친환경 건축.주거 기술 2

송규동교수(친거주).pdf

●건축환경과건물요소
  ◈ 건축가의설계행위의직접적대상임.
     -건물:외부기후조건에대한여과기능        -설비:내부환경조건의조절기능
◈  건물외피(buildingenvelope)
     -기능:일사조절,자연광조절,실내외열류조절,틈새바람량조절
     - 설계시고려사항:재료열용량,열관류율,단열재종류및위치,벽체마감색,창과개구부의위치및크기,
        차양시설(sunshadingdevices)
◈ 외표면면적비율(S/V,S/F)-S/V:건물의총체적에대한외피표면적의비율
       -S/F:건물의총바닥면적에대한외피표면적의비율

● 건축환경과설비요소
◈  건물에너지소비량에직접영향
◈ 효율(efficiency)높은설비선택:생애비용분석(life-cyclecostanalysis)실시하여선택
   ◈ 건물에너지소비량에직접적영향주는설비의종류
     -냉난방설비및환기설비(HVACsystem-Heating,Ventilating,Air-Conditioning)
    -조명설비    -급탕설비     -급수및배수설비    -운송설비

●건축환경의조절(자연형, 설비형조절)
◈ 자연형조절(passivecontrol)
     -건물의형태,구조,공간구성,외피구성등건축계획을통하여기계적장치없이실내환경조절
       (자연형태양열,자연채광,자연환기,단열)
   ◈ 설비형조절(activecontrol)
     -에너지를소비하는기계적장치를이용하여실내환경조절
◈ 자연형과설비형조절의관계
     -상호보완적
     -자연형조절이우선이고설비형조절은자연형조절의보조수단으로해야함

 ● 환경설계프로세스
   
   ★ 목적:인간-환경-건물의상호작용들이건물과함께조화,융화될수있게함
  ◈  디자인프로세스단계
     1. 디자인목표의설정                       2. 환경성능기중의설정
     3. 환경정보분석및해결방안모색        4. 디자인대안의전개
     5. 대안설정을위한평가                    6. 설계안의결정
  ◈ 단계별디자인작업내용의예
     1. 사무실의양호한자연채광               2.사무실외벽으로부터4m떨어진장소의주광율이1% 이상
     3. 13m를초과하지않는건물깊이, 40%정도의창면적비
     4. 건축가의요청시스케치도면에서조명성능의체크
     5. 설계안의주광율분포분석                6.주광율분석결과의만족여부예시

▣친환경건축 (배경)
  ●  과거로부터의교훈
    ◈  건축의기본적목표혹심한자연환경으로부터의피신처(shelter)제공
 ◈  토속건축(vernaculararchitecture)
       - 특정지역의기후조건에적응하기위한건축의형태및구조를갖고있으며해당지역에서  쉽게  구할수있는재료를이용하여만
          들어진건축
       ♣ 자연에너지이용+ 기후환경에순응=토속건축→ 친환경건축모델
       ♣ 예) 한대성기후(Polar climate), 냉대성기후(Arctic climate, Tundra/Taiga)
                산악성기후(Mountains, 춥고, 습하거나건조한지역)
                대륙성기후(Continental climate, 추운겨울더운여름) ,  해양성기후(Marine climate, 온난)
               지중해성기후(Mediterranean climate, 이상적인기후),  아열대성기후(Sub-tropical climate, 고온다습)

    ●  환경조절시스템으로서의건축(Environmental control system)
        ◈ 18세기말증기기관의발명: 난방및환기설비개발
    ◈ 가스등에의한야간조명
    ◈ 1881년에디슨의백열전구발명
    ◈ 1857년부터엘리베이터가공공용으로사용: 고층건물출현
    ◈  2차대전전후하여형광등발명, 냉방시설개발
    ◈  값싼석유(1960년대) 

