BIM 교육 및 컨설팅

1. 토목 BIM 개념
2. 토목 BIM은 기본 계획에서부터 기본설계, 실시설계, 시공, 운영/유지관리 단계에 이르기까지 3D BIM 모델을 구축하고, 기 구축된 3D 모델을 기반으로 일관성 있고 체계적인 정보를 업무 전반에 적용하는 프로젝트를 말하며, 여기서 3D BIM 모델은 3D 설계 소프트웨어에서 생성된 데이터 모델을 뜻하며, 업무영역에 따라, 각각 토목, 도시기반시설, 구조, 설비 및 프로젝트 협업관리 등으로 구분할 수 있다.
   
   BIM 적용되는 각 토목, 도시기반시설, 건축, 구조, 설비 분야의 3D CAD 시스템 및 협업시스템은 분야별로 각각 전문화된 상용 3D 설계 Software 로 구성되어야 하며, 생성된 정보들은 정보의 변환이나 누락 없이 각각의 3D BIM 모델들 내에 존재하는 모든 객체들간 상호 호환이 가능해야 한다. 이는 효율적인 BIM 모델 데이터 활용을 위한 데이터 일관성과 통합 측면에 근거하며, 데이터의 호환(Native Interoperability)을 위하여 기본적으로 제공되는 GUI 를 통해 생성 및 수정할 수 있어야 한다.
3. • 기본설계 단계(Preliminary BIM Modeling)
   프로젝트 설계 초기단계에 가장 기본적인 형태의 Model을 작성한다. 개략적인 Mass 및 Volume 계산을 수행하여 3D BIM Model 로부터 기본적인 토공수량(절토량, 성토량), 구조물 수량등을 직접 추출 또는 참조 되어야 하며, 여러 가지 설계 대안을 검토한다.
   
   • 실시설계 단계(Basic Design BIM Modeling)
   기본설계 확정이 되는 단계의 BIM Model로 기본설계도면(평면도, 단면도, 입면도, 종단면도, 횡단면도 등)들이 BIM Model 로부터 직접 추출되어야 하며, 각 설계 부문의 모델이 상호 참조되어 관련 도면을 추출 또는 참조되어야 한다.
   
   • 시공단계(Construction BIM Modeling)
   건설 프로젝트를 검토하여 시공상에서 일어날수 있는 오류를 파악하고 4D 시뮬레이션을 통해 공정관리를 체계적으로 할 수 있어야 한다.
   
   • 시각화 단계(Visualization / Simulation BIM Modeling)
   기본설계, 상세설계 혹은 시공단계 등 각각의 프로젝트 단계에서 생성된 BIM Model 데이터로부터 언제든지 시각화 하거나 설계 시뮬레이션이 용이하여, 빠른 의사결정을 위한 도구 및 보고자료로 활용될 수 있어야 하고, 시공단계 이전에 발생 가능한 설계 오류를 최소화할 수 있어야 한다.
   
   

토목 BIM 설계 이점

1. 계획 및 관리 시 통찰력 향상
2. • 광범위한 GIS 및 CAD 데이타에 기반하여 기존 환경과 조건에 대한 이해 향상
   • 지리 공간 정보 분석을 통해 프로젝트가 끼칠 영향에 대한 이해 증진
   • 산업 표준 적용과 자산관리 데이타 공유 용이
3. 지능형 모델 기반 도구를 사용해 설계 효율성과 속도 향상
4. • 더 많은 설계 대안을 빠르게 평가하고 지능적인 BIM 기반 프로세스로 반복작업을 빠르게 수행
   • 변수 제어, 엔지니어링 표준과 룰 통합으로 능률적인 설계 작업
   • 디자인과 도서 표준에 보다 정확하게 일치된 도면과 문서 제작
5. 통합 분석 및 시뮬레이션 기능으로 프로젝트 결과를 평가
6. • 전력망과 우오수 시스템에 대한 엔지니어링 분석으로 설계 최적화
   • 토공량 계산, 물량 산출, 고품질 모델 제출로 시간과 자재 절감
   • 가시적인 시공성 시뮬레이션과 공정관리
7. 전체 수명 주기에 걸쳐 시각화를 사용해 효과적인 공유
8. •  3D로 설계 개념을 검토하고 커뮤니케이션
   •  디자인 결정의 타당성을 검토하기 위해 시각화
   •  프로젝트에 대한 빠른 승인과 수주를 위해 효과적인 시각적 모델 이용
   

토목 BIM 단계별 모델기반 프로세스

1. 토목 BIM은 토목공사 생애주기(계획, 설계, 시공, 유지관리)에 걸쳐 발생하는 정보를 통합 및 관리하고, 수정된 정보의 갱신에 따라 연관된 프로세스 정보들이 일괄적으로 재생산, 공유, 교환, 재배포 될 수 있는 3차원기반에 정보 운용 환경 프로세스
2. 

