평면도
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1. 개요
평면도는 건축물을 짓기 위한 설계 도면으로, 건축의 역사와 함께 발전해 왔다. 최초의 평면도는 약 7400년 전 중국에서 발견되었으며, 일본에서는 에도 시대에 이르러 정확한 축척을 갖춘 도면이 등장했다. 건축 도면은 목적에 따라 배치도, 평면도, 입면도, 단면도 등 다양한 종류로 나뉘며, 각 도면에는 부지 정보, 높이 관계, 도로 정보 등 관련 법규 확인에 필요한 정보가 포함된다. 20세기 후반까지는 수작업으로 제작되었으나, 1990년대 이후 컴퓨터 지원 설계(CAD)의 보편화로 제작 방식이 변화했다. 현재는 CAD, BIM(빌딩 정보 모델링) 등 디지털 기술을 활용하여 설계, 시공, 유지 관리 등 다양한 단계에서 건축 도면이 활용되고 있다.
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| 평면도 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | |
| 건축 도면 | 건축 프로젝트를 나타내는 기술 도면 |
| 목적 | 건축가와 엔지니어에게 건물의 디자인 아이디어, 개념을 전달하고 건축 시공을 위한 지침을 제공 |
| 유형 | |
| 평면도 | 건물을 위에서 수평으로 자른 단면도, 방의 배치, 벽, 문, 창문 등 표시 |
| 입면도 | 건물의 외관을 수직으로 투영한 그림 |
| 단면도 | 건물을 수직으로 자른 단면도, 내부 구조, 높이, 층별 관계 표시 |
| 상세도 | 특정 부위, 재료, 연결 등을 상세하게 표시한 그림 |
| 구조도 | 건물의 구조적 요소 (기둥, 보, 기초 등)를 나타내는 도면 |
| 설비도 | 전기, 배관, 환기 등 건물 설비를 나타내는 도면 |
| 조감도 | 건물을 임의의 각도에서 바라본 그림 |
| 주요 구성 요소 | |
| 선 (線) | 도면에서 물체의 윤곽, 치수선, 중심선 등을 나타내는 데 사용 |
| 치수 | 물체의 크기를 나타내는 데 사용, 길이, 폭, 높이 등 측정값 표시 |
| 기호 | 도면에 사용되는 특수한 표시, 문, 창문, 가구 등을 나타내는 데 사용 |
| 주석 | 도면에 대한 설명이나 추가 정보를 제공 |
| 축척 (縮尺) | 실제 크기와 도면 크기의 비율을 나타냄, 도면 축척은 일반적으로 도면에 표시 |
| 도면 제작 과정 | |
| 스케치 | 아이디어를 구체화하는 초기 단계 |
| 제도 | 제도판이나 CAD 프로그램을 사용하여 정확한 도면을 제작 |
| 출력 | 완성된 도면을 인쇄하거나 디지털 파일로 저장 |
| 표준 및 규정 | |
| 국제 표준 | ISO 128 |
| 미국 표준 | ANSI/ASME Y14.1 |
| 러시아 표준 | ESKD |
| 관련 분야 | |
| 건축학 | 건물의 디자인, 계획, 시공에 관한 학문 |
| 엔지니어링 | 구조, 기계, 전기 등 다양한 분야에서 도면을 활용 |
| 건설업 | 건축 도면은 시공 과정에서 중요한 지침 역할 |
| 디자인 | 건축 도면은 실내 디자인, 조경 디자인 등 다양한 분야에서 활용 |
| 기계 공학 | 기계 부품, 장치, 시스템의 디자인 및 제작에 필요한 도면을 생성 |
| 전기 공학 | 전기 회로, 시스템 및 배선의 디자인 및 설치에 사용되는 도면을 제작 |
| 기타 | |
| CAD | 컴퓨터 지원 설계를 사용하여 도면을 디지털 방식으로 제작, 효율성 향상 |
| 소프트웨어 | 다양한 CAD 프로그램 (AutoCAD, Revit 등)이 건축 도면 제작에 사용 |
| 협업 | 건축 도면은 프로젝트 관계자 간의 원활한 의사소통을 가능하게 함 |
| 발전 | 기술 발전과 함께 건축 도면 제작 방법도 지속적으로 발전 |
2. 역사
건축 도면의 역사는 인류가 건축물을 짓기 시작하면서 함께 시작되었다. 가장 오래된 건축 평면도는 중국에서 발굴된, 7400년 전의 백색 테라코타 도가니 조각에서 발견되었다.[1]
일본에서는 근세의 건축 도면으로 배치도, 평면도, 입면도, 단면도, 지붕구조도, 다락구조도, 바닥구조도 등 각종 구조도, 세부도면, 입체도, 시공계획도 등이 있다. 배치도·평면도는 '지도'라 불렸고, 입면도와 단면도는 양쪽을 겸해 작성되는 경우가 많아 '건지할도' 또는 '지할도'라 불렸다. 현존하는 가장 오래된 지도(배치도·평면도)는 나라 시대의 「동대사(東大寺)전당도(殿堂図)」이며, 건지할도 중 현존하는 가장 오래된 것은 1531년의 「선광사(善光寺)조영도(造営図)」 16동분 8도이다.
