[건축] 굴뚝환기에 대해서

소개글

[건축] 굴뚝환기에 대해서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ 서론
1. 환기의 의미와 목적
2. 환기의 종류
3. 환기발생이론




Ⅱ 본론
1. 굴뚝환기란?
2. 굴뚝 환기의 효과를 높이는 방법
3. 굴뚝환기의 형태
4. 굴뚝환기의 건축적인 주요 현안 및 설계절차
5. 굴뚝환기의 사례


Ⅲ. 결론

본문내용

굴뚝효과로 인한 압력차가 커지는 오전이나 저녁시간대에, 외기와 면한 지점의 문이 바람에 열리지 않도록 하기 위해서 도어체크의 압력을 강하게 조정하며, 이 때문에 외기온이 상승하는 오후 시간에는 출입자들이 문을 여닫기위해 많은 힘이 필요하므로, 하루에 두 번 정도 도어체크 압력을 조정하는 관리가 필요하게 된다.
③내부 온도 저하에 따른 거주자의 불쾌감 유발
앞서 말한 문제점들은 외부와 실내 온도 차이와 엘리베이터 혹은 계단을 통해 층수가 높을수록 공기의 세기와 압력이 거세지기 때문이다.
2. 굴뚝 환기의 효과를 높이는 방법
(1). 굴뚝의 높이를 증가 시킨다.
굴뚝높이가 높을수록 수직 온도층이 뚜렷해진다. 효과적인 공기층을 달성하는 높이가 요구되므로 굴뚝환기는 종종 단면도로 설계된다.
(2). 태양에너지를 이용해 공기를 가열한다.
영국 빌딩연구기구 건물에서 통풍 수직통로는 건물 남쪽면을 따라 분포한다. 이 수직통로들은 반투명 유리창 재료로 덮여 있어 태양복사가 수직통로 내 공기를 가열하여 건물 내부 공기흐름을 촉진할 수 있게 된다.
3. 굴뚝환기의 형태
4. 굴뚝환기의 건축적인 주요 현안 및 설계절차
(1). 건축적인 주요현안
수직통로가 잘 작동하기 위해서는 배기공기와 유입공기 간 온도 차이를 증대시킬 필요가 있다. 이를 위해 수직통로 높이를 증가시키는 것을 포함하여 몇 가지 방법이 이용될 수 있다. 수직통로는 전체 높이 가운데 아래쪽 절반에 해당하는 건물구역에 전형적으로 효과적인 통풍을 제공할 것이다. 이는 수직통로가 모든 건물 층에 혜택을 제공하기 위해서는 절반으로 분할 되어야하고 그렇지 않을 경우 전체 층 면적의 일부를 위해 필요할 뿐이다.
수직통로는 통합식 아니면 노출식으로 할 수 있다. 이것은 표현방식의 문제이다. 수직통로를 태양접근을 위해 건물 둘레에 배치하는 것과 아트리움 속으로 통합시키는 것은 전혀 다른 건축적 솔루션이다. 이것은 미학적인 문제일 뿐 아니라 기후조건, 냉각부하 및 구역화 및 건축규정등과도 관련된다. 실외 마감재와 조경(식물, 간개 및 지피식물)은 유입공기 온도를 나줄 수 있다. 유입구와 배출구 크기는 시스템 성능에 절대적이다. 유입구의 위치, 개수와 크기는 건물 보안, 정면 외형 및 유입공기량에 영향을 미칠 수 있다.(유입구는 적재대 근처나 차고 내에 위치해서는 안된다)
(2). 설계절차
①프로젝트의 실행 가능성있는 수직통로 높이를 결정한다.(효과적인 수직통로 높이는 보통 환기될 공간 높이의 두배로 설정)
②수직통로 개구부(유입구, 배출구, 병목구역 등)의 크기를 결정
③굴뚝환기시스템의 냉방성능을 수직통로 높이와 수직통로 대 바닥면적 비를 기준으로 하여 추정
④요구된 냉방성능을 달성하기위해 필요한 경우 수직통로 개구부를 조정
(3). 굴뚝환기의 냉방성능
굴뚝환기의 성능
수직통로의 크기와 높이에 대하 값으로서 단위바닥면적당 제거된 열량.
