소개글
"건물 시스템디자인"에 대한 내용입니다.
목차
1. 남부터미널 현대화사업
1.1. 개요
1.1.1. 남부터미널 현대화사업의 의의 및 취지
1.1.2. 설계 개요
1.2. 문제점
1.2.1. 남부터미널 건물의 긴 운용시간
1.2.2. 맞은편 아파트 문제
1.3. 연구방법
1.3.1. 문제점에 대한 대안
1.3.2. 동적루버시스템 개요
1.4. 결과
1.4.1. 남면루버의 최적 각도(비Shading)
1.4.2. 남면루버의 최적 각도(Shading)
1.4.3. 서면루버의 최적각도
1.5. 고찰
2. 지속가능한 건축 디자인 연구
2.1. 서론
2.2. 통합설계
2.2.1. 디자인 전략체계도의 복잡도 단계
2.3. 도시스케일 환경디자인 통합설계
2.3.1. Masdar City
2.4. 건축스케일 환경디자인 통합설계
2.4.1. 아모레퍼시픽 본사 사옥
2.5. 결론
3. 건축 신기술: BIPV 시공
3.1. 제로에너지빌딩
3.1.1. 제로에너지빌딩
3.1.2. PV와 태양전지
3.1.3. BIPV의 정의와 특징
3.2. BIPV 시스템
3.2.1. BIPV모듈
3.2.2. 설치 유형
3.2.3. 시공 과정
3.2.4. 사례
4. 참고 문헌
본문내용
1. 남부터미널 현대화사업
1.1. 개요
1.1.1. 남부터미널 현대화사업의 의의 및 취지
1990년 7월 개장된 이래 30년 동안 임시 가건물(假建物)로 사용되고 있는 남부터미널은 시간이 흐름에 따라 시설이 낙후되고 지역과의 이질성이 발생했으며, 높은 축대(담)로 인한 접근성이 떨어지는 등 많은 문제점이 발생하고 있다. 따라서 본 계획안은 30년 전부터 도시 간 이동을 책임져왔던 서울남부터미널의 현황과 문제점을 분석하고 그에 대한 해결방안인 리모델링을 제안하고자 한다. 이로써 과거 도시 간 이동이라는 기능 위주의 공공시설을 새롭게 리모델링해 공간으로서의 정체성을 부여하여 인근의 주민, 행인, 더 나아가 건물들 사이에서 조화롭게 자리잡을 수 있도록 하는 것이다.
1.1.2. 설계 개요
남부터미널 현대화사업의 설계 개요는 다음과 같다.
위치는 서울시 서초구 효령로 292에 위치하고 있으며, 지하철 3호선(남부터미널역)과 경부고속도로에서 약 1km 떨어져 있다. 인근에는 주거시설, 상업시설, 업무시설 등이 있는 일반상업지역에 자리잡고 있다.
건물 연면적은 상업시설(B1-5F) 42,000㎡(12,727.3평, 63%)와 터미널(B1) 및 주차시설(B2-B3) 25,000㎡(7,575.8평, 37%)로 총 67,000㎡(20,303평)이다. 건폐율은 57.02%(법정 70%), 용적률은 268.03%(법정 600%)이다. 건축물 규모는 가로 약 110m, 세로 약 110m, 높이 약 25m 수준이다.
외피는 커튼월 구조에 동적루버시스템을 적용하는 것이 특징이다. 동적루버시스템은 남면과 서면에 설치되며, 태양의 고도각과 방위각 변화에 따라 최적의 루버 각도를 유지하여 에너지 부하를 최소화할 수 있도록 설계되었다.
이를 통해 30년 전부터 부족한 시설과 주변 환경과의 이질감이 발생했던 기존 남부터미널의 문제를 개선하고자 한다. 즉, 과거 단순한 도시 간 이동 기능 위주에서 벗어나 주변 환경과 조화를 이루며 다양한 기능을 제공할 수 있는 현대화된 터미널로 탈바꿈하고자 한다.
1.2. 문제점
1.2.1. 남부터미널 건물의 긴 운용시간
남부터미널 건물의 긴 운용시간은 에너지 효율적인 측면에서 많은 문제점을 야기한다. 2020년 6월 기준, 승객들이 거의 24시간 남부터미널을 이용하고 있다. 이렇게 큰 규모의 건물을 인적이 드문 새벽시간대에도 일부만 가동한다고 하더라도 막대한 에너지가 필요할 것이다.
새벽시간에는 보통 한여름을 제외하고는 난방부하가 크게 작용할 것으로 예상되지만, 새벽시간에 버스를 이용하는 승객들이라면 추운 새벽기온을 고려하여 착의량이 늘어난 상태일 것을 감안하면 새벽시간보다는 낮시간대의 에너지부하를 줄이는 것이 에너지 투입량 대비 승객들의 전체적인 만족도를 올리는 데에 더욱 효율적일 것이다.
따라서 남부터미널의 긴 운용시간은 에너지 낭비와 비효율성이 크다고 볼 수 있으며, 이러한 문제점을 개선하기 위한 지속가능한 설계 전략이 필요할 것으로 판단된다.