일본에서도 에도 시대의 도면이 많이 남아 있는데, 이러한 도면은 정확한 축척을 사용했지만 그림의 범주이며, 제삼자에 대한 설명, 즉 프레젠테이션용으로 여겨진다. 이는 근세 이전 일본에서는 목수의 두목이 설계와 시공을 동시에 맡아서 상세한 설계도면이 필요하지 않았기 때문이다. 따라서 일본에서 건축 도면은 초기에는 막말에 외래 문명과 함께 외국인 기술자의 출현으로 기술자 자신의 설계 의도를 전달하기 위해 작성한 설계도면이나 제도라는 개념을 일본에 전파하면서 시작되었다. 그 후 메이지 시대 초기에 활약한 일본인 목수와 기술자들이 서양의 설계 제도를 모방하여 학습하고, 제도 도구를 사용하여 도면 표현에 임했다.
단단한 선으로 연필로 도면을 그린 다음 필요한 정밀도로 잉크를 칠한다. 중국의 잉크가 들어 있는 튜불러 펜이나 까라스구치에서 대체되어 간 라인플러 등 변천하는 제도 펜의 선 굵기는, 지지체에 잉크를 분배하는 튜불러 펜의 지름에 의해 규정되고, 선 굵기에 따라 펜이 필요하게 된다.
2. 1. 한국의 건축 도면
가장 오래된 건축 建築平面圖|건축 평면도중국어는 중국에서 발굴된 7400년 전의 백색 테라코타 도가니 조각에서 발견되었다. 그것은 물 위에 있는 나선형 계단이 있는 2개의 솟아있는 감시탑(혹은 등대)을 보여준다.
3. 도면의 종류
건축 도면은 특정한 목적을 위해 제작되며, 그 목적에 따라 여러 종류로 분류된다. 평면도와 주요 정면도를 함께 보여주는 도면처럼, 하나의 도면에 여러 요소가 포함되기도 한다.
한국에서는 건축허가 신청 제도가 시행되고 있으며, 건축 허가를 신청할 때 건축물의 도면을 첨부해야 한다. 건축물 또는 구조물의 안내도, 인근 배치도, 배치도, 대지 면적 산출도, 평면도, 입면도, 단면도 등 건축 허가 신청에 필요한 서류 및 도면은 건축기준법 시행규칙에 따라 정해진 도면을 정본 및 부본 각 1부씩 제출해야 한다.[3]
합병정화조를 설치하는 경우에는 폐수처리 관련 서류로서 도면을 첨부해야 한다.
배치도에는 부지 한 변의 길이, 외벽 선, 부지 내외부 높이 관계, 최고 높이와 처마 높이, 앞면 도로 명칭, 도로 중심선과 중심 레벨 및 도로 폭, KBM과 설계 GL과의 관계, 배수 경로와 방류처, 맨홀 위치, 빗물받이 위치와 직경 등 필요한 모든 요소를 포함해야 한다. 이는 도로에 2미터 이상 접해야 하는 규정(협소 도로, 2종 도로 참조) 등 각종 법령 확인이 필요하기 때문이다. 다만, 최근에는 이러한 절차가 간소화되고 있다.
건축기준법 제6조 제1항 제4호에 규정된 건축물(4호 특례/4호 확인, 시행령 10조 4호에 규정되는 특례)에 대해서는 건축사 설계 시 규칙 제1조의 3 제5항 제2호에 따라 일부 도서(건축 도면) 및 명시 사항 생략 규정이 마련되어 있다. 그러나 4호 확인에는 입면도 및 단면도, 바닥면적 산출도, 지반면 산정표, 각 부분도를 첨부할 필요가 없으며, 배치도에 하수관 등이나 각 층 평면도에 가새 위치 및 종류, 통기둥 및 방화 설비 위치, 연소 확대 우려 부분 외벽 구조를 명시할 필요는 없다.
건축 도면 작성에는 특정 시점(평면도, 단면도 등), 용지 크기, 측정 단위와 축척, 주석, 상호 참조 등 몇 가지 규칙이 있다.
일본 국토교통성의 『건축공사설계도서작성기준』에 따르면, 건축 도면의 종류는 다음과 같다.
