본문내용
1. 건축환경계획과 건축디자인 적용 계획 및 사유(근거)
1.1. 건축개요
해당 건축물은 학생회관(리모델링 프로젝트)이다. 위치는 지상 7층, 지하 1층 규모이며 건축면적은 1,328㎡, 연면적은 7,500㎡이다. 용도는 교육연구시설로 사용된다.
1.2. 설비시스템
1.2.1. 급수설비
급수설비는 건축물에 필요한 물을 공급하는 역할을 하는 시설이다. 학생회관 건축물의 급수설비 계획을 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 급수량 산정 부분이다. 급수량은 건물의 유효면적을 기준으로 산정하였다. 유효면적은 연면적 7,500㎡의 약 60%인 4,500㎡로 계산하였다. 1일 평균 사용수량은 건물 용도에 따라 고등학교 이상 건축물의 기준인 80 /인을 적용하였고, 유효면적당 인원은 0.1인/㎡로 계산하였다. 이를 통해 1일 사용수량은 36㎥/day로 나타났다. 또한 냉방용 냉동기 용량 산정을 위해 냉방용 수량도 함께 고려하여 총 64.8㎥/day의 급수량을 산정하였다.
둘째, 급수방식 결정 부분이다. 급수방식은 압력탱크방식을 선택하였다. 압력탱크방식은 압력탱크에 공기를 공급하여 그 압력으로 급수하는 방식으로, 고가수조가 필요하지 않아 건물 외관이 깨끗한 장점이 있다. 또한 발전기 설치를 통해 정전 시에도 급수가 가능하다는 점에서 채택하였다.
이처럼 학생회관 건축물의 급수설비는 건물의 용도와 규모, 그리고 냉방설비 등을 종합적으로 고려하여 급수량을 산정하고, 압력탱크방식의 급수방식을 채택하였다.
1.2.2. 급탕설비
급탕설비는 급수량 산정을 통해 계획되며, 건물의 용도에 따라 중앙식 급탕방식이 사용된다.
먼저, 급탕량 산정은 기구수에 의한 방식으로 이루어진다. 학생회관에는 세면기 32개, 청소싱크 9개, 배선싱크 8개, 부엌싱크 3개, 접시세척기 1개, 샤워 4개 등이 설치되어 있으며, 이들 기구의 시간당 급탕량을 합산하면 6,628 /hr가 된다. 여기에 동시사용률 0.4를 적용하면 실제 급탕량은 2,651.2 /hr이 된다.
이러한 급탕량을 공급하기 위해 중앙식 급탕방식이 채택되었다. 중앙식 급탕방식은 가열장치와 저탕조 등의 설비기기를 기계실 등의 1개소에 설치하고 급탕이 필요한 개소에 배관으로 공급하는 방식이다. 급탕 개소가 많고 다량의 급탕량을 필요로 하는 사무소, 병원 등의 대규모 건물에 주로 이용되며, 유지관리가 용이하고 열효율이 좋다는 장점이 있다.
1.2.3. 배수 및 통기설비시스템
건축물의 배수 및 통기설비시스템은 건물 내외부의 다양한 배수 요구사항을 충족시키기 위한 중요한 설비 시스템이다. 해당 건축물의 배수 및 통기설비시스템은 다음과 같다.
건축물의 배수설비는 오배수와 우수를 모두 합류하여 처리하는 합류배수처리 방식을 채택하고 있다. 연면적 7,500㎡의 대규모 건축물로, 연면적 1,600㎡ 이상의 건물은 오수와 잡배수를 합류하여 처리하도록 규정되어 있기 때문이다. 이에 따라 오수와 집배수 외에 우수배수도 함께 처리하게 된다.
통기설비는 배수관 내부의 공기순환을 원활하게 하여 악취의 역류를 방지하고 배수관 내부의 압력을 조절하는 역할을 한다. 통기관은 건물 내부의 각 배수구 및 배수관에서 발생할 수 있는 기압변화를 균등하게 조절하여 배수관 내부의 압력변동을 방지하고, 악취의 역류를 막는다. 또한 배수관 내부의 압력변동을 최소화하여 배수의 원활한 흐름을 보장한다.
이처럼 건축물의 배수 및 통기설비시스템은 건물 내외부의 다양한 배수 요구사항을 충족시키고, 악취 방지 및 압력 조절을 통해 배수관 시스템의 원활한 작동을 보장하는 핵심적인 설비 시스템이라고 할 수 있다.
1.2.4. 오수처리시스템
오수처리시스템은 중수도 설비 계획에 대해 기술하고 있다. 해당 건축물의 연면적은 7,500㎡로 중수도 설비 설치 기준인 6만㎡ 이상을 충족하지 않기 때문에 중수도 설비 설치는 의무 사항이 아니라고 명시하고 있다. 따라서 이 건축물에는 중수도 설비가 설치되지 않는다는 것이다.
중수도 설비는 건물 내에서 발생하는 오수를 정화하여 다시 사용하는 시스템으로, 건축물의 용수 사용량을 줄이고 효율적인 물 관리를 가능하게 한다. 하지만 이 건물의 경우 연면적이 6만㎡ 미만이기 때문에 의무적으로 설치할 필요가 없다고 판단되었다.
이처럼 건물의 규모와 용도에 따라 오수처리 방식이 달라질 수 있으며, 이 건축물의 경우 중수도 설비가 필요하지 않은 것으로 분석되었다.