1.2.2. 맞은편 아파트 문제
현대 슈퍼빌이라는 초고층 아파트단지가 남부터미널 건물의 남쪽으로 약 50m 거리에 위치해 있다. 이 아파트의 가장 높은 건물인 A동은 46층으로 높이가 162m에 달한다. 인접한 B동 역시 37층으로 약 130m 정도의 높이를 가진다. 이처럼 현대 슈퍼빌 아파트는 남부터미널 건물을 거의 완전히 가리는 거대한 장벽 역할을 하고 있다.
특히 겨울철 남중고도를 기준으로 볼 때, 남부터미널 건물의 높이가 70m를 넘지 않는다면 현대 슈퍼빌의 그림자에 거의 완전히 가려질 수 있다. 다른 계절에는 태양의 고도각이 높아 그림자가 건물의 일부분만 가릴 수 있지만, 여름에도 오후 3,4시만 지나면 건물의 상당 부분이 그림자에 가려지게 된다.
즉, 남부터미널 건물은 현대 슈퍼빌 아파트로 인해 일사량 확보에 큰 어려움을 겪고 있다고 볼 수 있다. 태양의 위치와 고도각에 따라 건물로 유입되는 일사량이 크게 달라지는 문제가 발생한다. 이는 태양에너지를 활용하는 태양열, 태양광 시스템의 설치와 활용에도 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다.
1.3. 연구방법
1.3.1. 문제점에 대한 대안
위의 문제점에 대한 대안으로 연구자들은 i)광케이블 또는 거울반사설비를 이용하여 일사를 확보하는 방안, ii)변화하는 일사에 대응하는 차양시스템에 대해 생각해보았다"이다.
먼저 광케이블 또는 거울반사설비를 이용하여 일사를 확보하는 방안은 검토되었으나, 법률적, 시공상의 어려움이 크고 확보할 수 있는 광량이 매우 제한적이어서 타당성이 없었다"고 한다.
이어서 건물을 고층으로 지어 천장을 통해 광덕트방식으로 일사를 확보하려 하였으나 이 역시 채광을 위하여 건물을 고층으로 짓는다는 것은 부적절하다고 판단하였다"고 한다.
대신 일사를 확보하는 방안이 어렵다면, 에너지효율을 위하여 변화하는 빛 상황에 효율적으로 대처하기 위한 차양시스템을 고려하게 되었다"고 한다.
특히 커튼월 외피를 적용하고 있기 때문에 커튼월 특유의 문제점인 냉난방부하를 저감하기 위해 커튼월을 강화시켜 줄 수 있는 루버시스템이 적합하다고 판단하였다"고 설명한다.
또한 현대슈퍼빌의 그림자 움직임으로 빛 환경이 시시각각 변하기 때문에 동적루버시스템을 적용하여 에너지부하를 효과적으로 줄일 수 있는 형태로 대응할 수 있도록 하였다"고 제시한다.
1.3.2. 동적루버시스템 개요
동적루버시스템은 남부터미널 외벽의 일사량을 효과적으로 조절하기 위해 고안된 시스템이다. 남부터미널의 동적루버시스템은 크게 동서면과 남면으로 나뉘며, 각각 다른 형태의 움직임을 가지고 있다.
동서면 루버는 일반적으로 방사각에 대응하기 위하여 수직 직사각형으로 루버 각각의 중심을 축으로 회전할 수 있도록 디자인되었다. 반면 남면 루버는 고도각에 대응하기 위하여 좀 더 복잡한 움직임을 할 수 있도록 설계되었다.
남면 루버는 KIEFER TECHNIC SHOW ROOM의 동작 방식을 응용하되, 좀 더 다양한 움직임이 가능하도록 구현하였다. 기존 KIEFER TECHNIC SHOW ROOM 방식과 달리 두 개의 패널 중 아래 패널의 하단부가 프레임에 고정되어 있지 않고 자유롭게 회전할 수 있다. 또한 이 두 개의 패널은 태양광 패널로 제작되어 단순한 차양 기능뿐만 아닌 에너지 생산 기능도 수행할 수 있다.
이처럼 동적루버시스템은 남부터미널의 일사량 변화에 효과적으로 대응할 수 있도록 설계되었다. 남면 루버의 경우 고도각 변화에 따라 각각의 패널이 독립적으로 움직일 수 있어 그림자에 의한 문제를 해결할 수 있다. 또한 태양광 패널 적용으로 발전 기능까지 수행할 수 있어 에너지 효율 향상에도 기여할 것으로 보인다.
1.4. 결과
1.4.1. 남면루버의 최적 각도(비Shading)
남면루버의 비(非)Shading 상태에서의 최적 각도는 고도각에 따라 달리 나타난다. 냉방기에는 태양의 고도각이 높아 남면 루버의 상부 판넬(각1)은 60도에서 0도로 감소하였다가 다시 증가하는 등 특별한 경향성을 보이지 않았다. 하부 판넬(각2) 역시 유사한 변화 양상을 보였다.
이는 태양광만 고려했을 때 예상했던 것과 달리, 건물로 유입되는 산란광인 S...
참고 자료
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