| 종류 | 설명 | 척도 |
|---|---|---|
| 표지 | 건축 도면을 하나의 책자로 묶기 때문에 표지가 필요하다. | |
| 도면 목록 | 도면 수가 적을 경우 표지와 합칠 수 있다. | |
| 특기시방서 | ||
| 부지 안내도 | 특별자치시도에서 정하는 척도를 따른다. | |
| 부지 구적도 | 부지 면적의 근거가 되는 도면으로, 삼각측량 계산으로 나타낸다. | |
| 부지 현황도 | 부지 현황과 배치 계획 후 부지 형상이 크게 다를 때 작성하며, 척도 및 방위는 배치도와 맞춘다. | |
| 배치도 | 1/100 또는 1/200 (1/300, 1/500 또는 1/600도 가능) | |
| 면적표 및 구적도 | 부지 이외의 평면적을 구적하여 목록으로 만든다. | |
| 마감표 | 내부 마감표 | |
| 평면도 | 1/100 또는 1/200 | |
| 입면도 | 1/100 또는 1/200 | |
| 단면도 | 단면을 나타내는 부분의 위치를 평면도에 표시한다. | 1/100 또는 1/200 |
| 주계도 | 1/30 또는 1/50 (1/2, 1/3, 1/5, 1/10 또는 1/20도 가능) | |
| 평면·단면·부분 상세도 | 1/30 또는 1/50 (1/2, 1/3, 1/5, 1/10 또는 1/20도 가능) | |
| 전개도 | 상세도와 합칠 수 있다. | 1/30 또는 1/50 |
| 천장복도 | 1/100 또는 1/200 | |
| 건구 위치도 | 평면도와 합칠 수 있다. | 1/100 또는 1/200 |
| 건구표 | ||
| 구조물 등 상세도 | 상세도와 합칠 수 있다. | |
| 외부구조 상세도 | 상세도와 합칠 수 있다. | |
| 식재도 | 상세도와 합칠 수 있다. | |
| 가설 계획도 | 가설 계획을 지정하여 명시할 때 작성한다. | |
| 구조 관계 공통 사항 | ||
| 기초 복도 | 1/100 또는 1/200 (1/10, 1/20, 1/30 또는 1/50도 가능) | |
| 각층 바닥 복도 | 다락 복도 포함 | 1/100 또는 1/200 (1/10, 1/20, 1/30 또는 1/50도 가능) |
| 축조도 | 1/100 또는 1/200 (1/10, 1/20, 1/30 또는 1/50도 가능) | |
| 부재 단면 리스트도 | 1/30 또는 1/50 (1/2, 1/3, 1/5, 1/10 또는 1/20도 가능) | |
| 구조 상세도 | 표준적인 사양은 특기 시방서, 구조 관계 공통 사항 등 다른 도면에 기재하여 대신할 수 있다. | 1/30 또는 1/50 (1/2, 1/3, 1/5, 1/10 또는 1/20도 가능) |
| 사용 구조 재료 일람표 | 표준적인 사양은 특기 시방서, 구조 관계 공통 사항 등 다른 도면에 기재하여 대신할 수 있다. | |
| 기초·지반 설명서 | 기초 복도, 각 층 바닥 복도 등 다른 도면에 기재하여 대신할 수 있다. | |
| 시공 방법 등 계획서 | 특기 시방서, 구조 관계 공통 사항 등 다른 도면에 기재하여 대신할 수 있다. |
3. 1. 기획 도면
기획 도면은 건축 프로젝트 초기 단계에서 아이디어를 구체화하고, 건축물의 기본적인 형태와 공간 구성을 결정하는 도면이다. 스케치, 다이어그램, 개념도 등 다양한 형태로 표현될 수 있다. 일본에서는 에도 시대의 도면이 많이 남아 있는데, 이러한 도면은 정확한 축척을 사용하지만 그림의 범주에 속하며, 제삼자에게 설명하기 위한 프레젠테이션용으로 여겨진다. 이는 근세 이전 일본에서는 목수의 두목이 설계와 시공을 모두 맡았기 때문에 상세한 설계 도면이 필요하지 않았기 때문이다.[1]일본에서 건축 도면은 막말에 외국인 기술자들이 등장하면서 기술자 자신의 설계 의도를 전달하기 위해 작성한 설계 도면과 제도라는 개념이 전파되면서 시작되었다. 이후 메이지 초기에는 일본인 목수와 기술자들이 서양의 설계 제도를 모방하여 학습하고, 제도 도구를 사용하여 도면을 표현하였다.[1]
3. 2. 계획 도면
건축 허가를 받기 위해 작성하는 도면으로, 건축물의 배치, 평면, 입면, 단면 등 건축물의 기본적인 정보를 담고 있다. 한국에서는 건축허가 신청 제도가 시행되며, 제출 서류에는 건축될 건축물의 도면 첨부도 요구된다. 건축물 또는 구조물 모두 안내도, 인근 배치도, 배치도, 대지 면적 산출도, 평면도, 입면도, 단면도 등 건축허가 신청에 필요한 서류 및 도면에 대해서는 건축기준법 시행규칙에 따른 필요 도면을 정본 및 부본 각 1부씩 필요로 한다.합병정화조를 설치하는 경우 폐수처리 관련 서류로서 도면의 첨부가 필요하다.
배치도의 기재 사항은 부지 한 변의 길이부터 외벽 라인, 부지 내외의 높이 관계, 최고 높이와 처마 높이, 앞면 도로의 명칭에서 그 도로의 중심선과 중심 레벨 및 도로 폭, KBM과 설계 GL과의 관계, 배수 경로와 방류처에서 맨홀의 위치, 빗물받이 위치와 그 직경 등 필요 요소 사항을 모두 포함해야 한다. 이는 도로의 경우, 해당 부지는 도로에 2미터 이상의 길이로 접해야 한다(협소 도로, 2종 도로 참조) 등 다수에 이르는 각종 법령 확인이 필요하기 때문이다. 다만, 현재는 간소화되고 있다.
