실내 CFD 해석을 위한 건물 형상 단순화 알고리즘 개발

Q: 이 논문에서 정의한 형상 단순화란 무엇인가?

전산유체역학 해석 시 발생하는 연산 비용을 절감하고 모델 설계를 용이하게 하기 위해 대상 모델의 복잡도를 줄이는 과정이다. 본 연구에서는 BIM으로부터 추출한 건물 3D 모델의 세부 표면을 통합하는 알고리즘을 통해 이를 구현하였다.

Q: 건물 형상 단순화 방법론이 CFD 분석의 효율성과 정확도에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, 단순화 기준 길이를 조절하여 세부 표현을 자동화함으로써 수치 연산 부하를 낮추고 생산성을 높일 수 있다. 다만 단순화 정도가 심화될수록 분석 결과의 오차가 증가하므로 허용 오차 범위 내에서 최적의 모델을 선정하는 것이 중요하다.

박관용; 김창민; 최창호; 박창영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박관용 (미래환경플랜건축사사무소) 김창민 (미래환경플랜건축사사무소) 최창호 (광운대학교) 박창영 (미래환경플랜건축사사무소)

저널정보: 한국건축친환경설비학회 한국건축친환경설비학회 논문집 한국건축친환경설비학회 논문집 제13권 제5호

발행연도: 2019.10

수록면: 417 - 429 (13page)

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Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis had been generalized for indoor environmental evaluation. Simplification of target model’s geographical information is crucial for numerical simulation as it determines the accuracy and cost of the analysis. Previous studies on building simplification are not suited for numerical simulation as they were aimed for visualization. Geography simplification method was developed by excluding minor faces. The applicability of the method on CFD analysis was evaluated considering number of meshes and air speed error. The complexity and computational cost of the CFD model were reduced as simplified. The error of airflow was controlled from 0.001 to 0.099 m/s by the threshold of simplification. Despite the possibility of error on curved surface or non-convex region, the simplification algorithm was expected to be effective in practical numerical simulation.

#빌딩 정보 모델링 #수치해석 #전산유체역학 #형상 단순화 #Building Information Modeling #Numerical Analysis #Computational Fluid Dynamics #3D Geography Simplification

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