 생성해내고, 필요한 자재에 대한 수량을 산출하여 이에 시장단가를 반영함으로써 실시간으로 공사비를 산출해낼 수 있도록 한, BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템을 제공하는 것이다.

BIM(Building Information Modeling) 기술은 3차원 가상공간에서의 설계기술로 건설정보가 포함된 모델 생성이 가능하고, 모델 생성과 동시에 개산견적(preliminary estimate) 연산과 모델 변경에 따라 자동으로 개산견적 정보 변경이 가능한 매개변수 연산으로 정보모델을 생성하는 설계 기술을 의미한다.

건축의 표준화를 위해 많은 연구개발이 이루어지고 있고 정부차원에서도 설계 의무화를 추진하고 있으며, 최근에는 토목, 플랜트, 기계설비 분야로 확대되면서 산업전반에 기술이 가속화 되고 있다.

또한 공공발주 공사의 BIM 기술 적용에 개산견적 적용을 의무화되면서, 기존의 2차원 형상정보 도면의 한계에서 3차원 형상의 속성정보 활용을 통한 BIM 설계가 필수적인 기술 분야로 발전하고 있다.

기존 건축설계에서는 2차원 정보를 활용하여 3차원 건축물을 도면화하면서 설계과정에 따른 시간과 인력이 낭비되고 건축물의 종합적인 도면 검토가 어려웠다. 또한 설계변경에 따른 비효율적이고 반복적인 작업이 많아 건축설계 고유의 디자인 작업에 어려움이 있었으나, BIM 정보를 이용한 모델생성의 경우 건축설계의 편의성을 높인다는 장점이 있다.

이와 같은 BIM 정보를 이용한 모델생성에 관한 선행기술로서, 한국 등록특허 10-1592762호에 ‘건축설계 단계에서 BIM을 이용한 개산견적을 위한 자동 물량산출 연산 방법 및 정보 분류 시스템’이 개시되어 있다.

상기 발명은 건축설계단계(계획설계, 기본설계, 실시설계)에서 건축 구조객체 및 마감부위 재료에 매개변수를 적용하고 산출한 물량에 코드 정보를 지정한 개산견적을 위한 자동 물량산출 연산 방법과 추출한 정보의 분류 시스템에 관한 것으로, (a) BIM 개산견적을 위한 건축설계 수준과 건축 구조 객체 및 마감 부위 재료의 물량산출 범위및 코드 선정 단계; (b) 건축 구조 객체 혹은 건축 구조 객체 및 마감 부위 재료 물량산출 여부 판단 단계; (c) 건축 구조 객체만 물량산출하면, 구조 객체 선별과 매개변수 적용을 통한 물량산출 연산 및 선정한 코드 정보 적용 단계; (d) 건축 구조 객체 및 마감 부위 재료 물량산출을 동시에 하면, 구조 객체 및 마감 부위 재료 선별과 매개변수 적용을 통한 물량산출 연산 및 선정한 코드 정보 적용 단계; (e) BIM 모델 수정 여부 판단 단계; (f) BIM 모델의 수정이 없으면, 산출한 물량을 공통 객체 및 개별 객체 유형으로 분류하여 개별 객체에 일위대가를 적용한 개산견적 내역서로 출력하는 단계;로 하는 개산견적을 위한 자동 물량산출 연산 방법 및 정보 분류 시스템을 제공한다.

그러나 상술한 선행기술의 경우 견적 생성에 있어 일위대가만을 반영한다는 한계성이 존재하여, 수량을 산출하는 데 많은 시간이 소요되며, 항목별 단가정보가 시장가격을 반영하지 못한다는 문제점이 있었다.

따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, BIM 모델을 이용하여 2차원 도면을 3차원 모델링하도록 하되, 수량 산출의 편의성을 높임과 동시에 견적 산정에 시장단가를 반영하여 견적 산정의 효율성을 높인, BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.

본 발명은 BIM 모델링을 통해 2차원 도면을 3차원으로 변환 처리하고 수량을 산출하여 인테리어 견적비용을 산출하는 것으로서, 견적 비용 시에 시장단가를 반영할 수 있도록 한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 제작된 3차원 도면에 대한 파일 변환을 가능케 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 생성된 견적비용의 보정을 가능케 하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 3차원 모델링에서의 효율성을 높이는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템은, 건축물의 2차원 도면을 저장하는 도면 DB 및, 건축물의 BIM 데이터를 저장하는 BIM DB 및, BIM 데이터 각각에 대한 표준시장단가를 저장하는 공사단가 DB를 포함하는 데이터베이스; 상기 2차원 도면 중 어느 하나를 선택받아, 선택된 상기 2차원 도면의 부위별로 매칭되는 상기 BIM 데이터를 추출하는 데이터 추출부 및, 추출된 상기 BIM 데이터를 기반으로 3차원 도면을 생성하는 데이터 모델링부를 포함하는 BIM 모델링 모듈; 상기 공사단가 DB에 저장된 표준시장단가를 기반으로 상기 3차원 도면에 대한 견적비용을 산출하는 견적 산정 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 BIM 모델링 모듈은, 부위별로 추출된 복수의 BIM 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 선택받는 데이터 선택부를 포함하고, 상기 데이터 모델링부는, 상기 선택된 BIM 데이터를 기반으로 3차원 도면을 생성하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 시스템은, 상기 생성된 3차원 도면의 속성 정보를 인출하고, 인출된 상기 속성 정보를 기반으로 상기 3차원 도면을 엑셀(excel) 파일로 변환하는 엑셀 전환 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시스템은, 표준일위대가와 표준시장단가의 차이를 기반으로 생성된 보정치를 기반으로 산출된 견적비용을 보정 처리하는 보정 수행 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템은,

1) 3차원 도면 작성 과정에서 자재, 부품을 포함하는 요소에 대한 수량이 실시간으로 빠르게 산출되며, 이렇게 산출된 수량에 공종별 표준시장단가를 반영하여 실시간으로 공사 견적비용을 산출함으로써 실시간으로 설계 및 공사비 추정을 가능케 하고,

2) 생성된 3차원 도면을 엑셀 파일로 변환하여 인출할 수 있도록 하여, 3차원 도면 내의 데이터를 가시화함으로써, 제작된 3차원 도면의 데이터 수정을 용이하게 하고, 엑셀 파일 간의 공유를 가능하게 함으로써 협업적으로 작업을 수행할 수 있도록 하며,

3) 표준시장단가 방식으로 추산된 견적비용과 표준일위대가 방식으로 산출된 추가견적 사이의 다양한 방식의 비교 처리를 가능케 할 뿐 아니라 표준화된 방식으로 산출된 구조별 가중치를 반영할 수 있도록 하여, 견적의 투명성을 높일 뿐 아니라 견적을 보다 정규화함과 동시에,

4) 모델링 시에서부터 재료의 적층에 따라 발생할 수 있는 잔여 재료, 즉 잔여분을 최소화함으로써 벽 재료의 낭비를 최소화하여 원가를 절감하고, 이를 기반으로 보다 경제적인 공사 비용 산출을 가능케할 뿐 아니라 재료 이용의 효율성을 높일 수 있도록 한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 시스템에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 시스템의 전체 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 3차원 도면 작성의 예시를 나타낸 개념도.
도 4는 3차원 도면 작성의 또 다른 예시를 나타낸 개념도.
도 5는 버티컬 라인 별 벽 재료의 예시를 나타낸 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 공사비 산정 시스템은 바람직하게는 인테리어 공사비 산정을 의미한다. 따라서 종래의 2D 도면 기반의 원가계산, 산출내역서 생성 방식의 인테리어 공사비 방식을 개선하여, BIM 모델을 통한 3D 도면, 즉 3차원 도면 작성을 수행하여 3D 도면을 생성할 수 있도록 함과 동시에, 나아가 표준시장단가를 반영한 실시간 공사비 산정을 가능케 한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 시스템에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템은 메인 서버(2)와 자료 제공 서버(1)를 포함하여 구성될 수 있다.