건축기준법 제6조 제1항 제4호에 규정하는 건축물(4호 특례/4호 확인, 시행령 10조 4호에 규정되는 특례)에 대해, 건축사의 설계에 관한 것에 대해서는, 규칙 제1조의 3 제5항 제2호에 따라 일부 도서(건축 도면) 및 명시해야 할 사항에 대한 생략 규정이 마련되어 있다. 다만 4호 확인에는 입면도 및 단면도, 바닥면적 산출도, 지반면 산정표, 각 부분도를 첨부할 필요가 없고, 또한 배치도에 하수관 등이나, 각층 평면도에 가새의 위치 및 종류, 통기둥 및 방화 설비의 위치 및 연소 확대의 우려가 있는 부분의 외벽 구조를 명시할 필요가 없다.
건축 도면 작성에는 특정 시점(평면도, 단면도 등), 용지 크기, 측정 단위와 축척, 주석, 상호 참조 등 몇 가지 규칙이 있다.
일본 국토교통성의 『건축공사설계도서작성기준』에 따르면, 건축 도면의 종류는 다음과 같다.
| 종류 | 설명 | 척도 |
|---|---|---|
| 표지 | 건축 도면은 하나의 책자로 엮으므로, 표지가 필요하다. | |
| 도면 목록 | 도면 매수가 적을 경우 표지와 조합할 수 있다. | |
| 특기시방서 | ||
| 부지 안내도 | 특별자치시도에서 정하고 있는 경우, 그것을 따른다. | |
| 부지 구적도 | 부지 면적의 근거 도면이 된다. 삼각측량 계산으로 나타낸다. | |
| 부지 현황도 | 부지의 현황과 배치 계획 후의 부지 형상이 크게 다른 경우 등에 작성한다. 척도 및 방위는 배치도와 맞춘다. | |
| 배치도 | 1/100 또는 1/200 (1/300, 1/500 또는 1/600을 사용할 수도 있다.) | |
| 면적표 및 구적도 | 부지 이외의 평면적을 구적하여 목록화해 둔다. | |
| 마감표 | 내부 마감표 | |
| 평면도 | 1/100 또는 1/200 | |
| 입면도 | 1/100 또는 1/200 | |
| 단면도 | 단면을 나타내는 부분 위치를 평면도에 표시한다. | 1/100 또는 1/200 |
| 주계도 | 1/30 또는 1/50 (1/2, 1/3, 1/5, 1/10 또는 1/20을 사용할 수도 있다.) | |
| 평면·단면·부분 상세도 | 1/30 또는 1/50 (1/2, 1/3, 1/5, 1/10 또는 1/20을 사용할 수도 있다.) | |
| 전개도 | 상세도와 조합할 수 있다. | 1/30 또는 1/50 |
| 천장복도 | 1/100 또는 1/200 | |
| 건구 위치도 | 평면도와 조합할 수 있다. | 1/100 또는 1/200 |
| 건구표 | ||
| 구조물 등 상세도 | 상세도와 조합할 수 있다. | |
| 외부구조 상세도 | 상세도와 조합할 수 있다. | |
| 식재도 | 상세도와 조합할 수 있다. | |
| 가설 계획도 | 가설 계획을 지정 명시하는 경우에 작성한다. | |
| 구조 관계 공통 사항 | ||
| 기초 복도 | 1/100 또는 1/200 (1/10, 1/20, 1/30 또는 1/50을 사용할 수도 있다.) | |
| 각층 바닥 복도 | 다락 복도 포함 | 1/100 또는 1/200 (1/10, 1/20, 1/30 또는 1/50을 사용할 수도 있다.) |
| 축조도 | 1/100 또는 1/200 (1/10, 1/20, 1/30 또는 1/50을 사용할 수도 있다.) | |
| 부재 단면 리스트도 | 1/30 또는 1/50 (1/2, 1/3, 1/5, 1/10 또는 1/20을 사용할 수도 있다.) | |
| 구조 상세도 | 표준적인 사양에 대해서는, 특기 시방서, 구조 관계 공통 사항 등, 기타 도면 등의 기재로 갈음할 수 있다. | 1/30 또는 1/50 (1/2, 1/3, 1/5, 1/10 또는 1/20을 사용할 수도 있다.) |
| 사용 구조 재료 일람표 | 표준적인 사양에 대해서는, 특기 시방서, 구조 관계 공통 사항 등, 기타 도면 등의 기재로 갈음할 수 있다. | |
| 기초·지반 설명서 | 기초 복도, 각층 바닥 복도 등, 기타 도면 등의 기재로 갈음할 수 있다. | |
| 시공 방법 등 계획서 | 특기 시방서, 구조 관계 공통 사항 등, 기타 도면 등의 기재로 갈음할 수 있다. |
3. 3. 실시 설계 도면
실시 설계 도면은 실제 시공을 위해 작성하는 도면으로, 계획 도면을 바탕으로 건축물의 세부적인 사항을 구체적으로 표현한다. 여기에는 각 층 평면도, 입면도, 단면도, 상세도, 창호도, 구조도, 설비도 등이 포함된다.[3] 한국에서는 건축사 자격을 가진 전문가만이 실시 설계 도면을 작성할 수 있다.3. 4. 기타 도면
투시도는 건물의 외관을 입체적으로 보여주는 도면으로, 건축주가 건물의 디자인을 쉽게 이해하도록 돕는다. 조감도는 건물을 높은 곳에서 내려다본 모습으로, 주변 환경과의 관계를 보여준다. 전개도는 건물의 내부 벽면을 펼쳐서 보여주는 도면으로, 실내 디자인을 표현한다. 모델은 건물의 축소 모형으로, 건축물의 형태와 공간을 입체적으로 이해하는 데 도움을 준다. 구조 도면은 건물의 구조를 나타내는 도면이고, 설비 도면은 건물의 기계, 전기, 통신, 소방 설비 등을 나타내는 도면이다.4. 도면 작성 방식
과거에는 도면을 직접 손으로 그리는 수작업 방식이 주를 이루었다. 제도사들은 제도판, T자, 삼각자, 분도기, 컴퍼스, 연필, 제도용 펜 등의 도구를 사용하여 벨럼, 코팅된 린넨, 트레이싱 페이퍼 등에 도면을 그렸다.[13][17] 글씨체는 손으로 쓰거나 스텐실을 이용했다. 20세기에는 평행운동 제도판과 레트라셋 건식 전사 글씨체 등이 사용되기도 했다.
