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 난방효과가 가장 필요할 때 여분의 태양 빛은 실내 온열 환경에도 도움을 준다. 일사차폐 장치가 이 방위에 가장 효과적이다. 자연채광을 위한 차선의 방위는 빛의 사입이 일정한 북향이다. 비록 빛의 양은 비교적 적더라도 질은 높다. 또한, 직사일광으로부터의 눈부심도 적다. 매우 더운 기후에서는 남향보다 북향이 좋다. 가장 나쁜 향은 동향과 서향이다.
동향과 서향은 하루의 절반 정도만 햇빛을 받으며 햇빛의 영향이 바람직한 겨울보다는 여름에 최대로 많이 받는다. 그러나 가장 좋지 않은 것은 동서향에서 태양은 낮아 매우 조절이 어려운 눈부심을 야기시킨다. 1층 또는 다층구조의 최상층에서는 상부에 개구부를 둘 수 있다. 천창채광으로는 매우 넓은 실내 면적에 매우 균일한 조도를 제공할 수 있다. 측창창호로는 5m 이상의 채광은 어렵다. 수평 개구부는 수직 개구부보다 많은 양의 빛을 받을 수 있다. 그러나 천창채광에는 여러 결점이 있다. 즉, 빛의 강도가 겨울보다 여름에 강하기 때문이다. 또한 수평의 유리는 차폐하기가 어렵다. 이러한 이유 때문에 지붕에 수직 유리 시스템으로 클리어스토리나 모니터, 톱날창 등을 사용하는 것이 적절하다. 높은 휘도의 광원은 모두 광막반사를 야기할 수 있다. 건물의 형태는 수직 또는 수평 개구부가 얼마나 가능한지를 결정할 뿐 아니라, 얼마나 많은 면적에 자연채광이 가능한지를 제시해 준다. 일반적으로 다층건물의 경우 5m 외주부 존의 전부가 자연채광이 가능하고 5m는 부분적으로 자연채광이 가능하다. 직사각형의 평면에서 주광을 받지 않는 코어 면적은 삭제가 가능하다. 그럼에도 불구하고 부분적으로 자연채광이 되는 넓은 공간을 갖고 있다. 아트리움형도 모두 공간이 자연채광될 수 있다. 아트리움에서 자연채광에 영향을 미치는 요소는 천창 개구부의 투과율, 아트리움벽의 반사율, 아트리움 공간의 폭과 깊이의 비이다.
측창채광기법
측창채광기법을 이해하기 위해서는 일반 창으로부터의 채광을 참조할 필요가 있다. 조도는 일반적으로 실내에서 창호 가까운 부근이 가장 높고 실내 쪽으로 갈수록 급격히 저하되어 시작업이 어려울 정도까지 저하된다. 또한, 하늘의 조망은 직접 현휘의 원인이 될 수 있고 창으로부터의 직사일광은 실내에 과도한 휘도비 및 여름의 과열의 원인을 제공한다. 설계자는 일반 창호의 이와 같은 부정적인 특성을 극복하기 위해서 아래 사항들을 유념해야 한다.
1. 창호는 벽에 높은 곳에, 넓은 면적으로, 적정한 크기로 위치하여야 한다. 내부 공간에 주광사입은 창호의 높이가 증가함에 따라 증가한다. 따라서 가능하다면 창호의 위치를 높게 하려면 가능한 대로 천장까지의 높이를 증가시키는 것이 중요하다. 창호가 여러 개일 경우 주광은 더욱 균등하게 분포할 것이다. 바닥면적 대비 창호 면적은 20%를 넘지 않는 것이 여름의 과열 방지 및 겨울의 열 손실 방지를 위해 바람직하다. 반사판이나 확산판 등을 이용해서 소형의 창도 많은 양의 주광을 획득할 수 있다.
2. 주광을 천장에 반사시켜 보다 깊은 공간에 균등히 사입되도록 한다. 빛을 천장에 투사시키는 방법에는 여러 가지가 있다. 1층 건물의 경우, 밝은 색의 안뜰, 보도 등에서 많은 양의 빛이 천장으로 반사된다. 다층건물에서는 구조의 일부가 빛을 반사하는데 이용될 수 있다. 창의 넓은 아래 인방, 광선반 등은 유용하게 쓰일 수 있다. 광선반은 보통 눈레벨 이상으로 설치되어 광선반의 윗면에 의한 반사를 방지한다. 광선반 아래의 유리는 보통 조망을 위한 것이다. 광선반은 광선반 아래의 유리에게는 차양의 역할을 한다. 광선반 위의 유리에 의한 눈부심은 루버에 의해 조절될 수 있다. 광선반은 창호의 내부, 외부 또는 내 · 외부에 설치될 수 있다. 빛을 천장에 반사시키는 가장 효율적인 방법은 실내 블라인드와 그와 유사한 외부 루버시스템이다. 블라인드의 가장 큰 결점인 먼지는 2장의 유리 사이에 블라인드를 삽입시킨 샌드위치 유리 패널로 해결될 수 있다.
3. 가능한 한 창호는 1개 벽면 이상에 설치한다. 가능한 한 편측채광(1개의 벽면에만 창호설치)을 피하고 양측채광(2개의 벽면에 창호설치)이 빛의 분포를 좋게 하고 눈부심 및 휘도비를 줄일 수 있다.
4. 창턱이나 창 위의 반사판을 이용하여 빛을 실내부 깊은 곳에 반사시킨다.
5. 창을 실내벽 가까이 설치한다. 창호 근처의 실내벽은 낮은 밝기의 반사체 역할을 해서 빛의 강한 방향성을 줄일 수 있다. 따라서 눈부심과 과도한 휘도비도 줄일 수 있다.
6. 직사일광은 차폐하고 주광은 최대한 사입시킨다.
직사일광을 확산시키거나 천장에 반사시킬 수 없다면 사무공간 내에는 사입을 차단시킨다. 만약 큰 불투명의 차양이 사용된다면 차양의 하부면은 흰색으로 마감되어 지면으로부터의 빛을 반사시킨다. 흰색으로 칠해진 수직 또는 수평루버는 직사일광을 차단하고 확산일광을 사입시키는 좋은 방법이다.
그러나 태양이 비치는 맑은 날 이 루버들은 너무 밝을 수 있다. 창호 정면의 수직 패널은 직사일광을 차단하고 확산광을 사입시킬 수 있다. 로비, 라운지, 거실 등은 시작업이 까다롭지 않은 곳은 일부 직사일광이 시각적 또는 심리학적으로 좋을 수 있는데 특히 겨울에 그렇다.
7. 주광을 여과한다. 태양빛은 나무, 격자울타리 또는 스크린에 의해 여과되고 부드러워진다. 넓은 면적의 반투명 유리 또는 밝은 색의 커튼은 직접 현휘를 일으킬 수 있다.
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