Qatar
Doha Metro Project
- Join Venture
- Client: QATAR Railways Company
- Design: UN Studio, SAMOO, TFP Farrells
- Main Contractor: Samsung C&T, OHL, Qatar building Company
- Engineer: ATKINS, Mott MacDonald
- Project Management, 3D Model development, automation, parametric-modeling, panelization, optimization, 2D-drawing extraction, quantity take-off
최종 제출물인 AECOsim과 국내 설계사, 기타 국내외 협력업체들이 필요로 하는 형상정보뿐만 아니라, 속성정보까지 포함한 BIM Data를 효율적으로 산출하기 위해 최적화된 BIM Process를 확립하고, 다양한 자동화 스크립트를 개발하여 활용하였다. 협력 업체들에게 주요 플랫폼과 호환되는 형식으로 모델 정보를 공유하고, 최종적으로 속성 정보가 문서화될 수 있도록 BIM 모델을 저작 및 통합하였다. 카타르 도하에 설계/시공되는 모든 역사는 UNStudio에서 작성한 Architecture Brand Manual(이하 ABM)을 준수하여 설계 및 시공이 되도록 되어있다. 하지만 설계단계에 있어서, UNStudio에서 정의한 Logic으로는 표현 및 시공이 적합하지 않는 구간들이 발생하였으며, 이를 해결하기 위해서 새로 Geometry분석하고 발주처, 설계사, JV와 함께 오류를 수정/검토하여 Logic 및 Template을 재확립하는 작업을 진행하였다.
설계 단계에서부터 비정형 외장에 대한 곡률 분석이 진행하였다. 분석 초기 단계에서는 다양한 곡률 추출 방법을 통해Single-curved surface 와 Double-curved surface를 분류하고, 기존의 프로파일을 재-생성하여 Surface Rationalization 테스트를 진행하였으며, 최적화되어 재 생성된 Surface는 추후 Panelization을 진행할 때 사용되었다.
QDM역사는 천장 패턴과 볼트기둥의 형상이 비정형으로써 유형 분석 및 그룹화 작업이 필요했다. 또한 Msheireb 역사와 Education City역사에 대한 Data를 보다 효율적으로 생산하고 관리하기 위해 ABM에서 정의된 수학적 수식을 기반으로 다양한 Parametric Template과 자동화 스크립트를 개발하여 활용하였다. 이는 설계단계에서 수많은 설계변경에 있어 작업의 효율성을 극대화 시켰으며, 시공정보까지 추출 가능한 높은 품질의 Model을 제작하였다. 천장과 Vault, 그리고 외장 패널, 서브프레임 등의 시공좌표 및 형상에 대한 알고리즘을 개발하여 자동으로 모델을 작성하고 정보를 추출하는 등 도면작성 및 부재 제작에 있어 필요한 정보들을 효율적으로 관리하였다.
초기 진행된 외장 곡률 분석을 토대로, Panelization 과 Optimization 작업을 진행하였다. Panelization 의 최종 목적은 설계사와 협의 하에 형상은 최대한 유지하면서 모듈 타입을 최소화 함으로써 Façade 제작비용을 절약하고, 시공성을 향상시키는 것이었다. 여러 가지 선택적 옵션을 제안하여, 시공사가 최적안을 채택하여 발전시킬수 있도록 도왔다.
기존의 외장면의 활용하여 Panelization 을 진행할 경우 수많은 곡률 값을 가지는 패널이 생성되기 때문에 기존 설계로부터 전달받은 외장면을 재 생성하여 디자인의 의도를 유지하되, 외장 패널의 종류를 줄임으로써 제작 단가가 낮추는 방안이 필요했다. 기존 단면 Spline을 Arc로 Optimization 하여 패널 모듈을 재 생성하였으며 평판화 테스트를 진행하였으며 Flat surface / Single-curved surface / Double-curved surface 그룹화하고 시공오차, 제작오차를 고려하여 비슷한 곡률 값을 갖는 모듈끼리 다시 그룹화 하여 타입을 최소화하였다. 또한 각각의 패널 별 명명 규칙을 확립하여 각 패널의 이름과 패널 내의 시공좌표를 추출 및 관리하기 용이 하도록 모두 Parametric하게 제작되었다. Panelization /Optimization 작업을 통해 Msheireb Station의 경우, 곡률 값의 타입 수를 328개에서 23개로 줄임으로써 외장 공사비 14억원에서 12.8억원으로 약 1.2억원을 절감효과 (8.6% 감소)를 가져왔으며, Education Station의 경우 곡률 값의 타입 수를 301개에서 10개로 대폭 줄임으로써 외장 공사비 8억에서 6.2억원으로 약 1.8억원의 절감효과 (22.4%감소)를 보았다. 추후 시공단계에서 업체간의 Tolerance 값 및 비용조달의 문제를 고려하여 더 큰 효과를 기대해 볼 수 있다.
통합모델에서의 형상적인 오류 또는 객체누락, 속성정보 누락 등의 문제를 해결하기 위해서 자체적으로 Digital Project에서 제작된 모델뿐만 아니라, 다른 협력업체로부터 전달 받은 부재에 대한 정보를 자동화 스크립트를 활용하여 부재별명, 타입, 재료명, 레이어 등의 발주처의 요구정보 등을 자동으로 입력/산출하였으며, 기준점 절대 좌표 및 제어점, 상대 좌표 산출/적용, 공종별 객체, 파일 관리 등의 다양한 알고리즘과 템플릿을 개발하였다. 또한 완성된 통합 BIM 모델을 관리하며 건축, 구조, 기계, 전기 등 공종별로 간섭 체크를 진행하고 매달 보고서를 추출하고, 협력업체 및 발주처와 공유하며 BIM코디네이션을 진행하였다.
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