현대에는 컴퓨터 지원 설계(CAD) 방식이 보편화되었다. CAD는 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 도면을 작성하는 방식으로, 반복 작업 감소, 오류 수정, 빠른 도면 작성 속도 등의 장점을 제공한다.[17] 오토캐드와 같은 전문 CAD 소프트웨어는 숙련된 운영자가 필요하지만, 스케치업과 같이 비교적 직관적인 소프트웨어도 활용된다.[18][19] CAD는 건축 렌더링을 통해 포토리얼리즘적 투시도를 만드는 데에도 사용된다.
최근에는 빌딩 정보 모델링(BIM) 기술이 빠르게 발전하고 있다. BIM은 건물의 모든 정보를 통합 관리하는 기술로, 3차원 모델을 기반으로 설계, 시공, 유지 관리 전 과정에서 정보를 공유하고 활용하여 설계 오류 감소, 시공 효율성 향상, 유지 관리 비용 절감 등의 효과를 얻을 수 있다.
4. 1. 수작업
20세기 후반까지 모든 건축 도면은 건축가가 직접 제작하지 않더라도 훈련받은 (하지만 숙련도는 낮은) 제도사들이 수작업으로 제작했다.[17] 이들은 디자인 자체를 생성하지는 않았지만, 중요도가 낮은 많은 결정을 내렸다. 전통적인 건축가의 도구는 제도판 또는 설계 테이블, T자와 삼각자, 분도기, 컴퍼스, 연필, 그리고 여러 유형의 제도용 펜이었다.[13] 도면은 벨럼, 코팅된 린넨, 트레이싱 페이퍼에 그려졌다. 글씨체는 손으로 쓰거나, 스텐실을 사용하여 기계적으로 작성하거나, 또는 두 가지를 결합하여 작성했다. 잉크 선은 롤링 펜으로 그렸는데, 이는 딥펜과 비슷하지만 선 너비를 조절할 수 있는 비교적 정교한 장치로 매우 미세하고 정밀한 선 너비를 만들 수 있었다. 잉크 펜은 자주 잉크에 담가야 했다. 제도사는 서서 작업했고, 도면에 잉크가 쏟아지는 것을 방지하기 위해 잉크를 별도의 테이블에 두었다.20세기의 발전에는 평행운동 제도판뿐만 아니라 기본 T자에 대한 더욱 복잡한 개선 사항도 포함되었다. 신뢰할 수 있는 제도용 펜의 개발은 더 빠른 제도와 스텐실 글씨체를 가능하게 했다. 레트라셋 건식 전사 글씨체와 반톤 시트는 1970년대부터 컴퓨터가 이러한 프로세스를 쓸모없게 만들 때까지 인기가 있었다.
4. 2. CAD (Computer-Aided Design)
컴퓨터 지원 설계(CAD, Computer-Aided Design)는 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 도면을 만드는 것을 말한다. 오늘날 대부분의 기술 도면은 CAD를 사용하여 제작된다. 종이에 선을 그리는 대신 컴퓨터가 동등한 정보를 전자적으로 기록하는 이 시스템은 다음과 같은 장점을 가진다.- 복잡한 요소를 복사, 복제 및 재사용할 수 있어 반복 작업이 줄어든다.
- 오류를 삭제할 수 있다.
- 도면 작성 속도가 빨라져 설계가 최종 확정되기 전에 다양한 시도를 할 수 있다.
