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건축/건축환경학

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공기조화란? 공기조화의 유형 '공기조화’란 HVAC(heating, ventilating and air-conditioning)의 모든 것, 난방, 환기 및 냉방기능을 포함하고 있으며, 더 포괄적인 의미로는 온도, 습도, 청정도, 실내 공기의 질, 환기 등에 관한 제어를 포함한다. 공기조화 시스템의 주목적은 재실자에게 공간의 용도와 목적에 따라 최적의 생활공간이 될 수 있도록 건강하고 쾌적한 환경을 제공하는 데 있다. 공기조화시스템의 기본적인 기능으로는 냉·난방, 환기, 청정, 가습/감습, 다른 시스템과의 통합 및 제어를 들 수 있으며, 쾌적한 환경과 건강 유지라는 일련의 목적을 달성하기 위해서 필요한 장치, 제어, 운영전략 등으로 구성된다. 건구온도의 조절 : 가열(heating), 냉각(cooling) 여름철에는 일사 및 관류에..
건물의 단열계획 및 결로 방지대책 구조체의 단열계획 단열은 건물 외피와 주거 환경 간의 열류를 차단하는 역할을 하며, 저항형, 반사형, 용량형의 세 가지 형태의 단열 메커니즘이 있다. 이 중에서 저항형과 반사형 단열은 순간적인 효과가 있는데 반해 용량형 단열은 시간의 함수로서 작용하는 것이 특징이다. 1973년 에너지 파동 이후 사용된 단열재는 상대적으로 값이 저렴하고 내구적이며, 여름철과 겨울철 모두 유용하기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나 단열재의 두께를 증가한다고 해서 열손실이 비례적으로 감소하는 것은 아니므로 기후조건과 에너지 절감 효과에 따라 단열재의 최적 두께를 결정해야 한다. 열관류율 여러 가지 재료로 구성된 구조체를 통한 열전달을 계산할 때, 전도, 대류, 복사의 복합적인 형태에 의한 열전달의 모든 요인들을 혼합하여 하..
태양과 바람을 고려한 건물의 배치계획 건물의 배치 계획 대지를 선택하고 대지의 외부 공간을 형성한 후에는 적절한 위치에 건물을 배치해야 한다. 일반적으로 건축계획 단계에서 태양과 바람의 영향을 고려하여 건물의 향을 결정하지는 않지만, 태양과 바람을 고려한 디자인 결정은 대지의 지속 가능성을 결정할 뿐 아니라, 난방, 냉방, 조명과 같은 건물 에너지의 사용을 줄일 수 있다. 따라서, 건물의 향을 결정짓는 것은 계획 단계에서 가장 기본적인 접근으로, 건물 에너지를 절약하기 위해 태양과 바람의 영향을 적극적으로 고려해야 한다. 태양을 고려한 배치 방법 건물의 용도, 기능으로 고려하여 건물의 향을 결정하고, 건물의 일조를 해치지 않는 범위에서 건물을 배치한다. 겨울철에는 일사를 적극적으로 수용할 수 있고, 여름철에는 차단할 수 있어야 한다. 배치계..
건물환기 계획의 중요성 자연환기 및 통풍 환기는 인간의 쾌적성에 중요한 작용을 한다. 인체의 발열을 도울 뿐 아니라 실내의 수분을 제거하고 증발냉각을 도모하며, 이산화탄소, 박테리아와 같은 오염물질이 축적되는 것을 막아 준다. 자연환기는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 바람에 의한 환기와 굴뚝효과에 의한 환기이다. 바람에 의한 환기는 압력 차에 따른 공기의 흐름을 이용하는 것으로 0.25 m/s 이하의 공기는 사람이 느끼지 못하며, 0.25~0.5 m/s 기류속도에서 가장 쾌적함을 느끼게 된다. 굴뚝효과에 의한 환기는 건물의 실내 · 외 온도 차로 인해 비중이 낮아진 공기의 부양력(buoyancy)에 의해 발생한다. 건축설계를 할 때 바람을 이용하기 위해서는 디자인상의 어떠한 고려가 필요한가에 대한 해답을 얻기 위해서는 우선..
