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캐드와 3D 모델

4D 가 좋은 것이라면 , 5D 는 더 좋아야 할것이다 .

건설 슈퍼 컨퍼런스2005 년 12 월 캘리포니아 , 샌프란시스코

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아젠다

• 전통적인 설계와 작도• 이차원 캐드• 모델링과 삼차원 캐드 • 모델의 시각화• 4D 캐드 (Time)• 5D 캐드 (Resources)• 3D+ 도구로부터 도출되는 새로운 잇슈들• 관련된 계약관련 잇슈

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새로운 잇슈• 계약 관련 잇슈 / 역할 그리고 책임• 오너 , 설계사 & 건설사의 관점에 따른

이해관계• 방법론과 방법 • Bid 패키지와 스케쥴 / 리소스 • 안전에 관한 이슈• 코디네이션에 관한 잇슈• 샵 도면 연동에 관한 잇슈• 공정 프로그레스입력에 관한 잇슈• 도면을 리코딩하기

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설계와 작도

• “ortho(graphic)” 도면• “floor plan”;

“layout”

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설계와 작도

• P&ID Process &

Instrumentation Drawing ( 다이아그램 )

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설계와 작도

• 아이소메트릭 , “iso(metric)” “ 스풀” 도면

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3D 캐드 - 혜택• 설계

멀티 디씨플린 설계 환경을 지원 설계 데이터의 일관성 자동화

• 건설 설계중에 간섭체크 시각화 건설 현황

• 운전 및 유지보수 효과적인 데이터 핸드오버 온라인 시각화 설계도면 의 무결성 유지

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3D, 4D, nD• 3D 가 지원하는 것들

의사소통 , 협업 , 재 사용 가능한 데이터 ; 빠른 의사결정 지원

• 4th ‘D’ – 시간을 더함으로써 시공성 체크 , 워크플로우 계획 , 공정 변경

• 공정계획자와 설계자와의 의사소통 • 코스트 , 리스크 (5+D?) 를 추가함으로써 다양한

이해관계자의 다양한 “관점”을 가져오게 되므로 장차 있을 수 있는 업무충돌을 줄여 줄 수 있게 된다 .

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오너의 혜택 • 빌딩 인포메이션 모델링 (“BIM”) 기술로 효율적

시공과 공기단축을 촉진• 계획 , 설계 , 상세설계 , 코스트 컨트롤을 통합관리 • 부정확한 As-Built 문서와 일치하지 않는

설계품질에서 해방 • 원활한 의사소통과 매끄러운 코디네이션• 코스트 예측을 개선• 프로젝트에서 계획 , 설계 , 건설 간의

이해당사자간의 시각차이를 최소화시켜 프로젝트를 원활하게 진행

• 건설 후 효과 ( 유지보수 )

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Genetech 케이스 스터디• Genetech

바이오산업의 개척자로써 지난 30 여년간 인간 유전자 정보관련 사업을 상용화하여 왔음 .

• $600MM 플랜트 확장 공사 제조 설비 390,000 Ft2 (3 개층과 4 층일부 ), 지원빌딩

110,000 Ft2 배관 220,000 feet (~60% utility/dirty, 40%

process/clean) 155,000 feet modeled, 50,000 feet field routed

(small diameter), 15,000 feet in pre-built modules 다수의 주요 설비 (modules, skids, tanks, pumps,

etc.) 웨어하우스 확장 48,000 Ft2, 유틸리티 플랜트 확장

3,000 Ft2, 유틸리티 야드 확장 다수의 장비 / 모듈 벤더가 3D 모델을 프로젝트에 입력

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http://www.genetechlanka.org/

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Genetech 케이스 스터디

• GNE 는 3D 모델을 건설 도구로 활용 (공정은 사용하지 않음 )

• 아이소도면이 잇슈된 이후에 모델은 업데이트 되지 않는다 .

• 오너의 관심사 : 모델로부터 자동 생성된 아이소 도면을

수작업으로 변경해야 할 필요가 있으므로 모델이 보다 상세해야 한다 .

모든 장비 / 모듈 벤더가 같은 3D 패키지를 사용하는것이 아니므로 모델의 호환성이 문제가 된다 .

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Genetech 케이스 스터디

• 3D 모델링은 대규모 프로젝트에 있어서 입증된 기술로 , 그 효과를 알고 있다 .