6. 굴뚝환기 적용 사례
위 그림은 플로리다 Tampa에 위치한 로건 하우스(logan House, 왼쪽)는 연돌효과 환기의 모범사례이다. 수직통로의 성능을 결정하고 대안적인 창문형태를 연구하기 위해 로건 하우스 모형에 대한 거품실험을 하는 모습이다.(오른쪽)
위 그림은 영국의 Hertfordshire지역의 빌딩연구기구 사무실의 남쪽 정면에 있는 태양광 발전 패널과 (보조유리 차단막을 가진) 태양열 굴뚝환기
위 그림은 영국 Coventry대학교 Lanchester 도서관으로 굴뚝 환기탑을 이용해 따뜻한 공기를 배출시킨다.
위 그림은 오레곤주 Eugene의 Lillis 비즈니스 복합단지의 아트리움은 하나의 입구이자 순환 동선으로 사회적인 공간으로서 기능한다. 하나의 원형 계단을 둘러싸는 발코니들은 학생들(과 작가들)이 모이는 연구영역을 제공한다. 이 아트리움은 또한 굴뚝 효과를 통해 날개부의 교실들에서 오는 공기를 소진한다.
위 그림은 Lillis 비즈니스 복합단지의 자연환기 전략. 공기가 교실내의 유입구들로 들어가서 아트리움 쪽의 배출구를 통해 빠져 나온다.
위 그림은 태양굴뚝 발전소의 원리를 설명하는 그림으로서 온실내 공기가 섭시 60~70도에 이르고 굴뚝 높이가 수백미터에 이르면 바람의 세기가 태풍에 이른다고 한다. 실제로 아리조나 외 호주 사막 등에 건립을 추진하고 있다.
위 그림은 JEL Building의 남측 전경
위 그림은 JEL Building의 내부 공기 순환도
건물은 남쪽 전명창으로 되어있다. 이곳의 중앙에는 보일러와 제어시설이 갖추어진 2층 높이의 아트리움이 있다. 이 전면창은 태양복사열을 흡수하는데 용이하며 아트리움의 상단은 태양으로 뜨거워진 공기가 모이는 중심부가 된다. 이점으로 볼 때 아트리움 상단에 모인 뜨거운 공기는 제품 생산구역으로 직접 보내지게 되거나 혹은 필요정도에 의해 난방장치로 데워진 다음 보내지기도 한다. 난방이 필요한 계절에는 기술적으로 움직이는 루버로 제품 생산구역을 향해 만들어진 신선한 공기를 보내고, 여름에는 굴뚝효과 때문에 뜨거운 공기가 이 아트리움을 통해 들어가게 된다. 또한, 블라인드를 사용하여 환기와 굴뚝효과를 비롯한 overheating을 방지하며 여름과 겨울의 태양열 획득을 조절한다.
Ⅲ. 결론
굴뚝환기의 수직통로는 “환기사슬”의 아래쪽 공간에 유리하다, 다시 말해 보다 낮은 수준에 많은 공기흐름(환기)을 제공함으로써 열층을 “희석” 시키기 쉽다. 분리식 모듈러 수직통로가 이러한 문제해결에 도움을 주지만 많은 수의 수직통로는 비용도 비용이거니와 개구부 수를 늘려야 하는데 이는 보안, 위치 및 인접성 등 여러 측면에서 실현 가능성이 희박하다. 그 외에 수직통로는 효과적인 공간 활용을 보장하기 위해 HVAC 및 구조 시스템과 통합될 필요가 있다. 그리고 냉방을 위해 실외 공기를 건물 속으로 끌어들일 때는 공기 중에 있는 각종 이물질들도 함께 받아들이게 되므로 유입구의 위치와 주변 공기질에 대한 세심한 고려가 중요하다. 또한 이 전략은 건물 속으로 소음을 손쉽게 침투시킬 수 있다. 그러므로 거주공간에 대한 소음효과를 최소화 하는 지점에 개구부를 설치하는 것이 좋다. 마지막으로 굴뚝환기는 대부분의 기후에 잘 적응 하지만 일교차가 큰 기후에 가장 이상적이다.

키워드

건축,   굴뚝환기,   환기