반면 CAD 도면은 세부 사항의 증가와 정확도에 대한 기대치를 높여, 컴퓨터 도입 초기에 기대했던 효율성을 떨어뜨리는 측면도 있다.[17]
오토캐드와 같은 전문적인 CAD 소프트웨어는 복잡하여 운영자가 능숙하게 사용하려면 교육과 경험이 필요하다. 따라서 숙련된 CAD 운영자는 설계 과정에서 분리되는 경우가 많다. 스케치업, 벡터웍스와 같은 소프트웨어는 비교적 직관적인 도면 작성을 지원하여 설계 도구로 활용될 수 있다.[18][19]
CAD는 작업 도면부터 포토리얼리즘적 투시도까지 다양한 도면을 만드는 데 사용된다. 건축 렌더링(시각화)은 CAD를 사용하여 3차원 모델을 생성하고, 여기에 다른 소프트웨어(예: 오토데스크 3ds 맥스)를 활용하여 표면에 색상과 질감을 적용하고 그림자와 반사를 표현한다. 그 결과는 사진 요소(사람, 자동차, 배경 풍경)와 결합하여 사실적인 이미지를 만들 수 있다.
매개변수 설계(Parametric design)는 건축 분야에서 떠오르는 컴퓨터 지능의 한 예시이다. 이는 모델 간의 복잡한 관계를 형성하며, 측정값은 스크립트를 통해 연결된다. 사용자는 측정값을 기반으로 모델을 조정하고 적용할 수 있으며, 하나의 측정값 변경은 설정된 매개변수에 따라 다른 측정값에도 영향을 미친다. 매개변수 설계는 복잡하고 유기적인 형태를 포함하는 확장성과 조정성을 제공하며, 일반적인 3D 모델링으로는 구현하기 어렵거나 시간이 오래 걸리는 형태를 만들 수 있게 한다. 또한 모델 생산 시간을 단축하여 설계 과정의 다른 부분에 더 많은 시간을 할당할 수 있다. 그러나 매개변수 설계가 사용자의 요구와 필요를 충분히 충족하는지에 대한 의문도 제기된다.[20] 매개변수 설계의 실제 사례로는 세비야의 메트로폴 파라솔이나 광저우의 광저우 타워를 들 수 있다. 이들은 공통적으로 극적인 방식으로 비틀리고, 구부러지고, 휘어지는 복잡한 반복 패턴을 가지며, 독특한 격자 구조와 외관의 복잡성을 특징으로 한다. 자하 하디드는 이러한 스타일을 디지털 애니메이션 기법에 기반한 "매개변수주의(parametricism)"라고 명명했다.
4. 3. BIM (Building Information Modeling)
BIM(Building Information Modeling)은 단순한 도면 정보를 넘어 건물의 모든 정보를 통합 관리하는 기술이다. 3차원 모델을 기반으로 건물의 설계, 시공, 유지 관리 등 전 과정에서 정보를 공유하고 활용할 수 있다. BIM을 통해 건축물의 설계 오류를 줄이고, 시공 효율성을 높이며, 유지 관리 비용을 절감할 수 있다.Building Information Modeling영어(BIM)은 CAD 도면의 논리적인 발전으로, 비교적 새로운 기술이지만 빠르게 주류가 되고 있다. 설계팀은 3차원 컴퓨터 모델을 공동으로 만들고, 모든 평면도 및 기타 2차원 뷰는 모델에서 직접 생성되어 공간적 일관성을 보장한다. 여기서 핵심적인 혁신은 인터넷을 통해 모델을 공유하여 모든 설계 기능(현장 조사, 건축, 구조 및 설비)을 단일 모델에 통합하거나 설계 개발 과정 전체에서 공유되는 각 전문 분야와 관련된 일련의 모델로 통합할 수 있다는 것이다. 상충되는 우선 순위를 해결하기 위한 어떤 형태의 관리가 필요하다. BIM의 출발점은 공간 설계이지만, 모델에 포함된 정보에서 직접 구성 요소를 수량화하고 일정을 계획할 수도 있다.
빌딩 정보 모델링은 0~3의 3가지 수준으로 특징지을 수 있으며, BIM 성숙도와 프로젝트 협력 정도를 나타낸다. 각 수준은 전체 프로세스에서 공유되는 정보량을 측정한다.
- 수준 0: 협업이 없는 개별적인 작업이다. 개인은 각자의 CAD 파일에서 별도로 작업하고 자체 표준을 사용하여 작업한다. 더 이상 사용되지 않는 기존 방식이다.
- 수준 1: 3D 및 2D 작업이 혼합된 형태이다. 프로젝트 팀은 팀 간에 데이터를 관리하고 공유해야 하며, "명명 규칙"과 같은 표준을 채택해야 한다.
- 수준 2: 모든 팀 구성원이 3D 모델을 사용한다. 동일한 정보를 사용하지 않을 수도 있지만, 건설 환경은 유사한 파일 형식을 통해 공유된다. 이 수준에서는 시공 순서와 비용도 도입된다.
- 수준 3: 공유 프로젝트 모델에서 작업한다. 모델은 중앙 환경에 존재하며 모든 사람이 수정할 수 있다. 모델에 대한 실시간 업데이트로 인해 상충되는 정보가 줄어든다. 상위 수준에는 시퀀싱 구성 요소, 비용 추정 및 선행 비용 고려가 포함된다.
5. 도면의 활용
건축 도면은 건축물의 설계, 시공, 유지 관리 등 건축 전 과정에서 다양하게 활용된다.