• 이제 Genentech 는 신규 프로젝트에 앞서서 4D 또는 5D 파이롯 프로젝트의 결과를 계량해보고자 하며

• 이에 따른 잠재 위험도 알고싶다 .• 따라서 Genetech 사는 CURT

(Construction User Round Table) 에 참여하게 된다 .

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잠재된 위험

• 오너의 전횡• 현재의 표준 계약서의 결함 • 지연에 관한 클레임• 불이행 / 종결 에 관한 잇슈등장 • 리스크에 관한 잇슈

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오너의 관점Construction Users Round Table

(CURT)• 오너 주도형의 협업 프로젝트 팀 • 통합된 프로젝트 스트럭쳐 • 시의적절하고 믿을만한 열린 정보공유 • BIM 요구사항 도출

Source: CURT WP 1202 – “Collaboration, Integrated Information, and the Project Lifecycle in Building Design, Construction and Operation” (August, 2004)

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CURT 의 비젼• 오너는 가상설계 프로세스에 전적으로 관여한다 . • 오너는 팀이 의사결정을 조기에 할 수 있도록 권한을

위임 • 가상 설계 , 가상제조 및 가상 건설은 공사에 표준

어프로치가 된다 . • 정보의 흐름은 신속하고 효과적이며 팀간에 열려

있어야 한다 . • 프로젝트 참여자는 결과물로 도출된 성과를 함께 향유한다 .

• 디지털 정보는 프로젝트 수명주기동안 계속 흐르게 한다 .

• 빌딩 인프라스트럭쳐 시스템은 컨커런트하게 디자인되도록 한다 .

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설계사의 관점AIA Response to CURT

• 설계사와 건설사간에 완전한 정보공유가 필요함 • 부문간 데이터 공유를 위한 도구를 결정해야 함 . • 오너 , 설계사 , 설계부문 , 건설사간의 역할과 책임을

재정의하는 새로운 계약이 필요 • 설계사의 책임에 영향을 끼칠 수 있는 일에 대하여 ,

새로운 완전하고도 통합적인 개념이 필요함 • 전통적인 계약서는 새로운 개념으로 수정되어야 함• 계약서에 “ Integrated Project Delivery Team”

을 명시하고 그 역할을 정의해야 함 .

• AIA = American Institute of Architects

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설계사의 관점AIA Response to CURT (cont’d)

• 리스크 매니지먼트 새로운 모델의 딜리버리로 리스크 보장성이 희박해질 수

있음 . 오너는 통합 설계의 리스크를 알아야 함 오너는 보다 넓게 프로젝트 참여자에게 혜택을 주어야 함

• 데이터 상호 운용성 (Interoperability) 현재의 도구는 유용한 데이터의 완벽한 변환이 보장되지

않는다 . 하나의 BIM 프로그램에서 다른 프로그램으로 넘어 갈 때에

데이터가 유실될 수 있다 . 하나의 프로그램으로 빌딩 프로젝트에서 요구하는 모든

기능을 제공할 수 없다 .

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구현단계에서의 잇슈• 내부팀 플랫폼 호환성

플랫폼에 제한… 오너 설계자 빌더

• ‘표준’ 에 제한… ‘플랫폼’ 한계 – 소프트웨어 , 하드웨어

• Insulation, clearances, tolerances, ancillary services

• 속도 , ‘뷰어’ , ‘ 인터랙티브’ , ‘ 협업’ 도구들• 운영시스템 (WINTEL, Unix, Linux, Open

Source)

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구현단계에서의 잇슈If the approach is directed by the…

오너 • 소프트웨어 , 지원 , 교육 투자 ($$$)

• 설계 , 건설사와의 데이터 상호운용성 잇슈 ( 유연성 )

• 지속되는 유지보수 , 업그레이드 , 교육 (‘legacy’ 이슈 )

설계자 \ 건설사• 오너와는 다른 동인으로

3D 를 사용 (short view : long view)

• 데이터 상호운용성 잇슈 • PMIS 적인 어프로치

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구현…표준이 있는가 ?