자료 제공 서버(1)는 본 발명의 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정을 제공하기 위해, 건축물의 2차원 도면, 부위별 BIM 데이터, 그리고 표준시장단가와 같은 자료들을 제공하는 서버이다.

이때 건축물의 2차원 도면을 제공하는 자료 제공 서버(1)의 경우 건축물을 설계한 회사의 서버가 자료 제공 서버(1)가 될 수 있어, 이러한 자료 제공 서버(1)를 매개로 본 발명의 시스템은 해당 회사가 설계한 건축물의 2차원 도면을 제공받을 수 있고, 혹은 아파트의 경우 아파트 시공사 서버가 자료 제공 서버(1)가 될 수 있어 시스템이 해당 시공사가 설계한 아파트의 2차원 도면을 제공받는 것 역시 가능하다. 혹은 별도로 집합건물의 2차원 도면을 제공할 수 있는 서버가 있는 경우 해당 서버가 자료 제공 서버(1)의 역할을 수행하는 것 역시 가능하다.

부위별 BIM 데이터를 제공하는 자료 제공 서버(1)의 경우 건축물의 BIM(Building information modeling)모델을 통한 3차원 모델링을 위해 필요한 건축 설계용 요소, 즉 객체를 제공하는 역할을 수행한다. 이는 BIM 모델을 위한 건축 설계 프로그램인 Revit의 예를 들어 설명할 수 있는데, Revit은 Autodesk사에서 개발한 BIM 구현을 위해 제작된 BIM 소프트웨어 중 대표적인 소프트웨어로서, 건축 프로젝트에 필요한 설계, 문서화, 그리고 시공까지 지원하는 건물 설계, 문서, 시스템이다.

이러한 Revit은 단일 소프트웨어 응용프로그램으로, 개념설계에서 Revit을 사용하여 설계를 정밀하게 모델링하고, 성능을 최적화하고, 효과적으로 공동 작업을 수행할 수 있다.

또한 Revit에서 패밀리(Family)는 다양한 건축 설계에 들어가는 구성 요소(예를 들어 창, 벽체, 가구 등)들을 심벌화한 데이터(또는 라이브러리)로서, Revit 프로그램에서 GUI를 통하여 건축의 구성 요소들에 대하여 설계자가 정의하면 이는 rft라는 확장자명의 파일로 Revit 내에 저장된다. 즉 본 발명에서 BIM 데이터라고 하는 것은 패밀리와 같은 의미로 이용하기로 한다.

Revit에서 패밀리는 단순한 심벌이 아니며 그 심벌의 크기와 내용이 변하며 파생되는 모든 것을 포함한다. 예를 들어 "문" 심벌이라고 하면 실생활에서 고유한 형태와 크기를 갖는 단 하나의 심벌이지만, Revit 에서의 "문" 패밀리는 하나의 형태에서 가질 수 있는 여러 가지 크기나 재질까지 포함한다. 따라서 "유형 선택기"에서 패밀리를 선택할 때 "문: 800×2400"이라고 표기된 것을 선택하게 된다.

따라서 본 발명에서 건축물의 부위별 BIM 데이터라 함은 Revit에서의 패밀리를 의미하며, 따라서 이러한 부위별 BIM 데이터는 철근 콘크리트 구조, 철골 콘크리트 구조, 철골 철근 콘크리트 구조, 목구조 (통합하여 구조 부위), 그리고 기둥, 보, 벽, 슬래브 (통합하여 객체 부위) 바닥 재료, 천장 재료, 마감 재료(통합하여 마감 부위)을 통틀어 설정된다.

즉 BIM 데이터라 함은 구조 부위, 객체 부위, 마감 부위에 포함된 각 요소에 있어서의 재질이나 크기(치수) 등을 모두 포함하는 것이라 할 수 있다. 이에 대한 데이터를 제공하는 서버가 자료 제공 서버(1)가 될 수 있다.

마지막으로, 자료 제공 서버(1)의 경우 공사 비용의 표준일위대가에 대한 제공 기능을 더할 수 있다. 이러한 표준일위대가의 경우 조달청에서 매년 제공하는데, 따라서 조달청 서버가 자료 제공 서버(1)가 되어 표준일위대가를 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 혹은 각각의 공사 비용의 표준시장단가 역시 조달청 서버를 매개로 제공받을 수 있다.

나아가 그동안의 공사 비용에 대한 데이터가 별도의 서버에 저장되어 있는 경우 해당 데이터를 기반으로 추산된 표준시장단가가 해당 서버, 즉 자료 제공 서버(1)를 통해 본 발명의 메인 서버(2)에 제공될 수 있다.

메인 서버(2)는 본 발명의 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템의 핵심 기능이라 할 수 있는 3차원 모델링을 통한 3차원 도면을 작성하고, 작성된 3차원 도면으로 하여 공사비를 실시간으로 산정하는 기능을 수행한다. 따라서 본 발명의 시스템은 곧 메인 서버(2)가 그 주체가 된다고 할 수 있다.

이러한 메인 서버(2)는 통신부 및 전송수단을 구비한 상태에서 CPU와 저장수단을 구비한 하드웨어를 의미하는 것으로, 이 CPU에서 수행될 소프트웨어에 의해 후술할 일련의 모듈 및 이의 구체적 기능이 도출될 수 있다.

즉 메인 서버(2)는 중앙처리장치(CPU) 및 메모리와 하드디스크와 같은 저장수단을 구비한 하드웨어 기반에서 중앙처리장치에서 수행될 수 있는 프로그램, 즉 소프트웨어가 설치되어 이 소프트웨어를 실행할 수 있는데 이러한 소프트웨어에 대한 일련의 구체적 구성을 '모듈' 및 '부', '인터페이스'라는 구성 단위로서 후술할 예정이다.

이때, 메인 서버(2)는 이 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시), 프로세서를 포함할 수 있다.

또한, 메인 서버(2)는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다.

프로세서는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다

메모리에는 후술할 모듈 내지 부의 실행 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 메모리에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.

즉, 본 발명의 구성 요소들은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 구성 요소들은 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있으며, 이와 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다.

이러한 '모듈' 또는 '부' 또는 '인터페이스'의 구성은 메인 서버(2)의 저장수단에 설치 및 저장된 상태에서 CPU 및 메모리를 매개로 실행되는 소프트웨어 또는 FPGA 내지 ASIC과 같은 하드웨어의 일 구성을 의미한다. 이때, '모듈' 또는 '부', '인터페이스'라는 구성은 하드웨어에 한정되는 의미는 아니고, 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 일예로서 '모듈' 또는 '부' 또는 '인터페이스'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.

이러한 '모듈' 또는 '부' 또는 '인터페이스'에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.

이하, 이와 같은 거시적 구성을 기반으로 이에 대한 세부 구성 및 기능을 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 시스템의 전체 구성을 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템은 데이터베이스(100), BIM 모델링 모듈(200), 견적 산정 모듈(300)을 기본적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

데이터베이스(100)는 상술한 자료 제공 서버(1)들을 통해 입력될 수 있는 다양한 자료 및 데이터에 대한 저장 역할을 수행하는 것으로서, 도면 DB(110), BIM DB(120), 그리고 공사단가 DB(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도면 DB(110)는 건축물의 2차원 도면을 저장하는 기능을 수행한다. 이때 인테리어 공사비를 산정하고자 하는 건축물의 2차원 도면만을 입력받아 저장할 수도 있고, 상술한 자료 제공 서버(1)와 연동되어 다양한 건축물의 2차원 도면을 제공받아 저장하는 것 역시 가능함은 물론이다.

