빌드잇 같은 공동주택 배치 프로그램 만들기: OR-Tools·Rhino Compute

핵심 요약

1. 같은 대지의 배치 대안을 만들고 세대수·용적률·일조·예상 공사비를 비교하는 서비스를 설계합니다. 2. Shapely의 평면 기하 연산, OR-Tools CP-SAT의 최적화, Rhino Compute와 Ladybug Tools의 계산을 연결합니다. 3. 건축 규칙·평가 기준·물량 집계는 자체 개발하고, 검토 결과를 DXF·3D·보고서로 제공합니다.

텐일레븐 빌드잇(BUILDIT)은 대한민국 기업 텐일레븐의 건축설계 솔루션입니다. 용적률·세대수·일조를 고려한 배치와 CAD·3D·보고서 결과를 제공하며, 핵심 가치는 같은 대지의 여러 대안을 공통 지표로 비교하는 데 있습니다. 아래 기술 조합은 이를 참고한 유사 기능 구현 제안입니다.

건물 이동·회전·층수 편집은 별도 제품인 BUILDIT DESIGNER의 기능으로 구분합니다. 제품 도입 시에는 적용 버전과 계약별 제공 범위를 확인해야 합니다.

Shapely 대지 분석으로 배치 가능한 영역 만들기

입력은 대지 경계 DXF, 주변 건물의 평면·높이, 적용할 후퇴 거리와 동 간격입니다. ezdxf는 DXF 요소를 읽고, 평면 기하용 Python 라이브러리 Shapely는 필지 합치기와 교차·거리 영역 연산을 처리합니다. 좌표계·단위를 맞추고 유효한 도형인지 검사하는 과정은 자체 처리합니다.

자체 로직은 해당 지역 기준에 따른 후퇴·간격 수식을 적용합니다. 출력은 배치 가능 영역과 장애물 평면이며, 높이 정보는 이후 3D·일조 분석으로 넘깁니다.

OR-Tools CP-SAT으로 공동주택 배치 최적화

사용자는 목표 세대수, 허용 층수, 용적률 상한을 입력합니다. 자체 생성기는 후보 위치·방향·층수를 정하고, 치수를 정수 단위로 바꿔 선택 변수와 제약식으로 표현합니다.

오픈소스 최적화 라이브러리 OR-Tools CP-SAT은 이 모델에서 조건을 만족하는 조합을 탐색합니다. 건축 제약과 세대수 최대화처럼 무엇을 우선할지 정하는 목적함수는 직접 정의합니다. 출력에는 배치 후보와 함께 조건을 만족하는 해인지, 최적성까지 확인된 해인지 표시합니다. 선택된 후보는 원래 형상으로 다시 검증합니다.

Ladybug 일조 분석으로 주변 영향을 비교하기

입력은 배치안과 주변 건물의 3D 형상, 위치, 분석 날짜와 시간 간격입니다. 자체 로직이 태양 방향을 나타내는 벡터와 평가 지점을 준비하고, Ladybug Tools의 Direct Sun Hours에 분석 형상과 차폐 형상을 전달합니다.

이 도구는 지점별 직달 일조시간과 색상으로 표시한 분석 형상을 계산합니다. 자체 로직은 평가 지점을 동·세대에 연결해 일조 분포와 대안별 비교표를 만듭니다. 국내 일조 기준 충족 여부는 별도로 정의한 판정 규칙과 기하 검증을 거쳐 판단해야 합니다.

Rhino Compute로 3D와 건축 규모 검토 연결하기

Rhino Compute는 Rhino·Grasshopper 기하 계산을 HTTP로 실행하는 API 구성 요소입니다. 직접 작성한 Grasshopper 계산 정의에 배치 좌표·건물 치수·층수를 넣으면 3D 형상과 면적 계산 결과를 얻을 수 있습니다.

자체 로직은 이를 동·층·세대 단위로 연결해 연면적·용적률·세대수를 집계합니다. 웹 화면의 3D 표시와 대안 비교표도 별도로 구현합니다. 운영에는 Compute 서버와 Rhino 라이선스가 필요합니다.

건축 예상 공사비를 물량·단가로 계산하기

입력은 배치안에서 산출한 면적·물량과 별도로 확보한 공종별 단가입니다. 자체 계산 로직이 물량과 단가를 연결하고, 포함·제외 항목을 구분해 예상 금액을 산출합니다.

출력은 대안별 예상 공사비와 산정 조건입니다. 단가의 출처·적용 지역·기준시점을 함께 남겨 초기 검토용 수치의 비교 기준을 맞춥니다.

Python DXF 도면 생성과 보고서 출력 연결하기

DXF 출력에는 ezdxf를, Word 보고서 생성에는 템플릿 라이브러리 docxtpl을 사용합니다. 입력은 앞 단계에서 검증한 기하·치수·집계값·공사비이며, 자체 출력 로직이 도면 레이어와 보고서 항목에 값을 연결합니다.

ezdxf는 DXF 요소를 기록하고 docxtpl은 계산된 데이터를 문서 서식에 채웁니다. 계단·창호 등 설계 요소의 의미와 면적 기준은 생성 로직이 책임져야 합니다. 같은 배치안의 식별자를 도면·3D·보고서에 연결하면 건축 CAD 보고서 자동화 결과를 일관되게 관리할 수 있습니다.

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