토목 BIM 설계 솔루션 소개

1. AutoCAD Civil 3D :
   도로/철도, 단지, 조경, 수자원, 상하수도 등의 토목 프로젝트를 BIM 설계 구현
2. • 측량 데이터 가져오기 : X,Y,Z 값을 가진 파일 도면에 생성
   • 3D 지형 모델링 : 3D 삼각망 생성, 지형분석(높이, 경사, 우수 흐름 등)
   • 선형 : 직선, 원곡선, 완화곡선의 자유로운 표현
   • 종단 : 평면 선형 계획과 동시 지반고 자동 생성
   • 횡단 및 토공 물량 산출 : 선형, 종단 변경 시 자동으로 데이터 수정
   • 부지 정지 작업 : 자동으로 절성토가 균일한 개획고의 표고 높이 산정
   
3. 
4. Autodesk Revit :
   Revit 기반으로 구조 전문 3D 모델링 (교량, 터널, 옹벽, 가시설 등) 및 하중 및 응력 조건을 입력
5. • 토목구조(교량, 터널, 옹벽, 가시설 등) 분야 BIM설계
   • 파라메트릭 구조물 모델링
   • 표준화된 구조 패밀리 포함
   • 하중, 조합, 부재 크기 및 구조적 조건 등의 정보 입력
   • Autodesk Robot Structural Analysis Professional 등의 구조 분석 응용프로그램과 연계
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7. Autodesk Navisworks :
   건설 프로젝트 전 디지털 환경에서 시공 중 일어날수 있는 오류 가능성을 검토
8. • 가져오기 : 다양한 건설 분야의 3D 설계 모델 데이터 통합
   • 네비게이션 : 자유로운 뷰 포인트 조정하여 모델의 카메라 뷰 저장
   • 설계 검토 : 거리, 면적, 각도 측정 및 각각의 뷰에서 코멘트 작성
   • 시각화 : 렌더링 결과를 AVI 애니메이션과 이미지로 제공
   • 4D 시뮬레이션 : 3D 모델과 공사 일정 연결하여 시공 순서 시뮬레이션
   • 간섭 체크 : 시공 전 여러 공정간의 간섭을 체크하여 사용자간 공유
   
9. 
10. Autodesk InfraWorks :
    개념설계 및 3D GIS 설계 도구로써 프로젝트 계획 단계에서 시각적으로 풍부하게 여러 가지 설계 대안을 3D로 제시
11. • 기존 데이터 활용 : 2D CAD, GIS, BIM, 래스터 데이터를 3D모델로 활용
    • 상세 모델 가져오기 : AutoCAD Civil 3D, AutoCAD Map3D과 연동
    • GIS 정보 표시 : 3D 주제도 작업으로 다양한 설계 정보 표시
    • 설계 제안 용이 : 하나의 모델을 이용하여 다양한 설계 제안 작업
    • 스케치 도구 : 도로, 건물, 터널, 교량 등 직접 2D로 스케치하여 3D 모델
    • 프레젠테이션 : 렌더링 이미지 및 녹화된 비디오 작성
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토목 BIM 교육 개요