왜 표준을 개발하는가 ? 이미 있지 않을까 ?• 조직 측면에서의 – 품질과 효율 • 프로젝트 측면에서의 – 의사소통과 일관성• 업계측면에서의– 일반 용어 , 언어

캐드 표준에 있는것들은 ?• 캐드 작업을 생산적으로 만들기에 필요한 만큼의 정보 ! • 도면을 만들고 , 편집하고 내보내기

레이어 심볼 커스터마이징

• 데이터 교환 포맷• 파일과 프로젝트 조직

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표준을 위한 업계의 노력The National CAD Standard

The National CAD Standard Version 3.1: comprised of…

• CAD Layer Guidelines by the American Institute of Architects (AIA)

• Uniform drawing System by the construction Specifications Institute (CSI)

• Tri-Service Plotting Guidelines by the US Department of Defense Drawing Set Organization: Module 01 Sheet Organization:

Module 02 Schedules: Module 03 Drafting

Conventions: Module 04 Terms & Abbreviations: Module 05 Symbols: Module 06 Notations: UDS Module 07 Code Conventions:

Module 08

Identifies types of general regulatory information that should appear on drawings, locates code-related information in a set of drawings, and provides standard graphic conventions. Can be a tool to expedite code review by designers and plan review authorities.

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회원사 Adopted the National CAD Standard • A. Epstein & Sons International,

Inc. • AMEC, Inc. • AMES A/E Architects &

Engineers • Architects Hawaii Ltd.• Bhargava International, Inc. • Burgess & Niple • CBA Architects, PC • CH2M Hill, Inc. • Chicago Transit Authority• Clark Nexsen • Davis & Floyd, Inc.• Dean and Dean/Associates • Dietz & Company Architects,

Inc. • Duke Energy Corporation• FedEx• Ford Motor Company • General Motors• HDR (Hennington, Durham &

Richardson) • Helman Hurley Charvat

Peacock/Architects, Inc. • HOK (Hellmuth, Obata +

Kassabaum) • Intel

• Jacobs Engineering Group • LEO A. DALY Company • Little and Associates Architects • Los Alamos National

Laboratories • MTA Bridges and Tunnels• Murphy/Jahn Architects • Nextel Communications • National Institute of Health • Raytheon Engineers and

Constructors, Inc.• Richard Meier and Partners• RTKL Associates• Sandia National Laboratories• Skidmore, Owings & Merrill• Simon Property Group • Syska Hennessy Group, Inc. • TSP, Inc. • University at Buffalo • University of Indiana • UPS• U.S. General Services

Administration • U.S. Army Corps of Engineers• Wilson & Company, Inc.,

Engineers & Architects

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GSA 요구사항 – 2006• PBS Buildings and Real Estate Services: specialized

information technologies to design, document, manage and monitor facilities.

• Building Information Modeling (BIM) 데이터베이스 기반의 3D 파라메트릭 모델링 소프트웨어

• Computer Integrated Facility Management (CIFM) 설비 통합 관리 시스템

• Computer Aided Facility Management (CAFM) 설비 관리 시스템

• Computerized Maintenance Management System (CMMS) 유지관리 시스템

• Electronic Document Management System (EDMS) 문서관리 시스템

• Geographic Information System (GIS)

Source: GSA Public Building Service cad Standards (March 25, 2004); www.gsa.gov

GSA : General Servivces Admninistration

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GSA 요구사항 – 2006 • Time is now

GSA BIM requirement effective fiscal year 2006 (which began in October 2005)

• Mandate: Architects use IFC (Industry Foundation Classes)-

based building models through final concept All schematic design submittals must be in BIM

format

• GSA pilot projects 9 pilot projects through 2005 Indicated that discrete problems can be solved

quickly in 3D BIM automates space measurement

• Not requiring complete BIM implementation Using model to check designs against program

requirements and cost estimates

Source: GSA Public Building Service cad Standards (March 25, 2004); www.gsa.gov

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표준 계약 문구 - Caveat Emptor • 오너와 엔지니어를 보호하기 위한 표준 폼 • Data/Electronic information historically originates

with Design Professional • Risk of use is borne on the contractor unless

otherwise specified

Example – Engineers Joint Contract Documents Committee provision:

“A. Copies of data furnished by Owner or Engineer to Contractor or Contractor to Owner or Engineer that may be relied upon are limited to the printed copies (also known as hard copies). Files in electronic media format of text, data, graphics, or other types are furnished only for the convenience of the receiving party. Any conclusion or information obtained or derived from such electronic files will be at the user’s sole risk. If there is a discrepancy between the electronic files and the hard copies, the hard copies govern. ”

Source: EJCDC C-700 Standard General Conditions of the Construction Contract, 2002 Edition, Subparagraph 3.06 – Electronic data

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새로운 계약이 필요하다• 계약서에 “ Data Exchange” Addendum 을 명확하게 정의

• 정보 전달에 대한 오너쉽 , 관리 , 보안책임을 명확하게 정의

• 소프트웨어와 시스템 컴플라이언스에 대한 책임 명시 • 협업을 방해하지 않고 촉진시킨다 . • 데이터 교환절차를 관리하도록 위임받은 측에서는

코디네이트 공지에 대한 전적인 책임을 지도록 한다 . • 특정 문서들이 전자적으로 수령될 수 있도록 명시한다 .