BIM DB(120)는 건축물의 각 부위별로 BIM 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 이때 부위별 BIM 데이터라 함은 상술한 바와 같이 Revit에서의 패밀리와 같은 개념이라 할 수 있으며, 다양한 건축 설계에 들어가는 구성 요소(예를 들어 창, 벽체, 가구 등)들을 심벌화한 데이터(또는 라이브러리)라 할 수 있다. 즉 건축 설계에 들어가는 요소에 대한 3차원 모델링 데이터가 BIM 데이터가 된다.

더불어 여기서 BIM 데이터는 패밀리와 같이 단순한 심벌이 아니며 그 심벌의 크기와 내용이 변하며 파생되는 모든 것을 포함한다. 즉 예를 들어 "문" 심벌이라고 하면 실생활에서 고유한 형태와 크기를 갖는 단 하나의 심벌이지만, Revit 에서의 "문" 패밀리는 하나의 형태에서 가질 수 있는 여러 가지 크기나 재질까지 포함한다. 그와 같이 BIM 데이터에서의 “문”은 문이 가질 수 있는 여러 가지 크기, 즉 치수 및 재질을 포함한다. 즉 재질 및 치수에 대한 정보 역시 포함한 것이라 할 수 있다.

나아가 부위라 함은 건축 설계에 있어서의 각 부분, 즉 벽/천장/바닥/골조 등을 의미하는 것이라 할 수 있고, 상술한 설명에서와 같이 요소가 곧 부위가 될 수도 있다. 즉 창호/벽체/슬래브/기둥/보/벽 등의 각각의 요소가 부위가 되는 것도 가능하다. 즉 부위를 나누는 방법에 대해서는 별도의 제한을 두지 않는다.

혹은 부위라 함은 여러 가지 요소를 포함하는 일종의 대분류가 될 수도 있다. 즉 부위는 구조 부위로서 철근 콘크리트 구조, 철골 콘크리트 구조, 철골 철근 콘크리트 구조, 목구조를 포함할 수 있고, 객체 부위로서 기둥, 보, 벽, 슬래브를 포함할 수 있으며, 마감 부위로서 바닥 재료, 천장 재료, 마감 재료를 포함할 수 있다.

따라서 이와 같은 각각의 부위별로 인테리어 공사에 이용되는 다양한 요소(유닛)들, 해당 요소의 크기(치수) 및 재질에 대한 상세 정보가 BIM 데이터로써 저장되는 것이다.

즉 예를 들어 객체 부위 중 벽 부위에 대한 BIM 데이터로서 걸레받이가 있다고 하였을 때, 이때 A 재질로 이루어진, B라는 규격을 갖는 걸레받이에 대한 BIM 데이터가 저장되는 것이며, 다른 재질/다른 치수의 경우 또 다른 BIM 데이터로서 분리 저장된다.

공사단가 DB(130)는 BIM 데이터 각각에 대한 공사비의 표준시장단가를 저장하는 역할을 수행한다. 여기서 BIM 데이터 각각의 표준시장단가를 저장하므로, 같은 부위(요소)에 대한 BIM 데이터라 할지라도 재질이나 규격이 다른 경우 각각의 BIM 데이터마다 표준시장단가는 별도로 저장된다.

예를 들어 창호에 대한 표준시장단가 및 걸레받이에 대한 표준시장단가는 별도로 저장되는 것이 기본일 것이다. 또 다른 예시로써 걸레받이를 예시로 들자면, A 재질로 이루어진, B라는 규격을 갖는 걸레받이를 설치하였을 때의 표준시장단가와 C 재질로 이루어진, D라는 규격을 갖는 걸레받이를 설치하였을 때의 표준시장단가는 별도로 저장된다.

즉 같은 요소(유닛)이라 할 지라도 재질 및 규격에 따라 단가가 모두 다르므로, 표준시장단가 역시 별도로 저장되는 것이다.

이러한 표준시장단가는 국토교통부 및 한국건설기술연구원이 제공하는 건설공사(건축,토목,기계설비) 공종별 표준시장단가 데이터, 한국정보통신산업연구원 및 과학기술정보통신부가 제공하는 정보통신 공종별 표준시장단가 데이터, 한국전기산업연구원 및 산업통상자원부가 제공하는 전기 공종별 표준시장단가 데이터를 제공받아 이를 표준시장단가로서 이용할 수도 있다. 따라서 표준시장단가는 바람직하게는 공종별 표준시장단가를 기반으로 하는 것이다. 혹은 시스템 관리자에 의해 각각의 BIM 데이터마다의 최신의 표준시장단가를 입력받아 저장하는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 3차원 도면 작성의 예시를 나타낸 개념도이며, 도 4는 3차원 도면 작성의 또 다른 예시를 나타낸 개념도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, BIM 모델링 모듈(200)은 공지의 Revit 과 같은 프로그램을 통하여 2차원 도면으로부터 3차원 모델링을 수행하여 3차원 도면을 생성하는 기능을 수행하는 것으로서, 이를 위해 데이터 추출부(210) 및 데이터 모델링부(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

데이터 추출부(210)는 도면 DB(110)에 저장된 2차원 도면 중 어느 하나를 선택받아, 선택된 2차원 도면의 부위 별로 매칭되는 BIM 데이터를 추출하는 기능을 수행한다.

바람직하게는 인테리어 공사비를 산출하고자 하는 건축물의 2차원 도면을 선택받으며, 해당 2차원 도면을 파악함으로써 각 부위, 즉 바닥, 천장, 벽에 배치되는 각 부재 및 구조물, 즉 요소에 대한 BIM 데이터를 추출하는 것이다. 즉 도면에 적힌 치수(규격)을 기반으로 하여 해당 치수에 맞는 BIM 데이터가 2차원 도면 상의 각 부위별로 추출된다.

예를 들어 상술한 기둥, 보, 벽, 슬래브를 포함하는 객체 부위 중에서도 벽 부위에 있어서 설명하고자 한다.

이때 벽 부위에는 걸레받이, 몰딩, 창호 등이 설치되어야 하는데 따라서 벽 부위의 도면 상 치수와 맞는 걸레받이, 몰딩, 창호에 대한 BIM 데이터들이 추출된다. 나아가 이때 걸레받이, 몰딩, 창호와 같은 각 요소의 경우 각각 몇 개가 필요한지, 수량까지 파악이 되어야 한다.

보다 상세하게 해당 요소 중에서도 창호의 예시를 들어 설명하면, 2차원 도면 상에 창호가 표현되어 있을 경우, 해당 도면 상의 치수에 맞는 창호에 대한 BIM 데이터가 추출된다. 나아가 창호의 수량 역시 파악되도록 하여, 해당 BIM 데이터가 몇 개 필요한지, 즉 수량에 대한 파악을 수행하게 된다.

데이터 모델링부(220)는 추출된 BIM 데이터를 기반으로 3차원 도면을 생성하는 기능을 수행한다. 즉 특정 건물에 제공된 2차원 도면에 추출된 BIM 데이터를 반영하여 3차원 도면을 생성하는 것이다. 이는 상술한 Revit과 같은 소프트웨어를 기반으로 수행될 수 있으며, 각 요소별 모델링 데이터라 할 수 있는 BIM 데이터를 이용하여 2차원 도면을 3차원 도면으로 변환하게 된다.

즉 상술한 데이터 추출부(210)에서 2차원 도면의 부위별로 매칭되는 BIM 데이터가 추출된다 하였고, BIM 데이터는 해당 부위별 세부 요소에 대한 모델링 데이터이므로 각각의 요소에 대한 3D 모델링을 수행하여 3차원 도면을 생성하게 된다.

이는 종래의 Revit을 이용한 3D 도면 모델링을 생각하면 되나, 보다 상세히 설명하자면 먼저 보와 기둥, 테크형 바닥슬래브, 접합플레이트에 대해 추출된 BIM 데이터를 기반으로 3D 모델링을 수행하여 가상의 3차원 도면 상에 구조를 설치한다. 그 후 구조에 대한 모델링이 완료된 상태에서, 벽체와 창호에 대해 추출된 BIM 데이터를 기반으로 구조가 설치된 3차원 도면에 벽체 및 창호를 설치한다. 그 후 이어서 마감재에 대해 추출된 BIM 데이터를 기반으로 3차원 도면에 마감을 수행하여 3차원 도면을 완성하는 방식이다.