1. 교육 목적
2. • 3D 설계 제품을 사용하는 입장에서 효율적으로 다양한 기능을 사용하여 제품에 대한 전반적인 기능 숙지와 빠른 시간 내에 효과적으로 설계에 활용하기 위한 교육을 실시한다.
   • 토목 기반의 설계를 객체 기반 3D 정보 모델링 구축 교육을 통해 프로젝트를 BIM 프로세스를 따라 수행하고 관리할 수 있는 능력을 키워 설계의 효율성과 품질을 높인다.
   • 설계 단계에서 발생하는 정보를 활용하여 시공 및 유지관리 시 활용하고, 제반 문제점에 대한 사전 파악 및 수정을 통해 공기단축 및 비용절감을 도모한다.
   • 이해하기 쉬운 객체기반 3차원 설계방식을 이용하여 의사결정의 신속성과 정확성을 향상시키고, 관련 기술자의 원활한 의사소통 및 협업능력을 향상한다.
3. 교육 핵심항목
4. • 전문가 육성을 통한 BIM 프로젝트 수행능력 획득
   • BIM 기술력의 확보를 통한 설계 품질의 지속 유지
   • BIM 관리기법의 운영을 통한 BIM의 업무 효율성 확보
5. 교육 목표
6. • 효율적인 협업체계를 구축할 수 있는 역량 배양
   • 설계 초기 단계에서 시뮬레이션을 통한 다양한 설계를 빠르게 검토
   • 3차원 가상공간에서 자유롭게 이동하며 경관성 검토
   • 고품질의 시각화로 설계 의도를 명확히 전달함으로 정확한 의사결정
   • 파라메트릭 모델을 통한 설계 변경의 최소화
   • 정면, 평면, 측면이 서로 연동되어 정확한 도면 작성
   • 3차원 모델로부터 주요한 수량을 정확하게 산출
   • 4D 시뮬레이션을 통한 시공 공정관리 및 공정 적정성 검토
   • 분야별 BIM 모델 데이타의 대한 간섭체크로 시공 과정의 문제점 확인
   • BIM모델 데이터 연계한 동영상 생성

교육 범위

1. 지형 설계
2. • 토목 설계자와 Civil3D 솔루션 적용한 토목설계의 3D 지형모델링 작업
   • 3D 지형 모델링을 이용하여 지형 정보추출(종단, 횡단, 물량, 지형분석 등)
   • 선형, 종단, 횡단, 물량 산출하여 BIM 데이터 구축
3. 구조물 설계
4. • 구조물 설계자와 Revit 솔루션 적용한 교량 구조물 3D 모델링
   • 평면도, 정면도, 측면도의 2D 형상 도면 자동 산출
5. BIM 설계 검토
6. • 계획 설계에서의 여러 설계 대안 검토
   • 간섭 및 설계 오류를 검토하여 최적에 시공 도면 산출
   • 시각화를 통한 사실적 모델링 검토

단계별 교육 내용

1. 수치지형도 이용 도면상의 지형 작성
2. • 수치지형도에서 TIN 구축하여 3D 지형 모델링
   • 지형 분석(표고, 경사, 우수흐름, 삼각망)
3. 선형 및 종단, 표준횡단 작성
4. • 원지반 지형 위에 선형을 작도
   • 종단면도 자동산출 및 종단계획
   • 표준횡단 정의
5. 코리도 작성 및 물량 산출
6. • 코리더의 계획지반 3D 모델링
   • 다중 횡단면 자동 산출
   • 절토, 성토량에 대한 물량 산출
7. 구조물(교량) 모델링
8. • 교각 기초, 기둥, 코핑 교량받침
   • 교대 벽체, 교량 받침, 흉벽, 날개벽, 접속슬래브
   • 상부 슬래브, 거더
   • 구조물 물량 일람표 작성
9. 구조물 모델링 도면화
10. • 구조물 모델링 시트작성
11. 설계 시각화 및 대안 검토
12. • 3D 설계 스케치
    • 렌더링 이미지 및 애니메이션 작성
13. 설계 검토
14. • 토목지형 및 교량 구조물 통합
    • 간섭체크 및 설계 오류 검토
    • 4D 시뮬레이션

교육 커리큘럼

1. 교육(5일)
2. 설계 엔지니어 대상으로 교육커리큘럼 기준으로 교육 실시
   3차원 정보모델을 기반한 설계 및 시공관리를 통해 BIM 설계 기법 교육
   AutoCAD Civil3D, Autodesk Revit, Autodesk InfraWorks, Autodesk Navisworks 소프트웨어
3. 토목 BIM 교육 커리큘럼 (교육일수 5일)
4. • AutoCAD Civil3D 1일 :
   토목 분야의 3차원 설계 기법을 이해하고 Civil3D를 처음 사용하는 분들을 위한 기본적인 사용자 환경의 소개에서부터 기본적인 기능을 익히고 활용
   
   • Autodesk Revit 3일 :
   파라메트릭 모델링 기법을 이용하여 교량 구조물을 3차원 형상을 모델링하고 모델 정보를 표현 관리
   
   • Autodesk InfraWorks 0.5일 :
   개념설계 및 3D GIS 설계 도구로써 프로젝트 계획 단계에서 시각적으로 풍부하게 여러 가지 설계 대안을 3D로 제시
   