  ●  건축물이환경에 미치는영향
     ◈  과도한에너지소비-화석연료의고갈 ,  지구온난화
    ◈ 자연환경의훼손-녹지의감소(생태순환계의파괴)
            -물순환체계의왜곡(지하수위의변화, 도시홍수초래)-건축물에서배출되는각종오염물질
    ◈ 수질오염 ,  대기오염-쓰레기의발생(일상폐기물, 건축폐기물)

  ●  도시의생태적문제
       ◈  높은포장율과과밀건축물로인한도시기후변화
  ◈  낮은투수율로인한지하수위저하및지반공동화
  ◈  자연지반파괴로생물서식공간부족

  ● 환경친화형건축의등장
     ◈  1973년석유파동(Oil embargo)
 ◈  1980년대지구환경오염및생태계파괴에대한우려
 ◈  자연에순응하고자연이주는혜택을최대한이용하는새로운양식의건축이요구됨

  ● 21세기세계각국의성장동력은GREEN
     ◈   한국 : 현정부의“저탄소녹색성장” 정책 , Green House 200만호프로젝트
                    녹색뉴딜사업, 신성장동력, 녹색기술R&D
  ◈   일본 :  저탄소사회만들기행동계획 , 신재생에너지산업국가적육성지원
                     오피스, 공장의에너지사용량규제
  ◈   미국 :  오바마정부신뉴딜정책핵심은Green  , Energy Star Home(’94년대비30% 효율향상)
  ◈   영국  :  20016년부터제로탄소주택보급  , 2007년주택성능등급취득의무화
                     오피스에너지사용량규제추진
  ◈  독일  :  Passive House   ,  ghksrud마크(Blue Angel) 인증제도시행
  ◈  프랑스 : 주택성능등급의무화 , 건물에너지소비22% 절감관리추진

  ● 세계의친환경건축인증제도
    ◈  건물에너지효율화는각선진국의주요정책으로자리잡고있으며건축정책과기자재(제품)의효율화정책은상호유지적으로
         연계되어진행되고있음
 ◈ 기후변화협약의발효이후, 건축물에너지효율화및친환경에대한정책의강도는보다강화되고있으며이를위한각종제도
         및 프로그램을개발하고적용하고있음

 ●국내에너지절약및친환경관련제도및기준
    ◈  에너지절약및친환경관련제도
    국내건물의온실가스배출저감과관련된법규정은여러정부부처및법령에반영되어있으며2000년이후  관련제도및정책이마련되고강화되고있는실정임. 현재건물에너지절약을위한법제도는‘건축법’ 및‘에너지 이용합리화’를중심으로운영되며건축법은신축건물의설계단계에서에너지절약제도를중심으로에너지이용 합리화법은기존건물의운영이나고효율기기사용등을중심으로에너지절약제도를규정하고있음

 ● 국내친환경건축물인증제도
   ◈  친환경건축물인증제도건축물의입지, 자재선정및시공, 유지관리, 폐기등전과정을대상으
       로에너지및자원의절약과오염물질의배출감소, 쾌적성,주변환경과의조화등환경에영향을
        미치는요소에대한평가를통하여건축물의환경성능을인증하는제도
◈  대상건물 : 
      • 공동주택, 주상복합, 업무용건물(2001년1월시행)
      • 학교(2005년3월시행)
      • 판매시설, 숙박시설(2006년9월시행)

▣친환경 고성능건물
  ● 정 의 :   자원의효율성을높이고,생태학적원칙을적용하여구현된건강하고쾌적한
      건물 자연에의영향과자원의소비를최소화한 건물로서주변자연환경과의공생 
  
 ● 공생관리형건물이란?
      1. 건물에유입되는에너지및자원수요최소화
    2. 태양에너지이용, 자연조건을이용한실내기후조절, 식물을이용한외벽보호
    3. 외부로배출되는열과폐기물, 폐수와토양포장의최소화
    4. 대지주변에다양한동식물과공생
    5. 건축물을주위경관과조화롭게배치하여삶의질향상