즉 3차원 설계에 있어 마치 실제 공사를 수행하듯 3D 모델을 쌓아가는 식으로 3차원 도면을 완성하는 것이며, 이용된 BIM 데이터를 기반으로 필요한 각 요소의 수량을 보다 정확히 파악할 수 있도록 한다.

여기서 보다 바람직하게는 BIM 모델링 모듈(200)이 데이터 선택부(310)를 포함하여 부위별로 추출된 복수의 BIM 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 선택받을 수 있도록 하고, 데이터 모델링부(220)는, 선택된 BIM 데이터를 기반으로 3차원 도면을 생성하도록 할 수 있다.

즉 상술한 설명에서 창호의 예시를 들자면, 같은 규격의 창호라 할지라도 그 재질이 서로 다를 수 있다. 나아가 재질에 따라 단가가 달라지기 마련이다. 따라서 특정 부위(요소)에 있어 복수의 BIM 데이터가 추출되었을 경우, 시스템 관리자를 통해 특정한 BIM 데이터를 선택받아 이를 3차원 도면 모델링에 적용할 수 있다.

예를 들어 동일한 규격을 지닌 A 재질의 창호에 대한 BIM 데이터 a와, B 재질의 창호에 대한 BIM 데이터 b가 추출되었을 경우, 이때 시스템 관리자로 하여금 추출된 BIM 데이터 a/b 중 어느 하나를 선택받아 해당 창호를 가지고 3차원 도면 작성이 가능하다.

혹은 2차원 도면 상에서 동일한 규격의 창호를 2개 설치해야 하는 경우, 2개의 창호를 BIM 데이터 a/b 중 어느 하나로 통일하는 것도 가능하지만 창호 하나는 BIM 데이터 a로, 창호 하나는 BIM 데이터 b로 모델링하는 것 역시 가능하다. 이 역시 데이터 선택부(310)를 통한 선택에 따라 달라질 수 있다.

즉 이와 같은 3차원 도면 작성을 통하여 2차원 도면을 기반으로 3차원 도면의 작성을 실시간으로 수행할 수 있으며, 이때 이용되는 각각의 자재 및 부품을 포함하는 요소의 수량을 실시간으로 파악할 수 있도록 하여 후술할 견적 산정을 가능케 한다.

마지막으로 견적 산정 모듈(300)은 공사단가 DB(130)에 저장된 표준시장단가를 기반으로 하여, 작성된 3차원 도면에 대한 공사비의 견적비용을 산출하는 기능을 수행한다. 이는 3차원 도면에 적용된 각 BIM 데이터의 수량 및 공사단가 DB(130)에 저장된 BIM 데이터별 표준시장단가를 기반으로 하여 특정 3차원 도면의 구현을 위한 공사비의 견적비용이나, 혹은 건축물이 해당 3차원 도면이 반복되는 집합건물일 경우 해당 건축물 전체에 대한 공사비 견적비용을 산출한다.

따라서 BIM 데이터를 이용한 3차원 도면 모델링에 이용된 각각의 요소별 BIM 데이터의 수량을 기반으로 내역서를 작성하고, 상술한 표준시장단가에서 포함되는 공종별 표준시장단가에 의해 단가가 산술되며 나아가 재료비, 직접노무비, 직접경비가 반영되도록 함으로써 해당 3차원 도면의 구현을 위한 인테리어 공사의 견적비용이 산출된다. 이때 견적비용 산출에 있어서 재료비, 직접노무비, 직접경비 반영 정도나 그 금액에 있어서는 제한을 두지 않는다.

이와 같은 본 발명의 인테리어 공사비 산정 시스템의 경우 3차원 도면 작성 과정에서 자재, 부품을 포함하는 요소에 대한 수량이 실시간으로 빠르게 산출되며, 이렇게 산출된 수량에 공종별 표준시장단가를 반영하여 실시간으로 공사 견적비용을 산출함으로써 실시간으로 설계 및 공사비 추정을 가능케 한 장점이 있다.

더불어 이와 같이 작성된 3차원 도면의 경우 상술한 Revit 프로그램과 연동되어 엑셀(excel) 프로그램의 파일로 변환되어 내보내질 수 있는데, 이를 위해 본 발명의 시스템은 엑셀 전환 모듈(400)을 포함할 수 있다.

엑셀 전환 모듈(400)은 생성된 3차원 도면의 속성 정보를 인출하고, 인출된 상기 속성 정보를 기반으로 상기 3차원 도면을 엑셀(excel) 파일로 변환하는 기능을 수행한다. 다시 말해 Revit SDK(Software Development Kit)를 이용하여 도면 파일에 대한 패밀리 정보, 즉 BIM 데이터를 읽어들여 이를 속성 정보로서 인출한 다음, 이를 기반으로 엑셀 파일로의 변환을 수행한다.

다시 말해 3차원 도면이 등록된 Revit DB(Data Base)에서 엑셀 파일로 변환하고자 하는 3차원 도면의 패밀리 속성 정보(BIM 데이터의 속성 정보)를 인출하는 것이다.

이때 Revit SDK에서 제공하는 Revit API(Application Programming Interface)를 통하여 Revit에 저장된 3차원 도면의 패밀리 속성 정보를 인출하되, 상기 Revit API는 get 함수를 통하여 Revit의 ParameterElement() 함수 내에 존재하는 모든 도면 정보의 Parameter를 모두 확인하여 원하는 정보를 가져오고, 상기 가져온 정보의 Parameter 값들을 기호, 숫자, 영어, 한글 순으로 정렬하여 Interface 안의 ListBox() 안에 나타내며, 상기 Parameter 값들은 Revit 상에서 표시되는 패밀리의 순서대로 정렬하게 된다.

이후 MS(Micro Soft)에서 제공하는 Excel.Interop 함수를 통하여 엑셀 데이터로 변환한 후, Worksheet에 엑셀 데이터의 Parameter 이름을 넣고 ID와 각 속성 정보를 입력하는 방식으로 엑셀 파일로의 변환을 수행한다.

이를 통해 생성된 3차원 도면을 엑셀 파일로 변환하여 인출할 수 있도록 하여, 3차원 도면 내의 데이터를 가시화함으로써, 제작된 3차원 도면의 데이터 수정을 용이하게 하고, 엑셀 파일 간의 공유를 가능하게 함으로써 협업적으로 작업을 수행할 수 있도록 한다.

즉 Revit 프로그램을 구동하거나 3차원 도면을 직접 보지 않더라도 원하는 3차원 도면의 수정 및 변경이 가능하고, 좀 더 정돈된 데이터를 볼 수 있으므로 업무의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

더불어 본 발명의 견적 산정 모듈(300)의 경우 표준시장단가를 기반으로 3차원 도면의 구현을 위한 인테리어 공사비의 견적비용을 산출한다 하였는데, 이때 종래에 이용되던 표준일위대가와 본 발명에서 적용되는 표준시장단가 사이에는 약간의 차이가 발생할 수 있다. 따라서 표준일위대가 및 표준시장단가 사이의 차이를 반영하여 산출된 견적비용을 보정 처리하기 위해, 본 발명의 시스템은 보정 수행 모듈(500)을 포함할 수 있다.

보정 수행 모듈(500)은 공사비 산출의 방식인 표준일위대가와 표준시장단가 사이에 차이가 있을 수 있다는 점을 반영하여, 표준일위대가와 표준시장단가의 차이를 기반으로 생성된 보정치를 기반으로 산출된 견적비용을 보정 처리하는 기능을 수행한다.

이때 보정치의 경우 표준일위대가와 표준시장단가 사이의 비교 처리를 통해 산출되는데, 이는 같은 2차원 도면을 기반으로 생성된 표준일위대가 기반의 견적비용 및 본 발명을 통한 표준시장대가 기반의 견적비용을 비교 처리하여 산출되는 것을 기본으로 한다.

