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Executive Summary

목차

제1장 서론 21

1. 연구의 필요성 21

1.1. 저탄소 친환경 주택의 창출 및 활용 21

1.2. 공업화 건축기술 개선 및 현장적용기술 개선요구 증대 21

1.3. 한국형 중층 유닛 모듈 공법의 개발 필요 21

1.4. Green Home 건설기술의 수요 급증 22

1.5. 소규모 가구에 대응할 수 있는 소형주택 공급 시급 22

2. 연구목표 및 내용 23

2.1. 최종 목표 23

2.2. 연차별 목표와 최종 목표의 연계성 26

2.3. 해당연도 연구목표 27

2.4. 해당연도 연구추진 일정 28

제2장 추진체계 및 전략 29

1. 연구 추진체계 29

1.1. 원내 추진체계 30

1.2. 외부연계 31

2. 연구 추진전략 32

제3장 연구수행 내용 및 소결 33

1. 1차년도 연구내용 33

1.1. 계획 및 설계(BIM) 33

1.2. 제도 및 정책(공업화 주택) 46

1.3. 환경성능(열 및 음환경) 57

2. 2차년도 연구내용 88

2.1. 계획 및 설계(BIM) 88

2.2. 제도 및 정책(공업화 주택) 106

2.3. 환경성능(열 및 음환경) 125

2.4. 친환경(모듈러 건축 LCA 분석) 141

3. 3차년도 연구내용 150

3.1. 계획 및 설계(BIM) 150

3.2. 제도 및 정책(공업화 주택) 167

3.3. 환경성능(열 및 음환경) 182

3.4. 친환경(모듈러 건축 LCA 분석) 188

제4장 최종 결과 199

1. 연구결과 199

1.1. 연구결과 199

1.2. 3차년도 수행결과와 최종결과에 대한 영향 203

참고문헌 206

부록 209

실시설계도서_구조분야 210

모듈별 자재 물량 산출서 218

유닛모듈러 주택의 BIM 기반 Library 분류 228

유닛모듈러 가상 시뮬레이션 238

유닛모듈러 공법을 적용한 공업화 주택의 BIM설계 시스템(설계 오류 검토 보고서) 243

서지자료 247

Bibliographic Data 248

판권기 249

표목차

표 1.2.1. 연차별 사업 목표 및 내용 24

표 1.2.2. 성과 목표 및 성과지표 설정 27

표 1.2.3. 설계 및 환경성능 분야 미시적 추진계획 및 일정 28

표 2.1.1. 외부연계 추진체계 31

표 3.1.1. 수평∙수직 모듈 설정 34

표 3.1.2. 주요 구성재 기준면 설정 35

표 3.1.3. 도시형 생활주택 고층 원룸형 주택 Proto-type 세대평면 및 설계개요 36

표 3.1.4. 도시형 생활주택 중·저층 연릭형 주택 Proto-type 세대평면 및 설계개요 38

표 3.1.5. BIM 라이브러리 개발 42

표 3.2.1. 건축물 내화구조 기준분석 46

표 3.2.2. 건축물 용도 및 규모에 따른 내화시간 규정 분석 48

표 3.2.3. JIF DECK 75 내화 구조 분석 49

표 3.2.4. OMEGA-B·C 내화구조 분석 50

표 3.2.5. Oneday Housing 바닥판 구조 분석 51

표 3.2.6. 공업화주택 인정제도 주요 기준 분석 52

표 3.2.7. Oneday Housing 분석항목에 따른 성능수준 55

표 3.3.1. 지역별 건축물 부위의 열관류 표 57

표 3.3.2. 국내 모듈러 건축 제조사 단열성능 비교 58

표 3.3.3. 국내에서 실시중인 건축물 인증관련 내용 59

표 3.3.4. 지역 구분에 따른 평균 열관류율 63

표 3.3.5. 친환경주택의 단열성능 기준 64

표 3.3.6. 단위세대의 급탕부하량 기준 65

표 3.3.7. 단위세대의 전력부하 기준 66

표 3.3.8. 열원시스템 에너지 소비율 평가표 66

표 3.3.9. 에너지 절감률 및 이산화탄소 저감률 평가표(세대용) 67

표 3.3.10. 총에너지 절감률 및 이산화탄소 저감표 평가표(단지용) 67

