BIM을 활용한 Zero Emission 주택의 디자인 요소와 프로세스에 관한 연구
저자
발행사항
광주 : 전남대학교 대학원, 2012
학위논문사항
학위논문(박사)-- 전남대학교 대학원 : 건축공학과 2012. 2
발행연도
2012
작성언어
한국어
주제어
DDC
690 판사항(22)
발행국(도시)
광주
기타서명
(A) Study on Design Elements and Processes of Zero Emission House Utilizing BIM
형태사항
xiv, 195 p. : 삽도 ; 30 cm.
일반주기명
전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수: 이효원
참고문헌 : p.188-190
소장기관
본 연구는 현재 대기 오염과 지구 온난화 등의 환경문제가 화두가 됨에 따라 자원과 에너지의 절약을 통해 자연환경을 보존하고 이를 통한 지속가능성을 확보하는 개념이 중요한 문제로 자리 잡고 있는 현실 속에서 건축에서의 환경적 문제의 해결책에 대하여 생각해보며, 그 해결 방안을 주거에서 소비되는 냉·난방에너지의 저감 문제와 현재 건축계에서 대두되는 Zero Emission House의 디자인 요소, 디자인 프로세스를 BIM 시뮬레이션을 이용하여 검증해보며 건축적 적용방안을 제시해보고자 한다.
Zero Emission House는 Zero Emission Building에 관한 문헌연구와 사례를 통하여 그 연구를 진행하였으며 Zero Emission House의 사례는 국내외의 사례 중 명확하게 Zero Emission의 개념을 차용한 6개의 사례를 중심으로 연구되었다. 시뮬레이션을 통한 검증은 한국농어촌공사에서 발행하는 농어촌표준설계도서 중 에너지 저감형으로 책정된 주거를 선택하여 시뮬레이션 하였다.
이를 위해, Zero Emission House에 관한 문헌연구 및 사례분석을 통한 디자인 요소, Zero Emission House 디자인 프로세스, 시뮬레이션 프로그램을 통한 디자인 요소 및 프로세스 검증 등을 실시하였으며 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, ‘Zero Emission House’란, 계획의 전 단계에서 CO₂배출량 ‘0(Zero)’를 목표로 하는 건축물이라 정의 내릴 수 있다. 실제 사례분석을 통해 본 Zero Emission House는 요소기술의 이용가능성 및 잠재성 평가, 에너지 부하예측, 재생에너지 용량산정 등을 포괄하는 건축물의 재료, 시공, 운영 등 전반에 걸쳐 CO₂의 배출 저감을 목표로 하고 있다.
둘째, Zero Emission House는 패시브 디자인 요소기술과 재생 에너지 활용기술로 나누어지며 그 요소들로는 난방, 냉방, 채광의 요소와 건물의 배치, 형태, 평면, 단면, 입면 등의 디자인 요소들이 함께 고려되어 모든 요소들이 총체적으로 작용한다는 것을 알 수 있다. 이러한 요소들은 자연환경요소에 근간을 두고 있으며 건축적 기법과 설비적 기법을 통하여 다수의 디자인 요소들로 분류될 수 있다. 설비가 아닌 그 지역의 미기후를 효율적으로 이용하는 패시브 디자인 요소들이 설비가 적용되며 이는 액티브 디자인 요소로 보완되고 있다.
셋째, Zero Emission House의 디자인 프로세스는 각 단계에서 알 수 있듯이 철저하게 모든 단계에서 CO₂ 저감을 목표로 삼고 있다. 기초설계 단계에서는 요소기술의 선정과 이용 가능성, 그리고 그 잠재성에 대한 평가를 해야 하며 그 평가에 대하여 모든 예측이 가능한 시뮬레이션 평가를 한다. 하지만 그러한 시뮬레이션은 예측에 해당될 뿐 실제 운영에서 발생 가능한 예측하지 못한 변수들로 인해 그 차이가 생기게 될 것이다. 시뮬레이션의 과정과 결과는 실제 운영에서의 차이를 최소한으로 줄이는 과정으로 중요하다.
넷째, Zero Emission House 설계 프로세스에서 패시브 디자인은 프로세스 속에서 부분적인 역할을 담당하고 있다. 하지만 패시브 디자인 프로세스는 일부분이 아닌 별개의 프로세스로 분리하더라도 친환경 건축 프로세스로서의 역할을 하게 된다. 즉 CO₂배출 저감을 제외한 미기후를 이용한 환경친화형 건축을 계획할 때 유용한 프로세스로서 유용성을 갖게 되며 일반적인 주택을 에너지 저감 주택으로 변환 할 때 유용한 시뮬레이션 프로세스로 유용하다.
다섯째, 사례의 설계요소를 패시브 디자인 프로세스로 대입해 보았을 때 공통적으로 일사량 분석에서는 태양열과 태양광 패널의 설치의 위치나 각도에 관한 부분을 분석해야 하는 것으로 예상할 수 있으며 이와 연계하여 다음과정인 모델에 대한 방향과 외부 기류 분포의 분석을 통한 형태 및 배치에 관한 과정을 거치며 이를 통해 형태와 평면, 외피 디자인을 고려한다. 이러한 과정을 거쳐 내부의 일조량 평가 등이 이루어지며 그에 관련된 외벽의 디테일과 창의 종류에 대해 결정하게 되는 과정을 거쳐야 한다. 위의 전 과정을 거쳐 전 부분에 대한 에너지 효율을 분석하게 되며 최대한의 에너지 효율이 나오지 않을 경우 설비적 방법을 이용한 액티브 디자인을 통해 에너지 효율이 결여된 부분을 보충하는 방식을 택하는 것이 중요하다.