즉 보정치라 함은 표준일위대가에서 이루어지는 표준품셈을 기초로 한 단가와 그리고 공종별 표준시장단가의 차이 뿐 아니라 표준일위대가에서 반영하는 간접 공사비 / 그리고 표준시장단가에서 반영하는 직접 공사비의 차이에 따라 발생할 수 있는데, 이때 보정치 산출 방식에는 제한을 두지 않는다.

가장 간단하게는 2차원 도면을 기반으로 생성된 표준일위대가 기반의 견적비용 및 본 발명을 통한 표준시장대가 기반의 견적비용을 비교하여, 평균값을 산출하고, 본 발명에서 산출된 견적비용과 평균값의 차이를 보정치로 산출하여 견적비용에 합산함으로써 견적비용의 보정을 수행할 수도 있으며, 혹은 후술할 방식을 통해 견적비용의 보정이 이루어질 수도 있다.

따라서 이와 같은 보정 수행 모듈(500)을 통하여, 표준시장단가로 산출되는 본 발명의 공사비 견적비용에 표준일위대가 방식의 견적 산출을 한번 더 반영할 수 있도록 함으로써 견적비용에 대한 세부 보정을 가능케 하여 보다 정확한 견적비용 산출을 가능케 한 효과가 있다.

나아가 보정 수행 모듈(500)은 그 세부 구성으로서 일위대가 DB(510), 추가견적 산출부(520), 기존 공사 파악부(530), 평균 간접비 파악부(540), 보정치 산출부(550), 보정 수행부(560)를 포함한다.

일위대가 DB(510)는 조달청 서버와 연동되어 표준일위대가를 저장하는 기능을 수행한다. 이는 조달청에서 제공하는 토목, 기계설비, 건축, 통신, 전기 분야에 대해 제공되는 표준품셈 기반의 표준일위대가 자료를 제공받아 저장하는 것이다.

여기서 표준일위대가라 함은 표준일위대가는 면적이나 길이 등 단위량의 공사에 소요되는 재료, 노무, 기계경비의 소요량을 표준품셈 기준으로 작성한 산식이며, 재료에 대한 면적이나 길이, 수량 등을 입력하면 공사비 산출이 가능하도록 한 것이다.

추가견적 산출부(520)는 일위대가 DB(510)를 기반으로 하여 선택된 2차원 도면에 대한 표준일위대가 기반의 추가견적을 산출하는 기능을 수행한다. 즉 상술한 표준시장단가 기반의 견적비용 산출의 기반이 된 2차원 도면에 대해 표준일위대가 기반의 추가견적을 더 산출하여, 또다른 견적을 제공하는 것이다.

이때 표준일위대가를 이용한 견적 산출은 표준품셈을 기반으로 한 내역서 및 표준품셈을 기초로 한 원가계산, 그리고 재료비, 경비 등을 반영하여 추가견적을 산출한다.

이러한 추가견적 산출은 시스템 관리자에 의해 이루어질 수 있으며, 종래의 표준일위대가를 이용한 건축물의 공사비 견적 산출 구성을 참조하면 되므로 보다 상세한 설명은 생략하도록 한다.

기존 공사 파악부(530)는 이미 공사가 이루어진, 다시 말해 기 공사된 건축물의 구조 및 해당 건축물의 공사 시 산출된 간접비를 파악한다. 여기서 구조라 함은 철근 콘크리트 구조, 철골 콘크리트 구조, 철골 철근 콘크리트 구조, 목구조와 같은 건축물의 구조를 의미하며, 이러한 구조에 따라 노무비와 같은 간접비가 달라질 수 있는 만큼 이미 공사된 건축물의 구조, 그리고 해당 건축물에 대해 발생된 간접비를 파악한다.

여기서 간접비는 바람직하게 노무비를 포함하는 것이며, 나아가 수선비, 동력비, 공장분의 감가상각비 등을 포함할 수 있다. 표준시장단가를 통한 견적비용 산출 시에는 직접공사비를 반영하여 상술한 간접비를 반영되지 않으므로, 간접비를 파악하여 이를 기반으로 보정치를 산출함으로써 세부 견적비용 산출에 도움이 되도록 하는 것이다.

더불어 간접비의 경우 건물의 구조별로 파악되는데, 이는 건축물의 구조에 따라, 즉 철근 콘크리트 구조, 철골 콘크리트 구조, 철골 철근 콘크리트 구조, 목구조에 따라 철근공, 목공의 필요 정도가 달라져 간접비에서 가장 큰 역할을 차지하는 노무비에 큰 차이를 불러일으킨다. 따라서 건물의 구조에 따른 간접비 차이를 반영할 수 있도록, 간접비는 건축물의 구조와 함께 파악되도록 하는 것을 기본으로 한다.

평균 간접비 파악부(540)는 상술한 기존 공사 파악부(530)를 통해 파악된 정보를 기반으로 구조별 면적당 평균 간접비를 파악하는 기능을 수행한다. 여기서 기존 공사 파악부(530)를 통해 파악된 정보라 함은 건축물의 구조 및 간접비를 의미한다.

따라서 이와 같이 건축물의 구조, 그리고 해당 건축물에 대한 간접비를 기반으로 구조별 면적당 평균 간접비를 산출하는 것이다. 여기서 만약 철근 철골 콘크리트 구조의 예시를 들자면 가장 간단하게 10m²면적의 철근 철골 콘크리트 구조 건축물 A의 간접비가 5만원, 15m²면적의 철근 철골 콘크리트 구조 건축물 B의 간접비가 10만원이었을 경우, 면적당 평균 간접비는 A 건물의 면적당 간접비인 0.5만원, B 건물의 면적당 간접비인 0.67만원의 평균인 0.58만원이 된다.

따라서 이와 같이 건물의 구조별로, 단위 면적당 평균 간접비를 산출하는 것인데, 이때 바람직하게는 기존 공사 파악부(530)에서 파악된 각각의 건축물을 구조별로 분류하고, 구조별로 분류된 건축물의 면적당 간접비의 평균을 구하여 구조별 면적당 평균 간접비를 파악할 수 있다.

보정치 산출부(550)는 산출된 견적비용과 추가견적을 비교 처리하고, 이에 면적당 평균 간접비를 반영하여 보정치를 산출하는 기능을 수행하는 것으로서, 이때 보정치 산출 방식에는 별도의 제한을 두지 않으나 바람직하게는 다음의 수학식 1을 통해 보정치가 산출될 수 있다.

수학식 1,

여기서,

는 보정치, c는 구조 가중치, f은 면적당 평균 간접비, A는 추가견적, B는 견적비용을 의미한다.

여기서 추가견적, 견적비용, 면적당 평균 간접비의 단위는 모두 만원을 이용하며, 다른 화폐를 이용한다 할 지라도 동일한 화폐 단위로 추가견적, 견적비용, 면적당 평균 간접비를 설정하는 것이 바람직할 것이다.

나아가 구조 가중치는 건축물의 구조에 따라 설정되는 가중치로서, 이때 구조라 함은 상술한 바와 같이 철근 콘크리트 구조, 철골 콘크리트 구조, 철골 철근 콘크리트 구조, 목구조와 같은 건물의 골조를 구성하는 구조에 관한 것이다. 이때 구조 가중치는 바람직하게 0.5 에서 1.5 사이의 값을 가지며, 시스템 관리자에 의해 설정이 가능하다. 바람직하게 구조 가중치는 면적당 평균 간접비가 높은 구조일수록 높은 값을 가지며, 면적당 평균 간접비가 낮은 구조일수록 낮은 값을 가지는 것을 특징으로 한다. 즉 구조별 면적당 평균 간접비의 고저에 따라 설정될 수 있으나, 그 설정 방법 및 값에 있어서는 제한을 두지 않는다.

