환경디자인-자연채광 방식의 종류와 특성을 분석, 건축 기술적 대안 정리

소개글

환경디자인-자연채광 방식의 종류와 특성을 분석, 건축 기술적 대안 정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 과제명

2. 서론
2.1 자연채광의 역사
2.1 자연채광의 발전현황

3. 본론
3.1 자연채광의 정의
3.2 자연채광의 목적
3.3 자연채광과 건축
3.4 자연채광의 요소
3.5 자연채광 시스템
가. 측광채광(Side Lighting)
나. 천창채광(Top Lighting)
다. 반사채광
라. 정측광 채광(High side Lighting)
마. 아트리움(Atrium)
바. 특수채광
3.6 초고층 건축의 자연채광
가. 초고층 건축에서 자연채광의 필요성
나. 자연채광을 활용한 초고층 건축 설계의 사례

4. 결론

참고문헌

본문내용

도록 하며,
아래층으로 내려갈수록 유리창의 면적이 증가하게 한다.
바. 특수채광
건물의 일영부에 채광하기 위하여 건축물의 옥상 등에 설치한 반사경(일조경)으로
직사광선을 건축물 내부 및 일영부에 도입하는 방식이다. 반사경을 고정한 방식과,
컴퓨터에 의하여 태양을 자동적으로 추적하는 방식이 있다. 이 방식은 빛의 통로가
직선이 아니면 설치상 제약이 많다. 덕트를 이용한 방식은 천공광을 덕트에 의하여
실내로 도입하는 것으로, 덕트 길이가 10cm 정도로 제약되어 있다.
저광채광에 의한 것으로 튀어나온 창의 저면에서부터 지면의 반사광을 채광하는
방식이지만 실내로의 채광량을 그다지 많지 않다.
광화이버(Light Fiber)를 이용하여 옥사에서의 빛을 건축물 내로 도입하는 방식은 광화이버에
의하여 빛을 자유롭게 도입하기 때문에 일조 경보다 자유롭게 이용할 수 있고, 직사 일광이
미치지 않는 실내의 식물 등에도 빛을 공급할 수 있다.
설비형 자연채광은 창을 통한 자연형 자연채광을 할 수 없는 지하공간이나 기타 건축 공간에
하드웨어를 이용하여 자연관을 도입하는 방식이다. 설비형 자연채광 시스템의 구성은 태양을
추적하여 빛을 수집하여 집광하는 집광부와 수집된 빛을 전달하는 전송부, 그리고 실내공간에
전송된 빛을 조명하는 산광부로 구성된다.
설비형 자연추미 방식은 마이크로컴퓨터를 이용하여 태양광을 자동으로 추미하는 방식이며,
태양광 수동추미 방식은 태양광의 위치 변화를 미리 컴퓨터로 계산하고, 최적 반사 각도에 적합
하도록 반사거울을 설정함으로써 반사광을 건물의 일영부와 중정 등 소정의 위치에 조사하는
방식이다. 덕트 방식은 고 반사율의 박판경을 사용한 광덕트에 의해 주로 천공 산란광을 효율적
으로 실내에 입사시키는 장치이다. 야간이나 우천 시에는 내장된 형광 등으로 조명한다.
종류로는 수직형, 수평형, 수직, 수평 병용형 덕트 방식이 있다.
3.6 초고층 건축의 자연채광
가. 초고층 건축에서 자연채광의 필요성
초고층 오피스 건물은 최근 급속한 경제발전과 산업의 발달로 이 도시의 주요 경관이 되고 있으며,
재실자들은 하루 대부분을 주된 작업 공간인 오피스에서 보내고 있다. 따라서 그동안 도외시
되어왔던 오피스 공간의 환경조건은 작업능률과 생산성 향상을 위해 가장 기본적이고 중요한
문제로 대두되고 있다. 그러나, 밀폐된 채로 기계에 대부분 의존하여 환경조절을 하게 되는
건물의 환경 문제 때문에 재실자의 쾌적함이 저하되고 있다. 자연적인 환경조절이 불가능한
이러한 건물에서 재실자들은 병든 건물 증후군과 같은 문제가 발생하기도 한다.
또, 건축물 계획 시에 에너지 부하 절감이 고려되지 않아 에너지 소비에 의한 환경 부하를 증가시키는