여섯째, 시뮬레이션 프로그램인 Ecotect의 경우 기후분석에 관한 부분은 해당 지역의 실질적인 기후데이터가 중요한 변수로 작용하며 미국 DOE의 자료에 의존해야 하기 때문에 국내 몇 개의 지역만 분석이 가능하며 각 지역의 데이터를 만드는 것은 20년간의 지역 기후 데이터를 모두 분석해야 하는 어려움이 그 한계이다. 물론 데이터가 존재하는 지역은 태양(일조/일사), 자연채광, 열환경 등에서 다양한 데이터 결과와 세밀한 분석이 가능하다는 것이 그 특징으로 들 수 있다. 하지만 에너지 부하에 관한 경우 그 세부 변수들의 설정이 타 프로그램과는 달리 부족하여 그 결과 값에 한계를 가진다는 것을 알 수 있다. 하지만 사용 건축 재료에 따른 부하량의 차이를 어느 정도 측정할 수 있다는 것이 초기계획에 에너지 부하 기준을 잡을 때 유용할 것으로 판단된다.
본 연구를 통하여 얻어진 결론은 일반적인 설계요소와 Zero Emission House 설계요소는 비슷한 요건을 보이고 있다. 그러나 프로세스 상에서 CO₂발생량 저감과 에너지 부하를 미리 지정하고 계획을 한다는 것이다. 그러한 프로세스 상에서 차이점은 기후를 이용하는데 있어서 하나의 요소가 아닌 열, 빛, 기류 등의 요소들의 복합적인 사용을 통해 계획되어지는 것이 가장 중요한 것이며 위치나 그 특성에 맞추어서 이를 변형할 수 있어야 한다는 것이다. 이와 함께 기존의 주택들도 시뮬레이션을 통하여 그 결과를 예측하고 간단한 건축적 장치를 이용하여 그 성능을 높일 수 있다는 것이다.
분석정보
서지정보 내보내기(Export)
닫기소장기관 정보
닫기권호소장정보
닫기오류접수
닫기오류 접수 확인
닫기음성서비스 신청
닫기음성서비스 신청 확인
닫기이용약관
닫기학술연구정보서비스 이용약관 (2017년 1월 1일 ~ 현재 적용)
학술연구정보서비스(이하 RISS)는 정보주체의 자유와 권리 보호를 위해 「개인정보 보호법」 및 관계 법령이 정한 바를 준수하여, 적법하게 개인정보를 처리하고 안전하게 관리하고 있습니다. 이에 「개인정보 보호법」 제30조에 따라 정보주체에게 개인정보 처리에 관한 절차 및 기준을 안내하고, 이와 관련한 고충을 신속하고 원활하게 처리할 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 개인정보 처리방침을 수립·공개합니다.
주요 개인정보 처리 표시(라벨링)
목 차
3년
또는 회원탈퇴시까지5년
(「전자상거래 등에서의 소비자보호에 관한3년
(「전자상거래 등에서의 소비자보호에 관한2년
이상(개인정보보호위원회 : 개인정보의 안전성 확보조치 기준)개인정보파일의 명칭 | 운영근거 / 처리목적 | 개인정보파일에 기록되는 개인정보의 항목 | 보유기간 | |
---|---|---|---|---|
학술연구정보서비스 이용자 가입정보 파일 | 한국교육학술정보원법 | 필수 | ID, 비밀번호, 성명, 생년월일, 신분(직업구분), 이메일, 소속분야, 웹진메일 수신동의 여부 | 3년 또는 탈퇴시 |
선택 | 소속기관명, 소속도서관명, 학과/부서명, 학번/직원번호, 휴대전화, 주소 |
구분 | 담당자 | 연락처 |
---|---|---|
KERIS 개인정보 보호책임자 | 정보보호본부 김태우 | - 이메일 : lsy@keris.or.kr - 전화번호 : 053-714-0439 - 팩스번호 : 053-714-0195 |
KERIS 개인정보 보호담당자 | 개인정보보호부 이상엽 | |
RISS 개인정보 보호책임자 | 대학학술본부 장금연 | - 이메일 : giltizen@keris.or.kr - 전화번호 : 053-714-0149 - 팩스번호 : 053-714-0194 |
RISS 개인정보 보호담당자 | 학술진흥부 길원진 |
자동로그아웃 안내
닫기인증오류 안내
닫기귀하께서는 휴면계정 전환 후 1년동안 회원정보 수집 및 이용에 대한
재동의를 하지 않으신 관계로 개인정보가 삭제되었습니다.
(참조 : RISS 이용약관 및 개인정보처리방침)
신규회원으로 가입하여 이용 부탁 드리며, 추가 문의는 고객센터로 연락 바랍니다.
- 기존 아이디 재사용 불가
휴면계정 안내
RISS는 [표준개인정보 보호지침]에 따라 2년을 주기로 개인정보 수집·이용에 관하여 (재)동의를 받고 있으며, (재)동의를 하지 않을 경우, 휴면계정으로 전환됩니다.
(※ 휴면계정은 원문이용 및 복사/대출 서비스를 이용할 수 없습니다.)
휴면계정으로 전환된 후 1년간 회원정보 수집·이용에 대한 재동의를 하지 않을 경우, RISS에서 자동탈퇴 및 개인정보가 삭제처리 됩니다.
고객센터 1599-3122
ARS번호+1번(회원가입 및 정보수정)