   • Autodesk Navisworks 0.5일 :
   건설 프로젝트 시공 전에 BIM으로 구축된 데이터를 활용하여 디지털 환경에서 시공 중 일어날수 있는 오류 가능성을 검토

5. [AutoCAD Civil3D, Autodesk Revit, InfraWorks, Navisworks 교육 커리큘럼]

   	시간	내용	설명	소프트웨어
   1일차	1교시	토목 BIM 및 Civil3D 소개	토목 BIM 의미와 활용 소개 Civil3D 사용자 환경 소개	AutoCAD Civil 3D
   	2교시	지표면 작성 및 분석	수치지도 분석 및 TIN 구축한 3D 지형 생성 등고선, 표고, 경사, 우수흐름 분석
   	3교시	선형 및 종단 작성	선형 작성 (직선, 완화곡선, 원곡선) 종단 작성 (직선, 원곡선)
   	4교시	코리더(3D면)	표준 횡단면도 구축 및 3D 모델 코리더 작성 코리더를 이용한 계획지반 작성
   	5교시	횡단 및 물량산출	단면 검토선을 이용하여 다중 횡단면도 작성 횡단면도 토량 수량 및 보고서 산출
   	6교시	정지작업	부지 정지면의 계획고의 따른 경사면 자동산출
   	7교시	지형통합	원지반 및 계획지반 통합관리 도로 주행 시뮬레이션 제작
   2일차	1교시	Revit 소개	Revit 사용자 환경 소개 프로젝트 설정 및 구조 템플릿 작성	Autodesk Revit
   	2교시	레벨 작성	레벨 정의 및 특성, 입면도 작성
   	3교시	대지 만들기	Civil3D 지형 데이터 연계한 대지 작성
   	4교시	좌표 이해	공유 좌표 및 프로젝트 좌표, 도북, 진북 작성
   	5교시	기본 모델링	구조 모델링 및 기본 이해하기
   	6교시	패밀리 이해	시스템 패밀리 및 로드 패밀리
   	7교시	패밀리 작성	돌출, 혼합, 회전, 스윕, 스윕혼합
   3일차	1교시	패밀리 작성(교대)	교대 표준화된 구조 패밀리 작성	Autodesk Revit
   	2교시	패밀리 작성(교대)	교대 파라메트릭 구조물 모델링
   	3교시	패밀리 작성(교대)	교대기초, 교대본체 프로젝트화
   	4교시	패밀리 작성(교각)	교각 표준화된 구조 패밀리 작성
   	5교시	패밀리 작성(교각)	교각 파라메트릭 구조물 모델링
   	6교시	패밀리 작성(교각)	교각기초, 기둥, 코핑 프로젝트화
   	7교시	패밀리 작성(받침)	받침 표준화된 구조 패밀리 작성
   4일차	1교시	패밀리 작성(상부)	교량 상부 표준화된 구조 패밀리 작성	Autodesk Revit
   	2교시	패밀리 작성(상부)	교량 상부 파라메트릭 구조물 모델링
   	3교시	프로젝트 교량 모델	교량 부재별 패밀리 프로젝트 가져오기 모델링 그룹 작성, 수정
   	4교시	프로젝트 교량 모델	평면도, 입면도, 단면도, 레벨, 그리드 정의
   	5교시	프로젝트 교량 모델	교량(기초, 교각, 교대, 거더, 슬래브) 분야의 BIM설계
   	6교시	수량 산출	객체 속성부여 및 일람표 작성
   	7교시	도면 시트	치수 정의 및 시트 뷰작성
   5일차	1교시	InfraWorks 소개	Civil3D 데이터 및 GIS 정보 활용 소개	Autodesk InfraWorks
   	2교시	스케치 도구	도로, 건물, 터널, 교량등 직접 2D로 스케치하여 3D 모델
   	3교시	설계 제안 도구	다양한 설계 제안 작업 렌더링 이미지 및 녹화된 비디오 작성
   	4교시	Navisworks 소개	인터페이스 및 활용성 소개 3D 데이터 통합	Autodesk Navisworks
   	5교시	뷰포인트, 네비게이션	설계 검토
   	6교시	4D 시뮬레이션	3D 모델과 공사 일정 연결하여 시공 순서 시뮬레이션
   	7교시	간섭체크	시공 전 여러 공정간의 간섭을 체크하여 사용자간 공유