경우가 대부분이며 결국 초기 건축비는 감소시킬 수 있지만 유지관리의 증가라는 문제점이 있다.
나. 자연채광을 활용한 초고층 건축 설계의 사례
4. 결론
‘건축의 역사는 창의 역사’라고 말할 정도로 창은 건축물의 가장 중요한 요소이며, ‘채광’은 창이
가진 중요한 기능 중 하나이다. 자연채광은 인공조명용 에너지 소비량을 줄이는 물리적인 효과뿐만
아니라 인간에게 쾌적성 향상, 개방감, 생동감 등의 생활 리듬과 활력소가 되는 심리적, 생리적인
효과로 나타나고 있다. 실내에 자연광을 유입시켜 쾌적한 빛 환경을 조성함으로써 재실자의
시각적 피로를 덜어주고, 풍부한 실내환경 조성으로 심리적 안정과 생산성을 향상시킬 수 있다.
자연채광의 적극적 활용은 조명용 전기를 절약하며, 환경오염도 감소시키고 동시에 조명설비의
실내 열 방출 및 에어컨 부하를 감소시킨다. 매일 일정한 햇빛을 받는 것은 인류에게 필수적인
생리적 욕구이며, 햇빛의 자외선은 세균을 효과적으로 제거하며, 일정량의 일조는 인체의 정상적인
성장 발달에도 매우 큰 영향을 준다. 이를 위해서는 자연채광에 관한 다양한 효과를 면밀하게
검토하고, 조명 및 냉난방 에너지 소비율도 철저히 검토하여 설계를 결정해야 할 것이다.
건축 기술적 대안으로 반사거울형 자연채광 시스템은 협소한 인동간격으로 인해 자연채광이
제대로 이루어지지 않은 다양한 공간이나 반지하 또는 지하공간, 고층 건물로 인해 일조권을
침해받는 저층 건물, 태양광을 이용하여 특별한 예술 효과를 표현하고자 하는 아트리움이나
로비 공간 등 다양한 형태의 공간에 적용이 가능하다. 광덕트형 자연채광 시스템은 대공간의
단층 건물이나, 지하 주차장, 층고가 높은 공장 등 높은 조도가 필요한 곳에 주로 설치된다.
빛의 굴절성을 이용하기 때문에 산란광이 존재하는 담천공 하에도 실내로 빛을 이송할 수 있다.
또한 타 시스템보다 시공비가 낮아 보급률이 가장 높은 시스템이다. 주거시설의 경우 지상은
조경 공간이면서 지하에 주차장이 형성된 공동주택에 주로 설치되며 24시간 조명이 필요한
지하공간에 태양광을 유입시켜 주간 조명을 절약하여 에너지 절감 효과도 기대할 수 있다.
자연채광은 오늘날 초고층 건물에서 대두되는 환경적 요인을 극복하고 에너지 절약과 환경부하 경감,
거주자의 건강과 쾌적성, 건축의 지속가능성 등을 종합적으로 고려한 친환경 초고층 건물의 중요성이
더욱 커질 것으로 예상된다. 수익성만을 고려한 일방적인 설계를 지양하고 친환경적인 에너지 절약과
재실자의 쾌적한 환경을 고려해 최대한 많은 양의 자연채광을 유입하는 건축물들을 많이 고안해
자연채광의 장점만을 취할 수 있는 모두의 노력이 필요한 상황이다.
참고문헌
1. 등빈. \"고층 공동주택의 자연채광 분석에 관한 연구\" (석사학위논문, 계명대학교 대학원, 2019), 9-15
2. 정대교. \"친환경 초고층 건물의 자연채광 특성 및 기법에 관한 연구\" (석사학위논문, 동국대학교 대학원, 2011), 28-44
3. 이석배. ”자연채광에 의한 조명에너지 절감의 예측에 관한 연구“ (논문, 순천대학교 건축공학과, 1998), 68
4. 한국에너지기술연구원 최종 보고서. \"고층 건물용 이중 블라인드 집광형 광 파이프 주광조명 기술 개발\" (2012), 17
5. 정창원, 건축환경계획, 도서출판 서우, 2022, 193-196
6. 김재수, 건축환경공학, 도서출판 서우, 2005, 333-346

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