( 도면 , 모델 샵도면 , 체인지오더 , RFI 등 )• 프로젝트 수행중의 버전 컨트롤과 프로젝트 이후에도

모든 버전의 문서를 관리할 수 있는 방법이 명시되어야 한다 .

• 실책과 위반에 대한 상호 면책 및 배상규정 • 보험한계 요구에 관한 결정

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프로젝트 맥락에서 본 모델…

• 계약사항의 일부로써… 모델은 정해진 일자까지는 배송가능해야 한다 . 모델의 ‘제작’은 일반적인 표준 규격 및 방법론을 따르며 , ‘완벽’은 기대하지 않지만 , 다른 도면의 원천으로써 , 모델의 품질은 다른 문서에 영향을 미치므로 상응하는 품질을 보장해야 한다 .

설비관리에 사용될 경우 , 하나의 오류는 큰 파장을 미칠 수 있으므로 별도의 데이터 검증을 하도록 한다 .

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3D 와 협업의 중요성

Time is Money – Money is Time

• 2004 년 8 월 , 미국 NIST 보고서에 따르면 미국 건설산업에 있어서 협업과 코디네이션의 부재로 발생된 전체 프로젝트 손실은 158억 달러 규모라고 함 .

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전통적인 역할에의 영향• CM 과 건설사가 설계에 관여

오너와 설계사에게 “시공성 검토” 용역을 제안 시공성 검토단계에서 설계사에게 “ Design Intent”

컨설턴팅

• CM 의 책임이 증가 모든 데이터를 총괄 수집하는 역할을 오너로부터 위임 현장에서의 오류를 최소화 하기 위해 오너의 BIM

데이터를 구축 2D 도면에 의한 설계를 하고 있는 전통적인 설계회사 에의

충격을 최소화

• 혹은 설계사가 컨트롤 BIM 매니저 역할을 수행할 수 있다 . BIM 데이터를 취합하여 알기 쉬운 형태로 가공 오너가 향후 빌딩관리에 필요한 데이터베이스를 구축하여

제공

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설계 데이터 일관성

• 다른 시스템간 데이터 교환 인텔리전트 P&ID 데이터와 3D 캐드모델 배관 응력해석 자재관리 시스템 서브 콘트랙터

• 스펙과 파라미터 드리븐 설계 • 표준과 방법론을 강화 • 표준스펙과 카타로그의 활용

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자동화 기능

• Orthographics (평면도 , 단면도 ) • 아이소 도면 , 제작도면

• 장비 배치도 ( 레이아웃 )• Bill of Materials (Material Take-Off’s)• 보고서

( 간섭체크 , 라인리스트 , I/O, 밸브 , 계장 등 )

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운전 및 유지보수

• 더욱 효율적인 데이터 전송 (턴오버 패키지 )

• 운전시스템과의 연동 Electronic Data Management Systems -

EDMS ERPs (SAP, Oracle), 인텔리전트도면 (PDS

데이터 , INTools)/EDMS• 지속적인 보수

See CA/IFM, CMMS, EAM• 온라인 시각화• 설계 의도에 대한 의사소통

설계 무결성 유지 – 프로젝트 수명주기에 있어서의 일관성

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우리앞에 놓여진 새로운 잇슈들…Things grow curioser and curioser

• Performance-based Delivery 모듈화 (Modular Construction) Superskids

• 모델에 대한 ‘ ownership’ Lease? Rent? Outsource?

• 지속가능한 설계 ( 그린 빌딩 ) LEED (USGBC); BREEAM (UK)

• Could it lead to DBOT/DBOM at the commercial scale? ‘brownfield’ development 탄소 거래

• ISO 14000• Integrated Delivery Process

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감사합니다 .

• 인트라테크 주식회사 • 서울시 마포구 상암동 산학협력센터

빌딩 806 호• http://www.intra.co.kr• Phone: 070-7725-0456