[건축학] 친환경 건축 사례조사(ecc) (도미니크 페로, EWHA CAMPUS Complex, 캠퍼스 밸리, EWHA CAMPUS Complex 커튼월 공사)

소개글

[건축학] 친환경 건축 사례조사(ecc) (도미니크 페로, EWHA CAMPUS Complex, 캠퍼스 밸리, EWHA CAMPUS Complex 커튼월 공사)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

건축학 - 친환경 건축 사례조사

1. 건축가 소개 – 도미니크 페로
도미니크 페로의 건축적 사상
도미니크 페로의 건축적 특징

2. 건축물 개요 - EWHA CAMPUS Complex
캠퍼스 밸리

3. EWHA CAMPUS Complex에 적용된 친환경, 저에너지 기술
● 친환경/ 저에너지 주요 전략
● 주요 적용 기술
1) Thermal Labyrinth
2) 지열 활용 시스템
3) 지하수(Ground water) 및 수자원 재활용
4) CCA(Concrete Core Activation)
5) CHR(Cooling Heating Radiator)

4. EWHA CAMPUS Complex 커튼월 공사

본문내용

냉수공급 헤더에서 냉수가 공급되도록 계획하였다. 계절별 냉온수 공급의 변경을 위해 절환 밸브를 통한 냉온수 공급 제어를 계획하였으며 난방 시 온수공급헤더에서 CCA에 온수가 공급되도록 계획하였다.
본 건물에 적용된 대표적인 공조방식은 각 실 슬래브에 매설된 CCA가 냉난방 부하를 담당하고 전외기 공기조화기에서 처리된 환기용 공기는 각 실의 환기 및 제습부하를 담당하는 방식이며, 재실인원(CO2 농도)변동에 따른 소요환기량은 지하에 설치된 변풍량(VAV)유닛으로 조절한다. 이러한 방식은 강제 대류에 의한 공조방식에 비해 인체에서 발생하는 열을 급격하게 제거하지 않으며, 차가운 공기로 인한 직접적인 드래프트 현상 및 실내외 온도 차에 따른 온도 쇼크현상을 방지할 수 있다. 실내 환기 및 잠열 부하처리와 결로 발생의 위험도를 낮추기 위해 CCA와 병용하여 사용된 환기 덕트는 건축 내부 인테리어 컨셉을 고려하여 천정 노출 마감방식으로 계획되었으며, 급기덕트와 환기덕트가 나란히 배열되는 형태로 계획되었으며, 급기덕트와 환기덕트가 나란히 배열되는 형태로 계획되어 졌다. 변풍량 유닛의 설치 위치 또한 실내 인테리어 컨셉과의 조화 및 유지관리의 용이성 향상을 위해 지하층 공조실에 집중 설치되도록 계획하였다.
5) CHR(Cooling Heating Radiator)
CHR시스템은 축냉된 천장 및 슬래브 표면에서 결로현상을 방지하기 위해 실내로 들어오는 환기 공기의 습도를 제어하는 시스템으로, 전외기 공조방식에 따른 하절기 습도제어를 위해 냉각코일을 통한 제습 및 과냉각된 공조공기는 재열코일을 통과한 후 실내로 공급하게 된다. 특히 재열코일에 적용된 약 200kW에 달하는 에너지는 히트펌프 냉동기에서 발생하는 배열을 재이용하도록 하였다.
6)기타 에너지 절약 아이템
-구조체 축열효과 이용
앞 절에서도 언급하였듯이 본 ECC 건물의 가장 큰 특징은 지하 중량 구조체로서 건물 전체가 거대한 축열체의 특성을 가질 수 있으며, 지중 열을 에너지 측면에서 충분히 활용할 수 있는 특징이 있다. 또한, 대부분의 외벽이 지중에 면하고 있어 일사와 외피부하에 의한 실내 부하 저감에 매우 효과적이다. 건물의 피크부하를 분석해 보면 유사 규모의 지상 건축물에 비해 약 20% 이상의 부하저감이 예상되며, 열원장비의 용량도 획기적으로 줄일 수 있는 효과를 가져오게 된다.
-지하 주차장 배기열 재이용