설계 도면은 다양한 재료를 강조하기 위해 음영이나 해칭이 포함될 수 있지만, 다이어그램과 같은 성격을 띈다. 기본적인 프레젠테이션 도면에는 이미지 라이브러리에서 가져온 사람, 차량, 나무 등이 포함되며, 공정도면과 스타일이 유사하다. 조감도는 건물의 시각적 특성을 보다 사실적으로 보여주기 위해 표면 질감과 그림자를 추가하는 기술이다. 전문적인 프레젠테이션 이미지를 위해 건축 일러스트레이터 또는 그래픽 디자이너를 고용하기도 한다.[4]
5. 1. 설계 단계
건축가는 건축 도면을 통해 자신의 아이디어를 구체화하고, 건축주와 소통하며 설계를 발전시킨다. 건축 도면은 건축 허가를 받기 위한 필수 자료로 사용된다.[4]컴퓨터의 발전은 설계 및 도면에 사용되는 기법에 큰 영향을 주었다.[24] 1990년대 이후로는 컴퓨터 지원 설계(CAD)가 사용되기 시작했다. 손으로 도면을 그리는 것은 예전에 비해 거의 사라졌으며, 유기적이거나 복잡한 형태를 채택한 새로운 구조의 가능성을 열었다. CAD 소프트웨어를 사용하여 작성되지 않은 도면은 거의 없다.[25] 특수 소프트웨어는 기본적인 객체와 프로세스를 무한히 적용하여 그래픽 제작 체인 전체를 관리하고, 경우에 따라서는 재료의 구현 프로세스까지 활용할 수 있다. 이러한 프로그램들은 3D 모델링을 활용할 수 있게 되었다. 이러한 유형의 표현 도구(DAO)는 대부분 설계 도구(CAD)로 사용된다. 할당 자동화부터 회로도 표현 또는 투시도 표현의 공간을 제공함으로써 건축 설계를 용이하게 한다. 평면 스택에서 인지 가능한 볼륨에 이르기까지 공식화가 가능하며, 상품화된 도구의 용이함은 접근성이라는 분야를 벗어나지 않고 우연성을 활용하여 “디지털화된 유형”의 색상까지 건물에 부여할 수 있다. 21세기가 되면서 기존 건물 조사를 촉진하는 소프트웨어가 등장하기 시작했다.
오토캐드(AutoCAD)와 같은 전문적인 CAD 소프트웨어는 복잡하여 작업자가 생산적으로 되기 전에 훈련과 경험이 모두 필요하다. 그 결과, 숙련된 CAD 작업자는 설계 프로세스에서 멀어지는 경우가 흔하다. 스케치업(SketchUp)이나 벡터웍스(Vectorworks)와 같은 더 단순한 소프트웨어는 더 직관적인 도면을 가능하게 한 디자인 도구로 의도되어 있다.
CAD는 21세기부터 작업 도면에서 사실적인 초현실주의적인 투시도에 이르기까지 모든 종류의 도면을 만드는 데 사용된다. 완성 예상도(건축 렌더링, 시각화라고도 함)는 CAD를 사용하여 3차원 모델을 만들고, 모델을 어느 방향에서 보더라도 가장 유용한 관점을 찾을 수 있다. 색상과 텍스처를 서피스에 적용하거나, 그림자와 반사를 표현하기 위해 다양한 소프트웨어(오토데스크 3ds맥스(Autodesk 3ds Max) 등)가 사용되며, 결과는 사람, 자동차, 배경 풍경 등 사진의 요소와 정확하게 결합할 수 있다.
빌딩 정보 모델링(BIM)은 CAD 도면의 논리적 발전에 따른 비교적 새로운 기술이지만, 빠르게 주류가 되고 있다. 설계 팀은 3차원 컴퓨터 모델을 만들기 위해 공동 작업을 하고, 모든 평면도 및 기타 2차원 뷰는 모델에서 직접 생성되며, 공간의 일관성이 보장된다. 여기서 중요한 기술 혁신은 인터넷을 통해 모델을 공유하는 것이다. 이를 통해 모든 설계 기능(현장 조사, 건축, 구조 및 서비스)을 단일 모델에 설계 개발 프로세스 전반에 걸쳐 통합할 수 있다. 하지만 상충되는 우선순위를 해결하려면 반드시 건축가에 의한 것이 아니라 어떤 형태의 관리가 필요하다. BIM의 출발점은 공간 설계이지만, 모델에 포함된 정보로부터 요소를 직접 계량하여 일정을 잡을 수도 있다.
애니메이션도 영상 표현에 활용되고 있다. 애니메이션은 제안된 건물이 어떻게 보이는지 보여주는 짧은 영상 매체이지만, 예정 건축의 시각과 같은 시선으로 만들어지며, 수백에서 수천 개의 정지 이미지로 구성된다. 컴퓨터로 생성된 건물은 CAD 프로그램을 사용하여 만들어지며, 일련의 관점에서 다소 현실적인 뷰를 만드는 데 사용된다. 가장 단순한 애니메이션은 움직이는 시점을 활용하지만, 더 복잡한 애니메이션은 움직이는 객체(사람, 자동차 등)를 포함할 수 있다.