이와 같은 구조 가중치는 구조별 특수성에 따른 간접비의 차이, 나아가 구조별 특수성에 따른 원가계산 시의 공사비 차이 등을 반영할 수 있도록 하여 보다 세부적인 보정치 산출을 가능케 하기 위해 설정되는 것이다.

더불어 여기서 면적당 평균 간접비가 보정치에 너무 큰 영향을 미치는 것을 막기 위해, 면적당 평균 간접비의 경우 하이퍼탄젠트를 통해 보정을 수행하여 면적별 평균 간접비에 의한 급격한 보정치의 변화를 막을 수 있게 하였다.

기본적으로 분모 항의 경우 추가견적 및 견적비용의 산술평균 및 기하평균을 통한 비교 식인데, 여기에 구조 가중치를 더하여 구조 가중치가 높을수록 보정치가 커질 수 있도록 보정하였다.

나아가 분자 항의 하이퍼사인의 역함수의 경우 추가견적을 견적비용으로 나누어 기본적인 비교를 수행하고, 이에 구조 가중치를 반영한 것으로서 지수적 비교를 위해 구조 가중치의 경우 지수 항에 첨부하였다. 그러나 값의 보완 처리를 위하여 하이퍼사인의 역함수를 취하였다.

만약 면적당 평균 간접비가 2만원, 견적비용이 100만원, 추가견적이 115만원, 구조 가중치가 0.8인 경우,

로 보정치가 산출될 수 있다.

이와 같은 보정치를 산출하여, 표준시장단가 방식으로 추산된 견적비용과 표준일위대가 방식으로 산출된 추가견적의 다채로운 비교 뿐 아니라 여기에 구조별 간접비의 특이사항을 반영할 수 있도록 함으로써, 보다 세부적이고 명확한 견적비용의 보정을 가능케 함과 동시에 보정을 표준화할 수 있도록 하였다.

마지막으로 보정 수행부(560)는 이와 같이 산출된 보정치를 기반으로 산출된 견적비용을 보정 처리하는 기능을 수행하는데, 이때 견적 비용에 보정 처리에 있어서는 바람직하게 견적비용에 보정치를 곱하여 견적비용의 보정을 수행할 수 있다.

이와 같은 보정 수행 모듈(500)의 세부 구성에 따르면, 표준시장단가 방식으로 추산된 견적비용과 표준일위대가 방식으로 산출된 추가견적 사이의 다양한 방식의 비교 처리를 가능케 할 뿐 아니라 표준화된 방식으로 산출된 구조별 가중치를 반영할 수 있도록 하여, 견적의 투명성을 높일 뿐 아니라 견적을 보다 정규화할 수 있는 효과를 가진다.

나아가 일반적으로 아파트와 같은 집합건물의 경우 모든 부분에서의 높이는 동일하다, 즉 일반적으로 건축물은 직육면체의 형상을 가질 수 있으며, 혹은 그 단면이 사각형이 아닌 다른 형상을 갖더라도 모든 부분에서 천정까지의 높이는 동일한 것을 기본으로 한다.

물론 심미적 측면을 강조하는 건물에서는 심미적 아름다움을 살리기 위하여 천정을 경사지게 설정하기도 하고, 곡면진 천정을 형성하기도 하나 이는 공간 활용성이 떨어진다는 단점이 있기 때문에, 일반적인 건물에서는 쉽게 적용되지 않는다.

그러나 이와 같이 천정까지의 높이가 다 동일할 지라도, 높이 방향으로 어떠한 재료가 더 더해지고 덜해지냐에 따라 산출된 수량의 재료에서 버려지는 부분이 존재한다.

이는 특히 벽 재료에서 두드러지는 특성인데, 벽에 붙어서 마감되는 벽체(석고보드, 콘크리트 마감재, 벽 마감을 위한 벽지)나 걸레받이, 몰딩의 경우 특정 부분에서 해당 재료가 더해지냐 덜해지냐에 따라 산출된 수량대비로 버려지는 양이 존재하게 된다.

그러나 3차원 도면에 있어서는 이러한 잔여분의 제거 등이 이루어지지 않고 단순히 BIM 데이터를 통한 요소들의 쌓음만이 이루어지는 바, 높이 방향으로 다양한 오브젝트, 즉 BIM 데이터들을 쌓다 보면 높이가 균등해지는 것이 아닌 천정까지의 높이에 있어 차이가 발생할 수 있다.

따라서 이러한 미세한 차이를 산출해내고 보정할 수 있다면, 보다 정교한 3차원 도면의 작성이 가능할 수 있는데 이를 위해 BIM 모델링 모듈(200)은 라인 생성부(230), 벽 재료 파악부(240), 적층높이 파악부(250), 높이차 파악부(260), 높이 보정부(270)를 포함할 수 있다.

도 5는 버티컬 라인 별 벽 재료의 예시를 나타낸 개념도이다.

상술한 도 5를 참조하여 설명하면, 라인 생성부(230)는 선택된 2차원 도면에서 적어도 하나의 영역을 구분한 다음, 각 영역별로 높이 방향으로 연장된 복수의 버티컬 라인(vertical line)을 생성하는 기능을 수행한다. 여기서 영역이라 함은 일반적으로 2차원 도면 상에서 공간을 나눈 것이며, 이는 안방, 거실, 작은방, 부엌. 화장실 등으로 구분될 수 있다. 따라서 2차원 도면 상에서의 공간 구획을 기반으로 이루어질 수 있으며, 혹은 시스템 관리자에 의해 영역이 구분지어질 수도 있으므로, 영역 구분 방식 및 영역의 개수에는 제한을 두지 않는다.

나아가 높이 방향으로 버티컬 라인을 연장 생성하는 것은, x축, y축만을 갖는 2차원 도면에서 3차원의 높이 방향, 즉 z축의 방향으로 가상의 선을 생성하는 것이다. 이때 버티컬 라인은 이름에서 알 수 있듯이 2차원 도면에서 높이 방향으로 수직하게 연장 생성된다. 더불어 버티컬 라인은 바람직하게 2차원 도면과 수직하게 높이 방향으로 수직 연장 형성된 직선을 의미한다.

버티컬 라인은 각 영역별로 복수개가 생성되며, 이때 생성되는 버티컬 라인의 개수에는 제한을 두지 않는다. 더불어 바람직하게 2차원 도면 상에서 각 영역이 사각형으로 형성된 경우, 사각형의 각 꼭지점의 위치에는 버티컬 라인이 필수적으로 형성되고, 이를 제외하더라도 사각형의 모서리를 따라 버티컬 라인이 형성될 수 있다. 더불어 사각형의 폐곡선 형태를 갖는 영역에 있어 영역 내부 공간에도 버티컬 라인이 추가적으로 형성됨은 물론이다.

벽 재료 파악부(240)는 버티컬 라인에 대응되는 높이에 설치될 벽 재료의 종류, 수량, 높이 치수를 BIM DB(120)를 매개로 파악하는 기능을 수행한다. 여기서 벽 재료라 함은 벽체 재료인 콘크리트, 석고보드, 합판이나 걸레받이, 몰딩, 창호, 문 등을 포함할 수 있으며, 언급하지 않았으나 건축물의 벽에 설치되는 것이라면 모두 벽 재료가 될 수 있다. 이때 각각의 버티컬 라인마다 상술한 바와 같은 벽 재료가 적층되어 2차원 도면에서의 높이를 형성하게 된다.

따라서 BIM DB(120)에 저장된 BIM 데이터에 있어, 바람직하게는 데이터 추출부(210)에서 추출 처리된 BIM 데이터를 기반으로 하여 각각의 버티컬 라인에 설치될 벽 재료의 종류, 수량, 그리고 z축 방향의 규격인 높이 치수를 파악한다.