표 3.3.11. 친환경주택 성능평가 프로그램 계산결과 71

표 3.3.12. 제조사별 바닥충격음 차단성능 비교 72

표 3.3.13. 단열완충층 물성변화에 따른 주파수 대역별 SPL 79

표 3.4.1. 유닛모듈의 부재 및 부품 패밀리 90

표 3.4.2. 4D 시뮬레이션 과정 101

표 3.5.1. 공업화주택 인정제도의 세부 성능항목 분석 106

표 3.5.2. 공업화주택 주요 생산업체 개요 비교 분석 111

표 3.5.3. 공업화주택 주요 생산업체의 유닛 특성 비교 113

표 3.5.4. 공업화주택 주요 생산업체의 내화구조 성능 비교 116

표 3.5.5. 공업화주택 주요 생산업체의 바닥충격음 비교 117

표 3.5.6. 공업화주택관련 전문가 면담조사 개요 117

표 3.5.7. 역리브형 내화실험 계획 121

표 3.5.8. 성능항목에 따른 검토 표 123

표 3.6.1. 외단열 시스템의 유형 127

표 3.6.2. 국내 외단열 시스템 제품 현황 127

표 3.6.3. 바닥구조별 진동특성 해석결과 129

표 3.6.4. 위치별 각 구조의 주파수 대역별 평균 음압레벨 135

표 3.7.1. 원단위 산출방식별 특징 142

표 3.7.2. 건축자재 CO₂ 배출량 원단위 143

표 3.7.3. CO₂ 배출 주요자재의 수선주기 및 수선율 147

표 3.8.1. 유닛모듈러 양중설계 S/W UI 160

표 3.8.2. 모듈러 양중설계 프로그램 예시 구동화면 162

표 3.9.1. 공업화주택 인정절차 분석 167

표 3.9.2. Muto 적용 가능지역 170

표 3.9.3. 공업화주택 인정항목 171

표 3.9.4. 건설산업기본법에 의한 건설업의 종류 174

표 3.9.5. 공사 분할계약금지 규정 174

표 3.9.6. 개별법에 의한 분리발주 관련 주요 내용 175

표 3.9.7. 분야별 건설업자의 시공범위 176

표 3.9.8. 공업화주택 인정 기준 대비 탈현장 초고속 주택 성능 수준 179

표 3.10.1. 경량벽체 차음성 기준 183

표 3.10.2. 경량벽체 내화성 기준 183

표 3.10.3. 경량벽체 수평하중저항성 기준 183

표 3.10.4. 경량벽체 내충격성 기준 183

표 3.10.5. 경량벽체 견고성 기준 184

표 3.10.6. 경량벽체 내수성 기준 184

표 3.10.7. 기타벽체 성능에 따른 기준 184

표 3.10.8. 경량벽체 측정계획 상세 184

표 3.11.1. 건설자재 국가 LCI DB 189

표 3.11.2. 건설자재 산업연관분석을 통한 탄소배출 계수 191

표 3.11.3. 단열재 탄소배출 계수 191

표 3.11.4. 목공사 탄소배출 계수 192

표 3.11.5. 건축자재 CO₂ 배출량 원단위 193

표 3.11.6. 간이 LCCO₂ 평가결과 194

그림목차

그림 1.2.1. 탈현장 초고속 주택 최종 기술 개발 개요도 23

그림 1.2.2. 연차별 사업 목표 및 내용 26

그림 2.1.1. 연구추진체계 29

그림 2.1.2. 세세부간 연구추진체계 30

그림 2.1.3. 개발기술 실용화를 위한 연구 추진전략 32

그림 3.1.1. 도시형 생활주택 고층 원룸주택 기준층 평면도 37

그림 3.1.2. 도시형 생활주택 고층 원룸 입면도 37

그림 3.1.3. 도시형 생활주택 중저층 연립주택기준층 평면도 39

그림 3.1.4. 도시형 생활주택 중저층 연립주택기준층 입면도 39

그림 3.1.5. 도시형 생활주택 원룸형 단위유닛 모듈 40

그림 3.1.6. 도시형 생활주택 원룸형 기준층 및 동조합 41

그림 3.1.7. 도시형 생활주택 구성 대표 부품 42

그림 3.1.8. 유닛모듈 라이브러리화 44

그림 3.2.1. JIF DECK 75 구조 설명도 49

그림 3.2.2. OMEGA-B·C 내화 구조 설계도 50

그림 3.2.3. One day housing 바닥 구조도 51

그림 3.2.4. 크루저형 주택 설치공법과 순서 54

