안강역 지붕설계-1

지난번 스캔한 안강역에 곡면 처마부위를 설계중이다.

처음 시공될때, 기준점이 없이 골조를 기준으로 평판 작업을 진행한듯, 각 면의 평판 높이가 제각각이고, 기울기 도한 잘못되어 있었다. (만약 스캔 정합이 잘못되어서 시공이 맞고 3d모델이 틀릴수도 있다..) 우선은 곡면 형상을 잡고 패널링을 했다. 그저께는 알루미늄 수급 때문에 1200짜리 판만 구할 수 있다 하여 패널링 레이아웃을 수정했는데, 어제 다시 1500폭 패널을 구했다고 해 또 수정했다.(부들부들…)

큰 패널은 2000×1300정도 크기이고, 복곡면으로 대각선의 높이차가 15미리 이상 난다. 하지만 프레스 없이 스티프너로만 잡아서 제작 가능할것 같아서 그냥 가기로 했다. 안쪽이라 잘 안보이겠지..

세컨더리는 폼플레이트를 와플식으로 접합해 만들기로 했는데, 지점을 제대로 형성할 수 없고, 기존 H빔하고 간섭이 나서 시공 가능한지 시공팀과 내일 미팅하기로 했다.

만약에 H빔을 어쩌지 못한다면 세컨더리를 파내던지 위아래 두 조각으로 가던지 해야 하는데, 가로 부재도 걸리고, 세로 부재는 자르기 애매한 상황이다. 프라이머리 골조가 맘대로 시공한 다음, 마감 팀에서 수습하려니 일이 아주 골치 아프다.

물론, 애초에 설계가 제대로 되고 나서 시공을 했어야 겠지만. (너무 정답인가..) 설계는 샵에 미루고 샵은 관급자재로 나온 공사라 못한다고 하고…누가 맞는지 모르겠다만, 나는 일이 생겨서 좋다.

Rhino to Revit

곡면이나 곡선의 형태가 있는 경우, 또는 외장재의 패널링이나 커튼월 등 패턴을 모델링 해야 하는경우에 Rhino를 써서 모델을 제작하게 된다. 래빗은 제작도까지 작업이 어렵기 때문에 카티아나 라이노를 사용해 모델링을 하게 되는데, 타 분야와의 코디네이션이나 일반적인 도면 제작을 위해 래빗으로 모델을 통합해야 하는 경우가 있다.

라이노 6, 7 WIP에서 Rhino.inside.Revit이 만들어지면서 잘 될것이라고 생각했으나 막상 사용을 해보면 라이노의 곡면이 Revit으로 넘어가면서 Mesh로 변형되거나, 형상에 차이가 있거나, 닫힌 폴리서페이스로 넘길 경우 래빗의 파일 용량이 아주 커지는 등의 문제가 발생했다.

하지만, 라이노와 래빗의 호환을 통해 얻을 수 있는 이점이 크기 때문에, 이 포스트에서 최적의 방법을 찾아 튜토리얼 형식으로 정리해보고자 한다.

참고문헌

안강역 3d scan

안강역 처마의 곡면부분을 제작설계하기 위해 현장에서 3d scanning을 했다. Faro focus m70모델을 사용했다. 스캔 품질은 1회360도 기준 포인트 개수 50만개, 오차는 70m에서 2mm정도의 스팩이다.

Wifi로 연결해 스캔 상황을 모니터링 할 수 있고, LiDAR포인트 측량 후 360이미지도 촬영이 되어 스캔 후 작업시 유용하다.

서울에서 아침6시에 출발해 안강역에 10시40분에 도착했다. 담당자를 만나고 작업 셋팅 후에 11시20분부터 작업을 시작했다. 건물의 처마 소핏 부분에 패널이 작업 안되어 있었고, 하지 상태를 보니, 왜 시공이 멈춰있는지 알 수 있을것 같았다.

각파이프로는 곡면 형상의 단면 커브대로 밴딩하기가 쉽지 않다. 따라서 각파이프는 세그먼트(직선의 연결) 방식으로 만들어 지거나, 잘 안맞지만 밴딩하는 방식으로 해야 하는데, 이런 제작 방식이 3d 모델상에서 그린 모델과 동일하게 시공 및 검수 허기가 어렵다. 그래서 각파이프로 적당히 하지 걸어놓고, 스캔하여 패널에서 맞춰 제작할 수 있는 디테일로 가겠다고 했으나, 공사팀에서는 CNC를 사용해 폼플레이트를 제작하고 정확한 하지 형상을 지상에서 제작한 후, 들어올려서 시공하겠다고 한다.