지하 6층 주차장 내의 공기는 지하 6층에 밀집된 공기조화기의 공조 배기공기와 지하 주차장 환기용 도입외기로 구성되어 있다. 공기조화기의 공조 배기공기에서 버려지는 배기열을 재활용하여 히트펌프 냉동기의 re-cooling 열원으로 재활용하기 위하여, 히트펌프 냉동기용 냉각탑을 지하 6층에 설치하였다.
지하 6층의 실내 온도는 공조기의 공조 배기열 및 지하 주차장 바닥과 하부 토양의 열교환을 통한 축냉을 통해 실내 온도 상승 억제를 도모할 수 있다.
-공기조화기 재열 및 배열회수 시스템
앞 절에서도 언급하였듯이 CCA 시스템 적용에 따라 해결해야 할 문제 중 하나인 축냉된 천장 슬래브 표면에서의 결로현상을 방지하기 위해 실내로 공급되는 환기 공기의 습도제어가 가장 중요하다. 전외기 공조방식에 따른 하절기 습도제어를 위해 냉각코일을 통해 제습 및 과냉각된 공조 공기는 실내 온도조건에 맞추어 재열코일을 통과한 후 실내로 공급되게 된다. 재열에 적용된 에너지는 히트펌프 냉동기에서 발생하는 배열을 재이용 하였으며, 이에 따른 재열코일에 재활용된 용량은 약 200kW로 설계에 반영하였다.
또한, 설계 단계 시 실내에서 환기되는 공기의 배열 회수를 위해 주방용 공기조화기를 제외한 모든 공기조화기에 현열 교환기(run-around코일)를 적용하였으나, 시공 단계에서 국내 제품 수급의 어려움 및 외산 제품 사용에 따른 향후 유지보수 문제점 등을 고려하여 전열 교환기 타입으로 변경되었다. 그러나 이는 열교환기 타입 변경에 따른 공기저항의 증가로 설계 초기단계에서 계산 적용된 관련 송풍기의 정압 변경 및 운전에 따른 향후 열교환기 보수 및 교체 측면에서의 문제점이 우려된다.
-자연환기 및 옥상녹화
ECC 건물의 중앙 진입로인 Valley 측의 외기에 면한 유리 파사드를 통한 자연환기 도입을 계획하였으며 최상부 층에 조경을 계획하여 지붕 층을 통해 실내로 유입되는 냉난방 부하의 감소 효과 및 휴게 공간을 제공하도록 계획하였다.
-수축열 시스템
심야전력을 이용 히트펌프 냉동기에서 생산된 저온의 냉수와 열교환한 냉수를 지하 6층 하부에 설치된 수축열조에 저장(축냉)하여 주간 피크 냉방부하 발생 시 방냉하여 부하를 담당하는 시스템으로서 값싼 심야전력을 사용하여 운전비용을 절감할 수 있는 효과를 가져올 수 있으며, 부하 변화에 빠르게 대응할 수 있는 장점을 가지고 있다. 수축열조의 온도는 히트펌프 냉동기를 운전함으로써 6˚C이하의 온도로 축열을 하게 된다.
4. EWHA CAMPUS Complex 커튼월 공사
지표면하 지하 4개층의 높이로 계곡의 형태로 설치되는 AL C/W은 최고 높이가 18m에 달하나 별도의 지지구조물 없이 AL Mulion 보강재로 STS Plate FIN(20T)만 사용하였으며, 보강재 자체가 외부로 노출되어 직접 풍압을 받는 형태로 되어 있다.
AL C/W은 최고 높이가 18m에 달함에도 별도의 지지 구조물이 없어 구조적 검토가 핵심적인 요소였고 이를 위해 구조설계도서부터 Mock-up시 까지 집중 관리 하였다. 당초 설계안으로 Mock-up시 100% 정압조건(1.1Kn/m2)에서 Mulion의 최대 변위가 100mm가량 발생하여 이를 보완하기 위해 STS Plate FIN 규격을 확대하고 디테일을 변경하였다.
C/W 현장 설치시에는 1/2 Set는 밸리 하단에서 크레인으로 양중 설치하였으며, 2/2 Set는 Roof층 크레인을 배치하여 부재를 양중 설치하였다.
상하부 set의 연결부 중 STS Plate FIN의 연결부위는 당초 Bearing bolt TYPE으로 설계되어 있었으나, Cover Plate를 사용하여 bolt를 체결하는 Type으로 변경하여 구조적 안정성과 시공성을 동시에 향상 시킬수 있었다.

키워드

건축학,   친환경 건축,   사례조사,   건축,   친환경,   도미니크 페로,   EWHA CAMPUS Complex,   캠퍼스 밸리,   친환경 건축 사례조사