토목 엔지니어와 시공사가 BIM을 사용하는 7가지 방법

빌딩 정보 모델링(BIM)은 수직 건축 공간에서만 유용하다고 생각하는 경우가 있습니다. 하지만 BIM의 '건물'은 오해의 소지가 있습니다.
토목 엔지니어링 및 건설 회사들은 효율성을 개선하고 낭비를 없애며 모든 종류의 인프라 프로젝트의 결과를 개선하기 위해 BIM 프로세스와 관련 장비를 점점 더 많이 도입하고 있습니다.

토목 엔지니어와 시공사가 BIM을 사용하는 7가지 방법

1. 데이터 준비 시간 단축

헝가리 최대 토목 건설사 중 하나인 두나 아즈팔트(Duna Aszfalt Zrt)는 현장 팀 및 차량과 설계 정보를 쉽게 공유할 수 있게 되면서 판도가 바뀌었습니다. "프로젝트의 모든 현장 설계에 대한 83개의 3D 사진을 보유하고 있기 때문에 매우 효율적인 방식으로 기계 제어 데이터를 생성할 수 있습니다. 기계 제어 데이터를 생성하는 데 이전보다 약 75%의 시간을 절약할 수 있게 되었습니다."라고 BIM 매니저인 베아트릭스 사보(Beatrix Szabo)는 말합니다.

2. 프로젝트 진행 상황 추적 및 명확화

BIM을 사용하면 사무실과 현장, 설계와 시공 간의 데이터 흐름이 통제되고 직접적으로 이루어지도록 프로젝트를 설정할 수 있습니다. 예를 들어, PORR의 측량 엔지니어는 WorksManager(트림블의 설계 관리 및 모델 버전 관리 도구)를 사용하여 장비 작업자에게 모델에 대한 모든 업데이트를 실시간으로 제공합니다. 장비가 현장 주변을 이동하면서 생성되는 표면 데이터를 생성하고, 이 데이터는 Quadri(트림블의 토목 BIM 협업 소프트웨어)에서 사용할 수 있습니다. 이를 통해 PORR은 매일 어떤 작업이 어디에서, 누가 수행했는지 정확히 파악할 수 있습니다. BIM 코디네이터는 쉽게 물량을 계산하고 변경 사항이 프로젝트에 어떤 영향을 미칠지 파악할 수 있습니다.

3. 프로젝트 데이터 정리 및 정렬

BIM 프로세스 작업에서 가장 중요한 요소 중 하나는 공통 공유 모델을 사용하는 것입니다. 이는 프로젝트의 모든 이해관계자가 신뢰할 수 있는 단일 소스 역할을 합니다: 대행사, 엔지니어, 시공사, 측량사, 기계, 소유주 및 기타 기술자 모두가 하나의 모델을 기반으로 작업합니다. 이를 통해 팀은 시스템 간 데이터 중복을 제거하고, 생산 중단 전에 문제를 파악하고, 모델링 및 작업 표준을 적용하고, 계획을 간소화할 수 있습니다.
인프라 프로젝트는 일반적으로 건축 프로젝트보다 기간이 길고 다양한 소스의 데이터가 필요한 경우가 많기 때문에 토목 BIM 설계 소프트웨어는 도면 더미를 사용하거나 수작업으로 도면으로부터 디지털 모델을 생성해야 하는 기존 프로젝트 납품 방식보다 데이터 추출이 용이합니다. "배수가 필요한 도로 기초를 건설할 때 설계 모델과 지반 조사 데이터를 동일한 뷰에서 결합하여 채석장이 필요한지 여부를 신속하게 파악할 수 있습니다."라고 Skanska Infra의 BIM 전문가인 헤이키 레코넨(Heikki Lehkonen)은 말합니다. "공유 데이터베이스는 전반적인 생산성과 효율성을 개선하는 데 필수적인 방법이라고 생각합니다."라고 결론을 내렸습니다.

4. 더 빠르고 더 정확한 물량 산출

BIM 기술을 사용하여 물량 산출을 디지털화하면 도면과 사진 또는 측량사가 준비하지 않았거나 명확하게 표시하지 않은 현장의 정보에서 축척을 조정할 필요가 없습니다.

기존의 물량 산출 프로세스는 2D 도면에서 개별 요소를 수동으로 선택하고 소프트웨어를 사용하여 자동으로 산출할 치수를 결정한 다음 물량 산출 목록에 수량을 입력하는 과정을 거칩니다. 인프라 분야에서 일하는 견적자의 경우, 도면과 사진에서 정보의 크기를 조정하거나 측량사가 준비되지 않았거나 명확하게 표시되지 않은 현장에서 정보를 수집해야 하는 경우가 많습니다.

하지만 트림블 비즈니스 센터와 같은 BIM 도구를 사용하면 이러한 수작업이 필요 없습니다. 고급 데이터와 계산을 사용하여 수량 추정 및 처리를 매우 정확하게 유지하고 GNSS 데이터를 제공하는 통합 모델을 생성할 수 있습니다.

건설 비용이 상승함에 따라 엔지니어링 및 건설 회사는 가능한 한 가장 정확한 비용 추정을 하는 것이 중요합니다. 이 모든 것은 정밀한 디지털 물량 산출에서 시작됩니다.

5. 설계 수정 시 시간 절약

Spotland의 BIM 엔지니어인 잉기 구드문손(Ingi Gudmundsson)은 습지 신호 교차로, 로터리, 교량, 도로 연결, 기후 및 환경 센터 연결, 재활용 및 처리 계획, 기존 자전거 도로 전환, 하수도 및 배수 개발, 연못과 개울의 식재 및 파기 등이 포함된 복잡한 개발 프로젝트에서 모델링 기능을 개선하고자 했습니다.

