안녕하세요? 수박씨닷컴 멘토입니다~
친환경 건설기술 사계가 궁금하시군요~!!
친환경 건축물은 친환경 자재를 이용하는것과 에너지를 절약할 수 있는 기술이 사용된 건축물까지 포함됩니다.
도움이 되시기를 바라며 몇가지 사례를 알려드릴게요~ ^^
1. 친환경 자재를 이용하는 것의 사례
새집 증후군에 대한 우려가 높아지자 유해물질이 적게 나오는 마감재를 사용하는 것인데요, 벽지, 벽지를 바르는 풀이나 접착재, 가구 등의 재료를 친환경 재료를 사용하고 있습니다.
2. 에너지를 절약하기 위한 사례
태양광 발전 시스템으로 전력을 절약하는 것, 지하 주차장에 햇빛이 통하게 하여 전기를 절약하는 것
화장실에서 사용한 물을 정수해서 식수를 얻는 방식, 전기를 얻기 위해 폐 플라스틱을 태우는 방식 등
3. 구체적인 친환경 건설기술 사례 : 친환경 콘크리트
롯데몰 하노이에 적용한 친환경 콘크리트 기술은 기존에 콘크리트 결합재인 시멘트 사용량을 50%로 줄이고
플라이애시 20% 고로슬래그 미분말 30%를 늘려 이산화탄소 발생 저감과 건축물의 내구성을 향상시킴 .
이 기술로 4920톤의 이산화탄소 발생을 줄였다고 합니다.
자료출처 : 건설이코노미 //www.cenews.kr/news/articleView.html?idxno=26935
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2021.05.10.
환경 보호를 위한 노력, 친환경 건축 사례 - 1편
여전히 코로나19 심각해지면서 기후변화, 지구온난화에 대한 환경 문제까지 두드러지고 있는데요. 코로나19 발생 원인 중 한 가지를 산림파괴로 인해 서식지를 잃은 야생동물이 이동을 한 이유로 꼽았기 때문입니다. 집을 잃게 된 야생동물들은 인간의 일상 범위에 들어오게 되면서 과거에 만나지 않았던 균을 우리가 접촉하게 되어 새로운 변종 바이러스가 탄생되었다는 이야기예요. 그래서 사람들은 재활용품을 활용한 친환경 제품, 제로 웨이스트 등 소비하는 패턴과 삶을 살아가는 방식을 점차 바꾸려는 노력이 다시 일어나고 있습니다. 이 변화는 그린 뉴딜을 맞이하여 건축업계에서도 붐이 일고 있는데요. 이런 트렌드를 반영하여 정부에서는 녹색건축 의무화를 더욱 강화하려는 움직임을 보이고 있어요. 친환경 기술을 개발하고 적용하는 노력이 필수가 되고 있는 오늘날에 세계 각국 다른 나라들은 어떤 노력을 하고 있는지, 친환경 건축에 대한 사례에 대해서 조사해 보았습니다.
CH2 (출처 - 멜버른 시의회 청사 홈페이지, mickpearce) 멜버른 시의회 청사인 CH2는 호주 최초로 그린 스타 6성 등급을 획득하면서 그린 스타 오피스 디자인을 출범시킨 대표적인 사례로 꼽힙니다. 그린 스타 등급은 건물의 환경적인 디자인과 성과의 수준을 나타내는 종합적, 국가적, 자율적인 평가 시스템으로서 그린빌딩 평가 기준을 설정하고, 그린 빌딩의 장점을 홍보하는 목적에서 호주의 비영리단체인 'GBCA'에서 만든 지표에요. 이 건물은 멜버른에서 에어컨 없는 건축물로 유명한데요. 이를 통해 친환경 건축에 대한 패러다임이 바뀌었다는 평가도 이어지고 있습니다. 일반적으로 친환경 건축이라 함은 에너지 사용을 최소화하는 데 초점을 맞췄다는 목적이 있어요. 그러나 CH2에선 실내 작업 환경을 개선하는 데 더 큰 목적을 두고 건축되었다고 합니다.
설계도 (출처 - designinc) CH2 (COUNCIL HOUSE2)는 CO2 배출량을 87%, 전기 소비량을 82%, 가스를 87%, 물을 72% 줄여 여러 상을 받고 많은 건축가들에게 영감을 준 건물이기도 합니다. 건물은 밤에 오래된 공기를 제거하고, 낮엔 100% 신선한 공기를 끌어들이도록 설계되었는데요. 건물 외관은 태양과 함께 움직여 열을 반사하고, 하수를 사용 가능한 물로 바꾸어 줍니다. 이 건물을 사용하는 직원들로부터 일에 대한 효율성을 2.9% 향상시켰으며 앞으로 10년 동안 지속 가능한 기능에 대한 비용이 소비될 것으로 예측돼요.