1.2.5. 전기 및 조명설비
전기 및 조명설비는 건축물 내부의 전기와 조명에 대한 설비를 의미한다. 우선 전기설비는 강전류(220V 이상)와 약전류(110V 이하)로 구분된다. 강전류 설비에는 조명·콘센트 설비, 배전선, 축전지, 간전, 자가발전, 피뢰침설비와 접지공사가 포함되고, 약전류 설비에는 전화, 확성기, 라디오, 텔레비전, 전기시계, 신호표시기, 방송설비, 자동화재탐지 등이 포함된다. 또한 수송설비로 엘리베이터도 전기설비에 해당된다.
조명설비는 전반조명 방식을 사용하는데, 이는 조명대상 실내 전체를 일정하게 조명하는 방식이다. 천장에 조명기구를 직접 부착하는 천장부착등을 사용하며, 인공광원인 형광등을 사용한다.
이와 같이 건축물의 전기 및 조명설비는 건물의 사용 목적과 규모에 맞추어 전력 공급, 조명 등의 시스템을 구축하는 것이 핵심이다. 특히 에너지 효율화를 위해 LED 조명 등 최신 기술을 적극 도입하고, 자연채광과 인공조명을 겸용하는 등 설계상 고려사항이 중요하다.
1.2.6. 난방설비
건축물의 난방설비는 지하1층, 지상7층 규모의 학생회관 건물에 중앙난방 방식의 온풍난방시스템이 적용되었다. 온풍난방방식은 공기를 열매로 하여 중앙공조실에서 따뜻한 공기를 만들어 보내는 방식으로, 온습도와 풍량조정이 가능하며 누수와 동결의 우려가 없다는 장점이 있다. 또한 시공이 간편하고 열효율이 좋아 설치비 및 연료비가 적게 든다는 장점이 있다. 다만 소음이 발생하고 쾌감도가 떨어지는 단점이 있다. 건축법상 6층 이상인 교육연구시설의 경우 중앙난방 방식으로 설계해야 하므로, 이 건물에는 중앙난방 방식의 온풍난방시스템이 적합하게 선택되었다고 볼 수 있다.
1.2.7. 소방설비시스템
소방설비시스템은 화재 발생 시 인명과 재산을 보호하기 위한 중요한 설비 시스템이다. 학생회관의 소방설비시스템은 다음과 같다.
학생회관은 지하 1층, 지상 7층 규모의 건축물로 10층 이하에 해당하므로 스프링클러 설비를 설치하였다. 스프링클러 설비는 자동화재탐지설비와 연동되어 화재 감지 시 자동으로 물을 방출하여 화재를 진압하는 소방설비이다. 또한 모든 층의 바닥면적이 3,000㎡ 미만이므로 바닥면적 3,000㎡ 이내마다 방화구획을 하였다.
방화구획은 건축물의 피난 및 화재 확산 방지를 위해 중요한 설비로, 해당 건물에서는 지하 1층, 3층, 4층, 5층, 6층, 7층에 설치하였다. 방화구획은 비차열 1시간 이상의 성능을 가진 갑종방화문과 자동방화셔터로 구성된다. 갑종방화문은 철재로 제작되며 두께 1.5mm 이상의 철판으로 이루어지고, 자동방화셔터는 비상문과 방화셔터가 일체형으로 되어있다.
또한 옥내 소화전설비가 설치되어 있어 화재 발생 시 소화용수를 즉시 사용할 수 있다. 마지막으로 스프링클러 설비도 설치되어 있어 자동으로 물을 방출하여 화재를 초기에 진압할 수 있다.
이와 같이 학생회관 건물은 화재 발생 시 신속한 대응과 진압을 위해 관련 법규에 따라 다양한 소방설비를 구비하고 있다. 이를 통해 인명과 재산 피해를 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.
1.2.8. 환기설비
환기설비는 실내 공기를 효율적으로 순환시켜 실내 공기의 질을 유지하는 역할을 한다. 학생회관 건물은 교육연구시설로 다중이용시설에 해당하므로 환기설비를 적절히 설계하여 실내 공기환경을 쾌적하게 유지해야 한다.
우선, 건물 용도에 따른 필요 환기량을 검토했다. 국내 설비규칙에 따르면 교육연구시설은 36(CMH/인) 이상의 환기량이 필요한 것으로 규정되어 있다. 따라서 학생회관 건물의 환기 기준은 최소 36(CMH/인) 이상이 되어야 한다.
다음으로, 환기 방식을 선정했다. 창이 없는 지하실은 바람의 영향을 받을 수 없으므로 신선한 공기의 공급과 실내 공기의 배출 모두를 기계설비에 의존하는 1종 환기 방식을 적용했다. 각 층의 화장실과 2층의 학생식당은 냄새나 오염물질이 발생할 수 있어 자연급기와 강제배기를 사용하는 3종 환기 방식을 추가로 적용했다. 그 외 공간에는 1종 환기 방식을 적용했다.
이처럼 실내 공간의 용도와 특성을 고려하여 적절한 환기 방식을 선정함으로써 쾌적한 실내 공기환경을 유지할 수 있도록 하였다. 이는 거주자의 건강과 안전을 위해 매우 중요한 설계 요소라고 할 수 있다.
2. 건물생체기후도
2.1. 서론
2.1.1. 연구의 개요
세계 각 지방의 전통건축물들은 각각의 기후나 풍토, 역사, 문화 등에 따라 환경에 적응하여 쾌적한 주거환경을 제공하는 방향으로 발전되어 왔다. 그러나 근대 이후의 건축은 대량생산 된 건축재료를 통해 각 지방 환경의 차이를 극복하고 일정 주거조건을 달성하려는 목적 아래 발전되어 왔고, 대신 건축물에 환경조절 시스템을 도입하여 인간의 쾌적한 실내환경 조성을 해왔다. 이러한 환경조절 시스템은 건축물에 많은 에너지를 투자하게 만들며 에너지의 대량소비는...
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