[Revit MEP 웨비나]01_Revit MEP를 활용한 설비분야 BIM 설계 성공사례 및 활용 방안

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[Revit MEP 웨비나]01_Revit MEP를 활용한 설비분야 BIM 설계 성공사례 및 활용 방안

Revit MEP를 활용한 설비 분야 BIM 설계 및 시공 혁신 방안

 

핵심 요약

본 문서는 Revit MEP를 중심으로 설비(MEP) 분야의 BIM(Building Information Modeling) 적용 프로세스, 최신 활용 사례 및 미래 방향성을 종합적으로 분석한다. 현재 MEP BIM 활용의 약 85%가 단순 간섭 검토에 머물러 있으나, BIM의 진정한 가치는 공장 제작(Prefabrication), 모듈러 공법, 리버스 엔지니어링과의 연계를 통해 발휘된다.

주요 핵심 사항은 다음과 같다.

1. 워크플로우의 혁신: BIM은 기존의 분절된 2D 도면 기반 작업을 통합된 3D 모델 기반의 동시 작업 환경으로 전환시켜 오류를 줄이고 시간을 단축한다. 특히 덕트 제작 시, 수작업 분절 및 발주서 작성 과정을 자동화하고 CNC 장비에 데이터를 직접 전송하여 제작 공정을 혁신한다.
2. 고부가가치 활용 증대: 단순 간섭 검토를 넘어, Autodesk CFD를 이용한 기류 해석, 렌더링을 통한 디자인 검토, 모듈러 공법 시뮬레이션 등 설계 및 시공 전반의 의사결정을 지원하는 고부가가치 활동에 BIM이 활용되고 있다.
3. 모듈러 공법의 핵심 기술: 인력난, 주 52시간 근무제 등 건설 환경 변화에 대응하기 위한 핵심 해법으로 모듈러 공법이 부상하고 있다. BIM은 모듈의 설계, 분할, 접합부 상세 검토, 중량 계산을 통한 양중 계획 수립 등 모듈러 공법의 전 과정에서 필수적인 역할을 수행한다.
4. 3D 스캐닝을 통한 정확도 극대화: 3D 레이저 스캐너로 취득한 포인트 클라우드 데이터를 BIM 모델과 결합하는 리버스 엔지니어링은 시공 오차를 사전에 파악하고 수정하는 데 매우 효과적이다. 실제 사례에서 스캔 데이터를 활용하여 사전 제작품의 현장 설치 성공률을 70%에서 95%까지 획기적으로 향상시켰다.

결론적으로, MEP 분야에서 BIM의 잠재력을 최대한 활용하기 위해서는 단순 모델링 및 간섭 검토 수준을 넘어, 공장 제작, 모듈러 공법, 정밀 시공 및 유지관리 단계까지 BIM 데이터를 확장하고 통합하는 전략이 요구된다.

 

영상 등록일시: 2020. 4. 23.

원본영상: https://youtu.be/l7FUqmVF8g8?si=65Wfsk5uCIQmKmOS

 

 

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1. 기존 2D 기반 워크플로우와 BIM 기반 워크플로우 비교

BIM 도입은 기존의 전통적인 2D 기반 설계 및 시공 프로세스를 근본적으로 변화시킨다.

전통적 설계 및 시공 프로세스

• 설계: 층별, 공종별, 업체별로 도면이 분리되어 작성되어 통합된 정보 부재.
• 협업: 2D CAD를 사용하여 각 공종의 도면을 통합(Shop Drawing)하는 과정에서 많은 시간과 노력이 소요됨.
• 제작 (덕트 사례):
  1. CAD 도면에서 작업자가 수동으로 표준 길이에 맞춰 분절 작업을 진행.
  2. 현장 반장이 분절된 도면을 바탕으로 수기 발주서를 작성.
  3. 공장에서는 발주서를 보고 CNC 장비에 형태, 사이즈, 수량을 다시 수동으로 입력하여 가공.

BIM 기반 통합 프로세스

• 설계 및 협업: Revit과 같은 BIM 툴을 사용하여 단일 파일 또는 링크된 모델 내에서 모든 공종이 통합된 3D 모델을 작성. 이를 통해 동시 작업이 가능해지며, 설계 오류와 시간을 획기적으로 단축. 최근 발주처에서는 ArchiCAD 등 다른 툴보다 Revit을 요구하는 경향이 뚜렷해짐.
• 제작 (덕트 사례):
  1. Revit 내 Fabrication CADmep과 같은 애드인을 사용하여 표준 길이를 입력하면 덕트 모델이 자동으로 분절됨.
  2. 분절된 모델 데이터가 발주서 작성 없이 CNC 장비로 직접 전송됨.
  3. CNC 장비는 전송된 데이터를 기반으로 자동으로 절단 및 가공을 수행.