5. 2. 시공 단계
시공자는 건축 도면을 바탕으로 건물을 짓는다. 건축 도면은 시공 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 미리 파악하고, 해결 방안을 모색하는 데 활용된다.[3]5. 3. 유지 관리 단계
건축 도면은 건물의 유지 보수에 필요한 정보를 제공하며, 건물의 리모델링이나 증축 시에도 활용된다.6. 디지털 시대의 건축 도면
컴퓨터 지원 설계(CAD)는 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 도면을 만드는 것을 말하며, 오늘날 대부분의 기술 도면 제작에 사용된다. CAD 시스템은 반복 작업을 줄이고 오류를 수정하며, 빠른 도면 작성을 가능하게 하여 설계 과정의 효율성을 높인다. 그러나 CAD 도면은 세부 사항의 증가와 정확도에 대한 기대치를 높여, 초기 예상만큼의 효율성을 제공하지 못할 수도 있다.[18] 오토캐드와 같은 전문 CAD 소프트웨어는 복잡하여 숙련된 운영자가 필요하지만, 스케치업, 벡터웍스와 같은 소프트웨어는 보다 직관적인 도면 작성을 지원하여 설계 도구로 활용될 수 있다.[19]
CAD는 작업 도면부터 포토리얼리즘적 투시도까지 다양한 도면을 만드는 데 사용된다. 건축 렌더링은 CAD를 사용하여 3차원 모델을 만들고, 오토데스크 3ds 맥스와 같은 소프트웨어를 활용하여 색상, 질감, 그림자, 반사 등을 표현한다.
빌딩 정보 모델링(BIM)은 CAD 도면의 발전된 형태로, 설계팀이 3차원 모델을 공동으로 작업하고 모든 평면도 및 2차원 뷰를 모델에서 직접 생성하여 공간적 일관성을 보장한다. BIM은 인터넷을 통해 모델을 공유하여 모든 설계 기능을 단일 모델에 통합하거나, 각 전문 분야별 모델을 공유하는 방식으로 활용된다. BIM은 협업 수준에 따라 0~3단계로 구분되며, 상위 단계로 갈수록 공유되는 정보가 많아지고 실시간 업데이트를 통해 상충되는 정보를 줄일 수 있다.
건축 애니메이션은 제안된 건물의 모습을 보여주는 짧은 영화로, 3차원 형태를 쉽게 이해하도록 돕는다. 애니메이션은 건축 시각화와 같은 방식으로 만들어진 수천 개의 정지 이미지 시리즈로 구성되며, CAD 프로그램을 통해 생성된 건물을 다양한 시점에서 보여준다.
대학에서는 컴퓨터를 활용한 협업, 건설 자동화, 지능형 건물 분야에 능숙한 건축학과 학생들을 배출하고 있다. 건축가들은 문제 해결사로서 비판적 사고 능력을 활용하며, 인간 중심 설계를 통해 고객을 이해하고 문화에 대한 이해를 심화시킨다.
건축 프로젝트에서 가상현실(VR)은 설계자들이 공간을 인지적으로 이해하도록 돕는다.[21] VR은 컴퓨터 프로그램으로 생성된 경험을 제공하며, 모션 트래킹을 통해 빠른 조작을 지원한다. 건축 회사들은 VR을 직원 교육 및 고객에게 몰입형 경험을 제공하는 도구로 활용하며, 초기 비용 절감, 경쟁 우위 확보, 수정 작업 감소, 현실 세계 시나리오 복제 등의 장점을 얻을 수 있다.
6. 1. 온라인 협업
코로나19 팬데믹 이후 건축 분야에서는 화상 회의, 빌딩 정보 모델링(BIM) 등 온라인 협업 도구를 활용한 원격 협업이 증가하고 있다. 줌과 같은 프로그램을 이용한 화상 회의는 건축가, 시공자, 건축주 간의 효율적인 의사소통을 지원하며, BIM은 건축 프로젝트의 작업 흐름을 개선하는 데 기여한다.[22] 그러나 클라이언트가 작업물을 직접 체험하기 어렵다는 한계점도 존재한다.[22]7. 결론
건축 도면은 건축물의 설계, 시공, 유지 관리 등 건축 전 과정에서 필수적인 요소이다. 디지털 기술의 발전과 함께 건축 도면의 제작, 활용 방식은 더욱 발전하고 있으며, 건축 산업의 혁신을 이끌고 있다. 앞으로도 건축 도면은 건축 분야의 중요한 도구로서, 건축물의 품질 향상과 건축 산업 발전에 기여할 것이다.
CAD(컴퓨터 지원 설계)의 발달로 인해 수작업으로 건축 계획을 그리는 순수한 제도 작업은 예전만큼 자주 사용되지는 않지만, 건축가들은 여전히 인간 중심의 설계자로서 훈련받고 문화를 이해하며 고객을 이해하도록 교육받고 있다. 인간 중심 설계는 설계 과정의 모든 단계에서 인간의 관점을 고려하며, 인간의 예측 불가능성과 복잡성은 어떤 사전 프로그래밍된 시스템과도 비교할 수 없다.
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