출처 - mickpearce CH2의 친환경 통합 설계엔 유기체로서의 건물, 환기 시스템, 냉방 시스템, 일광 조절 시스템 등 크게 네 가지 특징을 가지고 있습니다. 건물 외피는 생물의 피부 혹은 나무의 껍질과 같이, 건물 내부를 보호하고 숨 쉬게 하죠. 지붕 부분은 나뭇잎 구조를 기반으로 설계되었으며, 광합성과 같이 건물에서 에너지를 얻을 수 있는 장치가 포함되어 있어요. 또한, 흡배기 시설은 생물의 기관지를 기반으로 설계되었습니다. CH2는 업무 시간이 되면 지붕 층위 공기조절 장치가 작동돼 바깥공기가 바닥 배출구를 통해 실내에 공급됩니다. 업무 시간이 끝나면 창문을 통해 외부 공기를 유입시켜 야간 냉방의 효과도 함께 가져가죠. 천장의 모습도 일반적인 천장과는 다른데, 천장이 파동 형태로 되어있어 오목한 부분엔 실내의 뜨거운 공기가 모이도록 설계되었어요. 그 공기는 천장 패널의 틈을 통해 외부로 배출하는 역할을 합니다.
사무실 내부 모습 (출처 - mickpearce) 냉방 시스템은 패시브 시스템, 액티브 시스템으로 구성되어 있어요. 패시브 시스템은 야간에 차가운 공기를 실내로 유입시켜, 오전까지 사무실의 냉방 에너지를 절감할 수 있도록 도와줍니다. 오후에는 액티브 모드를 사용하는데, 천장 하부에 부착된 방열 패널이 이용되어요. 이 패널엔 냉각 매체인 물이 순환할 수 있도록 되어 있고, 이는 찬 공기를 순환 시키는 것보다 더 효과적이라고 알려져 있습니다. 물은 여기서뿐만 아니라 건물 남측 외벽 샤워 타워에도 사용돼요. 직사광선이 닿지 않는 남측의 서늘한 공기와 물을 저층으로 순환 시켜 지상층의 상업 공간에서의 온도 조절을 가능하게 만들어주죠.
물의 순환을 위한 샤워 타워 (출처 - mickpearce) 건물의 공기를 조절하기 위해 물의 또 다른 온도를 사용합니다. 물은 도시의 하수 공급원에서 '채굴'되고 3중 여과된 다음 화장실 등 물 공급 및 조절 작업에 투입되기도 해요. 물은 5개의 15m 샤워 타워를 통해 구조물 외부로 흘러내려 낮은 상업 공간으로 유입되기 위해 증발식으로 냉각된 공기를 생성합니다. 마지막으로 일반 건물의 경우, 에너지의 23%가 조명에 사용된다는 점에 착안해 CH2에서는 자연광을 최대한 이용하기 위해 노력했습니다. 더불어 자연광 유입의 부작용이라고 볼 수 있는 실내 기온 향상을 통제하기 위해 주로 반사광과 그늘을 적극 활용했다고 해요.
자연광을 이용한 설계 (출처 - mickpearce) 이에 따라 동측 면, 서 측면, 남측면의 설계가 각기 다르게 진행됐는데요. 동측 면은 금속판으로 실내에 그늘을 제공하며, 서측의 수직 목재 루버는 아침엔 완전히 개방되었다가 오후엔 햇빛을 차단하기 위한 목적으로 닫히는 주기를 갖고 있습니다. 직사광선이 유입되지 않는 남측면의 경우, 하부 층의 창문을 상층보다 더 넓게 만들어 층별 조도 편차를 줄었으며, 일광량 센서를 통해 실내 조도의 균형이 맞춰지도록 했어요. 이처럼 친환경 통합설계를 활용하면 혁신적 디자인을 통해 비용 절감, 투자비용 회수기간의 단축, 쾌적한 작업 환경을 전체적인 건설 비용의 주요한 증액 없이 가져갈 수 있어요. 설계 초기 단계에서 분야 별 다양한 전문가들이 지속적인 참여가 동반된다면 국내에서도 이와 같은 사례를 충분히 구현할 수 있지 않을까요?
낮과 밤 설계 모드 (출처 - designinc) 성공적인 친환경 건축은 단순하게 에너지 관련 기술 개선, 친환경 재료를 사용하는 것만이 아니라 보다 근본적으로 제도와 정책과 같은 행정적인 부분과 설계 목적 과정 등이 서로 상호 작용해 나감으로써 종합적이고 체계적인 형태의 친환경 통합 설계가 이뤄져야 하지 않을까 생각해 봅니다. 멜버른의 CH2의 건축물은 지역의 날씨와 패턴을 잘 이용하여 설계함으로써 마치 건물이 살아서 자생하는 것처럼 체계적으로 순화되고 있는 것 같아요.