2. BIM 모델의 단계별 활용 사례

BIM 모델은 설계부터 시공까지 프로젝트 전 단계에 걸쳐 다각도로 활용된다.

설계 단계 활용

활용 분야	설명	관련 소프트웨어
간섭 검토 및 시뮬레이션	3D 모델을 활용하여 공종 간 간섭을 사전에 발견하고, 4D 시뮬레이션을 통해 공정 계획을 시각적으로 검토.	Revit, Navisworks
엔지니어링 해석	Revit 모델을 활용하여 별도 모델링 없이 기류 분석, 열 유체 유동 해석 등을 수행. Revit 자체 해석 기능이 수치 데이터를 제공하는 반면, CFD는 그래픽화된 결과물을 제공하여 직관적인 이해를 돕는다.	Autodesk CFD
조도 분석	애드인 기능을 활용하여 실내 조명 설계의 적절성을 사전에 분석하고 검토.	ElumTools (Add-in)
시각화 및 디자인 검토	렌더링 기능을 통해 가구, 조명 배치에 따른 실내 분위기를 사전에 시뮬레이션하고 디자인 의사결정에 활용.	Revit
도면화 (아이소메트릭)	배관처럼 밀도가 높고 복잡하여 평면도만으로 해독이 어려운 경우, 등각투상도 형태의 아이소메트릭 도면을 추출하여 시공 이해도를 높이고 물량 오류를 최소화.	Revit, Ezd-ISO (Add-in)
수량 산출	모델로부터 공종별, 시스템별로 분류된 상세 물량을 산출. 기본 기능으로 산출이 어려운 덕트 피팅의 면적이나 행거의 중량 등은 파라미터를 활용한 수식으로 원하는 값을 정확히 추출 가능.	Revit

시공 단계 활용

• 사전 시공성 검토: BIM의 가장 보편적인 활용 사례(약 85%)로, 모든 공종의 모델을 통합하여 시공 전에 발생할 수 있는 간섭 및 문제점(예: 배관과 CCTV의 충돌)을 발견하고 해결. 이는 현장에서의 재작업 비용과 공기 지연을 방지하는 데 결정적인 역할을 함.
• 시공 도면 작성: 3D 모델로부터 평면도, 단면도 등 필요한 시공 도면을 생성. 과거에는 Revit의 센터라인 기반 모델링 방식 때문에 배관 하부(BOP) 레벨 표기에 추가 작업이 필요했으나, Revit 2020 버전부터 바텀(Bottom) 기준 모델링이 가능해져 이 문제가 해결됨.
• 정밀 시공 지원: 행거, 서포트 등의 설치 위치 좌표를 BIM 모델에서 추출하여 토탈 스테이션(Total Station)과 연동. 레이저를 이용해 현장에 정확한 설치 지점을 마킹함으로써 시공 정밀도를 향상시킬 수 있음. (아직 보편화되지는 않았으나 일부 선진 업체에서 도입 중)

3. 공장 제작(Prefabrication) 및 모듈러 공법

건설 산업의 생산성 향상을 위해 공장 제작 및 모듈러 공법의 중요성이 커지고 있으며, BIM은 이를 구현하는 핵심 기술이다.

공법의 진화: PFP에서 모듈러까지

구분	PFP 공법 (Riser PIP)	모듈러 공법
주요 특징	2000년대 초반에 사용되던 방식으로, 주로 수직 구간(입상 배관, 샤프트)의 설비 배관을 공장에서 사전 제작.	최근 주목받는 방식으로, 복도 등 수평 구간에 적용. 설비뿐만 아니라 전기, 건축 마감 일부까지 통합하여 모듈로 제작.
적용 범위	설비 위주, 수직 부재	설비, 전기, 건축 등 다공종 통합, 수평 부재

모듈러 공법 적용 사례 (병원 프로젝트)

• 프로젝트 개요: 병원 복도 구간의 복잡한 MEP 및 전기 시스템을 모듈러 공법으로 적용.
• BIM 활용:
  • 설계 및 분할: 약 12m 길이의 복도 구간을 운송 및 양중을 고려하여 6m 단위 모듈 2개로 분할하여 설계.
  • 상세 검토: 모듈 간 연결부(접합부)에 사용될 피팅 종류와 시공 방식을 3D 모델을 통해 사전에 면밀히 검토.
  • 물류 계획: BIM 모델에서 각 모듈의 정확한 중량을 산출하여 크레인 양중 계획 및 차량 운송 계획 수립에 활용.
  • 제작 정보: 볼트, 브라켓 등 부속 자재까지 패밀리(Family)로 상세하게 모델링하여 정확한 수량을 산출하고 발주에 활용.