구드문드손은 이전에는 교차로 모델링이 큰 과제였다고 설명합니다. "주 도로의 단면이 있고 보조 도로의 단면이 다른 경우, 모델을 서로 만나게 하고 맞추는 것이 종종 문제가 됩니다." 측량사와 설계자는 모델을 대략적으로 정렬하기 위해 최선을 다했지만, 교차로를 자유롭게 구성하는 것은 종종 운영자에게 맡겨야 했습니다.

이제 구드문손은 트림블 비즈니스 센터(현장 모델링 도구)의 기능을 사용하여 교차로의 각 도로 구간에 대한 다양한 속성을 선택하고 이를 모델에 직접 적용할 수 있습니다. 각 연결은 수동으로 조정하거나 템플릿에서 로드할 수 있습니다. 또한 차선 폭과 경사뿐만 아니라 갓길 폭과 갓길 경사도 변경할 수 있습니다. 하나의 도로 다리가 설정되면 구드문손은 속성을 복사하여 다른 다리에 배치할 수 있습니다. 또한 진입 및 진출 반경을 변경하고 회전 차선, 연석 높이, 보행 경로를 빠르게 추가할 수 있습니다.

구드문드손은 5~10대의 기계가 있는 중간 규모의 프로젝트 현장에서 설계를 수정할 때마다 최소 4시간을 절약할 수 있다고 예상합니다.

6. 복잡한 프로젝트에서 유틸리티 조정

팀 전체에서 정확한 현장 정보를 추적하고 공유할 수 있다는 것은 관련된 모든 사람의 업무가 줄어든다는 것을 의미합니다. 수동 데이터 관리가 줄어들고 중복이 제거되어 프로젝트 조율이 원활하게 이루어질 수 있습니다.

최근 Norconsult는 대규모 협업 프로젝트의 효율성을 개선하기 위해 BIM을 사용했습니다. Norconsult는 거리, 도로, 상하수도, 조경 및 우수 처리뿐만 아니라 쓰레기 진공 시스템, 지역 난방, 섬유 및 조명의 조정까지 해당 지역의 전체 인프라를 담당했습니다. 지상에 존재하는 모든 기존 유틸리티 라인에 대한 기술적 조정도 이들의 임무 중 하나였습니다.

"노바포인트[트림블의 토목 BIM 설계 소프트웨어]로 도로와 상하수도를 설계한 다음 쿼드리[트림블의 토목 BIM 협업 솔루션]에서 모든 분야 데이터를 조율하고 제시합니다. 또한 다양한 유틸리티 네트워크와 기존 인프라 간의 유틸리티 조정을 많이 수행하는데, 이때 Quadri의 충돌 제어 기능을 잘 활용하고 있습니다."라고 Norconsult의 BIM 프로젝트 매니저인 Alexander Svensson은 말합니다.

7. 현장 대신 사무실에서 문제 해결

인프라 프로젝트에서 변경은 불가피합니다. 하지만 피할 수 있는 오류와 실수로 인해 납기일과 예산에 영향을 미치는 것은 특히 고통스러울 수 있습니다. 많은 토목 회사들이 BIM 기술을 사용하여 '눈먼 작업'을 최소화하고 공사가 시작되기도 전에 문제를 발견합니다.

Norconsultant의 도로 엔지니어인 마틴 칼슨은 모델링과 협업에 Civil 3D와 Quadri를 사용하는 방법에 대해 다음과 같이 설명합니다. "이제 우리가 하고 있는 일을 정확히 파악하고 우리가 목표로 하는 것을 설계할 가능성이 훨씬 더 높아졌습니다. 설계에 대한 지속적인 품질 관리도 가능합니다. 설계가 다른 것과 충돌하는지, 맨홀이 잘못 배치되었는지, 조명 기둥의 위치가 이상하게 배치되었는지 즉시 확인할 수 있습니다. 또한 모델에서 가능한 모든 데이터를 완전히 무료로 검색할 수 있습니다." 노로컨설턴트는 고객과의 회의에도 BIM 모델을 가져와 보다 쉽게 조율할 수 있습니다. 이를 통해 실수와 설계 충돌을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 건설 비용도 절감할 수 있었습니다.

"항상 최신 데이터로 작업하고 있다는 확신을 가질 수 있습니다. 이를 통해 잘못된 데이터를 사용할 위험을 최소화하고 모든 것이 최대한 정확해집니다."라고 Norconsult의 도로 엔지니어인 알렉산더 스벤슨은 설명합니다.

미국은 다른 국가에 비해 BIM 채택이 늦었지만 많은 산업 협회, 연방 기관 및 주 교통부에서 디지털 납품 프로세스를 채택하고 있습니다. 미국 주 고속도로 및 교통 공무원 협회(AASHTO)는 17개 주 교통부와 함께 교량 및 구조물에 대한 BIM을 표준화하기 위해 노력하고 있으며, 2021년에는 산업 기초 등급(IFC)이 발표될 예정입니다.

더 많은 기관에서 BIM 모델, 디지털 애즈빌트 및 기타 디지털 건축 기술의 가치를 인식하고 인프라 프로젝트가 더욱 복잡해지고 규제가 강화됨에 따라, 정통한 토목 엔지니어와 계약업체는 BIM을 사용하여 협업과 시공성을 개선하기 위해 선제적으로 노력함으로써 이러한 변화에 앞장서고 있습니다.