그림 3.3.1. 자연지형과 건축물의 배치, 풍향과 통풍을 고려한... 62

그림 3.3.2. 건축물 최하층 단열계획 68

그림 3.3.3. 건축물 중간층 단열계획 69

그림 3.3.4. 건축물 최상층 단열계획 69

그림 3.3.5. 최하층 바닥 단면 상세 69

그림 3.3.6. 중간층 바닥 단면 상세 69

그림 3.3.7. 외기와 면한 벽체단면... 70

그림 3.3.8. 세대간 벽체단면 상세 70

그림 3.3.9. 지붕단면 상세 70

그림 3.3.10. 창호 상세 70

그림 3.3.11. 개발된 바닥구조 단면 74

그림 3.3.12. 유한요소 해석에서의 바닥판 모델링 75

그림 3.3.13. 바닥구조별 진동특성 해석결과 76

그림 3.3.14. 방사면으로부터 1m에서 31.5Hz... 77

그림 3.3.15. 방사면으로부터 1m에서 63Hz... 77

그림 3.3.16. 방사면으로부터 1m에서 125Hz... 78

그림 3.3.17. 방사면으로부터 1m에서 250Hz... 78

그림 3.3.18. 바닥구조별 주파수 대역별 음압레벨특성 해석결과 78

그림 3.3.19. 단열완충층 물성변화에 따른 주파수 대역별... 79

그림 3.3.20. 각 표준충격원의 충격력 특성 80

그림 3.3.21. 충격하중 입력 시 시간이력에 따른 바닥판 상부 패널의... 80

그림 3.3.22. 충격하중 입력 시 시간이력에 따른 바닥판 하부의 동적응답 81

그림 3.3.23. 충격하중 입력 시 시간이력에 따른 바닥판 하부의... 81

그림 3.3.24. 충격하중 입력 시 시간이력에 따른 다층구조... 82

그림 3.3.25. 새로 구성된 바닥구조(안) 83

그림 3.3.26. 수음, 가·수진위치 및 설치 현황 84

그림 3.3.27. 중량충격음 결과 85

그림 3.3.28. 진동전달특성 86

그림 3.4.1. 초고속 탈현장 주택 BIM 모델링 프로세스 89

그림 3.4.2. 패밀리 조합을 통한 유닛모듈러 구성 91

그림 3.4.3. 유닛모듈러 구성된 도시형 생활주택 92

그림 3.4.4. 유닛모듈러 간섭체크 93

그림 3.4.5. 유닛조합 개념도 93

그림 3.4.6. 1개 세대 구성 94

그림 3.4.7. MEP 모듈러 시스템 개념도 94

그림 3.4.8. 간섭검토 결과 95

그림 3.4.9. 유닛모듈러 BIM 설계 프로세스 96

그림 3.4.10. 접합부 상세도 97

그림 3.4.11. BIM에서 추출된 입면도 98

그림 3.4.12. BIM에서 추출된 단면도 98

그림 3.4.13. 구조부분 물량산출 99

그림 3.4.14. 건축부분 물량산출 99

그림 3.4.15. 연간탄소 발생량 100

그림 3.4.16. 에너지 사용량 100

그림 3.4.17. 화석연료 사용량 100

그림 3.4.18. 전기에너지 사용량 100

그림 3.4.19. 기존의 BIM라이브러리 및 컨텐츠 교환 과정 102

그림 3.4.20. BIM기반 Web Frame Work 구축 방향 103

그림 3.4.21. 각 주체별 BIM 기반 Web Frame... 104

그림 3.5.1. 금강공업 공업화 주택 주요 건설 사례 109

그림 3.5.2. 스타프리빌 공업화 주택 주요 건설 사례 110

그림 3.5.3. 포스코 에이엔씨 공업화 주택 주요 건설 사례 110

그림 3.5.4. (주)유창 공업화주택 주요 건설 사례 111

그림 3.5.5. 금강공업 구조체 모듈 접합방식 112

그림 3.5.6. 스타프리빌 주요 구성재 및 평면 유형 112

그림 3.5.7. 포스코에이엔씨 주요 구성재 및 형상 113

그림 3.5.8. (주)유창 모듈러 주요 제작 과정 115

그림 3.5.9. 러시아 수출용 내화 실험 115

그림 3.5.10. 도시형생활주택을 위한 바닥판(안) 상세 121

그림 3.5.11. 역리브형 바닥판 내화실험 122

그림 3.6.1. 공동주택 벽-슬라브 접합부의 전열현상 125