 ● 친환경고성능건물의기본원칙
    ◈ 통합설계(Integrated design)
       - 건축가,엔지니어,건물시공자 ,건축주,IAQ전문가,재료.에너지.물전문가,
       - 시스템사고(Systems Thinking) ☞ 에너지절약-환경영향극소화
    ◈   LAND (토지) 
      -  GREEN FIELD (자연녹지, 농지) :    기존의자연녹지와농지는그냥놔두자!!!   
      - BROWN FIELD (낙후된산업단지) :  낙후된산업단지또는상업용부지로서토양오염의가능성이있는부지,
                             기존의사회간접자본(infrastructure) 이용가능성높고노동력확보용이하여개발가치가높다.
      - GRAY FIELD (도시의낙후된주거및상업지구)  
        -도시의낙후된주거지역상업용부지로서토양오염가능성이낮은부지
-       기존의사회간접자본(infrastructure) 이용가능하여개발가치가높다
      - BLACK FIELD (폐광) :폐광지역으로서지표수의산성도및오염가능성높은곳
                                         건축프로젝트로개발될경우인센티브부여

  ● MATERIAL(건설재료)
    1. 기존의구조체재사용(reuse)
    2. 재료사용량을줄임(reduce)
    3. 재생가능한(renewable)자원으로부터생산된재료사용(압축밀짚등)
    4. 건물부재재사용(reuse) (벽돌, 출입문, 창문, 철골빔등)
    5.  재순환(recycle)이가능한또는재순환된재료의사용(금속, 플라스틱)
    6. 해당지역에서생산된재료(미국LEED의경우반경800 km 이내)

● MATERIAL(건설재료)
  나무를원료로하는합판대신압축밀짚을이용한예

●WATER(물)
  지구상전체물의약2.5%가신선한물이고,그중¾이빙하및만년설이며,오직0.3%만이지표수(강물, 호수)이고나머지는지하수
  1.친환경고성능건물의급수전략-음용수를사용하지않아도되는위생기구에는우수또는중수사용-절수형위생기구를사용하여음용수와비음용수의사용량을최대한줄임
  2. 절수형변기-Gravity-tank toilet-Dual-flush toilet-Flushometertoilet-Vacuum-assisted toilet
  3. 위생기구의전자식제어(솔레노이드밸브)
  4. 우수이용(rainwater harvesting)
  5. 중수시스템(graywatersystem)
  6. 건식조경(Xeriscaping)

●  ENERGY (건물용도별에너지소비저감전략)
   ◈ 주거부문
      •신축주택건설시저에너지설계및에너지소비기준제시
      •재생가능한열원의도입, 집단에너지고려
      •건설사와주택소유주에저에너지건축물건설의동기부여(인센티브, 조세혜택등)
      •고효율기기의사용
      •에너지절약홍보로대중적인식확보
   ◈상업부문
     •고효율기기의사용으로전력사용량저감
     •재생가능한열원의도입,집단에너지고려
  ◈ 공공및기타부문
    • 공공기관모범사례의지속적인건설
    •노후건물의에너지관리프로그램운영

▣결론
  ● 친환경건축이란:
    - 인간문명의지속시키기위한건강한환경제공,
    - 지구환경의회복과생태적, 문화적다양성보전,
    - 재생불가능한지구자원의사용절제,
    - 에너지효율증가,
    - 건축의구조적+기능적수명연장
  ● 미래의친환경고성능건물의목표를구체적으로설정하는것은건축기술의실질적발전을
     위해필수적이고중요함
  ● 친환경고성능건물을구현하기위한잠재적인접근방법
    1) Vernacular vision (토속건축의기술도입)
    2) Technological approach (친환경고성능기술개발)
    3) Biomimeticmodel (자연의관찰을통한친환경재료개발)
  ● 생태학적디자인및환경조절기술을바탕으로친환경고성능건물을구현함으로써자연과
     인간이물질과에너지를상호교환하면서 공생할수있음.