이는 BIM DB(120)에 저장된 각각의 재료(요소)에 대한 BIM 데이터에 의해 종류 및 높이 치수가 파악될 수 있으며, 나아가 BIM 모델링 모듈(200)의 구성을 통해 수량이 파악될 수 있으므로 상술한 설명을 확인하면 되어 보다 자세한 설명은 생략토록 한다.

따라서 각각의 버티컬 라인마다 높이 방향으로 설치될 벽 재료의 종류, 수량, 그리고 높이 치수가 파악되는데, 이때 각각의 버티컬 라인마다 동일한 종류, 수량, 높이 치수의 벽 재료가 설치될 수도 있으나 일반적으로는 그렇지 않다.

상술한 바와 같이 사각형의 폐곡선 형태를 갖는 영역에 있어 각 꼭지점이나 모서리에 생성된 버티컬 라인과, 폐곡선 내부에서 생성된 버티컬 라인만 하더라도 벽 재료의 종류, 수량, 높이 치수가 다를 수 있다. 예를 들어 모서리 및 꼭지점에는 걸레받이 및 몰딩이 추가적으로 배치될 수 있으나 폐곡선 내부에는 그렇지 아니하다.

나아가 모서리와 꼭지점을 비교하더라도 꼭지점 부분에는 보다 강한 하중을 견디게 하고, 심미적인 역할을 더하기 위해 몰딩이나 걸레받이의 높이 치수를 다르게 한다거나 그 수량을 다르게 할 수도 있다. 혹은 하중을 견디게 하고 보다 견고한 설계를 하기 위해 꼭지점 부분에는 별도의 추가적인 벽 재료가 더해질 수도 있다.

이처럼 설정된 각각의 버티컬 라인마다 각각 다른 벽 재료가 설치되는데, 따라서 BIM DB(120) 및 BIM 모델링 모듈(200)을 매개로 각각의 버티컬 라인마다 높이 방향으로 설치될, 즉 높이에 설치될 벽 재료의 종류, 수량, 높이 치수를 파악하는 것이다.

적층높이 파악부(250)는 파악된 버티컬 라인별 벽 재료를 실제 버티컬 라인에 적층한 적층높이를 파악한다. 즉 버티컬 라인 별로 파악된 벽 재료를 실제로 적층 처리하여, 적층된 높이를 파악하는 것이다.

이때 실제 공사에서는 공사 시 각각의 벽 재료에 있어 그 여유분이 있고, 재료가 중첩되는 부분의 경우, 즉 재료 간의 이음새에서는 각 재료를 잘라 높이를 맞추게 되는데, 모델링의 경우 재료의 여유분을 자르는 것까진 반영할 수 없으므로 적층높이의 경우 각각의 버티컬 라인마다의 적층높이가 서로 다를 수 있다.

따라서 각각의 버티컬 라인별로 벽 재료를 적층 처리한 값을 산출하여, 적층높이를 파악하는 것이다. 이는 각각의 버티컬 라인별로 적층 처리되는 벽 재료의 높이 치수를 합산하여 구할 수 있다. 이는 단순한 수학적 계산으로도 가능하고, 혹은 시각적 모델링의 경우 Revit 프로그램이나 기타 모델링 프로그램 등을 통해 구현될 수 있다.

높이차 파악부(260)는 각각의 버티컬 라인별로, 벽 재료의 적층높이에 대한 높이차를 파악한다. 즉 버티컬 라인별로 벽 재료를 적층 처리한 값, 즉 벽 재료의 높이 치수 합산 값을 비교 처리하여 버티컬 라인 별 적층높이의 높이차를 파악한다.

예를 들어 버티컬 라인 A의 적층높이가 2.84m이고, 버티컬 라인 A의 적층높이가 2.95m인 경우 높이차는 0.11m가 된다.

높이 보정부(270)는 높이차가 없도록 버티컬 라인별 벽 재료의 높이 치수를 보정하는 기능을 수행한다. 이때 높이 치수 보정은 높이차를 없애도록 이루어지는 것이 바람직한데, 그를 위해서는 가장 단순하게는 가장 낮은 적층높이를 갖는 버티컬 라인의 적층높이와 일치되도록 나머지 버티컬 라인에 설치되는 벽 재료의 높이 치수를 보정할 수 있다.

이때 벽 재료의 높이 치수 보정이라 함은 해당 벽 재료의 BIM 데이터에 저장되는 높이 치수의 보정을 의미하는 것이기도 하며, 혹은 각각의 버티컬 라인별 벽 재료의 BIM 데이터의 높이 치수를 각각 커스텀하여 저장함으로써 각 버티컬 라인 별 벽 재료의 세부 높이 치수의 보정을 수행할 수 있다.

혹은 건축물의 높이가 이미 규정되어 있는 경우, 규정된 높이에 맞추어 모든 버티컬 라인의 벽 재료의 높이 치수를 보정함으로써 높이차를 없애는 것도 가능하다. 즉 높이차를 없애는 방식에 있어서는 별도의 제한을 두지 않는다.

더불어 이때 높이차를 없애기 위해 치수가 보정되는 벽 재료의 경우 일반적으로 창호 또는 문이 아닌, 벽체 재료(콘크리트, 석고보드, 합판)이나 몰딩, 걸레받이일 수 있다.

즉 바람직하게는 모든 곳에서 사이즈가 같아야 하는 창호나 문이 아니라, 실제 벽면의 모서리를 구성하게 되는 벽체 재료나 몰딩, 걸레받이의 높이 치수를 보정하도록 하여 인테리어 완성 시 보다 자연스러운 미감을 제공할 수 있도록 한다.

이와 같은 구성을 통해, 모델링 시에서부터 재료의 적층에 따라 발생할 수 있는 잔여 재료, 즉 잔여분을 최소화함으로써 벽 재료의 낭비를 최소화하여 원가를 절감하고, 이를 기반으로 보다 경제적인 공사 비용 산출을 가능케할 뿐 아니라 재료 이용의 효율성을 높일 수 있게 된다.

여기서 가장 중요한 구성은 바로 높이 보정부(270)라 할 수 있는데, 바람직하게 높이 보정부(270)는 벽 재료 특정파트(271), 시작 좌표 설정파트(272), 보조 좌표 설정파트(273), 여유분 파악파트(274), 적층 지수 산출파트(275), 보정 수행파트(276)를 포함하여 구성될 수 있다.

벽 재료 특정파트(271)는, 버티컬 라인별로 적층된 벽 재료 중 최상단의 벽 재료를 특정하는 기능을 수행한다. 이는 상술한 도 5의 예시에서와 같이 각각의 버티컬 라인별로 벽 재료가 적층되었을 때, 버티컬 라인마다 최상단의 벽 재료가 같을 수도 있지만 다를 수도 있다는 점을 파악하여, 버티컬 라인 별로 적층된 벽 재료 중 최상단의 벽 재료를 특정하는 기능을 수행한다.

예를 들어 버티컬 라인 A는 최상단의 벽 재료가 a이고, 버티컬 라인 B는 최상단의 벽 재료가 b이고, 버티컬 라인 C는 최상단의 벽 재료가 a임을 파악하는 것이다.

시작 좌표 설정파트(272)는 버티컬 라인 상에서 특정된 벽 재료의 시작 좌표를 설정하는 기능을 수행한다. 이는 바닥에서부터 쌓아지는 벽 재료의 특성상, 바닥 면을 기준으로 버티컬 라인을 연장한다 하였을 때 특정된 벽 재료의 적층이 시작되는 지점을 시작 좌표로 설정하는 것이다. 이는 도 5를 참조하면 되므로 보다 자세한 설명은 생략하도록 한다.

보조 좌표 설정파트(273)는 시작 좌표로부터 버티컬 라인의 연장 방향을 따라 일정 간격마다 이격된 보조 좌표를 설정하는 기능을 수행한다. 여기서 보조 좌표의 이격 간격에 대해서는 제한을 두지 않으므로 시스템 관리자에 의해, 혹은 모델링 프로그램에 의해 설정될 수 있다.