태양열 시스템 직접획득 방식 남쪽창이 있는 건물은 기본적으로 직접획득(direct gain) 방식을 갖추고 있다고 할 수 있다. 남쪽창은 온실효과처럼 단파장 태양복사는 통과시키지만 재방사된 장파의 복사열은 가두는 역할을 하게 된다. 건물 내의 축열체가 그 열을 흡수하여 주간의 과열을 막고, 야간난방을 위해 저장을 한다. 이때 남쪽창과 축열구조체의 적절한 비율이 중요한 변수로 작용한다. 직접획득 방식에서는 건물구조체 자체가 축열체이므로 벽체, 가구 등과 같은 건물 내의 모든 요소들이 축열체의 역할을 담당하지만 필요에 따라 추가적인 축열체로서 벽돌이나 물 또는 상변화물질 등이 사용될 수 있다. 집열창의 설계 - 건물은 동서축의 긴 형태로 배치하고 집열창은 남쪽을 향하도록 설계함으로써 남쪽에 충분한 집열면적을 확보하여야 하..
천창채광기법 천창채광기법 천창, 모니터창, 클리어스토리창 모두는 천창채광의 방법이다. 천창채광의 주요 장점은 균일하고 높은 조도레벨이다. 많은 공간에서 최선의 방안은 광원을 조심스럽게 확산시켜서 광막반사를 일으키는 밝은 광원이 있지 않도록 하는 것이다. 즉, 빛을 천장으로 반사시키거나 차폐장치를 사용하여 광원을 가린다. 이와 같은 기법들은 상부의 밝은 개구부로 부터의 직접 현휘의 문제를 해결한다. 천창은 지붕에 수평 또는 약간 경사진 개구부로 설치된다. 따라서, 재실자는 외부 하늘을 볼 수 있고 높은 레벨의 조도를 사입시킨다. 어려운 시작업에 직사일광이 바람직하지 않기에 사입되는 햇빛은 어느 정도 확산되어야 한다. 창호와 달리 천창에서는 반투명의 유리도 적절할 수 있다. 그 이유로서 천장은 조망을 방해하지도 않고 직..
자연채광기법, 측창채광기법 자연채광기법 대방의 효율적인 적용을 위해서는 다양한 디자인이 필요하다. 이중 일부는 초기설계 단계에서 필요하다. 예를 들어, 건물의 향과 형태는 성공적인 자연 채광을 위해 매우 중요하다. 이것은 단지 외부의 형태뿐 아니라 내부 공간의 형태를 포함한다. 내부 파티션은 주광의 사입을 방해한다. 일반적으로 마감재의 선정은 설계단계에서 맨 마지막 단계이나 효율적인 자연채광을 위해서는 초기에 검토되어야 한다. 기본적으로 주광의 분포와 사입을 위해서 밝은 마감이 필요하다. 천창은 최대한 높은 반사율을 가져야 하고 바닥은 보통 가장 낮은 반사율을 갖는다. 직사일광의 유용성 때문에 자연채광을 위해서 남쪽 방위가 가장 좋다. 건물의 남쪽 면은 연중, 일중, 태양 빛을 비교적 일관되게 받는다. 겨울에 일사에 의한 난방효과..
건물계획 시 빛의 중요성 창호의 유리재료 성공적인 자연채광 설계를 위해 적정한 유리재료의 선택은 필수적이다. 설계자는 우선 반투명과 투명재료 사이에서 고려한다. 유리에는 맑은 유리, 색유리, 열흡수유리, 반사유리 등이 있다. 색유리와 열흡수유리는 빛의 투과 및 조망의 색을 왜곡할 수 있어 주광 이용에는 적절하지 못하다. 맑은 유리는 있는 그대로의 모습을 조망할 수 있고 주광을 최대한 사입할 수 있어 가장 우수하다. 그러나 외부와 내부면 사이의 과도한 휘도비에 의한 눈부심의 문제는 여전히 남는다. 일반적으로 색유리나 반사유리는 실내가 인공조명, 천창, 고측창 등에 의해 조명되고 조망창에 의해 조명되지 않은 경우에 창호의 눈부심을 경감할 수 있다. 이 경우 조망창호의 휘도를 감소시킴으로써 눈부심의 문제를 개선할 수 있는데, 감소된 ..

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