런던시청의 모습 최근 건축계에서 관심을 끄는 화두 중 하나는 지속 가능성이죠. 건축가 노먼 포스터는 지속 가능한 디자인이 대중들에게 알려지기 전부터 구조의 경제성, 패시브 에너지 전략, 거주자 생활 중시 디자인의 일관성을 보여주었고, 현재 혁신적인 작업과 생태학적인 건축물에 대한 접근으로 지속 가능한 건축을 구체화하는 세계적인 건축가로 알려져 있어요. 노먼 포스터의 가장 큰 특징은 하이테크와 자연광입니다. 하이테크란 최신 기술과 재료를 활용해 건축 디자인을 실현하는 것으로 그는 유리, 철, 알루미늄 자재를 적극적으로 활용하고 구조와 설비를 노출시키는 디자인을 선보였어요. 노먼 포스터가 설계한 런던시청은 혁신적인 형태와 실용적인 공간 구성뿐만 아니라 지속 가능한 건축물이라는 점에서 주목받고 있습니다.
내부 모습 (출처 - lostonsite, london.gov.uk) 높이 45m로 총 10층의 건물로 건물 외벽은 유리로 되어 있어요. 기울어진 달걀 형태의 유리 건물은 '유리 달걀'이라는 별칭을 가지고 있습니다. 런던 시청은 독특한 외형과 에너지 절약을 실천하는 친환경 시스템이 적용돼 있는 건축물로써 런던의 랜드마크로 자리 잡고 있죠. 친환경 시스템 중 첫째로 기울어진 구체 디자인 설계인데요. 일반적인 육면체 건물에 비해 전면부와 후면부의 구분 없는 구형은 상대적으로 표면적이 줄어드는데, 런던 시청의 경우 약 25%까지 에너지를 감소시켰어요. 유리 외벽의 특성상 영향을 미칠 수 있는 직사광선을 피할 수 있게 설계돼 남쪽으로 기울어진 외관 덕에 자연적으로 그늘이 생겨나 실내 온도를 낮출 수 있는 효과를 봅니다. 즉, 에너지 소비를 줄이기 위해 자연광을 극대화하는 것인데요. 자연 채광을 통한 건축물 에너지 소비율을 줄이는 실용적 기능과 함께, 공공 행정의 투명성까지 함축한 것이죠.
지방에 있는 태양광 에너지, HVAC 시스템 (출처 - 런던시청, pixels) 두 번째로 태양광 시스템이 도입된 건물 지붕을 말할 수 있습니다. 대부분의 친환경 건물들과 마찬가지로 런던시청 또한 태양광 에너지를 재사용 해요. 완공 후 2009년 건물 지붕에 태양 전지 패널을 설치해 건축물의 에너지 효율성을 더욱 높였습니다. 이 태양광 패널은 런던시청의 탄소 배출을 낮추는 데 큰 역할을 했어요. 마지막 시스템은 역시나 건물 지붕 위에 도입된 HVAC (공조 시스템) 친환경 기술입니다. 공조 시스템이란 난방, 통풍, 공기조화 (Heating, Ventilation, Air Conditioning)의 약자로 뜨겁거나 차가운 공기를 천장 배관을 통해 작업장 등 실내에 유입시켜 온도를 조절하거나 환기를 통해 먼지를 제거하는 설비 기술을 뜻합니다.
설계도 (출처 - lostonsite, pinterest) 런던시청 내부에는 이러한 공조 시스템이 도입돼 있어 건물의 냉각과 시스템에 지하수를 사용, 별도의 냉각장치가 필요 없습니다. 평소에는 창문을 통해 건물 내부 열기를 자연적으로 식히는 구조를 지니고 있지만, 별도의 건물 냉방이 필요할 시 건물 아래쪽에서 빨아들인 지하수를 내부로 분산시켜 내부 공기를 냉각 시키고 있어요. 또한, 난방의 경우 외부에 있는 열을 흡수해 히트 펌프로 가열 시키고, 벽을 따라 장치된 난방 시스템으로 열기를 분산 시킵니다. 이렇듯 공조 시스템을 이용해 에어컨을 설치하지 않고도 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있는 것으로 알려져 더욱 친환경 건축으로 거듭날 수 있었습니다. 런던시청은 건물들이 가지고 있는 기존의 단순하고 획일화된 모습을 탈피한 건물의 외관과 템스 강변을 따라 열거된 건물들의 스카이라인의 단조로움을 깼다는 점에서 그 의미가 더욱 크다고 할 수 있는데요. 디자인과 에너지 효율성 모두 갖춘 친환경 건축인 것 같습니다. |