자연채광 적용 사례조사

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자연채광 적용 사례조사에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

맞추어 채광부를 추적. 구동시키는 것으로 그 방식에는 1축 추적방식과 2축 추적방식이 있지만, 건물에서의 태양광 도입에 관하여는 2축 추적방식이 보편적이다. 1축 추적은 태양의 위치를 수평 방향과 수직 방향의 2개로 나누어서 인식하여 각각을 별도로 추적하는 것이다. 컴퓨터 제어에 의해 태양광을 추적하는 추적구동의 제어방식으로는 프로그램방식, 센서방식 및 이 2가지 병용방식이 있고, 용도나 사용조건에 따라 추적구동하는 개루프 제어방식이며, 센서방식은 태양 위치 검출 센서로부터 감지한 신호에 따라 추적구동하는 폐루프 제어 방식이다. 또한 병용 방식은 프로그램방식과 센서방식이 조합된 방식으로서 맑은 날은 센서방식으로 제어하고 우천 시나 야간에는 프로그램에 의해 자동으로 작동을 정지하거나 태양의 위치를 계산하여 추적을 계속한다. 추적제어는 태양전지 및 찰상 소자를 태양 위치 검출 센서로 하는 경우가 대부분이며 일반적으로 폐루프 제어방식을 쓰고 있다.
전송부
전송부에는 공중 전송방식과 매질중 전송방식이 있다. 공중 전송방식은 채광한 태양광을 직접 또는 거울, 렌즈 등으로 조절하여 거울, 반사덕트, 굴절프리즘 등을 경유하여 소정의 공간에 전송하는 것이다. 한편, 매질중 전송방식은 집광 장치에서 채광된 고밀도의 빛을 주로 유리섬유나 프라스틱 섬유 또는 석영막대 등의 매질을 통하여 전송하는 것이다. 태양조명설비는 대개의 경우 전송부의 특성에 따라 전체 시스템의 특성이 결정되는 경우가 많으며 태양과 조명설비의 종류는 전송부를 기준으로 하여 나누는 것이 보편적이다.
산광부
산광부에는 전송부로부터 빛을 직접 또는 거울이나 렌즈 등을 조합하여 용도에 따라 점, 선, 면상의 여러 가지 방식으로 산광시키는 광원 부분이다. 또한, 날씨가 흐리거나, 야간 등과 같이 태양광에 의한 조도가 저하된 경우는 조도 센서를 써서 자동적으로 점등제어가 가능한 인공광원 장치와의 조합도 가능하다.
특징 및 효과
- 특 징
태양광 집광 장치는 유해한 성분을 제거하고 유효성분만을 뽑아내는 장치이다.
태양광을 광섬유 케이블 내부에서 전면 반사 시켜 끌어오기 때문에 실내가 지하실, 식물재배, 하우스
등 태양광을 필요로 하는 어떤 장소에도 자유롭게 이용할 수 있으며 광섬유 케이블의 설치는
전기배선이나 수관 등과 함께 가능하기 때문에 특별한 공간이 필요 없으므로 추가 비용을 절감할 수
있다.
태양광의 강약을 임의로 조정이 가능하므로 희망하는 세기의 조도를 얻을 수 있다.
광케이블의 출광단에 특별한 조사(照射) 기구를 달지 않아도 케이블 끝에서 약 45도의 퍼짐 각으로
방사되므로 그대로 이용할 수 있다. (좁은 장소에서 유효) 또는 넓은 면적에 광을 확산시키거나 빔
상태로 축소시켜 용도에 따라 자유로이 조명할 수 있다.
일반 태양광은 위에서 아래로 조사되나, 태양광 집광 장치는 광섬유 케이블을 사용하여 측면, 하부,
국부 등의 임의의 방향에서 조사가 가능하다.
- 효 과
채광범위확대: 지하실, 북측공간 등의 채광
자연색 표현: 자연 그대로의 색감을 표현
변퇴색 방지: 자외선 제거로 전시진열품의 변퇴색 방지
조명효과 : 피조면의 생동감 있는 조명연출
킴벨 미술관 로비 킴벨 미술관 전시실
자연 채광은 핀란드 건축가 알바 알토에 의하여 설계된 대부분의 건물에 있어서 주요한 설계 결정요소이다. 특히 알토의 도서관은 실내 주광 성능이 우수하다. 그중 세이네요키 도서관은 대표적인 적용 예이다. 세이네요키 도서관의 주 독서실은 4개의 시각작업공간으로 구성되어 있다. 넓고 높은 남측 창은 투명유리로 되어있으며 수평의 경사진 창에는 외부루버가 설치되어있다. 높은 태양 빛은 직접 투과하지 못하며 평행의 루버에 의해서 2번 반사된다. 넓고 높은 채광 면으로 인하여 시야의 상부에서 독서공간에 적절히 채광되고 현휘가 방지된다.
세이네요키 도서관 남쪽외관 세이네요키 도서관 메인홀
이런 자연 채광에 대한 중요성과 이용성은 지하 공간이 개발될수록 더욱 심화 되었다.
I.M.Pei가 설계한 루브르 미술관은 기존의 역사적 건축물과 조화될 수 있는 구조물로써 순수한 기하학적 형태 즉 투명한 유리로 둘러싸인 피라미드 형태로 계획되었다. 각 피라미드는 투명한 표면으로부터 내부에 빛을 공급하고, 하부의 공간을 인식시키며, 외부의 기존 건축물을 볼 수 있게 계획되었다.
루브르 박물관 주/야간 모습 루브르 박물관 지하 공간
군너 버커츠의 작품인 미시간대 법률도서관은 지표의 open space를 확보하기 위하여 지하에 건설하였다. 지표에 노출된 부분이 적음에도 불구하고 깊은 지하구축물 내에 자연 채광을 도입하여 조망을 고려하고 내부의 극적인 효과를 창출하였다. 또 미네소타대 토목 및 광물공학부 건축물의 95%를 지하에 배치하여 에너지 절약뿐만 아니라 지상 부분 구조물의 용적을 대폭 감소시켜 건축물이 밀집한 교내에 open space를 제공하고 이를 위해 대부분의 학과 사무실에는 선큰 가든이 보이도록 외부에 창을 설치하고, 외벽에 접하지 않은 사무실에는 아트리움 방향으로 창이 있고, 복도나, 공공공간에는 자연 채광을 유입할 수 있도록 clerestory를 설치하였다. 캐나다 토론토에 있는 토론토 네트워크는 겨울철 추위로부터의 방호, 지상 경관의 보존, 교통혼잡 완화라는 관점에서 적극적으로 지하 공간을 이용하여 도시계획 및 주변 지역 계획상 중요한 요소로 설정하였다.
미시건대 법률도서관 미네소타대 토목 및 광물공학부
70년 후반 에너지 위기 이후 자연 채광에 대한 인식은 더욱 심화 되었다. 특히 Sustainable Design, Ecological Design, Green Design 등이 새로운 패러다임으로 등장하였다. 특히 Sustainable Design은 디자인과 환경적 요소를 결합하여 21세기 초인 지금까지도 계속적으로 지속 되고 있다.
이상과 같이 자연 채광은 꾸준히 그 중요성으로 지속적인 적용을 하고 있다. 효율적이고 제어하기 좋은 인공조명과 함께 인간의 신체적, 심리적으로 그리고 환경적인 영향을 극대화시킬 수 있는 자연 채광과 조화를 통해 보다 쾌적한 공간을 구성하는 것이 21세기 최대의 관심사이다.

키워드

자연채광,   사례조사,   건축