그림 3.6.2. 2차년도 개발 바닥구조 128

그림 3.6.3. 바닥구조별 진동특성 해석결과 130

그림 3.6.4. 바닥구조별 진동특성 모드해석 결과 130

그림 3.6.5. 주요 진동모드 shape 131

그림 3.6.6. 구조4에 대한 벽식구조 적용여부에 따른... 131

그림 3.6.7. 방사면으로부터 1m에서의 31.5Hz 음압레벨분포 132

그림 3.6.8. 방사면으로부터 1m에서의 63Hz 음압레벨분포 133

그림 3.6.9. 방사면으로부터 1m에서의 125Hz 음압레벨분포 133

그림 3.6.10. 방사면으로부터 1m에서의 250Hz 음압레벨분포 134

그림 3.6.11. 바닥구조별 주파수 대역별 음압레벨특성 해석결과 135

그림 3.6.12. 벽식구조 여부에 따른 주파수 대역별 음압레벨 분포 특성 해석결과 136

그림 3.6.13. 벽식구조 여부에 따른 주파수 대역별 음압레벨 특성 해석결과 137

그림 3.6.14. 새로 구성된 바닥구조(안) 137

그림 3.6.15. Mock-up 구성도 138

그림 3.6.16. Mock-up 제작과정 138

그림 3.6.17. 수음, 가·수진위치 및 설치 현황 139

그림 3.6.18. 경량충격음 결과 140

그림 3.6.19. 중량충격음 결과... 140

그림 3.6.20. 중량충격음 결과... 140

그림 3.7.1. 모듈러 건축물 간이평가 기법 149

그림 3.8.1. BIM기반 모듈러 주택 도면 목록 추가 151

그림 3.8.2. 신공법 6종 개방 152

그림 3.8.3. 신공법 패밀리 교체 152

그림 3.8.4. 유닛모듈러 기반 BIM라이브러리... 153

그림 3.8.5. 조달청 물품목록... 155

그림 3.8.6. 유닛모듈러 BIM 라이브러리... 155

그림 3.8.7. 유닛모듈러 BIM 라이브러리 분류 기준 체계 155

그림 3.8.8. BIM 매개변수를 활용한 분류체계... 156

그림 3.8.9. BIM기반 모듈러주택... 156

그림 3.8.10. 유닛모듈러 주택의 양중계획 영향요소 157

그림 3.8.11. 양중계획 수립절차 158

그림 3.8.12. 소프트웨어 개발 V모델 159

그림 3.8.13. 전체 S/W WorkFlow 159

그림 3.8.14. Modeling WorkFlow 159

그림 3.8.15. 모듈러 양중설계 프로그램 예시 161

그림 3.8.16. BIM 기반 Web Browser 구축 방향 및 개념 165

그림 3.8.17. 유닛모듈러 주택의 웹브라우저... 166

그림 3.9.1. 공업화주택 평가방법 및 제출서류 168

그림 3.9.2. 유닛 모듈러 바닥판 내화 시험체 상세 177

그림 3.9.3. 바닥판 시험체의 온도에 따른 시간-변위 관계 곡선... 178

그림 3.10.1. 실험체 단면도 186

그림 3.10.2. 세대간 경계벽 차음성능 평가 186

그림 3.10.3. 공업화주택의 실간 경계벽 차음성능 평가 187

그림 3.10.4. 공업화주택의 조합 개념도 188

그림 3.11.1. 연차별 연구목표 189

그림 3.11.2. 간이평가 결과 분석·비교 194

그림 3.11.3. 모듈러 건축물 LCCO₂ 상세평가 요구조건 195

그림 3.11.4. BIM과 LCCO₂ 산출 197

그림 4.1.1. 1세세부 3차년도까지 연구내용 Flow Chart 199

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탈현장 초고속 주택 설계 및 환경성능 기술개발 [전자자료] = Development of design and environmental performance technology of one day housing : 탈현장 초고속 주택 건설 기술개발 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
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