안되는건 아닌데, 폼플레이로 만든다 하더라도 크기가 크기 때문에 하지만 하더라도 무게가 꽤 나가고, 드는 과정에서 형상이 움직일것이다. 정확한 지점부를 제작해 놓고 들어서 고정해야 하는데, 고정하는 방법도 고민해야 하고, 고정하는 동안 형상변형 없이 잘 들고 있어야 한다. 따라서 아래에서 조립 후에 들어올리는 방법도 전체를 한번에 할 순 없고 부분적인 유닛으로 만들어야 허고, 그렇게 되면 유닛과 유닛의 접합도 고민햐 봐야 한다.

이전부터 모노코크 방식의 구조체의 가능성에 대해서 고민해 왔으나, 이번 현정에서는 아무래도 맞지 않는것 같아 생각해보고 있다.

출처: 위드웍스 블로그

위드웍스에서는 각파이프 밴딩과 CNC 가공 플레이트를 결합한 디테일을 국립생태원 프로젝트에 적용하였다. 꼬인 형상 때문인지, 아니면 다른 부재를 고정허기 위해서인지 T형상의 형상제어 부재를 사용했다.

기술이 좋아져서, 이젠 땡볕아래서 스캐너를 기다려줄 필요가 없었다. Wifi로 연결해 놓고 차 안에서 에어컨을 쐬며 스캐너가 일하는 모습을 구경할 수 있다.

강화카페 그후

2018년 여름, 우택이 휴가나왔을때 같이 지인분의 카페 설계를 했다. 강화도 신현리의 외진곳에 주택겸 카페를 하시고 싶어하셨다. 문제는 건축비용. 적은 비용으로 손님들이 찾아올 만한 공간을 만들어야 했고, 쉽지않은 설계였다.

어찌어찌 설계를 해드렸고, 공사는 자신이 없어 장현이네 이사님에게 부탁을 드리고 손을 땠던 프로젝트였다. 지인이셨지만, 지인이기 때문에 계속해드릴수 없었던것. 공사 도중에 한번 들렀었고, 준공 후에 페이스북에서 다 만들어진 카페의 사진을 보게되었다. 디자인은 수정되었지만, 효율적으로 잘 만들어졌다는 생각이 들었다. 장현이네 이사님이 수십년간 공사를 해오신 경험이 있기 때문에 이정도 만들어질 수 있지 않았나 싶다.

페이스북의 사진을 보다보니, 조경의 잔디가 눈에 들어온다. 건축주께서 직접 심고 관리하셨을 텐데 잘 가꾸어 진 모습이 보기 좋았다. 아주 힘드셨을텐데, 이만큼 만들어 놓으신게 대단하시다는 생각이 들었다.

이 설계에서는 이 벽체가 주요한 컨셉이었는데, 이 부분을 기점으로 카페와 주거공간이 분리되며, 카페에서 손님들이 보게되는 뷰도 깔끔하게 정리하는 역할을 벽체가 담당했다. 실제로 구조적으로는 아무 의미없는 벽체라서 없어질 위기에 있었다고 들었다. 다행이도 계획했던 대로 서 있을 수 있어서 다행이라고 생각한다. 한번 찾아뵙고 어떻게 생각하시는지 의견을 듣고 싶다.

Projection Mapping Test

알루미늄 패널의 절단 외곽선을 빠르게 확인하고 마킹할 수 있는 방법으로 빔프로젝트를 사용한 프로젝션 맵핑을 해보았다. 레이져나 CNC등을 써서 마킹하는 것을 생각해보기 전에, 비용이 들지 않는 프로젝션 맵핑을 해 본것.

프로젝션 평면 왜곡을 잡기 위해서 모델에서 박스 네 모서리를 입력하고, 프로젝션 된 화면에서 네 모서리를 입력한 후 박스 Morphing 하는 스크립트를 만들었다.

알루미늄 패널 상에 라인은 0.5mm만 되어도 잘 보이고, 위 사진에서 굵게 보이는 선은 1mm 두께의 보라색 선이다. 이 선을 기준으로 점을 찍는다면 5축 CNC에서 절단할 수 있을것 같다.

  • 5m 정도 거리를 확보해야 함
  • 곡면을 보정하여 프로젝션 할 수 있도록 스크립트 수정 필요
  • 가이드가 되는 프레임의 필요