장비 스키드(Equipment Skid) 공장 제작

주 52시간 근무제, 숙련공 부족, 품질 관리 강화 등의 요구로 인해 장비 주변의 복잡한 배관 시스템을 공장에서 스키드 형태로 사전 제작하는 방식이 확산되고 있다. Revit 모델을 기반으로 제작을 진행하며, 향후 Revit과 Inventor 간의 실시간 연동 기능이 강화되면 설계 데이터와 제작 상세 모델 간의 연계성이 더욱 높아질 것으로 기대된다.

4. 리버스 엔지니어링 및 시공 정확도 향상

리버스 엔지니어링은 기존 시설물의 정밀한 디지털 데이터화와 시공 품질 관리에 효과적으로 활용된다.

프로세스 개요

1. 데이터 취득: 도면이 없는 기존 건축물을 3D 레이저 스캐너로 스캔하여 수백만 개의 좌표값으로 이루어진 포인트 클라우드(Point Cloud) 데이터를 생성.
2. 3D 모델링: 포인트 클라우드 데이터를 Revit으로 불러와 이를 기준으로 정확한 형상의 As-Built BIM 모델을 역으로 작성.
3. 데이터 활용: 완성된 모델로부터 도면을 추출하거나 물량을 산출.

제작 정확도 향상 사례

• 문제점: BIM 설계 데이터만으로 배관 등을 사전 제작했을 때, 현장의 미세한 시공 오차로 인해 약 30%의 물량이 현장에서 재가공되는 문제 발생 (설치 성공률 70%).
• 해결 방안: 사전 제작 전, 3D 스캐너로 현장을 실측하여 포인트 클라우드 데이터를 확보. 이 데이터를 기존 BIM 모델과 중첩하여 설계 모델을 현장 조건에 맞게 미세 조정.
• 결과: 현장 조건이 반영된 수정 모델을 기반으로 사전 제작을 진행한 결과, 현장 재작업률이 5%로 급감하며 **설치 성공률이 95%**로 획기적으로 향상됨.

5. MEP BIM 도입 현황과 미래 전망

현재 활용 수준 분석

MTM 디지털 컨스트럭션이 2008년부터 2020년까지 수행한 약 120건의 프로젝트를 분석한 결과, BIM의 활용 목적은 다음과 같이 나타났다.

활용 목적	비중	분석
단순 간섭 검토 및 Shop Drawing 반영	85%	BIM의 잠재력에 비해 매우 기초적인 수준에 머물러 있으며, 고비용을 투입한 효과가 저하될 수 있음.
Shop Drawing 및 공장 제작 연계	4%	생산성 향상과 직결되는 고부가가치 활용이지만, 아직 소수에 그치고 있음.
리버스 엔지니어링	일부	특정 목적을 위해 점차 활용이 증가하는 추세.

미래 방향성

MEP 분야의 BIM은 단순 3D 모델링과 간섭 검토라는 초기 단계를 넘어, 공장 제작, 모듈러 시공, 정밀 시공 지원 등 건설 생산성과 직접적으로 연계되는 방향으로 나아가야 한다. 과거 설계자가 CAD를 직접 다루게 된 것처럼, 향후에는 설계자가 초기 단계부터 BIM 툴을 활용하여 3D 기반의 설계를 수행하는 방식으로 전환될 것으로 예상된다. 이러한 변화를 통해 BIM 데이터가 프로젝트 전 생애주기에 걸쳐 일관되게 활용될 때 진정한 가치를 발휘할 수 있을 것이다.

 

 

 

추가설명(해설): https://info.dec-w.com/200

ⓐRevit MEP 웨비나.01_Revit MEP를 통한 모듈러 공법 성공 사례와 활용 전략

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[Revit MEP 웨비나] Revit MEP를 활용한 설비분야 BIM 설계 성공사례 및 활용 방안

Revit MEP 웨비나 시리즈 1탄!

Revit MEP는 복잡한 건물 시스템을 원활하게 설계하기 위한 설비 BIM 소프트웨어로 여러 작업자들과 보다 쉽게 협력하고 상세한 설계를 할 수 있도록 지원합니다. 이러한 Revit MEP를 활용한 고객사 성공사례와 설비 BIM 을 효과적으로 활용할 수 있는 꿀팁을 총 3편의 Revit MEP 웨비나 시리즈를 통해 소개해드리고자 합니다. 첫 번째 시간으로 Revit MEP를 활용한 고객사 성공사례와 활용방안에 대해 소개드립니다. 

 

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