따라서 일정 간격마다 이격된 보조 좌표가 생성되어, 보조 좌표가 몇 개가 생성되었는가를 확인하더라도 적층 높이의 차이를 파악할 수 있다. 즉 보조 좌표가 여러 개 생성되는 경우 해당 특정된 벽 재료가 보다 두껍게 적층된다는 것을 파악할 수 있는 것이다.

여기서 보조 좌표의 경우 버티컬 라인의 연장 방향을 따라 생성되는 것을 기본으로 하나, 버티컬 라인의 역방향을 따라서도 생성될 수 있다.

여유분 파악파트(274)는 버티컬 라인별로 특정된 벽 재료의 여유분 가중치를 파악하는 기능을 수행한다. 이는 해당 벽 재료가 어느 정도의 최소 여유분을 가져야 하는지를 반영하는 가중치로서, 0 이상 1 미만의 값을 가질 수 있으며 이때 여유분 가중치는 시스템 관리자에 의해 설정될 수 있다.

즉 특정된 벽 재료가 여유분이 꼭 필요하며, 필요한 여유분의 양이 많은 재료인 경우 가중치가 1에 가까워지고, 특정된 벽 재료가 여유분이 꼭 필요하지 않으며, 필요한 여유분의 양이 적은 재료인 경우 가중치가 0에 가까워질 수 있다.

적층 지수 산출파트(275)는 상기 시작 좌표와 상기 보조 좌표 사이의 거리 및 상기 여유분 가중치를 기반으로 각각의 상기 특정된 벽 재료의 적층 지수를 산출하는 기능을 수행한다. 이때 적층 지수 산출에 대해서는 제한을 두지 않는다.
이와 같은 벽 재료의 특정 및 특정된 벽 재료의 높이 치수 보정 구성을 통하여, 모델링 시에서부터 재료의 적층에 따라 발생할 수 있는 잔여 재료, 즉 잔여분을 최소화할 수 있도록 한 구성에서 모든 재료의 보정 시 발생할 수 있는 불필요한 시간낭비를 최소화하고 보정의 편의성을 높일 수 있도록 할 뿐 아니라, 이를 통해 공사 비용 산출의 시간을 줄여 경제성을 극대화할 수 있도록 한다.

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지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

1 : 자료 제공 서버 2 : 메인 서버
100 : 데이터베이스 110 : 도면 DB
120 : BIM DB 130 : 공사단가 DB
200 : BIM 모델링 모듈 210 : 데이터 추출부
220 : 데이터 모델링부 230 : 라인 생성부
240 : 벽 재료 파악부 250 : 적층높이 파악부
260 : 높이차 파악부 270 : 높이 보정부
271 : 벽 재료 특정파트 272 : 시작 좌표 설정파트
273 : 보조 좌표 설정파트 274 : 여유분 파악파트
275 : 적층 지수 산출파트 276 : 보정 수행파트
300 : 견적 산정 모듈 310 : 데이터 선택부
400 : 엑셀 전환 모듈 500 : 보정 수행 모듈
510 : 일위대가 DB 520 : 추가견적 산출부
530 : 기존 공사 파악부 540 : 평균 간접비 파악부
550 : 보정치 산출부 560 : 보정 수행부

Claims (9)

1. BIM 모델을 통한 3D 도면 작성 기반의 공사비 산정 시스템으로서,
   건축물의 2차원 도면을 저장하는 도면 DB 및, 건축물의 BIM 데이터를 저장하는 BIM DB 및, BIM 데이터 각각에 대한 표준시장단가를 저장하는 공사단가 DB를 포함하는 데이터베이스;
   상기 2차원 도면 중 어느 하나를 선택받아, 선택된 상기 2차원 도면의 부위별로 매칭되는 상기 BIM 데이터를 추출하는 데이터 추출부 및, 상기 추출된 BIM 데이터를 기반으로 3차원 도면을 생성하는 데이터 모델링부를 포함하는 BIM 모델링 모듈;
   상기 공사단가 DB에 저장된 표준시장단가를 기반으로 상기 3차원 도면에 대한 견적비용을 산출하는 견적 산정 모듈;을 포함하되,
   상기 BIM 모델링 모듈은,
   상기 2차원 도면에서 적어도 하나의 영역을 구분한 다음, 각 영역별로 높이 방향으로 연장된 복수의 버티컬 라인(vertical line)을 생성하는 라인 생성부와, 상기 버티컬 라인에 대응되는 높이에 설치될 벽 재료의 종류, 수량, 높이 치수를 상기 BIM DB 및 BIM 모델링 모듈을 매개로 파악하는 벽 재료 파악부 및, 상기 파악된 벽 재료를 상기 버티컬 라인별로 적층한 적층높이를 파악하는 적층높이 파악부와, 상기 버티컬 라인별로 벽 재료의 적층높이의 높이차를 파악하는 높이차 파악부 및, 상기 높이차가 없도록 상기 버티컬 라인별 벽 재료의 높이 치수를 보정하는 높이 보정부를 포함하고,
   상기 높이 보정부는,
   상기 버티컬 라인별로 적층된 벽 재료 중 최상단의 벽 재료를 특정하는 벽 재료 특정파트와, 상기 버티컬 라인 상에서 상기 특정된 벽 재료의 시작 좌표를 설정하는 시작 좌표 설정파트 및, 상기 시작 좌표로부터 상기 버티컬 라인의 연장 방향을 따라 일정 간격마다 이격된 보조 좌표를 설정하는 보조 좌표 설정파트와, 상기 버티컬 라인별로 특정된 벽 재료의 여유분 가중치를 파악하는 여유분 파악파트 및, 상기 시작 좌표와 상기 보조 좌표 사이의 거리 및 상기 여유분 가중치를 기반으로 각각의 상기 특정된 벽 재료의 적층 지수를 산출하는 적층 지수 산출파트와, 상기 적층 지수를 기반으로 특정된 벽 재료의 높이 치수를 보정하는 보정 수행파트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공사비 산정 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 BIM 모델링 모듈은,
   부위별로 추출된 복수의 BIM 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 선택받는 데이터 선택부를 포함하고,
   상기 데이터 모델링부는,
   상기 선택된 BIM 데이터를 기반으로 3차원 도면을 생성하는 것을 특징으로 하는, 공사비 산정 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 시스템은,
   상기 생성된 3차원 도면의 속성 정보를 인출하고, 상기 인출된 속성 정보를 기반으로 상기 3차원 도면을 엑셀(excel) 파일로 변환하는 엑셀 전환 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공사비 산정 시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 시스템은,
   표준일위대가와 표준시장단가의 차이를 기반으로 생성된 보정치를 기반으로 산출된 견적비용을 보정 처리하는 보정 수행 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공사비 산정 시스템.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 보정 수행 모듈은,
   조달청 서버와 연동되어 표준일위대가를 저장하는 일위대가 DB 및,
   상기 일위대가 DB를 기반으로 하여 상기 선택된 2차원 도면에 대한 표준일위대가 기반의 추가견적을 산출하는 추가견적 산출부와,
   기 공사된 건축물의 구조 및 해당 건축물의 공사 시 산출된 간접비를 파악하는 기존 공사 파악부와,
   상기 기존 공사 파악부를 통해 파악된 건축물의 구조 및 간접비를 기반으로 구조별 면적당 평균 간접비를 파악하는 평균 간접비 파악부 및,
   상기 견적비용과 상기 추가견적을 비교 처리하고, 상기 면적당 평균 간접비를 반영하여 보정치를 산출하는 보정치 산출부와,
   상기 보정치를 기반으로 산출된 견적비용을 보정 처리하는 보정 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공사비 산정 시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 보정치는,
   다음의 수학식 1을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는, 공사비 산정 시스템.
   수학식 1,

   

   
   (여기서,

   

   는 보정치, c는 구조 가중치, f은 면적당 평균 간접비, A는 추가견적, B는 견적비용)
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